CN110250014A - 一种带有自动清粪系统的北方寒地猪舍 - Google Patents
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Abstract
一种带有自动清粪系统的北方寒地猪舍。本发明涉及一种带有自动清粪系统的北方寒地猪舍。猪舍的外部设置卷帘门（5），所述的卷帘门（5）的中心下端设置可开启橡胶密封胶条（18），所述的橡胶密封胶条（18）内穿过牵引绳（9），所述的牵引绳（9）受清粪机构控制，所述的清粪机构控制接收控制箱内的电路控制。本发明用于解决寒地污粪清理带来的空气质量问题和热量流失问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种带有自动清粪系统的北方寒地猪舍。
背景技术
猪舍的污粪的清理是生猪养殖过程中较为重要和复杂的工作，如何保持猪舍内相对适宜的环境对生猪的生长至关重要，较低的氨气浓度与温度的恒定，是极为关键的两个指标。
传统猪舍，粪污清理后存于猪舍内部，清粪过程中，由于污粪的搅起使得猪舍内空气质量急剧下降，对生猪健康造成影响，以及另外一种污粪直接刮到舍外，但长时间的敞开对于北方寒地的猪舍来说热量的流失不可避免，从而消耗大量的资源，长期敞开粪道使冷空气进入猪舍内部容易造成开口处附近的生猪感冒，严重会造成猪的死亡，从而造成大量的经济损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种带有自动清粪系统的北方寒地猪舍，为解决寒地污粪清理带来的空气质量问题和热量流失问题。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种带有自动清粪系统的北方寒地猪舍，猪舍的粪道20设置卷帘门5，所述的卷帘门5的中心下端设置可开启橡胶密封胶条18，所述的橡胶密封胶条18内穿过牵引绳9，所述的牵引绳9受清粪机构控制，所述的清粪机构控制接收控制箱内的电路控制。
进一步的，所述的猪舍的生猪养殖区3分为生猪养殖A区与生猪养殖B区，所述的生猪养殖A区下方为粪道A20-1，所述的生猪养殖B区下方为粪道B20-2，所述的粪道A20-1的中轴线首尾分别设置两个转角轮8，所述的粪道B20-2的中轴线分别设置两个转角轮8，两个所述的转角轮8设置在粪道20内，两个所述的转角轮8设置在蓄粪池4的外端底面7上，所述的粪道20与蓄粪池4连通，四个所述的转角轮8分别配合配合牵引绳9呈长方形使用，所述的牵引绳9上设置刮粪板A6-1与刮粪板B6-2，所述的刮粪板A6-1在粪道A20-1内运动，所述的刮粪板B6-2在粪道B20-2内运动。
进一步的，所述的粪道A20-1穿透墙壁1连通卷帘门A5-1，所述的粪道B20-2穿透墙壁1连通卷帘门B5-2，所述的牵引绳9分别穿过卷帘门A5-1的橡胶密封条A与卷帘门B5-2橡胶密封条B；
所述的牵引绳9上设置牵引电机10，所述的牵引电机10与卷帘门A5-1的电机A、卷帘门B5-2的电机B均受控制箱11控制。
有益效果：
1.本发明能够将污粪清理过程中对空气质量的影响降到最低，同时能最大程度的避免不必要的热量流失；从而为生猪营造良好的生存生长环境。
2.本发明降低由刮粪对空气质量的影响，对饲养员的感官刺激。
3.本发明由于蓄粪池的存在，清理、转运粪污更加方便。
4.本发明的卷帘门的密封性好，冬季清粪时能限制冷空气的流入，至少降低20%生猪疾病的发生率，减少经济损失。
5.本发明经试验能减少猪舍内热量流失63.8%，同时节约煤炭能源，从而减少对空气中二氧化碳的排放，保护环境。
附图说明：
附图1是本发明的结构示意图。
附图2是附图1的俯视图。
附图3是附图1的左视图。
附图4是本发明的（a）牵引电机控制芯片电路图，（b）工作电压3V3连接的电容组电路图。
附图5是本发明的牵引电机继电器电路图。
附图6是本发明的卷帘门A电机控制电路图。
附图7是本发明的卷帘门B电机控制电路图。
附图8是本发明的刮粪板结构示意图。
附图9是本发明的电路工作过程。
具体实施方式：
实施例1
