本實(shí)用新型應(yīng)用于自動(dòng)化控制領(lǐng)域，涉及一種應(yīng)用于養(yǎng)雞場的環(huán)境控制器，尤其是一種養(yǎng)雞用帶氧氣檢測功能的環(huán)境控制器。

背景技術(shù)：

雞類養(yǎng)殖中，為了使其快速生長、提高產(chǎn)蛋率、防治疫病等,往往對飼養(yǎng)環(huán)境的溫度、空氣等有較為嚴(yán)格的要求。尤其是雞糞中會(huì)產(chǎn)生大量氨氣等有害氣體, 不僅影響?zhàn)B殖雞的生長，甚至可能引發(fā)養(yǎng)殖雞大量死亡，因此對雞舍的空氣檢測顯得尤為重要。通風(fēng)能滿足雞對氧氣的需要及有害氣體的排除，但通風(fēng)時(shí)要以保溫為前提，同時(shí)要防止賊風(fēng)侵入及風(fēng)直吹?，F(xiàn)有養(yǎng)雞用環(huán)境控制系統(tǒng)尚不能完全滿足雞類的飼養(yǎng)需要，一方面，現(xiàn)有雞舍控制系統(tǒng)只有針對溫度、濕度等常規(guī)控制量的監(jiān)控，及一般的通風(fēng)換氣，未涉及雞舍內(nèi)空氣含氧量的監(jiān)控，而根據(jù)長期實(shí)踐，含氧量對養(yǎng)殖雞的生長、產(chǎn)蛋率及抗病性均有重要影響。另一方面，現(xiàn)有控制對溫度、濕度的控制都是單一量控制，造成溫度上升而濕度下降，或者在加強(qiáng)通風(fēng)的同時(shí)溫度下降過快，二者往往難以兼顧。再者，一般情況下，大氣的氧氣含量為21%左右，而該含氧量并非雞類最佳生長環(huán)境；其他領(lǐng)域的環(huán)境控制器含氧量設(shè)置存在范圍較寬，波動(dòng)較大等問題，對缺乏飼養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)的人員開說，隨意設(shè)定容易錯(cuò)過最佳飼養(yǎng)溫度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型將雞舍內(nèi)含氧量監(jiān)控納入控制范圍，并提供一種采用溫度、含氧量聯(lián)動(dòng)控制的設(shè)置，首先在保證雞舍溫度的前提下調(diào)整空氣中的含氧量；并且根據(jù)長期實(shí)踐，總結(jié)出當(dāng)空氣含氧量在19.5%—20.5%時(shí)，最適宜雞類生長，因此在程序設(shè)置上，設(shè)定空氣中含氧量上限為20.5%，含氧量下限可調(diào)，但調(diào)整范圍在19.5%左右。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種環(huán)境控制系統(tǒng)，包括控制器、操作面板、變頻器、風(fēng)機(jī)、排氣扇、變頻風(fēng)機(jī)、加熱用輔機(jī)、氧氣傳感器、溫度傳感器及電源、報(bào)警指示單元。本裝置控制器采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，亦可使用可編程邏輯控制器（PLC）等具有邏輯編程控制的單元實(shí)現(xiàn)，其工作過程如下：

1.操作面板預(yù)先設(shè)定控制參數(shù)，需要預(yù)先設(shè)定的參數(shù)包括：

空氣含氧量限值，代碼00；

風(fēng)機(jī)最小通風(fēng)量，代碼01；

風(fēng)機(jī)開機(jī)設(shè)置溫度，代碼10，計(jì)算公式為：風(fēng)機(jī)開機(jī)設(shè)置溫度=風(fēng)機(jī)開機(jī)溫度-基準(zhǔn)溫度；

風(fēng)機(jī)關(guān)機(jī)設(shè)置溫度，代碼11，計(jì)算公式為：風(fēng)機(jī)關(guān)機(jī)設(shè)置溫度=風(fēng)機(jī)關(guān)機(jī)溫度-基準(zhǔn)溫度；

報(bào)警溫度下限，代碼50；

報(bào)警溫度上限，代碼51；

加熱輔機(jī)的開機(jī)溫度，代碼70；

加熱輔機(jī)的關(guān)機(jī)溫度，代碼71，此溫度為各風(fēng)機(jī)啟動(dòng)的基準(zhǔn)溫度；

排氣扇功能選用，代碼90，0000為風(fēng)機(jī)模式，0001為定時(shí)器模式；

氧氣含量補(bǔ)償，代碼91，1000為啟動(dòng)含氧量檢測，0000為停止含氧量檢測，其它數(shù)值為根據(jù)使用氧氣傳感器的不同工藝進(jìn)行微調(diào)的設(shè)置值。

2.氧氣濃度傳感器和溫度傳感器檢測雞舍密閉空間內(nèi)的氧氣含量和溫度,將數(shù)值傳送至環(huán)境控制器。

3.控制器根據(jù)操作面板輸入的預(yù)先設(shè)定參數(shù)及各傳感器輸入的參數(shù)控制加熱用輔機(jī)、排氣扇、風(fēng)機(jī)或者通過變頻器調(diào)整變頻風(fēng)機(jī)的運(yùn)行。

