一种湿帘降温分级调控方法及设备技术

本发明专利技术属于畜禽养殖夏季温度调控技术领域，涉及一种湿帘降温分级调控方法及设备。所述设备包括湿帘分级淋水系统、步进电机位置控制系统、基于单片机的自动控制系统、温度传感器系统。本设备具有以下优点：1.巧妙的分级淋水设计思路可以实现对湿帘淋湿面积和区域的精确控制，其设备简洁有效，成本较低，利于在实际生产中应用和推广；2.将湿帘的最大降温幅度划分为四个不同的降温等级，即可以解决原有湿帘降温系统启动初期的温度骤降问题，也可以实现对环境温度的精细化调控，充分挖掘了湿帘降温系统的利用潜能；3.基于单片机的自动控制系统可以实现湿帘降温系统的自动化调控，使对环境的调控更及时，精准，提高调控水平。

【技术实现步骤摘要】
一种湿帘降温分级调控方法及设备
本专利技术属于畜禽养殖夏季温度调控
，涉及一种湿帘降温分级调控方法及设备，尤其指一种舍内温度反馈的湿帘降温幅度可控的智能控制系统。
技术介绍
我国是一个养鸡大国，而湿帘降温系统是我国规模化养鸡生产中不可缺少的夏季温度调控设备。传统的湿帘降温系统调控方式单一、粗放，在我国北方夏季炎热干燥地区应用，降温效果显著，但是这种降温效果均是在系统启动初期的极短时间内实现的，因此温度骤降现象也极为显著。这种现象对鸡群的健康及生产极为不利，甚至可能诱发疾病，增加生产成本，严重的可能会威胁到生产的安全性。鸡舍环境是保证鸡群健康的重要条件，而鸡群的健康又是确保整个生产过程健康以及相关动物性产品健康的重要保障，因此为鸡群提供一个相对适宜且相对稳定的环境条件极为重要。现阶段生产中采用的湿帘降温系统，人们往往关注其降温效果，一般设计中只要降温后能够达到设计温度水平即被认可，很少有人关注该降温系统的降温过程的特点及其对养鸡生产的影响。少 数生产中即使认识到这一问题的，也仅仅通过供水系统的开与关来控制湿帘的供水量，致使舍内的温度一直处于波动状态。如果控制不当，也仍然会存在温度骤降现象。总之，湿帘降温系统在现代养鸡生产中应用极广，但是温度骤降问题并没有得到有效解决。本专利技术通过采用一种特制调水板控制湿帘顶部喷水管一次喷水量的方法，来调控湿帘表面一次淋湿的面积，从而控制湿帘的降温效果。因为喷水量可以实现多级控制，可以满足不同降温条件及降温效果的需求。本专利技术具有相关的智能化控制系统，在配备温度传感器的条件下可以实现自动控制。本专利技术提出的技术方案，其最大优势是降温效果好，降温过程可控；对于需求较大降温幅度的场合，可以通过分级调控的方式逐渐加提高降温效果，因此可以实现相对稳定的降温过程；且系统构造简单，设备少，成本低。本专利技术就是基于以上，提出了一种湿帘降温分级调控方法及设备。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种湿帘降温分级调控方法及设备，实现畜禽舍湿帘降温系统降温过程的精细化、分级调控。本专利技术的装置包括:湿帘分级淋水系统、步进电机位置控制系统、基于单片机的自动控制系统、舍内温度传感器系统等。所述湿帘分级淋水系统包括喷水管4、调水板3、反水板1、导流槽8和管托6，其中；湿帘上框架2、前挡板10、侧板13和端盖12组成一个支撑框架；上框架2和前挡板10之间设置有上拴板9，其为淋水系统提供支撑平台；湿帘14安置于上拴板9下方，由上框架2、前挡板10和侧板13固定支撑；反水板I安置在上拴板9中部位置，反水板I与上拴板9之间有一定空间；导流槽8固定在上拴板9中部，位于反水板I下方；在导流槽8内侧固定有多个小滑轮7，小滑轮7与调水板3连接、并为调水板3提供支撑；喷水管4放置在调水板3下部、导流槽8内部，其下部由管托6固定和支撑；喷水管4上分布有多个喷水孔26，调水板3上设有多个漏水孔27，所述漏水孔27适于阻挡至少一部分喷水孔26。