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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 規(guī)?；i舍監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)與研究
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本系統(tǒng)主要在本校的實(shí)習(xí)基地利用實(shí)驗(yàn)的方法，確定適合于廣大北方地區(qū)的調(diào)控設(shè)備；結(jié)合實(shí)際的操作，并依國家豬舍內(nèi)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)GB/T17824.4-1999標(biāo)準(zhǔn)，建立豬舍環(huán)境參數(shù)模糊控制模型，利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)使用范圍廣、性價比高、性能穩(wěn)定可靠的監(jiān)控系統(tǒng)，使豬舍環(huán)境參數(shù)能處于最適于成長的參數(shù)范圍，同時能對豬舍的內(nèi)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，盡可能地減少人員的進(jìn)出，降低傳染疾病的幾率，提高養(yǎng)殖者的經(jīng)濟(jì)效益。
- 詳細(xì)介紹：
- (1)調(diào)查北方地區(qū)規(guī)?；B(yǎng)殖場所采用的豬舍最廣泛的結(jié)構(gòu)形式，為控制方案的確定作基礎(chǔ)。 (2)依據(jù)北方地區(qū)氣溫資料，綜合目前最新的調(diào)控設(shè)備的類型及應(yīng)用，確定經(jīng)濟(jì)合理的控制設(shè)備，達(dá)到即要方便控制，又要節(jié)能高效。 (3)參照國家豬舍內(nèi)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)GB/T17824.4-1999，結(jié)合實(shí)際操作，探討模糊控制理論在豬舍環(huán)境參數(shù)控制方面的應(yīng)用。 (4)研究計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在豬舍環(huán)境參數(shù)控制及視頻監(jiān)控方面的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)由于其強(qiáng)大的計(jì)算功能及友好的界面在視頻采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及自動控制等方面已有廣泛的應(yīng)用，但在養(yǎng)殖行業(yè)急待開發(fā)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 1）選用模糊控制理論來，用通風(fēng)量是否合格作投影，建立了以溫度誤差及其誤差變化率為輸入的二維模糊控制器模型。（2）分析常見的PCI, Compact PCI,USB, PCMCIA, CAN，利用EDI技術(shù)開發(fā)了多路模擬數(shù)字控制接口系統(tǒng)；（3）綜合分析現(xiàn)有的多種控制協(xié)議，利用VC++強(qiáng)大的編程功能，開發(fā)了專門針對養(yǎng)殖場的圖像及環(huán)境數(shù)據(jù)為一體的集成化人機(jī)交互平臺。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 由于豬的不同生長階段及不同類型的豬對環(huán)境參數(shù)的要求不盡相同，用單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時，不能方便地依養(yǎng)殖對象確定控制范圍，更無法實(shí)現(xiàn)對豬舍環(huán)境的監(jiān)視，僅適合于散養(yǎng)戶對單豬舍進(jìn)行控制。隨著社會的發(fā)展，規(guī)模化養(yǎng)殖場也越來越多，對豬舍環(huán)境參數(shù)的控制要求也越來越嚴(yán)格，且在規(guī)?；B(yǎng)殖場中，如采用單片機(jī)控制器，則每個豬舍都需要安裝一個控制器，投資成本隨之直線上升，無法實(shí)現(xiàn)全方位的監(jiān)視與控制。該監(jiān)控系統(tǒng)主要由視頻監(jiān)視及參數(shù)控制兩大子系統(tǒng)構(gòu)成成。視頻監(jiān)視功能的實(shí)現(xiàn)是將攝像機(jī)所產(chǎn)生的視頻信號經(jīng)視頻采集卡壓縮編碼后，送到顯示器進(jìn)行畫面分割、預(yù)覽、及錄像等，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)視功能。參數(shù)控制功能是通過將溫濕度傳感器上的信號經(jīng)過模擬量輸入通道轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，由計(jì)算機(jī)對各個豬舍的參數(shù)作巡回檢測，根據(jù)測得的參數(shù)按照模糊控制算法后獲得控制信號量，經(jīng)過數(shù)字量輸出通道并經(jīng)過并行擴(kuò)展板后，作用到各豬舍的調(diào)控設(shè)備上，從而實(shí)現(xiàn)對舍內(nèi)參數(shù)的自動調(diào)節(jié)。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2011年6月獲省級“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實(shí)物
