一种低成本的自动化养殖舍及控制系统

1.本发明公开一种低成本的自动化养殖舍及控制系统，涉及自动化养殖舍技术领域。


背景技术：

2.为了建设现代化农村，传统的小农经济式家畜养殖效率低、产出比不高；并且部分农户在精准扶贫期间实行搬迁后并未规划养殖舍；这两点原因都使得新农村建设中农户对建立新的养殖舍的需求。
3.现有技术中，自动化养殖舍是一种利用现代技术实现自动化饲喂、水供应、环境控制、疾病监测等功能的养殖方式。通过传感器、计算机等设备实现全面自动化的养殖过程，提高养殖效率和产出质量，降低成本和环境污染，降低疾病风险，提高生产效率。能有效的克服传统的小农经济式家畜养殖效率低的问题，但是自动化养殖舍的建设和维护成本通常较高，涉及到设备、传感器、自动化控制系统、数据采集和分析系统等方面的投入，这是多数个体农户无法承担的成本。
4.因此，如何构建可以在多数个体农户之间广泛应用的低成本自动化养殖舍是需要解决的问题。
5.本

技术实现要素：

6.本发明目的在于，提供一种低成本的自动化养殖舍及控制系统，解决自动化养殖舍成本过高、不利于个体农户推广使用的问题。
7.为实现上述技术目的，达到上述技术效果，发明是通过以下技术方案实现：
8.一种低成本的自动化养殖舍，包括：舍仓，所述舍仓包括位于所述舍仓底部的排泄物处理组件、位于所述舍仓内的自动喂养组件，所述舍仓内与所述排泄物处理组件位置均设有监测组件，所述舍仓外接有能量源。
9.进一步的，所述排泄物处理组件包括在所述仓舍内圈围的地面倾斜的斜坡卷，所述斜坡卷的高位侧设有处理组件、矮侧连通至排污管，所述处理组件将所述斜坡卷内的排泄物推至所述排污管内。
10.进一步的，所述自动喂养组件包括设置在所述斜坡卷任意位置的送料轨道、高于所述送料轨道与之轨道连通的储料仓、控制所述轨道是否畅通的阀门。
11.进一步的，所述检测组件包括设于所述舍仓内的温度监测部件、湿度检测部件，设于所述排泄物处理组件内的氨检测部件。
12.进一步的，所述处理组件包括蓄水部件、喷淋轨道，所述蓄水部件连通喷淋轨道，定时喷洒液体辅助所述斜坡卷处理排泄物。
13.进一步的，所述处理组件包括设置在所述底面倾斜方向两侧的运行轨道，两侧所述运行轨道之间设有沿轨道移动的粪便刷。
14.进一步的，所述能力源为布置在所述仓舍顶面的太阳能电池，所述温度监测件、湿度检测件、氨检测件分别为温度计、湿度计和氨检测器。
15.进一步的，所述阀门通过控制杆组控制，所述控制杆组包括掩埋在所述储料仓之中的压力端、连接控制所述阀门开闭的操控端，所述控制杆组以旋转固定于所述储料仓上的位置为固定基准，所述压力端与所述操控段之间通过杠杆结构连接，所述储料仓内物料不足时所述压力端翘起引导所述操控端关闭所述阀门。
16.本发明的另一目的在于公开一种低成本的自动化养殖舍的控制系统，包括收集所述监测组件的信息后下达指令的核心处理件、执行命令的执行处理件，所述核心处理件包括信息判断模块、报警模块、预设模块。
17.进一步的，所述信息判断模块判断所述舍仓中的温度、湿度、氨气情况是否不符合预设的阀域，所述信息判断模块在获得不符合阀域的结果后向所述报警模块下达报警命令报警；
18.进一步的，所述预设模块根据预设的时间间隔对所述执行处理件间隔的下达指令，所述执行处理件控制所述排泄物处理组件以及所述自动喂养组件执行排泄物处理、打开阀门的动作。
19.进一步的，所述核心处理件为承载有树莓派或arduino的硬件。
20.进一步的，所述核心处理件还连接有无线传输设备，所述无线传输设备连通物联网平台，所述核心处理件将信息反馈至物联网，所述物联网平台直接对所述核心处理件内的预设阀域与预设间隔时间进行实时调整。
21.有益效果：
