羅堅(jiān)強(qiáng),龍衛(wèi)麗,柴文嫻,李榮杰
(1.常州市動物疫病預(yù)防控制中心,江蘇常州 213000;2.常州市四季禽業(yè)有限公司,江蘇常州 213000)
在常州市四季禽業(yè)有限公司,以某型通用型畜禽智能環(huán)控系統(tǒng)為基礎(chǔ),針對種鵝場飼養(yǎng)特點(diǎn)進(jìn)行軟硬件改造,進(jìn)行多輪調(diào)試和運(yùn)行測試,形成適應(yīng)種鵝場的智能環(huán)控系統(tǒng),并與傳統(tǒng)人工環(huán)控系統(tǒng)進(jìn)行比對試驗(yàn),為種鵝舍智能環(huán)控系統(tǒng)的應(yīng)用提供了有益探索。
包括主控制器、溫度濕度等傳感器、局域網(wǎng)絡(luò),以及風(fēng)機(jī)、濕簾、擋風(fēng)簾、鍋爐、水泵等功能設(shè)施。
設(shè)有16組繼電器,固定10路,另外6路功能可選配。主板可接3路舍內(nèi)溫度傳感器,1路舍外溫度傳感器,1路負(fù)壓傳感器,1路脈沖水表,通過RS485的通訊方式可接NH3、CO2、光照等傳感器??稍O(shè)定不同的溫度和通風(fēng)曲線、溫度控制程序,以及控制各功能設(shè)備啟閉。
1.2.1 目標(biāo)溫度設(shè)置。種鵝育雛鵝和商品鵝使用“目標(biāo)溫度曲線使用”功能,輸入各階段“日齡”和對應(yīng)“目標(biāo)溫度”值,則目標(biāo)溫度會隨日齡的變化,按照表格設(shè)定的值變化。育成和產(chǎn)蛋鵝不使用溫度曲線,直接在“目標(biāo)溫度設(shè)置”中輸入目標(biāo)溫度值。
1.2.2 通風(fēng)級別設(shè)置。設(shè)置多個通風(fēng)級別,每個通風(fēng)級別關(guān)聯(lián)對應(yīng)的風(fēng)機(jī)運(yùn)行程序,如風(fēng)機(jī)運(yùn)行X秒,停Y秒,以及小窗、導(dǎo)流板開啟狀態(tài),和每個級別對應(yīng)的溫差設(shè)置。
1.2.3 溫度升降程序。降溫程序設(shè)有兩個級別,每級別可設(shè)濕簾開啟溫度值及開關(guān)時間。需要升溫時,風(fēng)機(jī)運(yùn)行與鍋爐加熱關(guān)聯(lián),將熱量均勻散布。
1.2.4 最小通風(fēng)設(shè)置。在使用“目標(biāo)溫度曲線”時,按照不同生長階段設(shè)定不同最小通風(fēng)曲線,自動控制風(fēng)機(jī)運(yùn)行。同時可設(shè)定通風(fēng)曲線補(bǔ)償,調(diào)節(jié)白天和晚上的最小通風(fēng)量。同時,考慮舍外溫度的變化,將舍外溫度與風(fēng)機(jī)開閉時間進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整。
1.2.5 濕度調(diào)節(jié)。當(dāng)舍外濕度大于80%時,關(guān)閉濕簾,僅通風(fēng)。
1.3.1 本場標(biāo)準(zhǔn)鵝舍。鵝舍長76 m×寬12 m×高2.15 m,設(shè)計成年鵝飼養(yǎng)量1600羽/棟。
1.3.2 濕簾。厚度150 mm,面積與風(fēng)機(jī)適宜配套,換氣量達(dá)到需要。濕簾水泵開啟用于降溫時,過簾風(fēng)速達(dá)到2.0 m/s。
1.3.3 濕簾池。不滲漏,配備用于清洗的排水裝置,安裝水位控制器,水深足夠水泵正常工作。根據(jù)供水的含鹽量決定換水頻次。
1.3.4 風(fēng)機(jī)。使用換氣量45000 m3/h的風(fēng)機(jī),按使用效率85%計算,實(shí)際換氣量38500 m3/h左右,每舍配備8臺風(fēng)機(jī)。
選擇夏季高溫高濕季節(jié),對系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行分析。
2.1.1 在7月份啟用智能控制系統(tǒng)前后,以及8月份高溫天氣下,設(shè)置舍內(nèi)溫度上限為30℃,智能環(huán)控系統(tǒng)同一傳感器溫度運(yùn)行曲線如圖1。
圖1 溫度控制情況
