本發(fā)明涉及養(yǎng)殖技術領域，具體涉及一種節(jié)能環(huán)保智能牲畜養(yǎng)殖系統(tǒng)。

背景技術：

目前，隨著人民物質文化生活水平的日益提高，人民群眾對食品的需求也越來越高，現(xiàn)有的養(yǎng)殖系統(tǒng)大部分依靠人工進行添加水、飼料，并且工人得時刻關注牲畜的健康情況，人工成本太高，自動化程度太低。

此外，隨著國際能源危機和環(huán)境保護意識的加強，風能和太陽能光伏發(fā)電得到了廣泛的推廣。太陽能光伏發(fā)電由于需要的場地面積較大，常常會占用大量的土地面積，使得土地資源得不到充分的利用。但目前將光伏發(fā)電應用在養(yǎng)殖系統(tǒng)上還不夠完善，有較大的改進空間。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種節(jié)能環(huán)保智能牲畜養(yǎng)殖系統(tǒng)，該智能牲畜養(yǎng)殖系統(tǒng)電力來源為光伏發(fā)電技術與市電相結合，將光能轉化的電能為各模塊提供所需電能，緩解了能源壓力，達到了節(jié)能環(huán)保的效果，同時在電力發(fā)生異常時能提供備用電源，增加了系統(tǒng)的抗風險性；系統(tǒng)能夠實時監(jiān)控養(yǎng)殖場所的環(huán)境信息和飼料水草信息，且能自動調控相關參數(shù)，減少了人工勞動，系統(tǒng)結構簡單、易于實施、自動化程度高、綠色環(huán)保，具有智能化的特點，具有較高的實用價值和廣泛的應用前景。

本發(fā)明解決技術問題采用如下技術方案：

本發(fā)明提供了一種節(jié)能環(huán)保智能牲畜養(yǎng)殖系統(tǒng)，包括：

主控模塊、光伏發(fā)電與市電輸出模塊、環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊、飼料水草數(shù)據(jù)采集模塊、電參數(shù)采集模塊、環(huán)境調控模塊、飼料水草調控模塊、顯示報警模塊、存儲模塊、無線通信模塊和移動接收控制終端；

所述主控模塊用于處理環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊、飼料水草數(shù)據(jù)采集模塊、電參數(shù)采集模塊采集到的數(shù)據(jù)以及無線通信模塊接收的移動接收控制終端發(fā)出的控制信號，并根據(jù)分析處理后的結果或者移動接收控制終端發(fā)出信號對環(huán)境調控模塊、飼料水草調控模塊、顯示報警模塊發(fā)出相應的指令信號；

所述光伏發(fā)電與市電輸出模塊包括光伏發(fā)電輸出模塊、市電輸出模塊、輸出切換管控模塊、安全保護模塊；所述光伏發(fā)電輸出模塊、市電輸出模塊用于給其他模塊提供必要的穩(wěn)定直流電源或交流電源；所述輸出切換管控模塊用于根據(jù)負載功率的變化或主控模塊的指令信號，在光伏發(fā)電輸出、市電輸出間進行合理切換，用以保證在滿足負載需求的情況下，盡可能提高光伏發(fā)電利用效率；所述安全保護模塊用于根據(jù)主控模塊發(fā)出的指令或者負載數(shù)據(jù)發(fā)生異常超過閾值時，及時斷開系統(tǒng)的電流輸出，達到了保護各模塊不受損害以及防止人身安全事故的作用；

所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、光亮度傳感器、雨水感應器、風力傳感器、可旋轉視頻模塊；所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊將數(shù)據(jù)實時送入主控模塊或者存儲模塊等待數(shù)據(jù)處理；

所述飼料水草數(shù)據(jù)采集模塊包括設置在水槽中水位傳感器、設置在飼料槽的飼料數(shù)量采集器，所述飼料水草數(shù)據(jù)采集模塊用于采集水位、飼料信息傳送給主控模塊或者存儲模塊等待數(shù)據(jù)處理；

所述電參數(shù)采集模塊包括蓄電池數(shù)據(jù)采集模塊、負荷數(shù)據(jù)采集模塊和光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊；所述蓄電池數(shù)據(jù)采集模塊用于采集蓄電池組的電壓、溫度、電量以及充電狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述負荷數(shù)據(jù)采集模塊用于采集系統(tǒng)各模塊的消耗電能數(shù)據(jù)；所述光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊用于采集光伏組件的輸出功率、輸出電壓、輸出電流以及太陽光輻照度數(shù)據(jù)；