所述喷水管4上，等距离分布有直径3mm的喷水孔26。所述多个漏水孔27宽度相同，但是长度不同，漏水孔27的长度值按照4:3:2:1的比例和规律进行重复分布。在调水板3的一侧安装有光电传感器支架31,用于安装光电传感器16。调水板3外侧固定有多个调水板拴卡17，调水板3和调水板拴卡17之间非紧密接触。所述步进电机位置控制系统包括步进电机直线滑台15、紧线器18和牵引绳索24 ；其中，步进电机直线滑台15包括步进电机23、联轴器22、丝杆21、直线滑块20和步进电机滑台底座19 ;步进电机23通过联轴器22与丝杆21连接，直线滑块20套在丝杆21上，牵引绳索24两端连接直线滑块20和调水板3。一种湿帘降温分级调控方法，本方法包括以下步骤:当舍内温度升高时，传感器将采集到的温度值传至控制单元，控制单元通过与用户设定值进行比较，当温度值满足条件时发出指令，使步进电机直线滑台15，通过牵引绳索24对调水板3的位置进行控制，使得淋水系统处于不同的淋水状态，对应地，湿帘降温系统处于不同的降温状态；在自动控制系统中设定上限温度T和下限温度t，并满足:t〈T ；自动控制系统整体的控制流程如下:自动控制系统首先进行初始化，根据光电传感器16输入的信号对调水板3的位置进行校准，舍内外的温度传感器开始采集温度信息并传送，舍内外温度值被显示在液晶显示屏34上，湿帘降温系统处于第一级降温状态；当舍内温度上升到设定温度T时，单片机46根据运算结果，发出一定数量的脉冲信号，脉冲信号经步进电机驱动器41放大、处理后传送至步进电机23，湿帘降温系统进入第二级降温状态；如果舍内温度不再升高，或者变化幅度很小，则湿帘降温系统维持在第二级降温状态；但是外界温度仍在继续升高，舍内温度也会随之升高，当舍内温度再次上升到设定的上限温度T时，单片机46根据运算结果，发出命令，重复以上动作，湿帘降温系统可进入第三级降温状态；以此类推，直到湿帘降温系统达到最大降温幅度；同样，当舍内温度下降到控制系统设定的下限温度值t时，控制系统也会做出相同动作，降低湿帘降温系统的降温等级，以使舍内维持在一个适宜的温度范围。一种湿帘降温系统分级调控设备的调试方法，本方法包括以下步骤:1)加工和安装如前述所述湿帘降温分级调控设备；2)对湿帘降温系统的分级淋水系统进行调试和检验，将调水板3控制在不同的位置，查看和测量不同淋水状态下湿帘14表面的淋湿面积和分布，检验分级淋水系统对湿帘淋湿面积和分布规律控制的精确性；3)对湿帘降温系统的自动控制系统进行调试，自动控制系统开启后，首先利用光电传感器16对调水板3的初始位置进行校准，然后给温度传感器不同的模拟温度值，观测控制系统自动调控的运行状况；4)使用实验型风洞为湿帘降温系统提供一模拟风速，将模拟风速设定在1.5m/s左右；在湿帘14前布置一干湿球温度计，用于测量湿帘降温前的空气干球温度和湿球温度，同时在湿帘14后距湿帘不同距离处布置热电偶，用于测量湿帘降温后的温度分布规律；5)根据整个系统实际运行的测试和效果，对自动控制系统内的一些参数值进行调整，修订单片机46单次命令所发出的脉冲数值，以便更精确地控制调水板3的位置；修订控制系统中调控上限温度值T和下限温度值t ；6)对湿帘降温系统淋水系统进行拆装和清洗。所述的智能型湿帘分级调控系统的分级淋水系统有喷水管、调水板、导流槽和反水板。喷水管为PVC材质,其上均匀地分布着直径为3mm的喷水孔,喷水孔的间距为100mm,目的是为了保证湿帘淋水均匀且充分，同时在分级调控过程中，保证湿帘表面有明显且严格的干一湿区域划分，喷水管通过管卡固定在湿帘系统上部。