一种智能调温石墨烯发热的畜禽漏粪板及实现方法技术

本发明专利技术公开了一种智能调温石墨烯发热的畜禽漏粪板及实现方法，包括发热漏粪板单元、温度传感器、控制单元、电缆组成。发热漏粪板单元由漏粪板本体I、隔热反射层、石墨烯发热层、保温层和漏粪板本体II，石墨烯发热层由防水防漏绝缘层I与防水防漏绝缘层II将石墨烯发热组合体整体密封包裹组成，石墨烯发热组合体由n个石墨烯发热单元通过电缆并联组成，石墨烯发热单元由若干相互平行布置的条形石墨烯发热体通过电极条并联组成，若干条形石墨烯发热体相互独立工作，能避免因部分发热单元受损而导致整个板不能工作。该发热漏粪板既能根据设置的温度范围智能高效发热，又能快速将粪尿等排泄物及时排出、且能满足各类品种、多阶段畜禽养殖保温需求。

【技术实现步骤摘要】
一种智能调温石墨烯发热的畜禽漏粪板及实现方法
本专利技术涉及畜禽养殖装备领域，特别涉及一种智能调温石墨烯发热的畜禽漏粪板及实现方法。
技术介绍
畜禽为恒温动物，维持正常体温对其健康和生产性能发挥均非常重要。一方面，畜禽可通过自身的生理调节及行为来保持体温的恒定，另一方面，环境温度调控可支持畜禽维持正产体温，减少维持养分消耗。现代畜牧生产中，为畜禽提供保温的环境，已经是普遍采取的做法，由于畜禽的品种、年龄、体重、饲养方式、个体的适应能力等方面的差异，养殖所需要的环境温度也有所不同，尤其是幼龄畜禽，因其自身体温调节机能还未完全发育，体温维持仍需要依赖外界热源支持。此外，寒冷地区环境温度长期处于较低状态，非幼龄畜禽也需要外界热源支持，才能获得较好的生产性能。目前用于畜禽养殖的加热保温设备有红外线保温灯、电加热板、电加热管、燃料火炉等，其中使用最普遍的是红外线保温灯与电加热板，现有技术存在以下问题：能耗大、发热不均匀、温控性能不好、非常易损坏漏电、防水性能差、易堆积粪尿、不能满足多品种畜禽养殖保温的需求等重大缺陷。石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成的六角形并呈蜂巢晶格的薄膜，是只有一个碳原子厚度的二维材料，石墨烯具备超强的导热性，效率极高，能在几秒钟时间内就达到制热的目的，电热转换率几乎接近了百分之百，比传统的电热效率提高了近一半，另外还具有散热快的特点，不至于造成电热能集结，产生火灾隐患，用石墨烯发热层为热源，以远红外辐射的方式均匀传播热能，具有发热快、发热均匀、能耗低、效率高，散热快等众多优点。r>目前尚未见既能根据设置的温度范围智能高效发热，又能快速将粪尿等排泄物及时排出、且能满足各类品种、多阶段畜禽养殖保温需求的漏粪板装置或方案。
技术实现思路
针对现有漏粪板与加热板技术及装备的不足，本专利技术的目的在于提供一种智能调温石墨烯发热的畜禽漏粪板及实现方法，从而获得可智能调温的发热漏粪板，同时实现对发热漏粪板的智能调控，上述结构和实现方法，可实现根据设置的温度范围智能高效发热，又能快速将粪尿等排泄物及时排出、且能满足各类品种、多阶段畜禽养殖保温需求。为了解决以上技术问题，本专利技术采用的具体技术方案如下：一种智能调温石墨烯发热的畜禽漏粪板，包括发热漏粪板单元、温度传感器、控制单元和电缆；所述发热漏粪板单元上设有若干个贯通上下端面的相互平行的漏粪孔或者相互垂直的横向漏粪孔与竖向漏粪孔，且所述发热漏粪板单元包括从下到上依次设置的漏粪板本体I、隔热反射层、石墨烯发热层、保温层、漏粪板本体II；漏粪板本体I与漏粪板本体II将中间各层密封包裹；所述石墨烯发热层包括石墨烯发热组合体，所述防水防漏绝缘层I与防水防漏绝缘层II将石墨烯发热组合体整体密封包裹；所述石墨烯发热组合体由n个石墨烯发热单元通过电缆并联组成；所述石墨烯发热单元包括正电极条、负电极条和数根条形石墨烯发热体；所述条形石墨烯发热体两端分别设置有正电极条和负电极条，且数根所述条形石墨烯发热体相互平行布置；条形石墨烯发热体位于防水防漏绝缘层I与防水防漏绝缘层II之间的非漏粪孔处；所述正电极条与负电极条通过电缆与控制单元相连；所述温度传感器设置在漏粪板本体II中并通过电缆与控制单元相连。进一步的，所述条形石墨烯发热体的宽度小于其所在位置两侧的漏风孔之间的距离L。进一步的，所述发热漏粪板单元的两侧长边上分别设置有若干个齿形卡接头，相互间隔的齿形卡接头之间形成齿形卡接槽，两侧长边上相同位置上的齿形卡接头与卡接槽一一对应且形状匹配。进一步的，所述漏粪孔的下开口M大于上开口N。进一步的，所述漏粪板本体II上相邻的漏粪孔之间设有若干个防滑凸起。进一步的，所述控制单元包括微处理器、显示屏、通信模块和远程智能监控终端。进一步的，所述微处理器为单片机或PLC或微型电脑或人工智能板。进一步的，所述远程智能监控终端为显示器或电脑或智能手机。一种智能调温石墨烯发热的畜禽漏粪板的实现方法，包括以下动作步骤：步骤一：给控制单元接入电源，并打开电源开关；步骤二：显示屏实时显示温度传感器获取的参数，即漏粪板本体II上表面的温度值T，同时通信模块将温度值T输送至远程智能监控终端显示，当温度值T低于危险值Tmin时，远程智能监控终端发出报警提示，当温度T高于危险值Tmax时，远程智能监控终端发出报警提示；步骤三：当温度值T低于设定的阈值T’，Tmin＜T’＜Tmax时，且T＜T’，控制单元向石墨烯发热组合体持续供电，增加石墨烯发热组合体的发热功率，从而使得温度T升高；步骤四：当温度值T升高至设定的阈值T’时，此时，T＝T’，控制单元停止向石墨烯发热组合体供电；步骤五：随着周边环境温度的影响，温度值T逐步下降；当下降至低于设定的阈值T’时，即T＜T’，控制单元向石墨烯发热组合体持续供电，增加石墨烯发热组合体的发热功率，从而使得温度值T升高，当温度值T升高至设定的阈值T’时，控制单元停止向石墨烯发热组合体供电，控制单元以此周期循环工作，进而保证漏粪板本体II上表面温度值T维持在设定的阈值T’。