所述環(huán)境調控模塊包括伺服電機模塊、光照模塊、通風調節(jié)模塊、所述溫濕度調節(jié)模塊；

所述伺服電機模塊控制養(yǎng)殖廠頂棚的開閉、遮陽網的升降；

所述光照模塊為安裝在各個養(yǎng)殖單元頂端的補光燈；

所述通風調節(jié)模塊包括安裝在溫室大棚外側的進風口與出風口、與進出風口連接的通風管道、設置在通風管道上的通風扇、以及與通風管道連接的干燥過濾室；

所述溫濕度調節(jié)模塊包括制冷空調設備、加熱設備以及安裝在各養(yǎng)殖單元頂端的噴灑設備；

所述飼料水草調控模塊包括與各水槽連接的水泵模塊、皮帶運輸模塊、飼草投遞模塊，所述飼料水草調控模塊用于根據(jù)主控模塊的指令信號調節(jié)養(yǎng)殖所需的飼料水草的量；

所述存儲模塊用來存儲環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊、飼料水草數(shù)據(jù)采集模塊、電參數(shù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)以及預先設置的控制程序，以供主控模塊調用；

所述顯示報警模塊用來實時顯示環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊、飼料水草數(shù)據(jù)采集模塊、電參數(shù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)信息，并可以根據(jù)情況分為不同的危險等級，并發(fā)出相應報警信號；

所述無線通信模塊用于向移動接收控制終端發(fā)送采集處理的數(shù)據(jù)、電參數(shù)數(shù)據(jù)或者接收移動接收控制終端的指令信息送入主控模塊以供調用；

所述移動接收控制終端用于實時接收數(shù)據(jù)采集模塊采集參數(shù)和電參數(shù)數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要人為遠程設定控制參數(shù)以供主控模塊調用。

優(yōu)選地，所述主控模塊為fpga、arm、dsp微處理器中的一種。

優(yōu)選地，所述光伏發(fā)電輸出模塊包括光伏組件模塊、光伏控制模塊、逆變器模塊、蓄電池模塊、充放電控制模塊；

所述光伏組件模塊包括安裝于屋頂?shù)亩鄠€光伏發(fā)電子單元，用于接收太陽光中的光輻射能量并轉化為電能，通過光伏控制模塊一路經過充放電控制模塊送入蓄電池模塊存儲，另一路通過逆變器模塊轉換成交流電輸出供其他模塊使用；

所述光伏控制模塊根據(jù)主控模塊發(fā)出的指令信號一方面調節(jié)光伏組件模塊中每個光伏發(fā)電子單元的電流通斷，從而調節(jié)光伏組件的發(fā)電輸出功率；另一方面對輸出功率在送入蓄電池存儲和直接轉化為交流電使用兩路間進行合理分配；

所述逆變器模塊為正弦波逆變器用于將光伏組件或者蓄電池模塊輸入的直流電轉化為交流電輸出，以供其他模塊使用；

所述蓄電池模塊包括蓄電池組和充電保護電路，所述充電保護電路與蓄電池組連接，用于保護電池且對電池實行智能充電，避免了過電流和過電壓現(xiàn)象，有效提高了電池的使用壽命；

所述充放電控制模塊根據(jù)主控模塊發(fā)出的指令信號，一方面控制蓄電池模塊合理的在充電和放電間進行切換，另一方面控制輸出的電流在直接供給負載使用和通過逆變器轉換為交流電使用兩路間進行和例分配。

優(yōu)選地，所述各傳感器中均設有無線通信發(fā)射器，用于與無線通信模塊進行數(shù)據(jù)傳遞。

優(yōu)選地，所述存儲模塊包括隨機存儲器模塊、sd卡模塊、usb接口模塊，所述隨機存儲器模塊用于與主控模塊的配合使用以增加內存和數(shù)據(jù)處理的速度，所述sd卡模塊用于長時間存儲采集的各種數(shù)據(jù)，所述usb接口模塊方便導出復制數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述顯示報警模塊包括led電子顯示屏、語音播報模塊、報警燈以及報警呼叫器。