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 1.以本核心系統(tǒng)為優(yōu)勢，承接豬舍整套的監(jiān)控工程，每年承接3項(xiàng)，平均按15萬元，利潤按5萬測算，三年產(chǎn)生凈效益5*3*3=45萬元。 2.直接面向各類工程商、系統(tǒng)集成商、產(chǎn)品供應(yīng)商、直接客戶等推廣本系統(tǒng)，按每套5.5萬元銷售,每年銷售10套,三年利潤為:3.5*10*3=105萬元。
同類課題研究水平概述
- 國內(nèi)研究現(xiàn)狀：在我國，由于規(guī)模化的養(yǎng)殖業(yè)才逐漸起步，養(yǎng)豬業(yè)大多采用人工喂料、人工清糞，且舍內(nèi)環(huán)境控制設(shè)備設(shè)施較少，因此豬舍環(huán)境自動控制技術(shù)方面的水平還較低，一般多采用人工手動控制，即使采用自動控制也是單因數(shù)控制，如溫度控制、通風(fēng)換氣控制等，不能對豬舍內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行全面的控制，這極大地制約了養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。從目前來看，市場上已有用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的豬舍溫度控制器，其價格較低，一般在千元左右，其功能單一，僅能實(shí)現(xiàn)對溫度控制，無法保證有毒有害氣體是否超標(biāo)，人機(jī)交互性差。由于豬的不同生長階段及不同類型的豬對環(huán)境參數(shù)的要求不盡相同，用單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時，不能方便地依養(yǎng)殖對象確定控制范圍，更無法實(shí)現(xiàn)對豬舍環(huán)境的監(jiān)視，僅適合于散養(yǎng)戶對單豬舍進(jìn)行控制。國外研究現(xiàn)狀：國外對于養(yǎng)殖工藝的研究非常重視。隨著建筑材料和能源日趨緊張，無論是在豬舍建筑，還是在通風(fēng)技術(shù)、降溫技術(shù)、加熱技術(shù)等許多方面都不斷地有新的技術(shù)、新的產(chǎn)品問世。在通風(fēng)技術(shù)方面，研究開發(fā)出一系列通風(fēng)技術(shù)，如地下管道通風(fēng)技術(shù)、從漏縫地板底部、多孔天花板或側(cè)墻體進(jìn)風(fēng)，從屋頂排風(fēng)的負(fù)壓通風(fēng)技術(shù)及管道正壓通風(fēng)技術(shù)等；在降溫技術(shù)方面，依濕簾－風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)，或機(jī)械通風(fēng)輔助局部的降溫等；在加熱技術(shù)方面，常用的豬舍加熱有水暖加熱系統(tǒng)、PVC正壓送風(fēng)管道系統(tǒng)和仔豬局部加熱系統(tǒng)，如遠(yuǎn)紅外燈、熱墊、保溫箱等。環(huán)境自動控制技術(shù)水平較高，監(jiān)控系統(tǒng)在養(yǎng)殖場中廣泛應(yīng)用，無論在舍內(nèi)環(huán)境自動控制還是網(wǎng)絡(luò)在線控制等方面都取得了很好的成績，并利用圖像處理技術(shù)識別動物行為，以此作為參數(shù)對舍內(nèi)環(huán)境進(jìn)行自動調(diào)控。綜上所述，我國規(guī)?；B(yǎng)豬環(huán)境工程技術(shù)有一定的進(jìn)展，有些地方已初步形成了自己的特色，并在實(shí)際生產(chǎn)上開始產(chǎn)生巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。但與發(fā)達(dá)國家相比，我國規(guī)?；B(yǎng)豬在工程工藝、豬場整體設(shè)施配套、環(huán)境自動控制和信息技術(shù)方面存在明顯的差距。如何提高我國畜舍環(huán)境參數(shù)控制技術(shù)，這對于提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益有重要的意義，因此開發(fā)豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)有一定的實(shí)際意義。
