一种用于调整畜牧养殖环境的控制设备和系统的制作方法

1.本技术涉及畜牧养殖领域，特别是涉及一种用于调整畜牧养殖环境的控制设备和系统。


背景技术：

2.随着科技的发展，畜牧养殖业也在高速和规模化的发展。对于大规模的养殖，养殖环境中的温度、湿度、二氧化碳、氨气等有害气体对养殖对象生长有非常重要的影响，因此供适宜的养殖环境对养殖对象的健康生长、养殖收益非常重要。
3.养殖场侧墙和顶部分别安装有风机，通过侧墙风机可以调整温度、湿度、二氧化碳等参数，顶部风机可以调整氨气等有害气体，目前控制设备由主控部件、用于控制风机转速的调速电机和通用变频器三大部件组成，一个调速电机对应调整一个风机，一个主控部件对应调整一个调速电机，即主控部件需要设置多个，并且，主控部件和调速电机独立安装，未做到集成一体，主控部件和调速电机之间通过电线相连，使得结构复杂且成本较高；通用变频器与调速电机之间因为不是一配一完美匹配，无法发挥出调速电机的最佳性能。
4.因此，如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种用于调整畜牧养殖环境的控制设备和系统，以降低控制设备的结构复杂程度，提升集成度。
6.为解决上述技术问题，本技术提供一种用于调整畜牧养殖环境的控制设备，包括：
7.一个控制器，所述控制器包括具有拓扑结构的主控模组，与所述主控模组连接的第一驱动电路和第二驱动电路；
8.与所述第一驱动电路连接、用于调整位于养殖场侧墙上第一风机的转速的第一电机；
9.与所述第二驱动电路连接、用于调整位于养殖场屋顶上第二风机的转速的第二电机；
10.所述第一电机、所述第二电机中任一个在结构上与所述控制器集成，所述控制器单独控制所述第一电机和所述第二电机。
11.可选的，所述控制器还包括：
12.与所述主控模组连接的、用于对收集的参数信息进行模数转换的模数转换模组。
13.可选的，所述控制器还包括：
14.与所述主控模组连接的、用于存储养殖对象不同生长模式的标准环境参数的存储模组。
15.可选的，所述控制器还包括：
16.与所述主控模组连接的、用于连接上位机的通讯模组。
17.可选的，所述通讯模组为有线通讯接口。
18.可选的，所述通讯模组为无线通讯模组。
19.本技术还提供一种用于调整畜牧养殖环境的控制系统，包括：
20.位于养殖场侧墙上的第一风机；
21.位于养殖场屋顶上的第二风机；
22.上述任一种所述的控制设备。
23.可选的，还包括：
24.与所述控制设备连接的供暖设备。
25.可选的，还包括：
26.与所述控制设备连接的环境参数采集设备。
27.可选的，所述控制设备的数量为多个，多个所述控制设备之间互相连接，且任一所述控制设备为主控制设备，其他所述控制设备为从控制设备。
28.本技术所提供的一种用于调整畜牧养殖环境的控制设备，包括：一个控制器，所述控制器包括具有拓扑结构的主控模组，与所述主控模组连接的第一驱动电路和第二驱动电路；与所述第一驱动电路连接、用于调整位于养殖场侧墙上第一风机的转速的第一电机；与所述第二驱动电路连接、用于调整位于养殖场屋顶上第二风机的转速的第二电机；所述第一电机、所述第二电机中任一个在结构上与所述控制器集成，所述控制器单独控制所述第一电机和所述第二电机。
29.可见，本技术中的控制设备中包括一个控制器和两个电机，分别为用于调整位于养殖场侧墙上第一风机的转速的第一电机和用于调整位于养殖场屋顶上第二风机的转速的第二电机，控制器中包括第一驱动电路和第二驱动电路两个驱动电路，主控模组可以通过两个驱动电路分别对两个电机进行控制，使得控制设备拓扑简化，减少控制设备的连线，还可以使得两个电机各自发挥出最佳性能；并且第一电机、第二电机中任一个在结构上与控制器集成，降低结构复杂程度，降低成本。
30.此外，本技术还提供一种用于调整畜牧养殖环境的系统。
附图说明
31.为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本技术实施例所提供的一种用于调整畜牧养殖环境的控制设备的结构示意图；
33.图2为本技术实施例所提供的另一种用于调整畜牧养殖环境的控制设备的结构示意图；
34.图3为本技术实施例所提供的一种用于调整畜牧养殖环境的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
35.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式
