一种智能喷淋降温系统的制作方法

本实用新型涉及奶牛喷淋降温领域，具体为一种智能喷淋降温系统。

背景技术：

奶牛耐寒怕热，夏季高温天气会导致奶牛发生严重热应激，影响奶牛体况和生产性能。

现有技术中牧场给奶牛降温的方式有以下几种：

1、单纯的开风扇：这种方式比较普遍，可以增加牛舍的空气流通，带走牛体表散发的热量，但风扇只能促进空气流通，对高温高湿环境，不能起到最佳降温的作用；

2、开风扇和开启简易喷淋：风扇和简易喷淋，这种喷淋是机械不可调的，采用这种方式，喷淋水在风扇的作用下水被吹散，会增加牛舍湿度，甚至会打湿饲料，造成饲料霉变，导致更严重的后果。

3、基于环境温度的风扇和喷淋交替调节：这种喷淋模式是初级的，根据环境温度的高低，统一调控整体喷淋和风机交替开启，蒸发散热，起到降温的作用。喷淋开启的时候没有风，水可以经事先预定好的位置将牛体淋湿，然后喷淋停止，风扇开启，在风作用下加速牛体表面水分的蒸发，通过蒸发这个吸热的过程，将牛体的热量带走，起到降温的作用。

喷淋设备目的是给牛降温，仅仅测定环境温度来调控喷淋周期，显得喷淋调控不精确；并且不能反馈喷淋后，牛群体温变化，无法形成一个闭环的调节，不能精准调节喷淋过程。

技术实现要素：

为了克服现有技术方案的不足，本实用新型提供一种智能喷淋降温系统，能有效的解决背景技术提出的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能喷淋降温系统，其包括

喷淋装置，所述喷淋装置用于充分喷淋牛体，其包括主喷淋管以及沿着主喷淋管延伸的方向阵列设置的喷淋头；

风干装置，所述风干装置用于快速吹干牛体表面；

红外热像元件，所述红外热像元件用于实时动态识别牛体表红外温度；

呼吸频率检测器，所述呼吸频率检测器佩戴于牛脖子上，固定在牛鼻孔附近，用于检测牛呼吸的频率；

plc集成控制箱，所述plc集成控制箱用于集中处理来自红外热像元件和呼吸频率检测器的电信号。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述主喷淋管横向设置于圈舍的上方，且所述主喷淋管距离地面1.8米，所述主喷淋管上等间隔连通有喷淋支管，其间隔距离为2米，所述喷淋支管与水平面的夹角为40°，每个所述喷淋支管的端部均设置有喷淋头，所述喷淋头的喷淋半径为0.9米，所述喷淋头的喷射角度为130°-150°，每个所述喷淋头均由一个喷淋电磁阀独立控制。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述风干装置包括风机，所述风机固定在圈舍的立杆上，所述风机距离地面2m，所述风机与水平面的夹角为-15°，所述风机和喷淋头为同方向间隔布置，且相邻两个所述风机的间距为2m。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述红外热像元件通过视频采集传输模块将温度信号和图像信号传递到plc集成控制箱中。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述呼吸频率检测器通过无线传输模块将牛呼吸频率信号传递到plc集成控制箱中。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述plc集成控制箱通过驱动电路和设置于驱动电路上的固态继电器分别与喷淋电磁阀和风机电性相连，且所述喷淋电磁阀和风机为并联设置在驱动电路上，所述plc集成控制箱还与温湿度传感器电性相连，所述温湿度传感器设置在圈舍的立杆上。

与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：

1.本实用新型运用红外热成像技术，实时动态监测牛群体温，并且配合呼吸频率检测器，动态识别牛群体况，从而实现基于牛群的精准调节，调控喷淋周期，实现最大限度节水减排，智能化喷淋管理，有效降低奶牛夏季热应激。

2.本实用新型根据红外成像和呼吸频率数据，动态激活和反馈调节喷淋降温，实现喷淋降温系统的精准调节。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的控制原理示意图；

图3为本实用新型的喷淋判断程序框图；

图中标号：1、主喷淋管；2、喷淋头；3、喷淋电磁阀；4、温湿度检测器；5、风机；6、红外热像元件；7、plc集成控制箱；8、圈舍。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图3所示，本实用新型提供了一种智能喷淋降温系统，其包括