2.1.2 同一時間舍前、舍中、舍后溫度情況。選擇2021年8月中午12點(diǎn),從智能系統(tǒng)(智能組)中隨機(jī)抽取6日,查看舍前、舍中、舍后溫度,同時抽取同時間人工控制舍(非智能組)相關(guān)記錄,情況如表1。
表1 同一時間舍前、舍中、舍后溫度情況
7月份和12月份濕度運(yùn)行曲線如圖2。
圖2 運(yùn)行曲線圖
統(tǒng)計安裝智能環(huán)控系統(tǒng)和人工控制鵝舍各3個舍的產(chǎn)蛋率。統(tǒng)計方式為一個產(chǎn)蛋周期(190天)的產(chǎn)蛋率,見表2。
表2 智能組與非智能組產(chǎn)蛋率對比
統(tǒng)計一個產(chǎn)蛋周期(190天)智能控制和非智能控制鵝舍死淘率情況,見表3。
表3 智能控制和非智能控制鵝舍死淘率
1)鵝舍智能環(huán)控系統(tǒng)與其他畜禽環(huán)控系統(tǒng)基本原理一致[1,2],重點(diǎn)在于根據(jù)種鵝養(yǎng)殖特點(diǎn),在功能設(shè)施性能達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上,設(shè)置合適的參數(shù)控制參數(shù)和程序。在所有控制指標(biāo)中,溫度、通風(fēng)的程序控制最為關(guān)鍵。各養(yǎng)殖場的不同水平的功能設(shè)施、不同的氣候條件、養(yǎng)殖密度、日齡等會對程序的設(shè)定細(xì)節(jié)產(chǎn)生影響,需要進(jìn)行測試和調(diào)整,以達(dá)到期望指標(biāo)的穩(wěn)定控制。
2)鵝舍溫度智能控制是整個系統(tǒng)的核心。人工控制下,溫度超出設(shè)定值時,人工反應(yīng)相對滯后,導(dǎo)致溫度持續(xù)過高。相比人工控制方式,在啟用智能控制系統(tǒng)后,溫度日夜波動幅度明顯縮小,在超出設(shè)定目標(biāo)溫度值時,智能系統(tǒng)及時啟動,維持溫度在目標(biāo)值內(nèi)。在冬季氣溫較低時,則通過降低通風(fēng)、鍋爐加熱來實(shí)現(xiàn)。
3)在記錄同一傳感器溫度變化的同時,在同一鵝舍內(nèi)不同位置的溫度傳感器的不同溫度,代表了舍內(nèi)總體溫度的平衡性。通過舍前、舍中和舍后溫度傳感器溫度記錄的數(shù)據(jù),可以看到,智控組舍內(nèi)溫度差在1℃以內(nèi),達(dá)到了舍前舍后溫差≤2℃的目標(biāo)。而非智控組溫差平均在3℃以上,溫度均勻性較低。智能組在鵝舍中安裝的擋風(fēng)簾、導(dǎo)流板,有助于降低舍前舍后溫差。
4)夏季與冬季濕度曲線存在較大差異,其主要原因在于,夏季高溫季節(jié),鵝舍采取封閉管理,濕度相對波動不大,而冬季種鵝在白天氣溫較高、天氣較好的時候,安排出舍活動,同時敞開鵝舍通風(fēng),導(dǎo)致日夜舍內(nèi)濕度變化較大。冬季鵝舍夜晚或遮光時,舍內(nèi)一般濕度較大,智能控制系統(tǒng)會根據(jù)舍內(nèi)濕度啟動風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)。
5)智能化系統(tǒng)提升種鵝產(chǎn)蛋率是種鵝場主要經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。經(jīng)統(tǒng)計,3個鵝舍在改裝智能環(huán)控系統(tǒng)后,相比同期未使用智能控制的3個鵝舍,平均產(chǎn)蛋率提升了1.38%,相對提升幅度為4.72%(1.38/29.23)。智能環(huán)控系統(tǒng)提供穩(wěn)定適宜的養(yǎng)殖環(huán)境,減少了各類刺激與應(yīng)激,是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)蛋率提升的主要原因。
6)智能環(huán)境控制改善了種鵝的生長環(huán)境。通過分析種鵝產(chǎn)蛋周期內(nèi)的死淘率,智能控制能小幅降低死淘率1.23%(7.15%~5.92%),雖未統(tǒng)計治療性用藥支出,但根據(jù)尤玉雙[3]對雞群的相關(guān)研究,預(yù)期鵝群同樣呈現(xiàn)更好的健康狀況,相關(guān)費(fèi)用也會有一定幅度的下降。