（1）調(diào)整雞舍內(nèi)溫度。

根據(jù)代碼70、代碼71的設(shè)定值，當(dāng)溫度低于代碼70的設(shè)置溫度時(shí)，加熱輔機(jī)啟動(dòng)，對雞舍加溫；當(dāng)溫度上升至代碼71設(shè)定溫度時(shí)，加熱輔機(jī)停止工作。

（2）調(diào)整空氣含氧量。

風(fēng)機(jī)數(shù)量根據(jù)雞舍規(guī)模設(shè)置，風(fēng)機(jī)的工作同時(shí)受溫度和含氧量兩個(gè)因素影響，首先，以基準(zhǔn)溫度（代碼71）為基點(diǎn)，設(shè)定一個(gè)溫度范圍（代碼10、代碼11），在保證雞舍內(nèi)溫度的前提下風(fēng)機(jī)才投入工作；再次，根據(jù)氧氣傳感器的反饋值（代碼00）確定工作負(fù)荷（代碼01）。計(jì)算公式如下：

風(fēng)機(jī)啟動(dòng)條件為：雞舍溫度≥風(fēng)機(jī)開機(jī)設(shè)置溫度（代碼10）+基準(zhǔn)溫度（代碼71）

風(fēng)機(jī)停止條件為：雞舍溫度≤風(fēng)機(jī)關(guān)機(jī)設(shè)置溫度（代碼11）+基準(zhǔn)溫度（代碼71）

風(fēng)機(jī)按最大通風(fēng)量工作：雞舍內(nèi)空氣含氧量≤設(shè)定的下限值（代碼00）

風(fēng)機(jī)按最小通風(fēng)量工作（代碼01）：雞舍內(nèi)空氣含氧量≥設(shè)定的上限值（代碼00）

風(fēng)機(jī)動(dòng)態(tài)調(diào)整工作量：雞舍內(nèi)空氣含氧量介于上限值、下限值之間時(shí)。

采用風(fēng)機(jī)調(diào)整含氧量，僅能改變風(fēng)機(jī)的工作數(shù)量，轉(zhuǎn)速不可調(diào)。風(fēng)機(jī)可以用變頻器控制的變頻風(fēng)機(jī)替代，優(yōu)點(diǎn)是變頻風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速可調(diào)，對雞舍內(nèi)含氧量的控制更為精準(zhǔn)。

變頻器在未接電機(jī)情況下觀察顯示的頻率，頻率變化與轉(zhuǎn)速成正比。通風(fēng)量0-100%對應(yīng)變頻器頻率0-50Hz。因此，在定速的情況下20%的通風(fēng)量對應(yīng)變頻器約為10Hz。設(shè)置步驟如下：

調(diào)整控制器的氧氣含量和最小通風(fēng)量

設(shè)置氧氣含量為19.5%，設(shè)置通風(fēng)量為20.0%，如果當(dāng)前顯示的氧含量大于或等于20.5%，表示此時(shí)氧含量滿足要求，控制器將輸出最小通風(fēng)量，此時(shí)可查看控制器的顯示頻率應(yīng)為10Hz左右。如果相差較大可調(diào)整控制器的DA輸出的增益。

調(diào)整控制器的最大通風(fēng)量：

上步調(diào)好后，可輕微吹氣氧氣傳感器部位，人為使顯示的氧含量下降，當(dāng)顯示的氧含量低于19.5%時(shí)，變頻器的頻率顯示贏為50Hz左右（最大輸出），如頻率顯示不夠可微調(diào)控制器的DA輸出。

加熱輔機(jī)、風(fēng)機(jī)、排氣扇和變速風(fēng)機(jī)均有自動(dòng)和手動(dòng)兩種控制模式。

（3）啟動(dòng)報(bào)警裝置。

根據(jù)代碼50、代碼51的設(shè)定值，當(dāng)雞舍內(nèi)溫度低于報(bào)警溫度下限或高于報(bào)警溫度上限時(shí)，報(bào)警啟動(dòng)，控制面板上的警報(bào)燈LT2亮起，當(dāng)溫度介于報(bào)警溫度上、下限之間時(shí)，警報(bào)停止，警報(bào)燈LT2處于熄滅狀態(tài)。

（4）啟動(dòng)排氣扇。

排氣扇未加入溫控單元，啟停不受溫度影響，作為可選用的換氣輔助功能。在代碼90為0000定時(shí)器模式時(shí)，定時(shí)器啟動(dòng)計(jì)時(shí)，定時(shí)器單位為“分鐘”，此時(shí)排氣扇完全停止；當(dāng)代碼90切換為0001風(fēng)機(jī)模式，排氣扇啟動(dòng)。通過此模式，可解決溫控范圍外，雞舍的通風(fēng)換氣問題 。

