一种智能调温石墨烯发热的畜禽保育箱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能调温石墨烯发热的畜禽保育箱，包括本体模块、防贼风自清洁模块、环控模块、畜禽监测模块和控制模块组成。本体模块包括箱体单元和漏粪板单元，防贼风自清洁模块包括若干防贼风自清洁单元和清洁辅助单元，环控模块包括传感器和风机，畜禽监测模块包括四个压力传感器。该智能调温保育箱通过本体模块实现了智能高效发热，利用防贼风自清洁模块保证了易堆积的粪尿能够及时、快速和彻底地排出，同时防止了贼风入侵，解决了粪尿堆积造成的保育箱内环境污染问题，利用畜禽监测模块实现了基于保育箱内畜禽实际的状态和需求进行动态精准调温，从而满足多品种多阶段畜禽养殖的复杂保温需求，还实现了各类危险事件的预警功能。件的预警功能。件的预警功能。

【技术实现步骤摘要】
一种智能调温石墨烯发热的畜禽保育箱


[0001]本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保育箱。

技术介绍

[0002]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。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。
[0003]目前用于畜禽养殖的加热保温设备有保温箱、保温灯、电加热板、电加热管、燃料火炉等，其中畜禽产房使用最普遍的保育箱，一般采用保温箱和保温灯，保温箱和电加热板的组合，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，保育箱内环境污染问题，难以清洁，无法防贼风；简单温控不能满足多品种多阶段畜禽养殖的复杂保温需求；无法基于保育箱内畜禽实际的状态和需求进行动态精准调温；无危险事件预警功能或预警成本过高等重大缺陷。
[0004]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、散热快和易于加工造型等众多优点。
[0005]目前尚未见能基于保育箱内畜禽的实际状态和需求进行动态精准调温，从而满足多品种多阶段畜禽养殖的复杂保温需求，且具有低成本危险事件预警功能，既能防粪尿堆积又能防贼风入侵的高效发热保育箱装置或方案。