进一步的，所述阈值T’、危险值Tmin、危险值Tmax可根据使用需求设置而动态变化。进一步的，控制单元与养殖场智能环控系统通讯连接，所述控制单元将温度传感器动态实时采集的温度数据传送至智能环控系统，经过数据清洗、处理与分析后，构建智能调控模型反馈控制系列环控装置优化养殖环境，并在实时监控智能管理大屏显示相关数据。本专利技术的有益效果：本专利技术通过并联若干条形石墨烯发热体的方式避免因部分发热单元受损而导致整个发热板大面积故障不能发热的情况，利用隔热反射层使热量向上散发进而提高热量利用率，利用保温层提高加热层的高温效果，利用防水防漏绝缘层保证绝缘性，通过独特的漏粪孔保证粪尿的及时排除，通过温度传感器与控制单元满足多品种畜禽养殖保温的需求，实现了既能根据设置的温度范围智能高效发热，又能快速将粪尿等排泄物及时排出、且能满足各类品种、多阶段畜禽养殖保温需求。附图说明图1为本专利技术智能调温石墨烯发热的畜禽漏粪板外观示意图；图2为本专利技术智能调温石墨烯发热的畜禽漏粪板剖面结构图；图3为本专利技术石墨烯发热组合体结构示意图；图4为本专利技术石墨烯发热组合体布置示意图；图5为本专利技术智能调温石墨烯发热的畜禽漏粪板扣接示意图；图6为本专利技术漏粪孔剖面结构图；图7为本专利技术控制单元框图。附图标记如下：1-齿形卡接槽；2-齿形卡接头；3-竖向漏粪孔；3-横向漏粪孔；5-防滑凸起；6-发热漏粪板单元；7-漏粪板本体I；8-隔热反射层；9-石墨烯发热层；10-防水防漏绝缘层II；11-保温层；12-漏粪板本体II；13-温度传感器；14-石墨烯发热组合体；15-负电极；16-正电极条；17-条形石墨烯发热体；18-石墨烯发热单元；19-电缆；20-控制单元；21-微处理器；22-显示屏；23本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能调温石墨烯发热的畜禽漏粪板，其特征在于，包括发热漏粪板单元(6)、温度传感器(13)、控制单元(20)和电缆(19)；/n所述发热漏粪板单元(6)上设有若干个贯通上下端面的相互平行的漏粪孔或者相互垂直的横向漏粪孔(4)与竖向漏粪孔(3)，且所述发热漏粪板单元(6)包括从下到上依次设置的漏粪板本体I(7)、隔热反射层(8)、石墨烯发热层(9)、保温层(11)、漏粪板本体II(12)；漏粪板本体I(7)与漏粪板本体II(12)将中间各层密封包裹；/n所述石墨烯发热层(9)包括石墨烯发热组合体(14)，所述防水防漏绝缘层I(8)与防水防漏绝缘层II(10)将石墨烯发热组合体(14)整体密封包裹；/n所述石墨烯发热组合体(14)由n个石墨烯发热单元(18)通过电缆(19)并联组成；/n所述石墨烯发热单元(18)包括正电极条(16)、负电极条(15)和数根条形石墨烯发热体(17)；所述条形石墨烯发热体(17)两端分别设置有正电极条(16)和负电极条(15)，且数根所述条形石墨烯发热体(17)相互平行布置；条形石墨烯发热体(17)位于防水防漏绝缘层I(8)与防水防漏绝缘层II(10)之间的非漏粪孔处；/n所述正电极条(16)与负电极条(15)通过电缆(19)与控制单元(20)相连；/n所述温度传感器(13)设置在漏粪板本体II(12)中并通过电缆(19)与控制单元(20)相连。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能调温石墨烯发热的畜禽漏粪板，其特征在于，包括发热漏粪板单元(6)、温度传感器(13)、控制单元(20)和电缆(19)；
所述发热漏粪板单元(6)上设有若干个贯通上下端面的相互平行的漏粪孔或者相互垂直的横向漏粪孔(4)与竖向漏粪孔(3)，且所述发热漏粪板单元(6)包括从下到上依次设置的漏粪板本体I(7)、隔热反射层(8)、石墨烯发热层(9)、保温层(11)、漏粪板本体II(12)；漏粪板本体I(7)与漏粪板本体II(12)将中间各层密封包裹；
所述石墨烯发热层(9)包括石墨烯发热组合体(14)，所述防水防漏绝缘层I(8)与防水防漏绝缘层II(10)将石墨烯发热组合体(14)整体密封包裹；
所述石墨烯发热组合体(14)由n个石墨烯发热单元(18)通过电缆(19)并联组成；
所述石墨烯发热单元(18)包括正电极条(16)、负电极条(15)和数根条形石墨烯发热体(17)；所述条形石墨烯发热体(17)两端分别设置有正电极条(16)和负电极条(15)，且数根所述条形石墨烯发热体(17)相互平行布置；条形石墨烯发热体(17)位于防水防漏绝缘层I(8)与防水防漏绝缘层II(10)之间的非漏粪孔处；
所述正电极条(16)与负电极条(15)通过电缆(19)与控制单元(20)相连；
所述温度传感器(13)设置在漏粪板本体II(12)中并通过电缆(19)与控制单元(20)相连。


