一种畜牧养殖场有害气体智能监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种畜牧养殖场有害气体智能监测系统，包括汇集环境气体的锥形罩、若干检测环境气体数据的气体检测装置和分析环境气体数据的控制器，若干气体检测装置沿锥形罩母线等间距设置，锥形罩小端设有泄气孔，气体检测装置气体信号输出端连接控制器环境信号接收端。本发明专利技术还包括一种畜牧养殖场有害气体智能监测方法，方法包括以下步骤：S1：控制器设置气体高浓度阈值和气体低浓度阈值；S2：控制器控制电磁阀的开闭，来放空锥形罩中的氨气；S3：控制器进行数据分析，结合各处氨气浓度数据和氨气传感器所处锥形罩位置，得到氨气的实际变化浓度。本发明专利技术提供一种能准确获知养殖场氨气浓度的畜牧养殖场有害气体智能监测系统及方法。

【技术实现步骤摘要】
一种畜牧养殖场有害气体智能监测系统及方法
本专利技术涉及畜牧养殖领域，尤其是涉及一种畜牧养殖场有害气体智能监测系统及方法。
技术介绍
目前资料显示，在高密度畜禽饲养地区,农业生产中氨气的过度释放导致了生态环境直接或间接的破坏，欧洲氨气排放总量中有80%~9%是来源于农业生产，有研究结果显示农业生产中的氨气排放有超过80%来源于动物粪便，低于20%来源于动物饲料。农业的氨气排放已成为全球气体污染主要问题之一，越来越引起公众和政府决策者的关注。养殖场内过高的氨气浓度对人体和畜禽有着潜在的健康威胁,氨的溶解度极高，故常被吸附在人体和畜禽的皮肤粘膜和眼结膜上，从而产生刺激和炎症，引起养殖场工人的慢性呼吸道疾病，畜禽的呼吸道疾病，畜禽食欲下降、生产力降低。中国专利公开号CN105388822A，公开日2016年03月09日，专利技术创造的名称为一种畜牧养殖监控系统，该申请案包括环境监控装置和个体监控装置，所述环境监控装置包括温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、氨气传感器、风扇和照明装置，所述温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、氨气传感器、风扇和照明装置均通过电导体连接到主控制器，所述个体监控装置包括GPS定位装置和生命体征检测装置，所述主控制器通过电导体连接到警报器，所述主控制器通过数据线连接到PC端。该申请案的氨气检测方案不能准确的获知养殖场内氨气的准确数值，不能通过对氨气的浓度的准确检测来指导养殖生产。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术的不能准确获知养殖场氨气浓度的问题，提供一种能准确获知养殖场氨气浓度的畜牧养殖场有害气体智能监测系统及方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种畜牧养殖场有害气体智能监测系统，包括汇集环境气体的锥形罩、若干检测环境气体数据的气体检测装置和分析环境气体数据的控制器，若干气体检测装置沿锥形罩母线等间距设置，锥形罩小端设有泄气孔，气体检测装置气体信号输出端连接控制器环境信号接收端。氨气的分子质量比空气的相对分子质量小，也就是说氨气的密度小于空气密度，氨气在养殖场中会上浮，由于在养殖场中主要是地面上的粪便和尿液产生氨气，而且粪便和尿液在地上处于不均匀的分布，氨气在空气中的分布也是不均匀的，仅使用一个氨气传感器去检测一个点的氨气浓度是不能够反映整个区间的氨气浓度，所以需要把氨气其中起来进行检测，锥形罩可以把氨气其中起来，由于氨气密度比空气小，飘入锥形罩的氨气会把锥形罩中的空气挤出，使得锥形罩上方充满氨气，这样通过检测氨气的浓度和浓度变化的时间就能得到氨气的准确浓度。作为优选，所述锥形罩上还设置有若干可以将远处的气体汇入锥形罩延伸集中装置。因为锥形罩的覆盖面积不够大，所以延伸采集装置可以采集别处的氨气汇入锥形罩中，使得检测的氨气数据更加能反映整个区间的氨气浓度。作为优选，所述延伸集中装置包括集中管和集中罩，集中管汇集端连接锥形罩，集中管输入端连接集中罩。集中罩可以将其所覆盖的区域的氨气收集起来，通过集中管送到锥形罩，因为氨气的密度低于空气密度，所以集中管输入端要高于集中管汇集端，这样可以使得氨气可以顺利从集中罩运送到锥形罩。作为优选，所述泄气孔外接有弯折管，弯折管输入端外接于泄气孔。因为本专利技术要设置在养殖架下方，来自于养殖架上牲畜的粪便和尿液容易落在泄气孔上，从而堵塞泄气孔，还会干扰氨气检测，所以在泄气孔外接有弯折管，弯折管悬空端开口方向为水平或者是向下，这样来自于养殖架上牲畜的粪便和尿液就不会落在弯折管悬空端上，也不会堵塞弯折管悬空端，更不会干扰氨气检测。作为优选，所述弯折管悬空端位于弯折管输入端锥形罩小端侧。由于虹吸原理，弯折管悬空端位于弯折管输入端锥形罩小端侧，氨气就能通过弯折管悬空端排除，而且不会在弯折管输入端有残余氨气，可以将弯折管输入端处的氨气全部排净。作为优选，所述弯折管内设有能控制弯折管内部通断的电磁阀，电磁阀启停信号输入端连接控制器电磁阀控制端。电磁阀能控制弯折管的通断，就能通过控制器来控制锥形罩的氨气排净的过程。作为优选，所述气体检测装置为可以检测氨气浓度的氨气传感器，氨气传感器浓度信号输出端连接控制器环境信号接收端。一种畜牧养殖场有害气体智能监测方法，采用以上任一项所述的一种畜牧养殖场有害气体智能监测系统，方法包括以下步骤：S1：控制器设置气体高浓度阈值和气体低浓度阈值；S2：在靠近锥形罩大端的氨气传感器检测到的浓度高于气体高浓度阈值时，控制器控制电磁阀开启，在靠近锥形罩小端的氨气传感器检测到的浓度低于气体低浓度阈值时，控制器控制电磁阀关闭；S3：控制器将采集到的数据进行分析，结合各个氨气传感器氨气浓度数据和氨气传感器所处锥形罩位置，得到氨气的实际变化浓度。在靠近锥形罩大端的氨气传感器检测到的浓度高于气体高浓度阈值时，也即是氨气充满了锥形罩的空间，所以控制器控制电磁阀开启，弯折管导通，将锥形罩的氨气排出，在靠近锥形罩小端的氨气传感器检测到的浓度低于气体低浓度阈值时，也即是氨气已经全部排出，所以控制器需要控制电磁阀关闭，弯折管不再导通，氨气开始重新在锥形罩中聚集，氨气传感器开始采集数据，这样就可以全天候采集氨气浓度进行分析。作为优选，所述控制器只保存在电磁阀关闭期间氨气传感器传送来的数据。因为在电磁阀开启期间，是锥形罩中氨气排空的时间，这时的氨气传感器数据不能作为计算氨气浓度的数据。因此，本专利技术具有如下有益效果：（1）氨气的分子质量比空气的相对分子质量小，也就是说氨气的密度小于空气密度，氨气在养殖场中会上浮，由于在养殖场中主要是地面上的粪便和尿液产生氨气，而且粪便和尿液在地上处于不均匀的分布，氨气在空气中的分布也是不均匀的，仅使用一个氨气传感器去检测一个点的氨气浓度是不能够反映整个区间的氨气浓度，所以需要把氨气其中起来进行检测，锥形罩可以把氨气其中起来，由于氨气密度比空气小，飘入锥形罩的氨气会把锥形罩中的空气挤出，使得锥形罩上方充满氨气，这样通过检测氨气的浓度和浓度变化的时间就能得到氨气的准确浓度；（2）因为锥形罩的覆盖面积不够大，所以延伸采集装置可以采集别处的氨气汇入锥形罩中，使得检测的氨气数据更加能反映整个区间的氨气浓度；（3）集中罩可以将其所覆盖的区域的氨气收集起来，通过集中管送到锥形罩，因为氨气的密度低于空气密度，所以集中管输入端要高于集中管汇集端，这样可以使得氨气可以顺利从集中罩运送到锥形罩；（4）由于虹吸原理，弯折管悬空端位于弯折管输入端锥形罩小端侧，氨气就能通过弯折管悬空端排除，而且不会在弯折管输入端有残余氨气，可以将弯折管输入端处的氨气全部排净；（5）因为本专利技术要设置在养殖架下方，来自于养殖架上牲畜的粪便和尿液容易落在泄气孔上，从而堵塞泄气孔，还会干扰氨气检测，所以在泄气孔外接有弯折管，弯折管悬空端开口方向为水平或者是向下，这样来自于养殖架上牲畜的粪便和尿液就不会落在弯折管悬空端上，也不会堵塞弯折管悬空端，更不会干扰氨气检测；（6）在靠近锥形罩大端的氨气传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种畜牧养殖场有害气体智能监测系统，其特征是包括汇集环境气体的锥形罩、若干检测环境气体数据的气体检测装置和分析环境气体数据的控制器，若干气体检测装置沿锥形罩母线等间距设置，锥形罩小端设有泄气孔，气体检测装置气体信号输出端连接控制器环境信号接收端。/n