優(yōu)選地，所述移動接收控制終端包括移動接收設備和安裝在設備上的app；所述移動接收設備為智能手環(huán)、智能手機、平板電腦中的一種。

優(yōu)選地，所述無線通信模塊為wifi通信模塊。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

（1）本發(fā)明的一種節(jié)能環(huán)保智能牲畜養(yǎng)殖系統(tǒng)通過將太陽能板發(fā)的電存儲進蓄電池，并通過逆變器的轉換，給系統(tǒng)供電，配合電網，解決了電網突然停電時系統(tǒng)不能正常使用的問題；蓄電池可以穩(wěn)定逆變器輸入電壓，即便是在陽光較弱時或者夜間，通過蓄電池儲存的電能也可以維持給系統(tǒng)供電，有效地節(jié)約用電成本，合理利用能源;同時采用的安全保護模塊能夠在負載發(fā)生異?；蛘呷藶樾枰獣r及時自動斷開電流輸出，最大程度的保護了人身財產安全。

（2）本發(fā)明的一種節(jié)能環(huán)保智能牲畜養(yǎng)殖系統(tǒng)的環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊能夠實時地監(jiān)控養(yǎng)殖場所的溫度、濕度、光亮度、雨水、風力、視頻數(shù)據(jù)，并通過環(huán)境調控模塊自動調節(jié)各養(yǎng)殖單元的溫濕度、光亮度，及時打開或關閉頂棚，減少了人工成本。

（3）本發(fā)明的一種節(jié)能環(huán)保智能牲畜養(yǎng)殖系統(tǒng)中的光伏組件模塊使用多個光伏發(fā)電子單元，將光伏組件的電流進行匯流，通過光伏控制模塊控制匯流電流的流向，匯流電流一方面通過逆變器轉換為交流電為系統(tǒng)各模塊提供工作電流，另一方面光伏發(fā)電產生的多余電能通過充放電控制模塊裝置存儲在蓄電池中，在無光照的條件下，充放電控制模塊控制蓄電池放電，提供給系統(tǒng)各模塊使用；另一方面系統(tǒng)采用的光伏控制模塊，能夠根據(jù)主控模塊發(fā)出的指令信號調節(jié)光伏組件模塊中每個光伏發(fā)電子單元的電流通斷，從而調節(jié)光伏組件的發(fā)電輸出功率，能夠最大程度的提高光伏發(fā)電的效率，同時保護了系統(tǒng)電流的穩(wěn)定持續(xù)性。

（4）本發(fā)明的一種節(jié)能環(huán)保智能牲畜養(yǎng)殖系統(tǒng)采用飼料水草數(shù)據(jù)采集模塊實時采集水槽中的水位以及飼料槽中的飼料量，并通過飼料水草調控模塊自動進行添水加草的動作，大大減少了人工的干預，提高了養(yǎng)殖效率。

（5）本發(fā)明的一種節(jié)能環(huán)保智能牲畜養(yǎng)殖系統(tǒng)中主控模塊采用了fpga、arm、dsp中的一種微處理器，其功耗較小、可靠性性較高、編程簡單、效率較高、價格較低、數(shù)據(jù)處理速度較快，能夠有效提高管控系統(tǒng)的靈敏度和可靠性，降低的能耗，節(jié)約了資源。

（6）本發(fā)明的一種節(jié)能環(huán)保智能牲畜養(yǎng)殖系統(tǒng)采用了wifi通信模塊和移動接收控制終端，一方面減少了施工難度，另一方面能夠實時的與移動接收控制終端進行通信，將養(yǎng)殖系統(tǒng)的相關信息傳送給人們的同時還能夠接收控制終端的人為的控制信號，大大提高了發(fā)明的養(yǎng)殖系統(tǒng)的管控效果和功能。

（7）本發(fā)明的一種節(jié)能環(huán)保智能牲畜養(yǎng)殖系統(tǒng)采用了充電保護電路與蓄電池組連接，當蓄電池模塊電壓較低時，在設定的最大電流下充電，隨著蓄電池模塊電壓的不斷增加，充電電流隨之減小，最終將蓄電池模塊恒定在一個設定的電壓值上，進行浮充，避免超出蓄電池模塊的容量或出現(xiàn)虛滿，避免了過電流和過電壓現(xiàn)象，能夠最大程度的保護電池，節(jié)約了資源，減少了能耗、延長了電池的使用壽命。

