[发明专利]禽畜养殖环境调控装置

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种调控装置，具体为一种使用模糊控制方法的多功能、雾 化与风机结合降温的禽畜养殖环境调控装置。

二、背景技术

影响禽畜生长发育的环境因素主要包括温湿度、粉尘浓度、光照度、 氨气浓度及通风状况；因此对此些环境因素的控制对禽畜的生长发育起 着重要作用。

目前，小型家禽家畜都是人工饲养，环境一般由饲养员人工感测， 感测效果差且不能实时监测控制。

禽畜舍内部环境具有多重复杂性。具体表现在禽畜舍内部是一个非 线性系统，内部气候处于热平衡混沌状态；是一个大滞后系统，对于外 界所施加的作用，响应较为缓慢；是一个多变量耦合系统，而且各变量 之间紧密联系，彼此耦合，对系统任一变量的控制，都会影响其它状态 的变化；是一个时变系统，环境参数幅度随时间变化很大。

禽畜舍内部环境的复杂性使得无法对其进行精确建模，因而不能用 经典控制理论来进行控制，也无法用现代控制理论来进行处理。

现有的禽畜养殖环境调控装置一般都是采用风机进行降温，单独风 机降温效果不显著，尤其是温度变化较大时效果差。

三、发明内容

本发明针对以上不足之处，提供一种采用风机与雾化结合降温、可实现 多功能检测、模糊控制的禽畜养殖环境调控装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种禽畜养殖环境调控装置，包括测控单元，所述的测控单元包括智能 测控终端，智能测控终端包括有微处理器，与微处理器连接有时钟芯片、存 储器、检测器及控制输出，控制输出上连接有控制设备，

所述的检测器包括温湿度检测器、氨气浓度检测器，所述的控制设备包 括风机；

调控装置采用模糊控制器模糊控制，所述的模糊控制器通过所述智能测 控终端、变频器及风机实现，检测器通过A/D转换电路连接所述智能测控终 端微处理器的输入端，微处理器输出端经过D/A转换器连接变频器，变频器 连接输出终端——风机，

所述的检测器还包括有粉尘浓度检测器、光照度检测器和风速检测器； 所述的控制设备还包括有照明装置、雾化装置、加热装置、喷药装置； 降温时，装置采用风机与雾化结合的方式进行降温

本模糊控制采用单变量二维模糊控制，输入信息包括给定温度和实际温 度的偏差值e，温度偏差变化率Δe，输出信息为风机转速u，模糊控制的输 入变量e、Δe及u的基本论域分别为[-Xe，+Xe]、[-X’e，+X’e]和[-Yu，+Yu]， 各自对应的模糊子集的论域分别为[-n，-n+1，…，0，…，n-1，n]， [-m，-m+1，…，0，…，m-1，m]及[-k，-k+1，…，0，…，k-1，k]，通过分别乘以各自 对应的量化因子实现输入及输出变量的模糊化转换；

温度偏差及温度偏差变化率模糊化为13个等级，即：

温度偏差的论域E＝{-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6}

温度偏差变化率的论域ΔE＝{-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4， 5，6}

输出控制量模糊化为7个等级，即：

输出控制量的论域U＝{0，1，2，3，4，5，6}

此模糊控制采用以下控制规格表：

上述的禽畜养殖环境调控装置，雾化装置、加热装置、喷药装置由继电 器驱动，继电器经光电隔离、放大电路连接微处理器；

照明装置由电压控制固态调压器控制，其经D/A转换、光电隔离、放大 电路连接微处理器。

上述的禽畜养殖环境调控装置，所述的智能测控终端上设有无线发射模 块RF以及扩展口，智能测控终端通过无线发射模块RF或扩展口与上位机网 络连接。

上述的禽畜养殖环境调控装置，与微处理器还连接有键盘显示模块与状 态输入模块，所述状态输入模块与显示模块设于电控箱上，通过终端的所述 键盘显示模块与状态输入模块实现控制装置的启停操作以及参数输入、运行 模式选择功能。

本发明的有益效果表现在：

根据禽畜养殖环境的特点，装置控制中采用了风机与雾化结合的方式进 行降温，当温度及变化率低于设定值时通过风机降温即可，当高于设定值时 采取雾化与风机结合的方式进行降温，降温效果显著，同时消耗能量低，符 合节约原则。