22.本发明公开的自动化养殖舍设置了倾斜的底面、通过简单的轨道连通饲料输送装置，应用排泄物、饲料的重力实现自动清理与输送。简单来说即对斜坡上的排泄物进行冲洗或者挂除即可自动清理排泄物、打开或者关闭阀门即可实现自动饲料功能。最后养殖舍尽可能的简化了各个组件，其中所述能力源为布置在所述仓舍顶面的太阳能电池，所述温度监测件、湿度检测件、氨检测件分别为温度计、湿度计和氨检测器；同样，控制系统也采用简单的控制逻辑与成本低廉的树莓派或arduino。这样简单、低廉的各个结构都有效的降低了本自动化养殖舍的成本，有利于在个体农户推广。
23.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
24.图1为本发明实施例所述一种低成本的自动化养殖舍图；
25.图2为本发明实施例所述一种低成本的自动化养殖舍图；
26.图3为本发明实施例所述阀门控制组件图；
27.图4为本发明实施例所述一种低成本的自动化养殖舍的控制系统图；
28.附图中：
29.1-斜坡卷，101-排污管，102-喷淋轨道，103-运行轨道，104-粪便刷，201-湿度检测件，202-氨气检测器，203-温度监测件，301-轨道，302-阀门，303-储料仓，304-转轴；
具体实施方式
30.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合附图对实施例对本发明进行详细说明。
31.现有技术中自动化养殖舍成本过高不利于推广的问题主要体现在如下几个方面：
32.1、为了实现对养殖舍的环境温度、湿度、气体浓度等因素的监控，通常应用到摄像机、图像识别装置、高精度的检测装置等。
33.2、自动化处理结构复杂，例如应用机械臂、传输带等方式实现排泄物处理、饲料运输等。
34.3、自动化控制系统成本高，控制系统通常需要数据采集和分析系统等方面的投入。
35.申请人考虑到中国的个体农业不能实现大规模的养殖，不能产生规模效应，因此需要克服前述问题以实现低成本的自动化，基于前述内容本发明公开了一种低成本的自动化养殖舍，包括舍仓。所述舍仓包括位于所述舍仓底部的排泄物处理组件、位于所述舍仓内的自动喂养组件，所述舍仓内与所述排泄物处理组件位置均设有监测组件，所述舍仓外接有能量源。
36.所述的排泄物处理组件用于处理养殖过程中产生的废弃物，例如粪便、尿液等。所述的自动喂养组件用于自动化喂养养殖动物，例如饲料投放器、饮水器等。所述的监测组件可以监测养殖环境、动物健康状况、废弃物处理情况等。所述的能量源为前述的组件提供能源，可以为电源、太阳能电池板或者外接电源等，用于供应养殖舍内的电力需求。
37.具体而言，本发明的养殖舍可以用于养殖各种家禽。在舍仓内，自动喂养组件可以根据预设的喂养计划，自动给动物提供合适的食物和水源。监测组件可以监测舍内温度、湿度、氧气含量等，以及动物的健康状况，当发现异常情况时，可以及时采取措施，避免疾病扩散和养殖损失。排泄物处理组件可以将废弃物进行有效处理，例如利用发酵、压缩等技术，降低废弃物对环境的污染。能量源可以提供养殖舍内的电力需求，例如自动喂养组件、监测组件、照明设备等的供电。
38.所述排泄物处理组件包括在所述仓舍内圈围的地面倾斜的斜坡卷1，所述斜坡卷1的高位侧设有处理组件、矮侧连通至排污管101，所述处理组件将所述斜坡卷1内的排泄物推至所述排污管101内。
39.本发明的排泄物处理组件，可以实现排泄物的自动化处理和排放。具体而言，卷内设置斜坡应用重力将排泄物引导至排污管101内。在一些具体情况中对牲畜的粪便只需要施加较小的推力就能够实现排泄物处理的目的。
40.为了更好的理解以养猪为例，该组件可以将猪舍内的粪便和尿液通过斜坡卷1引导至排污管101内，从而实现排泄物的自动化处理和排放。由于排泄物的处理和排放过程不需要人工干预，可以有效降低养殖场的劳动力成本提高养殖效率和经济效益。
41.相比现有技术中复杂的机械处理系统，本发明的排泄物处理组件成本低廉且几乎不需要维修。
42.所述自动喂养组件包括设置在所述斜坡卷1任意位置的送料轨道301、高于所述送料轨道301与之轨道301连通的储料仓303、控制所述轨道301是否畅通的阀门302。
