種鵝舍智能環境控制系統的建設和應用

羅堅強，龍衛麗，柴文嫻，李榮杰

（1.常州市動物疫病預防控制中心，江蘇常州 213000；2.常州市四季禽業有限公司，江蘇常州 213000）

0 引言

在常州市四季禽業有限公司，以某型通用型畜禽智能環控系統為基礎，針對種鵝場飼養特點進行軟硬件改造，進行多輪調試和運行測試，形成適應種鵝場的智能環控系統，并與傳統人工環控系統進行比對試驗，為種鵝舍智能環控系統的應用提供了有益探索。

1 鵝舍智能環控系統的建立

包括主控制器、溫度濕度等傳感器、局域網絡，以及風機、濕簾、擋風簾、鍋爐、水泵等功能設施。

1.1 主控制器

設有16組繼電器，固定10路，另外6路功能可選配。主板可接3路舍內溫度傳感器，1路舍外溫度傳感器，1路負壓傳感器，1路脈沖水表，通過RS485的通訊方式可接NH3、CO2、光照等傳感器。可設定不同的溫度和通風曲線、溫度控制程序，以及控制各功能設備啟閉。

1.2 主要控制程序

1.2.1 目標溫度設置。種鵝育雛鵝和商品鵝使用“目標溫度曲線使用”功能，輸入各階段“日齡”和對應“目標溫度”值，則目標溫度會隨日齡的變化，按照表格設定的值變化。育成和產蛋鵝不使用溫度曲線，直接在“目標溫度設置”中輸入目標溫度值。

1.2.2 通風級別設置。設置多個通風級別，每個通風級別關聯對應的風機運行程序，如風機運行X秒，停Y秒，以及小窗、導流板開啟狀態，和每個級別對應的溫差設置。

1.2.3 溫度升降程序。降溫程序設有兩個級別，每級別可設濕簾開啟溫度值及開關時間。需要升溫時，風機運行與鍋爐加熱關聯，將熱量均勻散布。

1.2.4 最小通風設置。在使用“目標溫度曲線”時，按照不同生長階段設定不同最小通風曲線，自動控制風機運行。同時可設定通風曲線補償，調節白天和晚上的最小通風量。同時，考慮舍外溫度的變化，將舍外溫度與風機開閉時間進行補償調整。

1.2.5 濕度調節。當舍外濕度大于80%時，關閉濕簾，僅通風。

1.3 主要功能設備配置

1.3.1 本場標準鵝舍。鵝舍長76 m×寬12 m×高2.15 m，設計成年鵝飼養量1600羽/棟。

1.3.2 濕簾。厚度150 mm，面積與風機適宜配套，換氣量達到需要。濕簾水泵開啟用于降溫時，過簾風速達到2.0 m/s。

1.3.3 濕簾池。不滲漏，配備用于清洗的排水裝置，安裝水位控制器，水深足夠水泵正常工作。根據供水的含鹽量決定換水頻次。

1.3.4 風機。使用換氣量45000 m3/h的風機，按使用效率85%計算，實際換氣量38500 m3/h左右，每舍配備8臺風機。

2 系統運行情況

選擇夏季高溫高濕季節，對系統運行情況進行分析。

2.1 溫度控制情況

2.1.1 在7月份啟用智能控制系統前后，以及8月份高溫天氣下，設置舍內溫度上限為30℃，智能環控系統同一傳感器溫度運行曲線如圖1。

圖1 溫度控制情況

2.1.2 同一時間舍前、舍中、舍后溫度情況。選擇2021年8月中午12點，從智能系統（智能組）中隨機抽取6日，查看舍前、舍中、舍后溫度，同時抽取同時間人工控制舍（非智能組）相關記錄，情況如表1。

表1 同一時間舍前、舍中、舍后溫度情況

2.2 濕度控制情況

7月份和12月份濕度運行曲線如圖2。

圖2 運行曲線圖

2.3 產蛋率對比

統計安裝智能環控系統和人工控制鵝舍各3個舍的產蛋率。統計方式為一個產蛋周期（190天）的產蛋率，見表2。

表2 智能組與非智能組產蛋率對比

2.4 死淘率

統計一個產蛋周期（190天）智能控制和非智能控制鵝舍死淘率情況，見表3。

表3 智能控制和非智能控制鵝舍死淘率

3 討論分析

1）鵝舍智能環控系統與其他畜禽環控系統基本原理一致[1，2]，重點在于根據種鵝養殖特點，在功能設施性能達標的基礎上，設置合適的參數控制參數和程序。在所有控制指標中，溫度、通風的程序控制最為關鍵。各養殖場的不同水平的功能設施、不同的氣候條件、養殖密度、日齡等會對程序的設定細節產生影響，需要進行測試和調整，以達到期望指標的穩定控制。

2）鵝舍溫度智能控制是整個系統的核心。人工控制下，溫度超出設定值時，人工反應相對滯后，導致溫度持續過高。相比人工控制方式，在啟用智能控制系統后，溫度日夜波動幅度明顯縮小，在超出設定目標溫度值時，智能系統及時啟動，維持溫度在目標值內。在冬季氣溫較低時，則通過降低通風、鍋爐加熱來實現。

3）在記錄同一傳感器溫度變化的同時，在同一鵝舍內不同位置的溫度傳感器的不同溫度，代表了舍內總體溫度的平衡性。通過舍前、舍中和舍后溫度傳感器溫度記錄的數據，可以看到，智控組舍內溫度差在1℃以內，達到了舍前舍后溫差≤2℃的目標。而非智控組溫差平均在3℃以上，溫度均勻性較低。智能組在鵝舍中安裝的擋風簾、導流板，有助于降低舍前舍后溫差。

4）夏季與冬季濕度曲線存在較大差異，其主要原因在于，夏季高溫季節，鵝舍采取封閉管理，濕度相對波動不大，而冬季種鵝在白天氣溫較高、天氣較好的時候，安排出舍活動，同時敞開鵝舍通風，導致日夜舍內濕度變化較大。冬季鵝舍夜晚或遮光時，舍內一般濕度較大，智能控制系統會根據舍內濕度啟動風機進行通風。

5）智能化系統提升種鵝產蛋率是種鵝場主要經濟目標。經統計，3個鵝舍在改裝智能環控系統后，相比同期未使用智能控制的3個鵝舍，平均產蛋率提升了1.38%，相對提升幅度為4.72%（1.38/29.23）。智能環控系統提供穩定適宜的養殖環境，減少了各類刺激與應激，是實現產蛋率提升的主要原因。

6）智能環境控制改善了種鵝的生長環境。通過分析種鵝產蛋周期內的死淘率，智能控制能小幅降低死淘率1.23%（7.15%～5.92%），雖未統計治療性用藥支出，但根據尤玉雙[3]對雞群的相關研究，預期鵝群同樣呈現更好的健康狀況，相關費用也會有一定幅度的下降。