2.根据权利要求1所述的一种智能调温石墨烯发热的畜禽漏粪板，其特征在于，所述条形石墨烯发热体(17)的宽度小于其所在位置两侧的漏风孔之间的距离L。


3.根据权利要求1所述的一种智能调温石墨烯发热的畜禽漏粪板，其特征在于，所述发热漏粪板单元(6)的两侧长边上分别设置有若干个齿形卡接头(2)，相互间隔的齿形卡接头(2)之间形成齿形卡接槽(1)，两侧长边上相同位置上的齿形卡接头(2)与卡接槽(1)一一对应且形状匹配。


4.根据权利要求1所述的一种智能调温石墨烯发热的畜禽漏粪板，其特征在于，所述漏粪孔的下开口M大于上开口N。


5.根据权利要求1所述的一种智能调温石墨烯发热的畜禽漏粪板，其特征在于，所述漏粪板本体II(12)上相邻的漏粪孔之间设有若干个防滑凸起(5)。


6.根据权利要求1所述的一种智能调温石墨烯发热的畜禽漏粪板，其特征在于，所述控制单元(19)包括微处理器(21)、显...

【专利技术属性】
技术研发人员：周昕，周卫东，肖华，徐杏，朱晓明，
申请(专利权)人：浙江省农业科学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33