（8）本發(fā)明的一種節(jié)能環(huán)保智能牲畜養(yǎng)殖系統(tǒng)的電力來源為光伏發(fā)電技術與市電相結合，將光能轉化的電能為各模塊提供所需電能，緩解了能源壓力，達到了節(jié)能環(huán)保的效果，同時在電力發(fā)生異常時能提供備用電源，增加了系統(tǒng)的抗風險性；系統(tǒng)能夠實時監(jiān)控養(yǎng)殖場所的環(huán)境信息和飼料水草信息，且能自動調控相關參數(shù)，減少了人工勞動，系統(tǒng)結構簡單、易于實施、自動化程度高、綠色環(huán)保，具有智能化的特點，具有較高的實用價值和廣泛的應用前景。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為本發(fā)明的一種節(jié)能環(huán)保智能牲畜養(yǎng)殖系統(tǒng)意圖；

圖2為本發(fā)明的一種節(jié)能環(huán)保智能牲畜養(yǎng)殖系統(tǒng)的光伏發(fā)電與市電輸出模塊示意圖；

圖3為本發(fā)明的一種節(jié)能環(huán)保智能牲畜養(yǎng)殖系統(tǒng)的環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1-3所示，本實施例的一種節(jié)能環(huán)保智能牲畜養(yǎng)殖系統(tǒng)，包括：

主控模塊1、光伏發(fā)電與市電輸出模塊2、環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊3、飼料水草數(shù)據(jù)采集模塊4、電參數(shù)采集模塊5、環(huán)境調控模塊6、飼料水草調控模塊7、顯示報警模塊8、存儲模塊9、無線通信模塊10和移動接收控制終端11；

所述主控模塊1用于處理環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊3、飼料水草數(shù)據(jù)采集模塊4、電參數(shù)采集模塊5采集到的數(shù)據(jù)以及無線通信模塊10接收的移動接收控制終端11發(fā)出的控制信號，并根據(jù)分析處理后的結果或者移動接收控制終端11發(fā)出信號對環(huán)境調控模塊6、飼料水草調控模塊7、顯示報警模塊8發(fā)出相應的指令信號；

所述光伏發(fā)電與市電輸出模塊2包括光伏發(fā)電輸出模塊21、市電輸出模塊22、輸出切換管控模塊23、安全保護模塊24；所述光伏發(fā)電輸出模塊21、市電輸出模塊22用于給其他模塊提供必要的穩(wěn)定直流電源或交流電源；所述輸出切換管控模塊23用于根據(jù)負載功率的變化或主控模塊1的指令信號，在光伏發(fā)電輸出、市電輸出間進行合理切換，用以保證在滿足負載需求的情況下，盡可能提高光伏發(fā)電利用效率；所述安全保護模塊24用于根據(jù)主控模塊1發(fā)出的指令或者負載數(shù)據(jù)發(fā)生異常超過閾值時，及時斷開系統(tǒng)的電流輸出，達到了保護各模塊不受損害以及防止人身安全事故的作用；

所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊3包括溫度傳感器31、濕度傳感器32、光亮度傳感器33、雨水感應器34、風力傳感器35、可旋轉視頻模塊36；所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊3將數(shù)據(jù)實時送入主控模塊1或者存儲模塊9等待數(shù)據(jù)處理；

所述飼料水草數(shù)據(jù)采集模塊4包括設置在水槽中水位傳感器、設置在飼料槽的飼料數(shù)量采集器，所述飼料水草數(shù)據(jù)采集模塊用于采集水位、飼料信息傳送給主控模塊1或者存儲模塊9等待數(shù)據(jù)處理；

所述電參數(shù)采集模塊5包括蓄電池數(shù)據(jù)采集模塊、負荷數(shù)據(jù)采集模塊和光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊；所述蓄電池數(shù)據(jù)采集模塊用于采集蓄電池組的電壓、溫度、電量以及充電狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述負荷數(shù)據(jù)采集模塊用于采集系統(tǒng)各模塊的消耗電能數(shù)據(jù)；所述光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊用于采集光伏組件的輸出功率、輸出電壓、輸出電流以及太陽光輻照度數(shù)據(jù)；

所述環(huán)境調控模塊6包括伺服電機模塊、光照模塊、通風調節(jié)模塊、所述溫濕度調節(jié)模塊；

所述伺服電機模塊控制養(yǎng)殖廠頂棚的開閉、遮陽網的升降；

所述光照模塊為安裝在各個養(yǎng)殖單元頂端的補光燈；

所述通風調節(jié)模塊包括安裝在溫室大棚外側的進風口與出風口、與進出風口連接的通風管道、設置在通風管道上的通風扇、以及與通風管道連接的干燥過濾室；

所述溫濕度調節(jié)模塊包括制冷空調設備、加熱設備以及安裝在各養(yǎng)殖單元頂端的噴灑設備；

所述飼料水草調控模塊7包括與各水槽連接的水泵模塊、皮帶運輸模塊、飼草投遞模塊，所述飼料水草調控模塊用于根據(jù)主控模塊的指令信號調節(jié)養(yǎng)殖所需的飼料水草的量；