43.本发明应用重力作用，使得饲料和水源可以沿着轨道301顺利地输送到喂养位置，相对于传统的机械式喂养方式，不需要使用电动机等设备进行驱动，降低了成本和能源消耗。
44.相比现有技术，由于该组件采用重力作用进行输送，相对于机械式输送，避免了设
备的维护和更新成本，具有更低的成本和更长的使用寿命。
45.所述检测组件包括设于所述舍仓内的温度监测部件、湿度检测部件201，设于所述排泄物处理组件内的氨检测部件。本发明简化了对检测组件监测功能的要求，仅仅对基础的温度、湿度、氨气情况进行检测，降低了成本。
46.综上所述，本发明克服了现有技术中自动化养殖卷存在的若干问题，实现了低成本的自动化养殖。由于个体农户推广。
47.实施例1
48.参考图1在本实施例中，所述处理组件辅助斜坡的重力作用处理排泄物，通过施加辅助力量的方式处理排泄物。
49.在一具体实施例中，组件包括蓄水部件、喷淋轨道102，所述蓄水部件连通喷淋轨道102，定时喷洒液体辅助所述斜坡卷1处理排泄物。此实施例中所述的喷淋轨道102设有控制的开关或者水压装置。
50.参考图2在另一具体实施例中，所述处理组件包括设置在所述底面倾斜方向两侧的运行轨道103，两侧所述运行轨道103之间设有沿轨道301移动的粪便刷104。所述的运行轨道103两侧也设有电机等装置实现驱动。
51.本实施例中不同的实施方式对应不同的牲畜，一些不能长期接触水的动物则应用无水清理，如果可以例如养猪等情况，则直接采用液体冲洗。
52.实施例2
53.参考图1或2在本实施例中，所述能力源为布置在所述仓舍顶面的太阳能电池，所述温度监测件203、湿度检测件201、氨检测件分别为温度计、湿度计和氨检测器。
54.能力源采用在仓舍顶面布置了太阳能电池板，利用太阳能为整个系统提供电力。这种设计既节约了能源，又降低了对环境的影响。
55.温度检测件203采用温度计来实时监测仓舍内的温度。温度计可以是传统的水银温度计或数字温度传感器。通过温度监测，可以确保仓舍内的温度保持在适宜的范围内，为物料或动植物提供良好的生存环境。并且成本低廉，为了实现实时的监测功能可以是电子温度监测装置。
56.湿度检测件201采用湿度计来监测仓舍内的湿度。湿度计可以是吸湿性盐湿度计或数字湿度传感器。通过湿度检测，可以有效地控制仓舍内的湿度，防止过高或过低的湿度对物料或动植物造成不良影响。
57.氨检测件使用氨检测器来监测仓舍内的氨气浓度。氨检测器可以是化学传感器或电化学传感器。通过氨气监测，可以及时发现仓舍内的氨气泄漏或浓度超标情况，确保安全并防止对人员和物料的损害。
58.实施例3
59.在本实施例中，所述阀门302通过控制杆组控制，所述控制杆组包括掩埋在所述储料仓303之中的压力端、连接控制所述阀门302开闭的操控端，所述控制杆组以旋转固定于所述储料仓303上的位置为固定基准，所述压力端与所述操控段之间通过杠杆结构连接。所述储料仓303内物料不足时所述压力端翘起引导所述操控端关闭所述阀门302。
60.在一具体实施例中，阀门302安装在储料仓303底部的装置，用于控制物料的流出。阀门302可以是闸阀、球阀、蝶阀等类型，具体取决于所需的流量和阀门302的封闭性能。控
制杆组包括压力端、操控端和杠杆结构，用于控制阀门302的开闭。压力端位于储料仓303内部，通过浮子或其他传感器感知仓内的液位或压力变化。操控端位于储料仓303外部，通过手柄或其他机械装置，根据压力端带动控制阀门302的开闭。杠杆结构连接压力端和操控端，采用支点和杠杆的方式，使得压力端的运动能够传递到操控端。固定支架将控制杆组固定在储料仓303上，支架上设有旋转轴304，使得控制杆组可以在支架上旋转。
61.当储料仓303内的物料压力发生变化时，压力端会感知到这些变化。例如，如果饲料是液体，液位上升，压力端(浮子)会随着液位的上升而上升。