喷淋装置，所述喷淋装置用于充分喷淋牛体，其包括主喷淋管1以及沿着主喷淋管1延伸的方向阵列设置的喷淋头2，所述喷淋头2通过喷淋支管与主喷淋管1相连通；

风干装置，所述风干装置用于快速吹干牛体表面；

红外热像元件6，所述红外热像元件6用于实时动态识别牛体表红外温度；

呼吸频率检测器，所述呼吸频率检测器佩戴于牛脖子上，固定在牛鼻孔附近，用于检测牛呼吸的频率；

plc集成控制箱7，所述plc集成控制箱7用于集中处理来自红外热像元件6和呼吸频率检测器的电信号。

其中，所述红外热像元件6为型号为dm60的红外热像仪，其设置在牛颈枷外部，距离地面2米处，能实时动态识别牛体表红外温度，并通过视频采集传输模块将温度信号和图像信号传递到plc集成控制箱7中，所述红外热像元件6的测温数据以16位数字图像通过有线输出，提供单帧图像采集温度分析功能，提供20秒连续图像采集分析处理功能，测量模式为区域测温，以一个喷淋区间内的牛为一个集合，以集合内多个牛体体温的均值为选定参数，动态监控牛群体表温度，监测识别采集多个牛体背部温度，计算牛群体表温度的平均值t0。

本实施例中，所述呼吸频率检测器采用k型热电偶(tpk-1)，来测量牛鼻孔呼吸气体，所述呼吸频率检测器佩戴在牛脖子上，固定在牛鼻孔附近，牛鼻孔呼出气体热量的高低变化表征一次呼吸频率，以一个喷淋区间内的牛为一个集合，对集合内所有牛呼吸频率进行测定，得到一个均值信号，所述呼吸频率检测器通过无线传输模块将牛呼吸频率信号传递到plc集成控制箱7中，监测采集多个牛体呼吸频率，计算牛群呼吸频率的平均值h0。

作为较佳的实施例，所述主喷淋管1横向设置于圈舍8的上方，且所述主喷淋管1距离地面1.8米，所述主喷淋管1上等间隔连通有喷淋支管，相邻两个喷淋支管的间隔距离为2米，所述喷淋支管与水平面的夹角为40°，每个所述喷淋支管的端部均设置有喷淋头2，所述喷淋头2的喷淋半径为0.9米，所述喷淋头2的喷射角度为130°-150°，每个所述喷淋头2均由一个喷淋电磁阀3独立控制，喷淋电磁阀3由24v交流电控制，低压安全。

本实施例中，所述风干装置包括风机5，所述风机5固定在圈舍8的立杆上，所述风机5距离地面2m，所述风机5与水平面的夹角为-15°，所述风机5和喷淋头2为同方向间隔布置，且相邻两个所述风机5的间距为2m。

本实施例中，所述红外热像元件6通过视频采集传输模块将温度信号和图像信号传递到plc集成控制箱7中。

本实施例中，所述呼吸频率检测器通过无线传输模块将牛呼吸频率信号传递到plc集成控制箱7中。

本实施例中，所述plc集成控制箱7通过驱动电路和设置于驱动电路上的固态继电器分别与喷淋电磁阀3和风机5电性相连，且所述喷淋电磁阀3和风机5为并联设置在驱动电路上，固态继电器控制喷淋电磁阀3开启实现喷淋，喷淋结束后，固态继电器则控制风机5开启，此时完成一个喷淋周期，一个喷淋周期结束后，继续监控牛群体温和呼吸频率，根据检测降温效果分析，反馈信号至plc集成控制箱7，进行进一步调节，所述plc集成控制箱7还与温湿度传感器电性相连，所述温湿度传感器设置在圈舍8的立杆上。

在具体实施时，首先将呼吸频率检测器和红外热像元件设置临界值，当同时满足，呼吸频率(次/min)h0＞45，牛体表温度t0＞38.6℃时，plc集成控制箱则控制开启喷淋，喷淋时间为30s，吹风1分钟，空闲时间设置为3分钟。

单次喷淋过后，系统继续监测牛群呼吸频率和牛背红外温度，如此时满足呼吸频率下降10次，牛体表温度下降0.8℃，停止喷淋；如不满足，再次激活喷淋，直至缓解奶牛热应激，实现喷淋过程的反馈智能调节。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。