基本信息
- 项目名称：
- 规模化猪舍监控系统开发与研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本系统主要在本校的实习基地利用实验的方法，确定适合于广大北方地区的调控设备；结合实际的操作，并依国家猪舍内环境标准GB/T17824.4-1999标准，建立猪舍环境参数模糊控制模型，利用计算机实现使用范围广、性价比高、性能稳定可靠的监控系统，使猪舍环境参数能处于最适于成长的参数范围，同时能对猪舍的内环境进行监控，尽可能地减少人员的进出，降低传染疾病的几率，提高养殖者的经济效益。
- 详细介绍：
- (1)调查北方地区规模化养殖场所采用的猪舍最广泛的结构形式，为控制方案的确定作基础。 (2)依据北方地区气温资料，综合目前最新的调控设备的类型及应用，确定经济合理的控制设备，达到即要方便控制，又要节能高效。 (3)参照国家猪舍内环境标准GB/T17824.4-1999，结合实际操作，探讨模糊控制理论在猪舍环境参数控制方面的应用。 (4)研究计算机控制系统在猪舍环境参数控制及视频监控方面的应用。计算机由于其强大的计算功能及友好的界面在视频采集、数据转换及自动控制等方面已有广泛的应用，但在养殖行业急待开发。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1）选用模糊控制理论来，用通风量是否合格作投影，建立了以温度误差及其误差变化率为输入的二维模糊控制器模型。（2）分析常见的PCI, Compact PCI,USB, PCMCIA, CAN，利用EDI技术开发了多路模拟数字控制接口系统；（3）综合分析现有的多种控制协议，利用VC++强大的编程功能，开发了专门针对养殖场的图像及环境数据为一体的集成化人机交互平台。
科学性、先进性
- 由于猪的不同生长阶段及不同类型的猪对环境参数的要求不尽相同，用单片机系统实现时，不能方便地依养殖对象确定控制范围，更无法实现对猪舍环境的监视，仅适合于散养户对单猪舍进行控制。随着社会的发展，规模化养殖场也越来越多，对猪舍环境参数的控制要求也越来越严格，且在规模化养殖场中，如采用单片机控制器，则每个猪舍都需要安装一个控制器，投资成本随之直线上升，无法实现全方位的监视与控制。该监控系统主要由视频监视及参数控制两大子系统构成成。视频监视功能的实现是将摄像机所产生的视频信号经视频采集卡压缩编码后，送到显示器进行画面分割、预览、及录像等，实现视频监视功能。参数控制功能是通过将温湿度传感器上的信号经过模拟量输入通道转换为数字量，由计算机对各个猪舍的参数作巡回检测，根据测得的参数按照模糊控制算法后获得控制信号量，经过数字量输出通道并经过并行扩展板后，作用到各猪舍的调控设备上，从而实现对舍内参数的自动调节。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年6月获省级“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1.以本核心系统为优势，承接猪舍整套的监控工程，每年承接3项，平均按15万元，利润按5万测算，三年产生净效益5*3*3=45万元。 2.直接面向各类工程商、系统集成商、产品供应商、直接客户等推广本系统，按每套5.5万元销售,每年销售10套,三年利润为:3.5*10*3=105万元。
同类课题研究水平概述
- 国内研究现状：在我国，由于规模化的养殖业才逐渐起步，养猪业大多采用人工喂料、人工清粪，且舍内环境控制设备设施较少，因此猪舍环境自动控制技术方面的水平还较低，一般多采用人工手动控制，即使采用自动控制也是单因数控制，如温度控制、通风换气控制等，不能对猪舍内的环境进行全面的控制，这极大地制约了养殖业的发展。从目前来看，市场上已有用单片机实现的猪舍温度控制器，其价格较低，一般在千元左右，其功能单一，仅能实现对温度控制，无法保证有毒有害气体是否超标，人机交互性差。由于猪的不同生长阶段及不同类型的猪对环境参数的要求不尽相同，用单片机系统实现时，不能方便地依养殖对象确定控制范围，更无法实现对猪舍环境的监视，仅适合于散养户对单猪舍进行控制。国外研究现状：国外对于养殖工艺的研究非常重视。随着建筑材料和能源日趋紧张，无论是在猪舍建筑，还是在通风技术、降温技术、加热技术等许多方面都不断地有新的技术、新的产品问世。在通风技术方面，研究开发出一系列通风技术，如地下管道通风技术、从漏缝地板底部、多孔天花板或侧墙体进风，从屋顶排风的负压通风技术及管道正压通风技术等；在降温技术方面，依湿帘－风机降温系统，或机械通风辅助局部的降温等；在加热技术方面，常用的猪舍加热有水暖加热系统、PVC正压送风管道系统和仔猪局部加热系统，如远红外灯、热垫、保温箱等。环境自动控制技术水平较高，监控系统在养殖场中广泛应用，无论在舍内环境自动控制还是网络在线控制等方面都取得了很好的成绩，并利用图像处理技术识别动物行为，以此作为参数对舍内环境进行自动调控。综上所述，我国规模化养猪环境工程技术有一定的进展，有些地方已初步形成了自己的特色，并在实际生产上开始产生巨大的社会经济效益。但与发达国家相比，我国规模化养猪在工程工艺、猪场整体设施配套、环境自动控制和信息技术方面存在明显的差距。如何提高我国畜舍环境参数控制技术，这对于提高养殖经济效益有重要的意义，因此开发猪舍环境监控系统有一定的实际意义。