【技术特征摘要】
1.一种畜牧养殖场有害气体智能监测系统，其特征是包括汇集环境气体的锥形罩、若干检测环境气体数据的气体检测装置和分析环境气体数据的控制器，若干气体检测装置沿锥形罩母线等间距设置，锥形罩小端设有泄气孔，气体检测装置气体信号输出端连接控制器环境信号接收端。


2.根据权利要求1所述的一种畜牧养殖场有害气体智能监测系统，其特征是锥形罩上还设置有若干可以将远处的气体汇入锥形罩延伸集中装置。


3.根据权利要求2所述的一种畜牧养殖场有害气体智能监测系统，其特征是延伸集中装置包括集中管和集中罩，集中管汇集端连接锥形罩，集中管输入端连接集中罩。


4.根据权利要求1所述的一种畜牧养殖场有害气体智能监测系统，其特征是泄气孔外接有弯折管，弯折管输入端外接于泄气孔。


5.根据权利要求1或4所述的一种畜牧养殖场有害气体智能监测系统，其特是弯折管悬空端位于弯折管输入端锥形罩小端侧。


6.根据权利要求1或4所述的一种畜牧养殖场有害气体智能监测系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈家乾，卢峰，袁慧宏，王佳，沈晓斌，陈瑜，郁春雷，龚晓明，沈勤卫，仲赞，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司湖州供电公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33