62.随着压力端的上升，杠杆结构的另一端(操控端)也会发生相应的运动。由于杠杆结构采用支点和杠杆的方式连接压力端和操控端，因此，当压力端上升时，操控端会下降。
63.操控端下降时，通过手柄或其他机械装置，驱动阀门302进行相应的操作。例如，当操控端下降时，阀门302可能被设定为关闭，从而阻止物料流出。
64.反之，当储料仓303内的物料液位或压力降低时，压力端会下降，使操控端上升，从而驱动阀门302打开，允许物料流出。
65.整个过程中，控制杆组在固定支架上的旋转轴304附近进行旋转，实现了灵活、精确的阀门302控制。旋转轴304作为支点，使得压力端和操控端之间的运动协调一致，确保阀门302能够根据实际需要进行开闭。
66.在另一实施例中，参考图3，改变控制杆的调控方向也可以通过预先投放足够的饲料来控制每次投喂的时间、喂养量。相比人工投放本实施例装置能够实现恒定流量的饲喂而不是一次性喂完可以理解为“细水长流”。本实施例中的装置的阀门302打开程度由饲料储存的量决定，也就是说当饲料储量大时打开程度小，流量受到限制；饲料储量小时阀门302打开程度大则完全打开。图为一种实现方式，压力传递至阀门302时为省力杠杆，可以有效的实现目标功能。
67.在另一实施例中，可以在操控端引入自动化控制设备，如电动执行器或气动执行器。这种设备可以根据压力端的信号自动调整阀门302的开启程度，以满足流量和压力的需求。此外，通过与计算机控制系统相连，可以实现远程监控和操作，提高系统的智能化程度。
68.实施例4
69.结合图4，本实施例在实施例1-3基础上进一步公开一种低成本的自动化养殖舍的控制系统包括收集所述监测组件的信息后下达指令的核心处理件、执行命令的执行处理件，所述核心处理件包括信息判断模块、报警模块、预设模块。
70.所述信息判断模块判断所述舍仓中的温度、湿度、氨气情况是否不符合预设的阀域，所述信息判断模块在获得不符合阀域的结果后向所述报警模块下达报警命令报警。
71.所述预设模块根据预设的时间间隔对所述执行处理件间隔的下达指令，所述执行处理件控制所述排泄物处理组件以及所述自动喂养组件执行排泄物处理、打开阀门302的动作。
72.所述核心处理件为承载有树莓派或arduino的硬件。
73.具体而言，核心处理件使用树莓派或arduino等硬件作为核心处理单元，对接收到的环境监测数据进行分析和处理。核心处理件与各种监测组件(如温度、湿度和氨气检测器202)进行连接，获取实时数据。
74.信息判断模块在核心处理件中，信息判断模块负责判断养殖舍内的温度、湿度和
氨气浓度是否超过预设的阈值范围。如果数据超出阈值范围，信息判断模块将向报警模块发送报警命令。
75.报警模块接收到信息判断模块发出的报警命令后，报警模块会发出声光报警信号，以提示操作人员采取相应措施。相比现有技术中复杂的调控方式，本实施例采用简单的报警方式，在出现故障时提示极大的降低了成本。
76.预设模块根据预设的时间间隔，向执行处理件发送控制命令。执行处理件根据接收到的命令，控制排泄物处理组件和自动喂养组件进行相应操作，如处理排泄物、打开阀门302等。
77.这种控制逻辑降低了控制的复杂度，配合已有的控制系统，实现时成本极低。
78.执行处理件负责执行核心处理件发出的指令，控制养殖舍内的各种设备(如排泄物处理组件、自动喂养组件等)进行相应操作。
79.无线传输设备核心处理件还连接有无线传输设备，实现与物联网平台的通信。通过物联网平台，用户可以远程实时监控养殖舍内的环境情况，并对核心处理件内的预设阈值和时间间隔进行调整。
80.具体来说，前述的装置可以采用玄武岩纤维+钢结构为主要材料，降低生产成本后如果实现普及则可以在某区域内实现总控，通过总控的方式控制。通过物联网的方式实现在线控制。
81.通过本实施例，我们提供了一种低成本、高效的自动化养殖舍控制系统。系统采用先进的处理硬件和无线通信技术，实现了实时环境监测、智能调节和远程控制。此外，系统具有报警功能，可以及时提醒操作人员采取措施，通过一种低成本的方式实现了对自动化养殖舍的控制。