一种带有自动清粪系统的北方寒地猪舍，猪舍的粪道20设置卷帘门5，卷帘门5受卷帘门电机19控制，所述的卷帘门5的中心下端设置可开启橡胶密封胶条18，所述的橡胶密封胶条18内穿过牵引绳9，所述的牵引绳9受清粪机构控制，所述的清粪机构控制接收控制箱内的电路控制。
进一步的，所述的猪舍的生猪养殖区3分为生猪养殖A区3与生猪养殖B区3，所述的生猪养殖A区3下方为粪道A20-1，所述的生猪养殖B区3下方为粪道B20-2，所述的粪道A20-1的中轴线首尾分别设置两个转角轮8，所述的粪道B20-2的中轴线分别设置两个转角轮8，两个所述的转角轮8设置在粪道20内，两个所述的转角轮8设置在蓄粪池4的外端底面7上，所述的粪道20与蓄粪池4连通，两个粪道共用一个蓄粪池4，蓄粪池4长度与墙体相同，四个所述的转角轮8分别配合配合牵引绳9呈长方形使用，所述的牵引绳9上设置刮粪板A6-1与刮粪板B6-2，所述的刮粪板A6-1在粪道A20-1内运动，所述的刮粪板B6-2在粪道B20-2内运动。
进一步的，所述的粪道A20-1穿透墙壁1连通卷帘门A5-1，所述的粪道B20-2穿透墙壁1连通卷帘门B5-2，所述的牵引绳9分别穿过卷帘门A5-1的橡胶密封条A18-1与卷帘门B5-2橡胶密封条B18-2；
所述的牵引绳9上设置牵引电机10，所述的牵引电机10与卷帘门A5-1的电机A、卷帘门B5-2的电机B均受控制箱11控制
所述的牵引绳9穿过横向刮粪板12-1，所述的横向刮粪板12-1垂直连接竖向刮粪板12-2，所述的竖向刮粪板12-2的两个外端设置凸块23，所述的凸块23上连接与横向刮粪板12-1呈锐角的斜向刮粪板12-3，所述的斜向刮粪板12-3的外端设置圆形刮板12-4，所述的圆形刮板12-4与粪道侧壁2紧贴接触。
进一步的，所述的牵引电机10接收单片机U1的控制，所述的单片机U1的1号端串联电阻R1后连接工作电压3V3，所述的单片机U1的3号端连接晶振Y1的一端与电容C1的一端，所述的单片机U1的4号端连接晶振Y1的另一端与电容C2的一端，所述的电容C1的另一端连接电容C1的另一端后接地，所述的单片机U1的5号端连接晶振Y2的一端、电容C3的一端与电阻R4的一端，所述的单片机U1的6号端连接晶振Y2的另一端、电容C4的一端与电阻R4的另一端，所述的电容C3的另一端连接电容C4的另一端后接地，所述的单片机U1的9号端串联电阻R2后连接工作电压3V3，所述的单片机U1的20号端串联电阻R3后接地，所述的单片机U1的23号端接地，所述的单片机U1的24号端连接连接工作电压3V3，所述的单片机U1的35号端接地，所述的单片机U1的36号端连接连接工作电压3V3，所述的单片机U1的44号端串联电阻R5后接地，所述的单片机U1的47号端接地，所述的单片机U1的48号端连接连接工作电压3V3；
所述的工作电压3V3连接电容C9的一端、电容C8的一端、电容C7的一端、电容C6的一端与电容C5的一端，所述的电容C9的另一端连接电容C8的另一端、电容C7的另一端、电容C6的另一端与电容C5的另一端后接地。
进一步的，所述的单片机U1的29号端连接电阻R6的一端，所述的电阻R6的另一端连接三极管Q1的基极b，所述的三极管Q1的集电极c接地，所述的三极管Q1的发射极e连接继电器K1的一端与二极管D1的正极，所述的二极管D1的负极连接继电器K1的另一端，
所述的单片机U1的30号端连接电阻R7的一端，所述的电阻R7的另一端连接三极管Q2的基极b，所述的三极管Q2的集电极c接地，所述的三极管Q2的发射极e连接继电器K2的一端与二极管D2的正极，所述的二极管D2的负极连接继电器K2的另一端、单刀双掷开关S1的1号端、单刀双掷开关S1的2号端、单刀双掷开关S2的3号端、单刀双掷开关S2的4号端与接地端，所述的单刀双掷开关S1的5号端连接电机接口J1的1号端，所述的单刀双掷开关S2的5号端连接电机接口J1的2号端；
所述的电机接口J1连接牵引电机10。
进一步的，所述的单片机U1的13号端连接电阻R8的一端，所述的电阻R8的另一端连接三极管Q3的基极b，所述的三极管Q3的集电极c接地，所述的三极管Q3的发射极e连接继电器K3的一端与二极管D3的正极，所述的二极管D3的负极连接继电器K3的另一端，
