Автоматизация управления микроклиматом птичника

На современных птицеводческих фермах устанавливается самое технологичное и высокомеханизированное оборудование. Вместе с тем функционирование основных процессов жизнеобеспечения, представленных обогревом, вентиляцией, кормлением, освещением, поением и прочими, протекает в автоматическом режиме.

Чтобы достигать запланированных целей и сохранять высокие показатели деятельности, необходимо гарантировать создание максимально комфортной среды, в которой содержится поголовье. Одним из важнейших ее элементов является оптимальный микроклимат на всех стадиях выращивания птицы.

Понятие микроклимата

Микроклиматом называются физико-химические факторы, воздушная среда и световые режимы, сложившиеся в пределах фермы и совмещенные друг с другом. На особенности его состояния влияют погода, тип помещения, способы организации подогрева и вентиляции площади. искусственная среда складывается из освещенности, запыленности, температуры и насыщенности воздуха влагой, скорости его перемещения и концентрации вредных газов, уровня шума.

Напольное содержание птицы позволяет добиться более подходящих условий, чем клеточное. Однако в последнем случае микроклимат, близкий к идеальному, получить тоже реально, хоть и сложно.

Значения температур внутри объекта должны лежать в интервале, который обеспечивает уравновешивание генерации тепла и его отдачи, то есть поддерживает постоянный метаболизм в организме, и определяется возрастной категорией и видом птицы.

Оптимальный режим для кур, цесарок, индеек в зимние месяцы – 16-18℃. Гусям и уткам в аналогичный период требуется не более 14 ℃. Для птенцов в течение первых дней жизни выставляется температура 28-31℃ (если применяются специальные ящики – до 35℃). По мере того, как они растут, эта цифра постепенно уменьшается.

Куры и индейки нормально развиваются при 60-70% относительной влажности, утки и гуси – 65-80%. При избыточных значениях показателя микроорганизмы, в том числе болезнетворные, начинают усиленно расти и размножаться, что может привести к развитию инфекционных патологий и гибели целого поголовья. Недостаток влаги становится причиной сильного запыления территории, которое, в свою очередь, неблагоприятно отражается на дыхательной системе птиц.

При одновременном сквозняке и пониженной относительно тела пернатых температуре у них могут развиваться простудные заболевания вследствие создающегося переохлаждения.

В помещениях, помимо сильного ветра, должны отсутствовать застойные зоны. В холодное время года предпочтительные значения скорости перемещения воздушных масс составляют 0,2-0,5 м/с; в теплые месяцы – 0,4-0,8 м/с. Конкретные цифры зависят от видовой принадлежности и возрастной группы птицы.

Оптимизация микроклимата проводится, чтобы улучшить качество подстилки и атмосферы внутри объекта; снизить стресс, количество патологий дыхательной системы и процент санитарного забоя; нормализовать общее состояние здоровья самцов и самок, повысить их иммунный статус.

Результатом этого процесса становятся общий рост активности поголовья, поедаемости корма и, как следствие, привеса; уменьшение коэффициента конверсии и затрат энергии, потребляющейся избыточными вентиляцией и обогревом площадей.

Описание АСУ

Главная задача АСУ микроклиматом птичника заключается в контроле и управлении состоянием исполнительных механизмов, за счет которых параметры искусственно созданной на территории фермы внешней среды фиксируются на установленном уровне. При этом полностью и содержания соблюдаются требования методик, описывающих весь цикл правильного выращивания той или иной породы.

Система предусматривает три режима работы: автоматический, ручной и аварийный. С ее помощью накапливаются и по беспроводным или проводным каналам передаются массивы данных, на основе которых в дальнейшем оценивается эффективность функционирования аппаратуры и технологической базы.

АСУ контролирует температуру и влажность в разных зонах внутри помещений птичника, воздухообмен и разрежение, исполнительные узлы, освещение, энергоснабжение, мощность и потребление электричества (по группам приемников), расход воды.

Объектами управления системы являются разгонные, боковые вытяжные и туннельные вентиляторы (и жалюзи); клапаны воздуховодов; преобразователи частоты; теплогенераторы; охладители; увлажнители; сервоприводы (на приточных форточках и вытяжных каминах); резервное питание.

Беспроводная диспетчеризация реализуется с помощью радиомодулей 2,4 ГГц или встроенного Wi-Fi. Для обеспечения взаимодействия радиомодема с блоком управления используется интерфейс RS-485.

Диспетчерская оснащается компьютером и аппаратурой связи. На ПК устанавливается специализированное ПО, способное отображать, хранить и выводить на внешние носители информацию о состоянии устройств.

Одна из главных частей АСУ – низковольтный электрощит, который поставляется вместе с ней и выступает в качестве связующего звена между подсистемами.

Шкаф управления микроклиматом

ШУ регулирует силовые элементы птицефермы и рассчитывает алгоритм создания и поддержания наилучших условий в ней, занимается выдачей управляющих сигналов, поступающих к исполнительным механизмам, ведет сбор данных, фиксирующихся датчиками и счетчиками.

Он потребляет не более 0,4 кВт и имеет класс защиты не ниже IP54. Благодаря шкафу осуществляется вся коммутация, а размещенные в нем автоматические выключатели защищают оборудование от неполадок в сети.

Основной компонент НКУ – климат-контроллер. именно этот модуль гарантирует точность расчетов и измерений, ведет запись событий и генерирует команды для нагревателей, вентиляторов, увлажнителей, сервоприводов и прочих устройств.

Частотный преобразователь выполняет плавное изменение воздухообмена в помещениях птицеводческого комплекса. При этом поддерживается оптимальный режим работы двигателей в рамках всего диапазона регулирования. При использовании ШУ значения могут корректироваться как автоматически, так и вручную.

Агрегат плавно управляет группами вытяжных вентиляторов и постепенно подключает их друг за другом. В зоне его ответственности находятся все нагрузки. Он оснащается ЖК-дисплеем, где отображаются параметры и режимы работы; аварийной сигнализацией с гибкими настройками и зонально контролирует обогрев.

Шкаф задает долгосрочные графики, в которых планируются температура, влажность и освещенность, минимальный воздухообмен; регистрирует все изменения в системе и аварии. В журналах одновременно могут храниться от 100 событий с описанием (в виде даты и времени наступления) и примерно 20 отчетов о сбоях.

За приточные клапаны также отвечает НКУ. их позиция пропорциональна вытяжным вентиляторам или зависит от температуры воздуха за пределами птичника.

Плавное или дискретное управление от ШУ распространяется и на осветительные приборы. Только дискретному регулированию подвергаются система увлажнения и разгонное (циркуляционное) проветривание.

Каждому каналу нагрева может соответствовать собственный датчик, отслеживающий температуру, или целая группа контрольно-измерительных приборов. Настройки при этом выставляются пользователем.