技术实现思路

[0006]针对现有保育箱技术和装备的不足，本技术的目的在于提供一种智能调温石墨烯发热的畜禽保育箱及实现方法，以实现可智能调温的发热保育箱。
[0007]为了解决以上技术问题，本技术采用的具体技术方案如下：
[0008]一种智能调温石墨烯发热的畜禽保育箱，包括本体模块、防贼风自清洁模块、环控模块、畜禽监测模块和控制模块；
[0009]所述本体模块包括箱体单元和漏粪板单元，箱体单元安装于漏粪板单元的上表面，两者形成保育箱的封闭空间，箱体单元包括盖板和侧壁，盖板上设有换气孔，侧壁上设
有供畜禽进出的门，漏粪板单元上设有若干个贯通上下端面的漏粪长腰孔，箱体单元和漏粪板单元均包括壳体和中间层，其中，中间层包括由外向内设置的隔热反射层、防水防漏绝缘层II、石墨烯发热层、防水防漏绝缘层I、保温层，石墨烯发热层由若干石墨烯发热单元通过导线并联组成；
[0010]所述防贼风自清洁模块包括若干个防贼风自清洁单元和清洁辅助单元，防贼风自清洁单元包括条形挡板和若干个弹性支撑件，条形挡板的外轮廓与对应漏粪长腰孔的内轮廓相同，条形挡板通过若干个弹性支撑件铰接安装于对应的漏粪长腰孔中，若干个弹性支撑件的支撑力与条形挡板的重力保持平衡，并使条形挡板的上表面与漏粪板单元的上表面共面，清洁辅助单元包括振动电机和连接件，振动电机通过连接件与漏粪板单元连接；
[0011]所述环控模块包括温度传感器、湿度传感器、空气质量传感器和风机，所述温度传感器、湿度传感器和空气质量传感器均设置于上盖板的下方，风机设置于本体模块上；
[0012]所述畜禽监测模块包括四个压力传感器，分别为第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器，四个压力传感器安装于漏粪板单元下表面，且分别位于四条边的中点位置附近，四个压力传感器通过数据采集处理模块与控制模块通讯连接，控制模块可实时读取四个压力传感器的测量值。
[0013]进一步的，所述控制模块可根据温度传感器反馈的保育箱内实时环境温度值T，按照该品种畜禽对应日龄的最佳生长温度值T
d
，控制箱体单元和漏粪板单元的石墨烯发热层调温，或控制风机协助调温，进而保证T＝T
d
，同时保育箱进入恒温保温状态。
[0014]进一步的，四个所述压力传感器的周期次数稳定测量值分别为G
n
，其中，n＝1，2，3，4，所述畜禽监测模块可用于监测保育箱内畜禽数量N的变化，以反馈控制模块进一步动态精准调温，N＝(G
‑
G0)/M
d
g，N为正整数，G＝G1+G2+G3+G4，G0为保育箱内无畜禽时的G值，d为畜禽的日龄数，d＝1，2，3
……
，M
d
为该品种畜禽在d日龄的体重公斤数，每当保育箱内畜禽数量N持续一定周期时间不变时，控制模块可根据预设的基于N值的智能温度调控模型以进一步动态精准调温，进而保证T＝T
d修正1
，T
d修正1
为基于保育箱内畜禽数量N所修正的T
d
值，同时保育箱进入恒温保温状态。
[0015]进一步的，所述畜禽监测模块可用于监测保育箱内畜禽分布情况，以反馈控制模块更进一步动态精准调温，G
’
＝k(G1+G2+G3+G4)/4，k为触发系数，0＜k＜1，当1个或多个G
n
＜G
’
时，判断为打堆，触发控制模块下达升温指令，其中，当1个G
n
＜G
’
时，判断为轻度打堆，触发低档升温指令，当2个G
n
＜G
’
时，判断为中度打堆，触发中档升温指令，当3个G
n
＜G
’
时，判断为重度打堆，触发高档升温指令，直至不再判断为打堆，进而保证T＝T
d修正2
，T
d修正2
为基于保育箱内畜禽分布情况所修正的T
d
值，同时保育箱进入恒温保温状态。
[0016]进一步的，当保育箱内畜禽数量N长期持续一定周期时间≥1时，触发控制模块发送预警指令，以通知畜禽健康管理人员前往相应保育箱，核实和处理诸如畜禽生病或病死事件。
[0017]进一步的，当保育箱内畜禽数量N长期持续一定周期时间＜N
max
时，N
max
为保育箱内实际畜禽数量的最大值，触发控制模块发送预警指令，以通知畜禽健康管理人员前往相应保育箱的外围，核实和处理诸如畜禽被挤压或死亡事件。
[0018]进一步的，当四个压力传感器的G
n
值持续一定周期时间上下大幅波动时，触发控制模块发送预警指令，以通知畜禽健康管理人员前往相应保育箱，核实处理诸如畜禽相互
打架或咬尾等事件。
[0019]进一步的，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能调温石墨烯发热的畜禽保育箱，其特征在于：包括本体模块（2）、防贼风自清洁模块（17）、环控模块（14）、畜禽监测模块（16）和控制模块（8）；所述本体模块（2）包括箱体单元（3）和漏粪板单元（9），箱体单元（3）安装于漏粪板单元（9）的上表面，两者形成保育箱的封闭空间，箱体单元（3）包括盖板（5）和侧壁（6），盖板（5）上设有换气孔（4），侧壁（6）上设有供畜禽进出的门（15），漏粪板单元（9）上设有若干个贯通上下端面的漏粪长腰孔（10），箱体单元（3）和漏粪板单元（9）均包括壳体（29）和中间层，其中，中间层包括由外向内设置的隔热反射层（23）、防水防漏绝缘层II（24）、石墨烯发热层（25）、防水防漏绝缘层I（26）、保温层（27），石墨烯发热层（25）由若干石墨烯发热单元（31）通过导线（30）并联组成；所述防贼风自清洁模块（17）包括若干个防贼风自清洁单元（18）和清洁辅助单元（19），防贼风自清洁单元（18）包括条形挡板（22）和若干个弹性支撑件（21），条形挡板（22）的外轮廓与对应漏粪长腰孔（10）的内轮廓相同，条形挡板（22）通过若干个弹性支撑件（21）铰接安装于对应的漏粪长腰孔（10）中，若干个弹性支撑件（21）的支撑力与条形挡板（22）的重力保持平衡，并使条形挡板（22）的上表面与漏粪板单元（9）的上表面共面，清洁辅助单元（19）包括振动电机（20）和连接件，振动电机（20）通过连接件与漏粪板单元（9）连接；所述环控模块（14）包括温度传感器（11）、湿度传感器（12）、空气质量传感器（13）和风机（7），所述温度传感器（11）、湿度传感器（12）和空气质量传感器（13）均设置于上盖板（5）的下方，风机（7）设置于本体模块（2）上；所述畜禽监测模块（16）包括四个压力传感器（1），分别为第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器，四个压力传感器（1）安装于漏粪板单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：周昕，周卫东，肖华，任永业，徐杏，谢传奇，蔡静，
申请(专利权)人：浙江省农业科学院，
类型：新型
国别省市：