規模化養豬場豬舍內環境工程自控系統的設計

中圖分類號:S818.5文獻標識碼:B文章編號:1007-273X(2008)12-0015-02

科學地規劃設計豬場和建設具有良好舍內環境條件的豬舍，采取各項成熟的工程技術措施，按照各自所需環境條件為生豬提供良好的舍內環境是提高豬群生產力和預防疫病的最有效措施之一，當前已成為畜牧生產現代化的重要標志。

世界各國養豬生產實踐和相關科學研究已經證明：在規模化養豬生產中，豬群整體健康水平的好壞、豬群生長速度、繁殖節律穩定高產、飼料利用效率等都直接受到豬舍內環境的影響和制約，舍內空氣環境控制的好壞是規模化養豬生產能否有效進行的重要因素。豬舍內環境空氣質量狀況主要包括二方面：一是舍內空氣溫、濕度的控制，還有舍內空氣氣流情況及光照等氣象因子，諸方面的要求條件可以通過建筑設計以及多因子環境控制單元聯合使用從整體狀況上加以控制，以達到為各種不同類型豬群提供最適宜的小氣候環境，保證豬群在處于最小氣候應激水平的情況下維持熱平衡，從而達到維持和提高各類豬群最佳生產性能的目的。二是對規模化養豬豬舍內空氣質量的控制，主要是舍內空氣中各種有害氣體如H2S、NH3等濃度以及粉塵、噪音等進行監測和有效控制，采用換氣、吸附、卷簾開啟等方式改善舍內空氣質量，保證豬群不受化學性和生物性的傷害，從而避免豬群呼吸道、消化道等傳染病的發生，保障豬群健康生長。

1豬舍內不同氣候條件，溫、濕度對豬群的影響和調控

為使各類豬群最大程度的發揮生產潛力，必須給豬群提供最適宜的生產環境，形成有利于豬群發揮其生產力的小環境氣候，這對規模化養豬生產非常重要，只有通過各種條件的優化（包括環境條件），才能使豬群發揮最佳生產狀況，提高豬群生產力，進而提高規模化豬場的各種生產指標和經濟指標，不斷提高社會、經濟效益。

仔豬對溫度的反應最為敏感。仔豬初生時，大腦皮層發育不全，整體和下丘腦的反應能力以及為下丘腦必須的傳導結構的機能較低，因此，仔豬調節體溫散熱適應環境的應激能力差。初生仔豬的臨界溫度是35℃，初生仔豬對體溫的調節主要是靠皮毛、肌肉顫抖、豎毛運動和擠堆共暖等生理作用，當環境溫度低于臨界溫度時，體溫靠上述調節已不能維持，出現體溫下降甚至凍僵。因此，對仔豬一定要采用保溫裝置，在溫度低于臨界時開啟保溫裝置而使其處于溫暖適宜的環境中。隨著仔豬的逐漸生長，對適宜溫度的要求越來越低、范圍越來越廣，成年豬適宜溫度一般是15～18℃。維持仔豬保溫的裝置常采用仔豬保溫箱、紅外線燈、全自動溫濕控制箱、專用暖房等。

在適宜的氣溫范圍內，濕度對豬的生產力并不直接起作用，但在過于潮濕的環境和冬、夏季溫度條件下，豬的生長速度會受到很大的影響；同時在高濕條件下，適合于細菌生長繁殖，容易導致豬傳染病的發生，如大腸桿菌病、呼吸道疾病等。對規模化養豬舍內濕度的控制多采用風機抽濕等來實行。

在冬季，妊娠母豬舍內空氣環境能滿足妊娠母豬的需要，但妊娠母豬為適應低溫環境，維持正常體溫的需要，只有消耗較多的飼料。產仔舍、保育舍內的溫度遠遠不能滿足舍內哺乳仔豬和斷奶仔豬的需求，需要對舍內進行供暖保溫，提高舍內環境溫度，供暖保溫方式有局部保溫箱等供暖和輸熱管道熱風爐整體供暖等方式。

在夏季，豬舍內、外溫度都比較高，常采用滴水、噴霧、風機、卷簾、風扇、濕簾等方式來降溫，但由于舍內濕度經常也比較高，初生仔豬和保育初期仔豬受到影響比較大，容易產生細菌性腹瀉等傳染病。可以采用風機排氣抽濕等方式降低舍內溫度。

2豬舍內環境工程自控系統的設計

利用環境控制設備可以調整豬生活環境的主要環境指標溫度和濕度等，滿足不同階段豬的生長和生產需要。由于仔豬怕冷，環境溫度低，仔豬容易感染疾病，甚至造成死亡；而大豬因環境溫度高，導致豬的采食量下降，生長不良，可采用間歇性噴水、噴霧等方法來降溫。不同類型的豬群對環境溫度、濕度、風速等要求不一樣，因此，將豬舍內各單項控制如風機、風扇、滴水、淋浴、加熱、卷簾等結合起來，進行整體環境控制，可由各種感應器傳回環境狀況，設定各種啟動或關閉參數，再由微機將資料分析判斷后，決定采取相應的措施。

本課題對系統設計主要是采用設置必要的檢測和控制設備，采用先進的計算機控制技術，可基本實現規模化養豬環境的集中控制、自動監控，從而大幅度提高豬場的自動化控制水平，提高生產力，降低生產成本。在關鍵的控制部位設置溫度、濕度檢測探頭和相應的執行機構。所有檢測和控制信號均可通過儀表或電腦屏幕顯示，各種現場操作通過各種控制按紐或控制儀表自動實現，所有的監測數據可以記錄下來，通過對規模化養豬內環境的自動化設計，可大大提高豬場的自動化管理水平，提高生產效率和控制水平，并可通過歷史數據分析，總結出合理的生產管理數據系統，從而大幅度提高生產效益。規模化養豬場豬舍內環境自動控制系統構成見圖1。

3采用計算機系統軟件對整個自控系統實現的控制

在規模化養豬各不同飼養單元舍內（保育舍、產仔舍、妊娠舍、育肥舍等），對基于溫度和濕度要求的不同，采用溫度、濕度檢測傳感器，根據不同的溫濕變化，將該模似信號經過RS485/和RS232轉換器轉換成數字信號傳輸到系統控制計算機；經過程序加工，依據設定的控制參數將信號轉換后傳遞到控制器（驅動繼電器、電機等），對發現系統的控溫控濕機械實行系統控制。如啟動風動、轉動卷簾、哺乳仔豬局部保溫供暖系統啟動、舍內熱風爐整體供溫、濕簾風機啟動、滴水裝置啟動等。

系統軟件可采用Microslft Visual Basic 6.0編程，程序在Microslft Windows98操作系統下運行，可依據溫度－濕度參數分別控制N個不同類型的溫濕度綜合要求。參數的設定可根據地域的不同，南北養豬的不同環境條件，豬場內根據各個不同的養豬舍內要求，設立不同的參數標準，以滿足規模化養殖舍內豬群不同環境要求，使豬群在滿足各方面條件下，創造出最佳的生產性能。

整個系統已經在實驗室條件下進行了模似運行，系統運行比較穩定，可實現模擬豬舍內的在線控制，基本實現養豬環境下的模糊自動控制，總的看來，系統還需進行各種升級和完善來提高系統性能，整個工作對養豬業長遠發展來說，是一次有益的嘗試。