猪舍环境监控系统发展现状
李立峰 内蒙古农业大学
1 国外猪舍环境监控系统的发展现状
自 20 世纪 70 年代以来，随着畜牧养殖产业的规模化、集约化，使畜牧业生产厂家对畜禽舍环境调控设备的需求量急剧增加，特别是进入 80 年代以后，随着计算机等高新技术在环境调控设备中的广泛应用，环境调控设备制造业逐渐发展成为一项新型产业。猪舍环境的控制在荷兰、美国、丹麦、日本、加拿大等发达国家已做得基本成熟。到 90 年代随着测试技术的迅速发展，畜禽舍的环境测控系统也取得了迅速的发展。zhang等人研究了由电脑控制的畜禽舍分段通风系统，来解决恒定通风造成的过度热损耗。Phillip等人设计的畜禽舍环境采集系统采用温湿度一体传感器，红外线分析仪等，能利用计算机自动采集舍内的温度、相对湿度、氨气浓度等信息。 Gates等人将模糊控制技术应用到猪舍分段通风系统中，并就传统控制器、一维模糊控制器、二维模糊控制器和三维模糊控制器做了对比模拟研究，结果表明二维模糊控制器优于一维模糊控制器和传统模糊控制器。但对于加入能量损耗变量的三维模糊控制器控制效果没有前三种。Daskalov等人研究了一种非线性自适应猪舍温湿度控制器，该控制器根据猪舍环境状况改变温湿度设定值的方法来实现温湿度的精准控制。Leilei Pan等人将模糊控制和神经网络控制相结合的方法来对猪舍的气味进行控制，研究利用神经网络的自学习能力动态的修改模糊控制的隶属度函数，较模糊控制有一定的优越性。
Guarino等人研究了一种猪舍自动声音探测器，能对猪发出的声音进行采集并以此来判断猪生病与否，来实施控制措施。Bin Shao等人研究了一种猪舍实时图像监控系统，由图像判断猪的行为，进而判断猪的冷热反应，实时相应的控制措施。Jeonghwan等人研究了一种基于无线传感技术的猪舍环境监控系统，通过无线传感技术采集猪舍温度、相对湿度、光照等，以此来控制风机、加热器、加湿器等的运行。此外，荷兰 Velos 智能化母猪群养系统，猪舍装有温湿度传感器、氨气传感器、自动控制风机、自动控制卷帘等设备，用于实现猪舍小环境的自动控制。并通过高清晣监控系统、ERP 综合信息管理系统等，实现数字化管理。BigDutchman 公司研制的猪舍控制系统，实现了温度、湿度、氨气浓度的环境因素的自动采集和控制。日本生产的环境调控集群控制系统，不仅能起到环境调控的作用，能诊断出发病畜禽。
2 国内猪舍环境监控系统的发展现状
在我国猪舍环境控制还基本处于人工或半自动化，仍然依靠工作人员对舍内环境的主观判断，人工控制或调整环境的各种机械设备，比如热风炉、湿帘、通风机等。近年来随着科学技术的飞速发展，养猪业逐步走向规模化、集约化、信息化，在引进国外先进技术的同时，国内学者围绕提高猪舍内环境控制自动化程度的采暖、降温、通风等环境调控系统做了大量单环境因素的研究，并开始融入模糊控制技术等智能控制技术。刘金华利用虚拟仪器技术研究了一种适合畜禽舍环境的监控系统，该系统将虚拟仪器技术和模糊控制技术应用到湿帘系统，解决夏季畜禽舍的自动降温问题。
肖雨贤利用单片机研究了哺乳仔猪舍温湿度环境自动控制系统。葛广军研究了一种畜禽饲养场的环境测控系统，主要利用传感器阵列和虚拟仪器对禽畜舍内的粉尘污染和氨气、硫化氢、二氧化碳进行了测定，并建立了有害气体的排放模型，并利用 RPF 神经网络对氨气浓度做了预测。刁统山研究了一种禽畜饲养场有害气体测控系统，系统以 PLC 为控制核心器件，利用 VB 为监控系统的开发软件。戴春霞研究了一种基于现场总线的猪舍环境因子测量和控制系统，系统能利用计算机实现远程监控。李保明等人研究了利用模糊数学的方法来评价湿帘风机降温系统在中国各地区的可行性。张玉峰研究了一种基于 CAN 总线的环境监控系统[71]。宁营营设计了规模畜禽养殖场分布式实时监控系统，针对畜禽舍内的环境，利用OPC 技术，实现了两个主从式 S7-315 系统的通讯。并利用模糊控制技术实现风机、空调、湿帘和红外灯自动启停。李秀梅研究了一种基于改进遗传算法的温湿度模糊神经网络控制器。杜克明研究了一种农业环境无线远程监控系统。
总之，在猪舍环境的监控中，近年来应用了各种先进的技术和装备，如无线传感设备，自适应控制技术、模糊控制技术、神经网络控制技术等，并且开始向多种技术的相互融合方向发展，以便于对猪舍环境的更精确控制。我国的养猪业生产水平和国外发达国家相比还比较落后，其中猪舍或猪场的环境问题是导致我国养猪业生产力水平低下的重要限制因素。近年来，我国大部分机械化养猪场陆续采用密闭方式进行规模化饲养的同时，也采用了诸如纵向通风、夏季湿帘降温等一系列先进环境控制技术，从硬件上为猪舍的环境调控提供了物质保障手段。但在猪舍的环境调控中，环境因素之间缺乏有机的联系，调控系统的设计多不完善，难以适应现代化管理的要求。特别是在北方寒冷干旱地区，冬季寒冷且昼夜温差较大，春季干旱，在这样的恶劣气候条件下，研究猪的合适饲养环境就显得非常重要。
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