（5）設(shè)置含氧量補(bǔ)償

由于氧氣傳感器是易損耗部件，使用壽命約為一年，超過一年其精度可能有所下降，可根據(jù)具體使用情況，通過設(shè)置含氧量補(bǔ)償，代碼91，補(bǔ)償操作面板顯示的氧含量濃度。設(shè)置范圍為0-25.0，一般參數(shù)為每增加1.0%時(shí)，顯示氧含量增加約為0.1%（非線性增加）。

當(dāng)代碼91的千位設(shè)置為1時(shí)，氧氣檢測功能關(guān)閉。

本控制器包括控制回路和執(zhí)行回路，執(zhí)行回路具有8路繼電器輸出KA1-KA8，一路變頻輸出KA9；控制回路加裝防雷、浪涌器G1；控制回路具有電源指示燈LT1，3相斷路器QF1可同時(shí)切斷控制回路和執(zhí)行回路各個(gè)電機(jī)及變頻器的電源；單相斷路器QF2可切斷控制回路環(huán)境溫度控制器及各接觸器電源要求使用廠家提供可靠的保護(hù)底線PE，與本控制器電氣箱外殼可靠連接。

單路小開關(guān)控制各個(gè)帶熱保護(hù)的斷路器的斷電、掉電保護(hù)，當(dāng)該開關(guān)接通時(shí)如有任意一個(gè)帶保護(hù)功能的斷路器QF3、QF5-QF10發(fā)生斷電或掉電現(xiàn)象，將允許報(bào)警信號(hào)LT2輸出。如果這些輸出并不需要全部使用也可斷開該開關(guān)，但是這將關(guān)閉所有斷路器的斷電和掉電報(bào)警。超溫報(bào)警不受該單路小開關(guān)控制。

氧氣傳感器、溫度傳感器檢測周期為3秒，即每隔3秒向控制器反饋一次檢測值；因此控制器對風(fēng)機(jī)的調(diào)整周期同樣需要延遲變化。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型流程圖。

圖2是本實(shí)用新型設(shè)備及控制系統(tǒng)接線圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型中，需要說明的是，技術(shù)方案中涉及的通風(fēng)不限于自然風(fēng)，可根據(jù)需要增加相應(yīng)制氧設(shè)備。操作面板的代碼設(shè)置僅為了表述的需要，不是固定設(shè)置，可根據(jù)實(shí)際需要新增代碼，以及改變代碼所代表的含義和范圍。

【實(shí)施例1】

要求雞舍內(nèi)溫度控制在30℃-31.5℃，要求風(fēng)機(jī)33℃時(shí)啟動(dòng)，32℃時(shí)停止，含氧量控制在19.5%-20.5%，風(fēng)機(jī)最小工作量20%，溫度低于10℃或高于38℃時(shí)報(bào)警。則實(shí)施步驟如下：

氧含量下限值19.5%：代碼00設(shè)置為19.5；

氧含量上限值20.5%：已通過程序固化，不需設(shè)置，如有需要可修改控制程序；

最小通風(fēng)量為20%：代碼01設(shè)置為20；

加熱輔機(jī)開機(jī)溫度30℃：代碼70設(shè)置為30；

加熱輔機(jī)關(guān)機(jī)溫度31.5℃：代碼71設(shè)置為31.5；

要求風(fēng)機(jī)33℃時(shí)啟動(dòng)，32℃時(shí)停止：代碼10為1.5，代碼11為0.5；

開機(jī)設(shè)置溫度33-31.5=1.5℃

關(guān)機(jī)設(shè)置溫度32-31.5=0.5℃

報(bào)警溫度下限10℃：代碼50為10；

報(bào)警溫度上限38℃：代碼51為38。

當(dāng)雞舍內(nèi)溫度低于30℃時(shí)，加熱輔機(jī)啟動(dòng)，溫度高于31.5℃，加熱輔機(jī)停止；溫度在32℃-33℃時(shí)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，其它溫度風(fēng)機(jī)停止；含氧量低于19.5%時(shí)，風(fēng)機(jī)全速工作，含氧量高于20.5%時(shí)，風(fēng)機(jī)按最小工作量工作，含氧量介于19.5%-20.5%時(shí)，控制器根據(jù)含氧量數(shù)值，動(dòng)態(tài)調(diào)整風(fēng)機(jī)的工作數(shù)量；溫度低于10℃或高于38℃時(shí)報(bào)警。

【實(shí)施例2】

氧氣傳感器由于長期使用精度下降，需將顯示值增加0.1。

代碼91由4位數(shù)字組成，當(dāng)千位為1時(shí)，即“1000”表示系統(tǒng)停止含氧量檢測；當(dāng)千位為0時(shí)，表示系統(tǒng)進(jìn)行含氧量檢測，其它3位的設(shè)置為含氧量補(bǔ)償設(shè)置值。

當(dāng)前氧氣含量顯示為19.5%，可以通過設(shè)置參數(shù)補(bǔ)償氧含量的顯示值，一般參數(shù)為每增加1.0%時(shí)，顯示氧含量增加約為0.1%（非線性增加）。如果設(shè)置的參數(shù)為1.0，顯示的氧含量為19.5%+0.1%=19.6%，則代碼91設(shè)置為0001。