所述的单片机U1的14号端连接电阻R9的一端，所述的电阻R9的另一端连接三极管Q4的基极b，所述的三极管Q4的集电极c接地，所述的三极管Q4的发射极e连接继电器K4的一端与二极管D4的正极，所述的二极管D4的负极连接继电器K4的另一端、单刀双掷开关S3的1号端、单刀双掷开关S3的2号端、单刀双掷开关S4的3号端、单刀双掷开关S4的4号端与接地端，所述的单刀双掷开关S3的5号端连接电机接口J2的1号端，所述的单刀双掷开关S4的5号端连接电机接口J2的2号端；
所述的电机接口J2连接卷帘门电机A。
进一步的，所述的单片机U1的21号端连接电阻R10的一端，所述的电阻R10的另一端连接三极管Q5的基极b，所述的三极管Q5的集电极c接地，所述的三极管Q5的发射极e连接继电器K5的一端与二极管D5的正极，所述的二极管D5的负极连接继电器K5的另一端，
所述的单片机U1的22号端连接电阻R11的一端，所述的电阻R11的另一端连接三极管Q6的基极b，所述的三极管Q6的集电极c接地，所述的三极管Q26的发射极e连接继电器K6的一端与二极管D6的正极，所述的二极管D6的负极连接继电器K6的另一端、单刀双掷开关S5的1号端、单刀双掷开关S5的2号端、单刀双掷开关S6的3号端、单刀双掷开关S6的4号端与接地端，所述的单刀双掷开关S5的5号端连接电机接口J3的1号端，所述的单刀双掷开关S6的5号端连接电机接口J3的2号端；
所述的电机接口J3连接卷帘门电机B。
一种带有自动清粪系统的北方寒地猪舍的使用方法，内置单片机与继电器组控制牵引电机、卷帘门电机A、卷帘门电机B的正反转，实现对刮粪板A和刮粪板B的清粪控制，以及卷帘门A和卷帘门B起降的控制，牵引电机在转角轮的传动作用下拉动牵引绳，牵引绳穿过刮粪板进而拉动刮粪板沿着拉力方向运动，卷帘门电机，在控制箱的作用下正转，则升起卷帘门，反转则关闭卷帘门。
进一步的，控制箱包括单片机，以及继电器组1组、继电器组2组、继电器组3组,每个继电器组分别连接单片机的两个IO引脚，通过程序设置引脚的电平输出控制继电器组的电路控制，以继电器组1组为例，K1继电器导通，继电器将开始关向2号端口，电流从正极流入牵引电机2号端口，从牵引电机1号端口流出，然后流向GND，牵引电机反转，反之正转，同理控制卷帘门电机A和卷帘门电机B的正反转。
通过程序设定，牵引电机正转一定时间，将刮粪板A牵引至距粪道出口处一定距离，控制卷帘门电机A正转一定时间，控制卷帘门打开，与此同时刮粪板A继续行进，当卷帘门A完全打开1号刮风板行进至粪道出口末端，污粪完全刮入蓄粪池，随即牵引电机与卷帘门电机A在程序的控制下开始反转，刮粪板A反向运行，卷帘门A缓慢关闭，刮粪板A与刮粪板B交替运行，刮粪板B在 牵引电机的作用下向粪道出口处行进，卷帘门B以同样的方式配合刮粪板运行，最后刮粪板B运行至粪道尽头，卷帘门B打开后关闭，完成整个猪舍的污粪清理工作。
猪舍自动刮粪设备用于将粪污从粪道内清出，卷帘门用于配合猪舍自动刮粪系统，在需要时打开或者关闭，控制箱用于猪舍自动刮粪系统和卷帘门联动控制。
刮粪板用于推送粪污，本套自动清粪设备包括两组刮粪板，分别为刮粪板A和刮粪板B牵引绳用于牵引刮粪板前进，牵引电机用于提供牵引力，进而拉动刮粪板运行，转角轮用于牵引绳的传动，以满足整个装置运行的需求。
卷帘门安装于粪道出口正上方，主体包括卷帘门和卷帘门电机，卷帘门中间留有供牵引绳通过的中缝，并用橡胶密封条进行密封，其作用在于使牵引绳工作时不受卷帘门开关的影响，同时在卷帘门未打开时起到密封保温的作用，本系统包含两组卷帘门，分别为卷帘门A和卷帘门B，分别对应包含卷帘门电机A和卷帘门电机B，由此卷帘门能配合自动刮粪装置，完成污粪的清理工作。
蓄粪池位于粪道出口正下方，其长宽与猪舍对应，用于临时存储由自动刮粪装置清理出的粪污。
控制箱负责猪舍自动清粪系统的控制，其包括主控芯片，继电器组，相关线路等，主控芯片为STM32F103C8T6，与继电器组配合使用，对牵引电机、卷帘门A电机、卷帘门B电机进行控制。