喷水管上部安装有调水板，铝合金材质的调水板与喷水管等长，其横截面为弧形，调水板中部按一定规律分布着等宽不等长的漏水孔，其目的是保证在分级调控过程中，能够按照预期效果实现一部分喷出的水能够透过漏水孔淋湿湿帘，同时其余部分喷出的水则被调水板拦截，不能淋湿湿帘，以此实现湿帘干一湿区域的控制。在喷水管下部安装有导流槽，铝合金材质的导流槽长度与喷水管相同，横截面为U形，导流槽底部均匀地分布着直径为30mm的引水孔，目的是使导流槽内承接的调水板拦截的水能够被引流到指定的区域，保证分级调控过程中湿帘表面干一湿区域可控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种湿帘降温分级调控设备，其特征在于：所述设备包括湿帘分级淋水系统、步进电机位置控制系统、基于单片机的自动控制系统、温度传感器系统。

【技术特征摘要】
1.一种湿帘降温分级调控设备，其特征在于:所述设备包括湿帘分级淋水系统、步进电机位置控制系统、基于单片机的自动控制系统、温度传感器系统。2.如权利要求1所述的湿帘降温分级调控设备，其特征在于:所述湿帘分级淋水系统包括喷水管(4)、调水板(3)、反水板(I)、导流槽(8)和管托(6)，其中；湿帘上框架(2)、前挡板(10)、侧板(13)和端盖(12)组成一个支撑框架；上框架(2)和前挡板(10)之间设置有上拴板(9)，其为淋水系统提供支撑平台；湿帘(14)安置于上拴板(9)下方，由上框架(2)、前挡板(10)和侧板(13)固定支撑；反水板(I)安置在上拴板(9)中部位置，反水板(I)与上拴板(9)之间有一定空间；导流槽(8)固定在上拴板(9)中部，位于反水板(I)下方；在导流槽(8)内侧固定有多个小滑轮(7)，小滑轮(7)与调水板(3)连接、并为调水板(3)提供支撑；喷水管(4)放置在调水板(3)下部、导流槽(8)内部，其下部由管托(6)固定和支撑；喷水管(4)上分布有多个喷水孔(26)，调水板(3)上设有多个漏水孔(27)，所述漏水孔(27)适于阻挡至少一部分喷水孔(26)。3.如权利要求2所述的湿帘降温分级调控设备，其特征在于:所述喷水管(4)上，等距离分布有直径3mm的喷水孔(26)。4.如权利要求2或3所述的湿帘降温分级调控设备，其特征在于:所述多个漏水孔(27)宽度相同，但是长度不同，漏水孔(27)的长度值按照4:3:2:1的比例和规律进行重复分布。5.如权利要求2或3所述的湿帘降温分级调控设备，其特征在于:在调水板(3)的一侧安装有光电传感器支架 (31),用于安装光电传感器(16)。6.如权利要求2或3所述的湿帘降温分级调控设备，其特征在于:调水板(3)外侧固定有多个调水板拴卡(17 )，调水板(3 )和调水板拴卡(17 )之间非紧密接触。7.如权利要求1所述的湿帘降温分级调控设备，其特征在于:所述步进电机位置控制系统包括步进电机直线滑台(15)、紧线器(18)和牵引绳索(24);其中，步进电机直线滑台(15)包括步进电机(23)、联轴器(22)、丝杆(21)、直线滑块(20)和步进电机滑台底座(19);步进电机(23)通过联轴器(22)与丝杆(21)连接，直线滑块(20)套在丝杆(21)上，牵引绳索(24 )两端连接直线滑块(20 )和调水板(3 )。8.—种湿帘降温分级调控方法，其特征在于: 本方法包括以下步骤: 当舍内温度升高时，传感器将采集到的温度值传至控制单元，控制单元通过与用户设定值进行比较...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵淑梅，韩国锋，邓松林，李保明，苏益明，
申请(专利权)人：中国农业大学，北京四方新域科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：