所述存儲模塊9用來存儲環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊3、飼料水草數(shù)據(jù)采集模塊4、電參數(shù)采集模塊5采集的數(shù)據(jù)以及預先設置的控制程序，以供主控模塊1調用；

所述顯示報警模塊8用來實時顯示環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊3、飼料水草數(shù)據(jù)采集模塊4、電參數(shù)采集模塊5采集的數(shù)據(jù)信息，并可以根據(jù)情況分為不同的危險等級，并發(fā)出相應報警信號；

所述無線通信模塊10用于向移動接收控制終端11發(fā)送采集處理的數(shù)據(jù)、電參數(shù)數(shù)據(jù)或者接收移動接收控制終端11的指令信息送入主控模塊1以供調用；

所述移動接收控制終端11用于實時接收數(shù)據(jù)采集模塊采集參數(shù)和電參數(shù)數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要人為遠程設定控制參數(shù)以供主控模塊1調用。

本實施例中的主控模塊1為fpga微處理器。

本實施例中的光伏發(fā)電輸出模塊21包括光伏組件模塊211、光伏控制模塊212、逆變器模塊213、蓄電池模塊214、充放電控制模塊215；

所述光伏組件模塊211包括安裝于屋頂?shù)亩鄠€光伏發(fā)電子單元，用于接收太陽光中的光輻射能量并轉化為電能，通過光伏控制模塊一路經過充放電控制模塊215送入蓄電池模塊214存儲，另一路通過逆變器模塊213轉換成交流電輸出供其他模塊使用；

所述光伏控制模塊212根據(jù)主控模塊1發(fā)出的指令信號一方面調節(jié)光伏組件模塊211中每個光伏發(fā)電子單元的電流通斷，從而調節(jié)光伏組件的發(fā)電輸出功率；另一方面對輸出功率在送入蓄電池存儲和直接轉化為交流電使用兩路間進行合理分配；

所述逆變器模塊213為正弦波逆變器用于將光伏組件或者蓄電池模塊214輸入的直流電轉化為交流電輸出，以供其他模塊使用；

所述蓄電池模塊214包括蓄電池組2142和充電保護電路2141，所述充電保護電路2141與蓄電池組2142連接，用于保護電池且對電池實行智能充電，避免了過電流和過電壓現(xiàn)象，有效提高了電池的使用壽命；

所述充放電控制模塊215根據(jù)主控模塊1發(fā)出的指令信號，一方面控制蓄電池模塊214合理的在充電和放電間進行切換，另一方面控制輸出的電流在直接供給負載使用和通過逆變器轉換為交流電使用兩路間進行和例分配。

本實施例中的各傳感器中均設有無線通信發(fā)射器，用于與無線通信模塊進行數(shù)據(jù)傳遞。

本實施例中的存儲模塊包括隨機存儲器模塊、sd卡模塊、usb接口模塊，所述隨機存儲器模塊用于與主控模塊的配合使用以增加內存和數(shù)據(jù)處理的速度，所述sd卡模塊用于長時間存儲采集的各種數(shù)據(jù)，所述usb接口模塊方便導出復制數(shù)據(jù)。

本實施例中的顯示報警模塊8包括led電子顯示屏、語音播報模塊、報警燈以及報警呼叫器。

本實施例中的移動接收控制終端11包括移動接收設備和安裝在設備上的app；所述移動接收設備為平板電腦。

本實施例中的無線通信模塊10為wifi通信模塊。

本發(fā)明的一種節(jié)能環(huán)保智能牲畜養(yǎng)殖系統(tǒng)電力來源為光伏發(fā)電技術與市電相結合，將光能轉化的電能為各模塊提供所需電能，緩解了能源壓力，達到了節(jié)能環(huán)保的效果，同時在電力發(fā)生異常時能提供備用電源，增加了系統(tǒng)的抗風險性；系統(tǒng)能夠實時監(jiān)控養(yǎng)殖場所的環(huán)境信息和飼料水草信息，且能自動調控相關參數(shù)，減少了人工勞動，系統(tǒng)結構簡單、易于實施、自動化程度高、綠色環(huán)保，具有智能化的特點，具有較高的實用價值和廣泛的應用前景。

對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發(fā)明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。