对本技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
36.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
37.正如背景技术部分所述，目前控制设备由主控部件、用于控制风机转速的调速电机和通用变频器三大部件组成，一个调速电机对应调整一个风机，一个主控部件对应调整一个调速电机，即主控部件需要设置多个，并且，主控部件和调速电机独立安装，未做到集成一体，主控部件和调速电机之间通过电线相连，使得结构复杂且成本较高；通用变频器与调速电机之间因为不是一配一完美匹配，无法发挥出调速电机的最佳性能。
38.有鉴于此，本技术提供了一种用于调整畜牧养殖环境的控制设备，请参考图1，该设备包括：
39.一个控制器1，所述控制器1包括具有拓扑结构的主控模组11，与所述主控模组11连接的第一驱动电路12和第二驱动电路13；
40.与所述第一驱动电路12连接、用于调整位于养殖场侧墙上第一风机的转速的第一电机2；
41.与所述第二驱动电路13连接、用于调整位于养殖场屋顶上第二风机的转速的第二电机3；
42.所述第一电机2、所述第二电机3中任一个在结构上与所述控制器1集成，所述控制器1单独控制所述第一电机2和所述第二电机3。
43.在实际应用时，第一电机2和第二电机3分别对应安装在养殖场侧墙、养殖场屋顶，当第一电机2与控制器1集成在一起时，第二电机3通过电线与控制器1连接，当第二电机3与控制器1集成在一起时，第一电机2通过电线与控制器1连接。
44.控制器1中的主控模组11通过第一驱动电路12控制第一电机2，通过第二驱动电路13控制第二电机3，两个电机进行分别独立控制。
45.例如，当养殖场内当前温度高于温度阈值、湿度高于湿度阈值或者二氧化碳浓度高于二氧化碳浓度阈值时，则控制第一电机2增加转速；当当前温度低于温度阈值、湿度低于湿度阈值或者二氧化碳浓度低于二氧化碳浓度阈值时，则控制第一电机2降低转速；当当前温度等于温度阈值、湿度等于湿度阈值或者二氧化碳浓度等于二氧化碳浓度阈值时，则控制第一电机2维持当前转速。当养殖场内当前氨气浓度低于氨气浓度阈值时，则可以控制第二电机3降低转速；当养殖场内当前氨气浓度高于氨气浓度阈值时，则可以控制第二电机3增加转速；当养殖场内当前氨气浓度等于氨气浓度阈值时，则可以控制第二电机3维持当前转速。
46.本技术中的控制设备中包括一个控制器1和两个电机，分别为用于调整位于养殖场侧墙上第一风机的转速的第一电机2和用于调整位于养殖场屋顶上第二风机的转速的第二电机3，控制器1中包括第一驱动电路12和第二驱动电路13两个驱动电路，主控模组11可以通过两个驱动电路分别对两个电机进行控制，使得控制设备拓扑简化，减少控制设备的连线，还可以使得两个电机各自发挥出最佳性能；并且第一电机2、第二电机3中任一个在结
构上与控制器1集成，降低结构复杂程度，降低成本。
47.请参考图2，在上述实施例基础上，在本技术的一个实施例中，所述控制器1还包括：
48.与所述主控模组11连接的、用于对收集的参数信息进行模数转换的模数转换模组14。
49.参数信息包括但不限于温度、湿度、二氧化碳浓度、氨气浓度、换气量、风速。
50.模数转换模组14将转换后的参数信息传输至主控模组11，主控模组11根据接收的参数信息与对应的参数阈值进行比较，进而根据比较结果控制第一电机2和第二电机3。例如，当养殖场内当前温度高于温度阈值或者二氧化碳浓度高于二氧化碳浓度阈值时，则控制第一电机2增加转速，当养殖场内当前氨气浓度低于氨气浓度阈值时，则可以控制第二电机3降低转速。
51.进一步地，所述控制器1还可以包括：
52.与所述主控模组11连接的、用于存储养殖对象不同生长模式的标准环境参数的存储模组15。
53.养殖对象的生长模式可以有种公猪模式、妊娠母猪模式、哺乳幼崽模式、育肥猪模式等。
54.需要说明的是，存储模组15还可以根据用途存储消杀模式的标准环境参数及基本通风模式的标准环境参数，或者养殖人员自主设计创建的定制模式，更加灵活，方便调取。
55.当控制器1中存储有各种模式的标准环境参数时，操作人员可以通过上位机选择养殖场内需要的模式，进而使得控制设备根据选择模式的标准环境参数对养殖场内的环境参数进行自动调控，无需操作人员手动调节。