82.以上仅是该申请的实施例部分，并非对该申请做任何形式上的限制。对以上实施例所做的任何简单的修改、等同变化及修饰，仍属于该申请技术方案保护的范围内。

技术特征：
1.一种低成本的自动化养殖舍，包括舍仓，其特征在于，所述舍仓包括位于所述舍仓底部的排泄物处理组件、位于所述舍仓内的自动喂养组件，所述舍仓内与所述排泄物处理组件位置均设有监测组件，所述舍仓外接有能量源；所述排泄物处理组件包括在所述仓舍内圈围的地面倾斜的斜坡卷，所述斜坡卷的高位侧设有处理组件、矮侧连通至排污管，所述处理组件将所述斜坡卷内的排泄物推至所述排污管内；所述自动喂养组件包括设置在所述斜坡卷任意位置的送料轨道、高于所述送料轨道与之轨道连通的储料仓、控制所述轨道是否畅通的阀门；所述检测组件包括设于所述舍仓内的温度监测部件、湿度检测部件，设于所述排泄物处理组件内的氨检测部件。2.根据权利要求1所述的低成本的自动化养殖舍，其特征在于：所述处理组件包括蓄水部件、喷淋轨道，所述蓄水部件连通喷淋轨道，定时喷洒液体辅助所述斜坡卷处理排泄物。3.根据权利要求1所述的低成本的自动化养殖舍，其特征在于：所述处理组件包括设置在所述底面倾斜方向两侧的运行轨道，两侧所述运行轨道之间设有沿轨道移动的粪便刷。4.根据权利要求2或3所述的低成本的自动化养殖舍，其特征在于：所述能力源为布置在所述仓舍顶面的太阳能电池，所述温度监测件、湿度检测件、氨检测件分别为温度计、湿度计和氨检测器。5.根据权利要求4所述的低成本的自动化养殖舍，其特征在于：所述阀门通过控制杆组控制，所述控制杆组包括掩埋在所述储料仓之中的压力端、连接控制所述阀门开闭的操控端，所述控制杆组以旋转固定于所述储料仓上的位置为固定基准，所述压力端与所述操控段之间通过杠杆结构连接；所述储料仓内物料不足时所述压力端翘起引导所述操控端关闭所述阀门。6.根据权利要求1或2或3或5中任意一项所述的一种低成本的自动化养殖舍的控制系统，其特征在于：包括收集所述监测组件的信息后下达指令的核心处理件、执行命令的执行处理件，所述核心处理件包括信息判断模块、报警模块、预设模块；所述信息判断模块判断所述舍仓中的温度、湿度、氨气情况是否不符合预设的阀域，所述信息判断模块在获得不符合阀域的结果后向所述报警模块下达报警命令报警；所述预设模块根据预设的时间间隔对所述执行处理件间隔的下达指令，所述执行处理件控制所述排泄物处理组件以及所述自动喂养组件执行排泄物处理、打开阀门的动作。7.根据权利要求6所述的低成本的自动化养殖舍的控制系统，其特征在于：所述核心处理件为承载有树莓派或arduino的硬件。8.根据权利要求7所述的低成本的自动化养殖舍的控制系统，其特征在于：所述核心处理件还连接有无线传输设备，所述无线传输设备连通物联网平台，所述核心处理件将信息反馈至物联网，所述物联网平台直接对所述核心处理件内的预设阀域与预设间隔时间进行实时调整。

技术总结
本发明公开的一种低成本的自动化养殖舍，包括舍仓，所述舍仓包括位于所述舍仓底部的排泄物处理组件、位于所述舍仓内的自动喂养组件，所述舍仓内与所述排泄物处理组件位置均设有监测组件，所述舍仓外接有能量源。一种低成本的自动化养殖舍的控制系统，包括收集所述监测组件的信息后下达指令的核心处理件、执行命令的执行处理件，所述核心处理件包括信息判断模块、报警模块、预设模块。本发明公开的自动化养殖舍设置了倾斜的底面、通过简单的轨道连通饲料输送装置，应用排泄物、饲料的重力实现自动清理与输送。同样，控制系统也采用简单的控制逻辑与成本低廉的树莓派或Arduino。这样简单、低廉的方式降低了本自动化养殖舍的成本，有利于在个体农户推广。有利于在个体农户推广。有利于在个体农户推广。


技术研发人员：周传彪 何成奎 王梦娜 吴濛 段军 朱曦 刘熠荣
受保护的技术使用者：达州职业技术学院
技术研发日：2023.07.01
技术公布日：2023/8/24