主控芯片为STM32F103C8T6，与继电器组配合使用，对牵引电机，卷帘门A电机，卷帘门B电机的控制。
工作流程：
通过人工启动清理程序，设置继电器1组引脚的电平输出，控制继电器组的电路输出，以继电器组1组为例，K2继电器导通，1、4开关导通，电流从正极流入牵引电机1号端口，从牵引电机2号端口流出，然后流向GND，牵引电机正转，持续运行一定时间，时间根据具体猪舍长度而定，刮粪板A运行至距粪道出口一定距离，此时K4继电器导通，5、8开关导通，电流从卷帘门A正极流入卷帘门电机A的1号端口，从卷帘门电机A的2号端口流出，然后流向GND，牵引电机正转，持续运行一定时间，时间根据具体猪舍粪道高度而定，刮粪板A运行至终点，卷帘门A同时上升至最高点，污粪被推入蓄粪池中，此时，牵引电机继电器1组K1继电器导通，K2断开，2、3开关导通，卷帘门电机A继电器2组，K3继电器导通，6、7开关导通，牵引电机反转，卷帘门电机A反转，刮粪板A反向运行，刮粪板B向粪道出口运行，当卷帘门A下降至最低点，K3，K4全部断开，对应电机停止运行。刮粪板A与刮粪板B交替运行，刮粪板B在牵引电机的作用下向粪道出口处行进，卷帘门B以同样的方式配合刮粪板运行，最后刮粪板B运行至粪道尽头，卷帘门B打开后关闭，完成整个猪舍的污粪清理工作。
值得一提的是刮粪板可以是多种类型，不限定为本发明所使用的的类型，卷帘门的材质大小、卷帘门电机、牵引电机等型号均不限定，满足运行条件即可。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种带有自动清粪系统的北方寒地猪舍，其特征是：猪舍的粪道（20）设置卷帘门（5），所述的卷帘门（5）的中心下端设置可开启橡胶密封胶条（18），所述的橡胶密封胶条（18）内穿过牵引绳（9），所述的牵引绳（9）受清粪机构控制，所述的清粪机构控制接收控制箱内的电路控制。
2.根据权利要求1所述的一种带有自动清粪系统的北方寒地猪舍，其特征是：所述的猪舍的生猪养殖区（3）分为生猪养殖A区与生猪养殖B区，所述的生猪养殖A区下方为粪道A（20-1），所述的生猪养殖B区下方为粪道B（20-2），所述的粪道A（20-1）的中轴线首尾分别设置两个转角轮（8），所述的粪道B（20-2）的中轴线分别设置两个转角轮（8），两个所述的转角轮（8）设置在粪道（20）内，两个所述的转角轮（8）设置在蓄粪池（4）的外端底面（7）上，所述的粪道（20）与蓄粪池（4）连通，四个所述的转角轮（8）分别配合配合牵引绳（9）呈长方形使用，所述的牵引绳（9）上设置刮粪板A（6-1）与刮粪板B（6-2），所述的刮粪板A（6-1）在粪道A（20-1）内运动，所述的刮粪板B（6-2）在粪道B（20-2）内运动。
3.根据权利要求2所述的一种带有自动清粪系统的北方寒地猪舍，其特征是：所述的粪道A（20-1）穿透墙壁（1）连通卷帘门A（5-1），所述的粪道B（20-2）穿透墙壁（1）连通卷帘门B（5-2），所述的牵引绳（9）分别穿过卷帘门A（5-1）的橡胶密封条A与卷帘门B（5-2）橡胶密封条B；
所述的牵引绳（9）上设置牵引电机（10），所述的牵引电机（10）与卷帘门A（5-1）的电机A、卷帘门B（5-2）的电机B均受控制箱（11）控制。
4.根据权利要求1所述的一种带有自动清粪系统的北方寒地猪舍，其特征是：所述的牵引电机（10）接收单片机U1的控制，所述的单片机U1的1号端串联电阻R1后连接工作电压3V3，所述的单片机U1的3号端连接晶振Y1的一端与电容C1的一端，所述的单片机U1的4号端连接晶振Y1的另一端与电容C2的一端，所述的电容C1的另一端连接电容C1的另一端后接地，所述的单片机U1的5号端连接晶振Y2的一端、电容C3的一端与电阻R4的一端，所述的单片机U1的6号端连接晶振Y2的另一端、电容C4的一端与电阻R4的另一端，所述的电容C3的另一端连接电容C4的另一端后接地，所述的单片机U1的9号端串联电阻R2后连接工作电压3V3，所述的单片机U1的20号端串联电阻R3后接地，所述的单片机U1的23号端接地，所述的单片机U1的24号端连接连接工作电压3V3，所述的单片机U1的35号端接地，所述的单片机U1的36号端连接连接工作电压3V3，所述的单片机U1的44号端串联电阻R5后接地，所述的单片机U1的47号端接地，所述的单片机U1的48号端连接连接工作电压3V3；
