规模化养猪场猪舍内环境工程自控系统的设计

规模化养猪场猪舍内环境工程自控系统的设计
作者：李勇梅书棋田永祥万仁勇郭万正
来源：《湖北畜牧兽医》2008年第12期
中图分类号:S818.5文献标识码:B文章编号:1007-273X(2008)12-0015-02
科学地规划设计猪场和建设具有良好舍内环境条件的猪舍，采取各项成熟的工程技术措施，按照各自所需环境条件为生猪提供良好的舍内环境是提高猪群生产力和预防疫病的最有效措施之一，当前已成为畜牧生产现代化的重要标志。

世界各国养猪生产实践和相关科学研究已经证明：在规模化养猪生产中，猪群整体健康水平的好坏、猪群生长速度、繁殖节律稳定高产、饲料利用效率等都直接受到猪舍内环境的影响和制约，舍内空气环境控制的好坏是规模化养猪生产能否有效进行的重要因素。

猪舍内环境空气质量状况主要包括二方面：一是舍内空气温、湿度的控制，还有舍内空气气流情况及光照等气象因子，诸方面的要求条件可以通过建筑设计以及多因子环境控制单元联合使用从整体状况上加以控制，以达到为各种不同类型猪群提供最适宜的小气候环境，保证猪群在处于最小气候应激水平的情况下维持热平衡，从而达到维持和提高各类猪群最佳生产性能的目的。

二是对规模化养猪猪舍内空气质量的控制，主要是舍内空气中各种有害气体如H2S、NH3等浓度以及粉尘、噪音等进行监测和有效控制，采用换气、吸附、卷帘开启等方式改善舍内空气质量，保证猪群不受化学性和生物性的伤害，从而避免猪群呼吸道、消化道等传染病的发生，保障猪群健康生长。

1猪舍内不同气候条件，温、湿度对猪群的影响和调控
为使各类猪群最大程度的发挥生产潜力，必须给猪群提供最适宜的生产环境，形成有利于猪群发挥其生产力的小环境气候，这对规模化养猪生产非常重要，只有通过各种条件的优化（包括环境条件），才能使猪群发挥最佳生产状况，提高猪群生产力，进而提高规模化猪场的各种生产指标和经济指标，不断提高社会、经济效益。

仔猪对温度的反应最为敏感。

仔猪初生时，大脑皮层发育不全，整体和下丘脑的反应能力以及为下丘脑必须的传导结构的机能较低，因此，仔猪调节体温散热适应环境的应激能力差。

初生仔猪的临界温度是35℃，初生仔猪对体温的调节主要是靠皮毛、肌肉颤抖、竖毛运动和
挤堆共暖等生理作用，当环境温度低于临界温度时，体温靠上述调节已不能维持，出现体温下降甚至冻僵。

因此，对仔猪一定要采用保温装置，在温度低于临界时开启保温装置而使其处于温暖适宜的环境中。

随着仔猪的逐渐生长，对适宜温度的要求越来越低、范围越来越广，成年猪适宜温度一般是15～18℃。

维持仔猪保温的装置常采用仔猪保温箱、红外线灯、全自动温湿控制箱、专用暖房等。

在适宜的气温范围内，湿度对猪的生产力并不直接起作用，但在过于潮湿的环境和冬、夏季温度条件下，猪的生长速度会受到很大的影响；同时在高湿条件下，适合于细菌生长繁殖，容易导致猪传染病的发生，如大肠杆菌病、呼吸道疾病等。

对规模化养猪舍内湿度的控制多采用风机抽湿等来实行。

在冬季，妊娠母猪舍内空气环境能满足妊娠母猪的需要，但妊娠母猪为适应低温环境，维持正常体温的需要，只有消耗较多的饲料。

产仔舍、保育舍内的温度远远不能满足舍内哺乳仔猪和断奶仔猪的需求，需要对舍内进行供暖保温，提高舍内环境温度，供暖保温方式有局部保温箱等供暖和输热管道热风炉整体供暖等方式。

在夏季，猪舍内、外温度都比较高，常采用滴水、喷雾、风机、卷帘、风扇、湿帘等方式来降温，但由于舍内湿度经常也比较高，初生仔猪和保育初期仔猪受到影响比较大，容易产生细菌性腹泻等传染病。

可以采用风机排气抽湿等方式降低舍内温度。

2猪舍内环境工程自控系统的设计
利用环境控制设备可以调整猪生活环境的主要环境指标温度和湿度等，满足不同阶段猪的生长和生产需要。

由于仔猪怕冷，环境温度低，仔猪容易感染疾病，甚至造成死亡；而大猪因环境温度高，导致猪的采食量下降，生长不良，可采用间歇性喷水、喷雾等方法来降温。

不同类型的猪群对环境温度、湿度、风速等要求不一样，因此，将猪舍内各单项控制如风机、风
扇、滴水、淋浴、加热、卷帘等结合起来，进行整体环境控制，可由各种感应器传回环境状况，设定各种启动或关闭参数，再由微机将资料分析判断后，决定采取相应的措施。

本课题对系统设计主要是采用设置必要的检测和控制设备，采用先进的计算机控制技术，可基本实现规模化养猪环境的集中控制、自动监控，从而大幅度提高猪场的自动化控制水平，提高生产力，降低生产成本。

在关键的控制部位设置温度、湿度检测探头和相应的执行机构。

所有检测和控制信号均可通过仪表或电脑屏幕显示，各种现场操作通过各种控制按纽或控制仪表自动实现，所有的监测数据可以记录下来，通过对规模化养猪内环境的自动化设计，可大大提高猪场的自动化管理水平，提高生产效率和控制水平，并可通过历史数据分析，总结出合理的生产管理数据系统，从而大幅度提高生产效益。

规模化养猪场猪舍内环境自动控制系统构成见图1。

3采用计算机系统软件对整个自控系统实现的控制
在规模化养猪各不同饲养单元舍内（保育舍、产仔舍、妊娠舍、育肥舍等），对基于温度和湿度要求的不同，采用温度、湿度检测传感器，根据不同的温湿变化，将该模似信号经过RS485/和RS232转换器转换成数字信号传输到系统控制计算机；经过程序加工，依据设定的控制参数将信号转换后传递到控制器（驱动继电器、电机等），对发现系统的控温控湿机械实行系统控制。

如启动风动、转动卷帘、哺乳仔猪局部保温供暖系统启动、舍内热风炉整体供温、湿帘风机启动、滴水装置启动等。

系统软件可采用Microslft Visual Basic 6.0编程，程序在Microslft Windows98操作系统下运行，可依据温度－湿度参数分别控制N个不同类型的温湿度综合要求。

参数的设定可根据地域的不同，南北养猪的不同环境条件，猪场内根据各个不同的养猪舍内要求，设立不同的参数标准，以满足规模化养殖舍内猪群不同环境要求，使猪群在满足各方面条件下，创造出最佳的生产性能。

整个系统已经在实验室条件下进行了模似运行，系统运行比较稳定，可实现模拟猪舍内的在线控制，基本实现养猪环境下的模糊自动控制，总的看来，系统还需进行各种升级和完善来提高系统性能，整个工作对养猪业长远发展来说，是一次有益的尝试。