56.当选择为种公猪模式时，主控模组11调用种公猪模式的环境参数表，分别对猪舍内的温度、湿度、换气量、风速、有害气体浓度进行监控，同时根据种公猪模式的环境参数表中的标准环境参数生成对侧墙电机和屋顶电机的速度指令，由于种猪的价值比较高，因此对舍内环境进行精确的闭环控制。
57.当选择为妊娠母猪模式时，猪舍的环境温度会较种猪舍略高，湿度、换气量、风速、有害气体浓度等参数较种猪舍接近，同样根据妊娠母猪环境参数表中的标准环境参数生成对侧墙电机和屋顶电机的速度指令，进行闭环控制。
58.当选择为哺乳幼崽模式时，考虑到防止幼崽受冷生病，所以猪舍内温度一般在30～32℃之间，与此同时也要精确严控舍内二氧化碳、氨气、硫化氢等有害气体的浓度，另外当天气寒冷时，无法维持30～32℃的温度时，还要及时控制供暖设备开启，由控制器1通过输出模拟电压的幅值来控制保温设备的功率大小，从而确保舍内的环境在幼崽生存的合理区间内。
59.当选择为育肥模式时，主控模组11调用育肥猪的环境参数表，分别对舍内的温度、湿度、换气量、风速、有害气体浓度进行监控，同时根据种育肥猪环境参数表中的标准环境参数生成对侧墙电机和屋顶电机的速度指令，进行闭环控制。
60.当选择为消杀模式时，主控模组11调用消杀模式的环境参数表，将侧墙电机和屋顶电机在最高转速下运行，快速的将舍内的空气进行流通、替换。
61.当选择为基本通风模式时，主控模组11调用基本通风模式的环境参数表，侧墙电
机和屋顶电机按照设定值进行低速运行，保证基本的空气流通，防止猪舍内因高密度养殖而导致猪被闷死。
62.进一步地，所述控制器1还可以包括：
63.与所述主控模组11连接的、用于连接上位机的通讯模组16。
64.需要说明的是，本技术中对通讯模组16不做具体限定，视情况而定。例如，所述通讯模组16为有线通讯接口，或者，所述通讯模组16为无线通讯模组。其中，有线通讯接口包括但不限于rs485通讯接口、rs232通讯接口，无线通讯模组包括但不限于蓝牙模组、wifi模组、gprs模组、lora模组。
65.控制设备通过通讯模组16与上位机连接，以便操作人员通过上位机选择养殖场中养殖对象所在的生长模式，或者消杀模式，基本通风模式，操作系统简洁明了，大大降低养殖人员使用门槛。
66.本技术还提供一种用于调整畜牧养殖环境的控制系统，请参考图3，该系统包括：
67.位于养殖场侧墙上的第一风机4；
68.位于养殖场屋顶上的第二风机5；
69.上述任一种所述的控制设备。
70.控制设备中的第一电机2与第一风机4连接，第二电机3与第二风机5连接，图3中控制器1与第二电机3集成在一起，通过电机动力线与第一电机2连接。
71.可选的，在本技术的一个实施例中，控制系统还包括：
72.与所述控制设备连接的供暖设备6。
73.具体的，供暖设备6与控制设备中的控制器1连接，控制器1通过输出模拟电压来控制供暖设备6的功率。供暖设备6可以为保温灯，或者加热器等。
74.通过温度传感器获取当前温度，并对当前温度与温度阈值的大小进行判断，当低于温度阈值时，控制设备控制供暖设备6的功率增大，当当前温度等于温度阈值时，维持供暖设备6当前的功率，当高于温度阈值时，可以控制降低供暖设备6的功率。
75.可选的，控制系统还包括：
76.与所述控制设备连接的环境参数采集设备。
77.环境参数采集设备包括但不限于温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、氨气浓度传感器、硫化氢浓度传感器、风速传感器。
78.可选的，在本技术的一个实施例中，控制系统中所述控制设备的数量为多个，多个所述控制设备之间互相连接，且任一所述控制设备为主控制设备，其他所述控制设备为从控制设备。
79.多个控制设备之间可以通过rs485通信互相连接，进入组控模式后，主控制设备会分别确认各个从控制设备是否正常，当确认完成，给每台从控制设备输入速度指令，控制每个从控制设备的运行。当某一个或几个从控制设备异常故障停止运行，或者转速异常时，主控制设备实时调整自身和其他未异常的从控制设备中第一电机2和第二电机3的转速，保证运行目标实现，有较高的容错率。
80.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分
说明即可。
81.以上对本技术所提供的用于调整畜牧养殖环境的控制设备和系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。