所述的工作电压3V3连接电容C9的一端、电容C8的一端、电容C7的一端、电容C6的一端与电容C5的一端，所述的电容C9的另一端连接电容C8的另一端、电容C7的另一端、电容C6的另一端与电容C5的另一端后接地。
5.根据权利要求4所述的一种带有自动清粪系统的北方寒地猪舍，其特征是：所述的单片机U1的29号端连接电阻R6的一端，所述的电阻R6的另一端连接三极管Q1的基极b，所述的三极管Q1的集电极c接地，所述的三极管Q1的发射极e连接继电器K1的一端与二极管D1的正极，所述的二极管D1的负极连接继电器K1的另一端，
所述的单片机U1的30号端连接电阻R7的一端，所述的电阻R7的另一端连接三极管Q2的基极b，所述的三极管Q2的集电极c接地，所述的三极管Q2的发射极e连接继电器K2的一端与二极管D2的正极，所述的二极管D2的负极连接继电器K2的另一端、单刀双掷开关S1的1号端、单刀双掷开关S1的2号端、单刀双掷开关S2的3号端、单刀双掷开关S2的4号端与接地端，所述的单刀双掷开关S1的5号端连接电机接口J1的1号端，所述的单刀双掷开关S2的5号端连接电机接口J1的2号端；
所述的电机接口J1连接牵引电机（10）。
6.根据权利要求1所述的一种带有自动清粪系统的北方寒地猪舍，其特征是：所述的单片机U1的13号端连接电阻R8的一端，所述的电阻R8的另一端连接三极管Q3的基极b，所述的三极管Q3的集电极c接地，所述的三极管Q3的发射极e连接继电器K3的一端与二极管D3的正极，所述的二极管D3的负极连接继电器K3的另一端，
所述的单片机U1的14号端连接电阻R9的一端，所述的电阻R9的另一端连接三极管Q4的基极b，所述的三极管Q4的集电极c接地，所述的三极管Q4的发射极e连接继电器K4的一端与二极管D4的正极，所述的二极管D4的负极连接继电器K4的另一端、单刀双掷开关S3的1号端、单刀双掷开关S3的2号端、单刀双掷开关S4的3号端、单刀双掷开关S4的4号端与接地端，所述的单刀双掷开关S3的5号端连接电机接口J2的1号端，所述的单刀双掷开关S4的5号端连接电机接口J2的2号端；
所述的电机接口J2连接卷帘门电机A。
7.根据权利要求1所述的一种带有自动清粪系统的北方寒地猪舍，其特征是：所述的单片机U1的21号端连接电阻R10的一端，所述的电阻R10的另一端连接三极管Q5的基极b，所述的三极管Q5的集电极c接地，所述的三极管Q5的发射极e连接继电器K5的一端与二极管D5的正极，所述的二极管D5的负极连接继电器K5的另一端，
所述的单片机U1的22号端连接电阻R11的一端，所述的电阻R11的另一端连接三极管Q6的基极b，所述的三极管Q6的集电极c接地，所述的三极管Q26的发射极e连接继电器K6的一端与二极管D6的正极，所述的二极管D6的负极连接继电器K6的另一端、单刀双掷开关S5的1号端、单刀双掷开关S5的2号端、单刀双掷开关S6的3号端、单刀双掷开关S6的4号端与接地端，所述的单刀双掷开关S5的5号端连接电机接口J3的1号端，所述的单刀双掷开关S6的5号端连接电机接口J3的2号端；
所述的电机接口J3连接卷帘门电机B。
8.根据权利要求1一种带有自动清粪系统的北方寒地猪舍的使用方法，其特征是：内置单片机与继电器组控制牵引电机、卷帘门电机A、卷帘门电机B的正反转，实现对刮粪板A和刮粪板B的清粪控制，以及卷帘门A和卷帘门B起降的控制，牵引电机在转角轮的传动作用下拉动牵引绳，牵引绳穿过刮粪板进而拉动刮粪板沿着拉力方向运动，卷帘门电机，在控制箱的作用下正转，则升起卷帘门，反转则关闭卷帘门。
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2019
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