一种环保装配式规模化养猪场及建造方法与流程

本发明涉及农牧养殖技术领域，具体涉及一种环保装配式规模化养猪场及建造方法。

背景技术：

我国是农业大国，禽畜养殖在我国有着悠久的历史，随着近现代禽畜养殖业的发展，禽畜养殖逐渐从散养、放养走向了规模化、集约化、现代化的养殖方式。2018年，农业农村部印发《农村绿色发展技术导则（2018-2030）》，强调要形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式、迫切需要强化创新驱动发展、转变科技创新发展方向，优化科技资源布局，改革科技组织方式，构建支撑农业绿色环保发展的技术体系。

目前，传统猪舍基础建设利用红砖砌体结构、钢架结构建设，基础设施不完善。这种猪舍建筑具有以下的缺点：

（1）投资大、体力劳动强度大，效率低：传统建设方法现场工作量大，施工工期长，耗时耗工，材料浪费严重，投资成本高，工人劳动强度大，且工作效率低。（2）工过程污染大，不环保：施工过程中材料浪费严重，产生大量的固体废弃物，产生严重的二次污染。大量的现场作业导致现场产生噪音污染、灰尘污染、水污染等，对周围环境造成严重污染。（3）占地面积大，土地利用效率低：传统猪舍大多采用单层结构，占地面积大，导致单位土地利用率低，单位投资成本增加。（4）猪舍标准化程度低：猪舍结构取决于养猪户的观念和经验，建设质量取决于养猪户的资金投入和施工工人的施工水平，没有形成统一的标准，往往会导致猪舍设计结构的不合理，建设质量差，而且后续猪舍升级改造难，改造费用高。（5）养殖自动化程度低：传统猪舍及其喂养方式，如人工喂料、人工控制猪舍温度、湿度和通风等条件，人工清粪等，人工参与程度高，劳动强度大，自动化程度低，一方面增加人工成本投入，另一方面，养殖场控制难度增加，养殖效率不高。（6）粪污清理难度大、资源化利用效率低：传统猪舍存在人工清粪效率低、用水量大、干湿分离不彻底，对后续粪污处理、资源化利用增加难度。同时，现有的粪污处理设施大多以土建为主，存在占地面积大，土建成本高，处理及利用效率低等诸多弊端。

在生猪养殖产业中，迫切需要采用现代化的技术手段，实现养殖自动化、标准化和智能化，进而提高生产效率、节约成本、减少管理复杂度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种环保装配式规模化养猪场及建造方法，提供空间布局合理、标准化、同时环保、节能的规模养殖猪舍，以及提高猪舍基础建设和养殖环节效率，降低养殖成本。

本发明是这样实现的，一种环保装配式规模化养猪场，包括设置有饲养间和养殖设备的主体结构；所述主体结构从上至下依次设置有屋架、养殖区、粪污收集区，所述主体结构的外侧设置有围护；

所述屋架设置在主体结构的顶部，所述屋架的顶端设置有光伏发电模块；

所述养殖区包括有过道以及设置在过道两侧的多个饲养间；所述饲养间由隔栏以及围护分隔组成，所述隔栏靠过道的前部设置有自动给料模块，所述饲养间的后部设置有漏粪地板；

所述粪污收集区包括设置在漏粪地板下方的清粪沟，所述清粪沟的末端连接有集粪池。

进一步的，所述养殖设备包括有给料模块，恒温恒湿换风设备、照明设备、物联网控制系统，所述给料模块由饮水器、给料器以及分别与饮水器和给料器相连接的控制器组成，所述恒温恒湿换风设备设置在主体结构前侧的围护中部，所述照明设备安装在主体结构上。

进一步的，所述集粪沟表面光滑，上宽下窄状，且设置有倾斜度大于二度的坡面。

进一步的，所述集粪沟内设置有刮粪装置，所述刮粪装置通过驱动电机控制做往复运动。

进一步的，所述主体结构和屋架均为轻钢薄壁或水泥预制构件连接而成。

进一步的，所述围护由保温材料组成。

进一步的，所述恒温恒湿换风设备包括中央空调。

进一步的，所述物联网控制系统包括有环境调控设备、电控养殖设备、数字化仪器仪表阀门，以及猪舍内外多种数据采集终端组成；所述数据采集终端包括温度传感器、湿度传感器、氨气传感器、二氧化碳传感器、控制器和声光报警器。

进一步的，所述物联网控制系统包括畜禽生理监控设备。

进一步的，所述光伏发电模块为两片对称设置的分布式光伏发电系统单元拼接而成；所述分布式光伏发电系统包括光伏板、电流转换器、蓄电池和用电负载；所述光伏板依次连接电流转换器和蓄电池。

一种环保装配式规模化养猪场的建造方法，包括以下步骤：（1）按设计要求在工厂预制好主体结构；（2）按图纸要求进行现场测量定位，确定主体结构位置；（3）按图纸要求挖土方，施工主体基础，并做好预留件预埋；（4）将主体结构固定在主体基础上；（5）在屋架顶部安装分布式光伏发电系统屋架单元；（6）安装外部围护，组成一栋半封闭式猪舍；（7）安装舍内隔栏；安装漏粪地板和刮粪装置；（8）安装养殖设备：给料模块，恒温恒湿换风设备、照明设备、物联网控制系统；（9）组建大数据平台和物联网云监控平台，通过转换器连接舍内的数据采集终端模块。

物联网控制系统原理如下：

（1）物联网云监控平台通过物联网控制系统自动控制输送装置及阀门开启和关闭时间，以开启时长，定时定量自动向各猪舍隔栏自动饮食模板、自动饮水模板给料和给水。

（2）猪只产生的粪污通过漏缝地板自然落入清粪沟内，物联网云监控平台通过物联网控制系统自动控制刮粪装置的驱动电机开启和关闭时间，定时启动刮粪装置，自动清理出清粪沟中粪污，汇集到粪污收集池。粪污收集池内粪污经沼气发酵后进行固液分离，分别制成固态有机肥料和液态有机肥料，施用于农田，实现养种结合，资源化利用。

（3）物联网云监控平台通过物联网控制系统自动控制恒温恒湿换风设备中换风机开启和关闭时间，将猪舍产生的废气引出猪舍，经生物除臭处理达标后排放。猪舍内数据采集终端模块实时采集猪舍内温度、湿度、氨气、照明等数据，并实时通过数据转换器转换给大数据平台，经大数据平台对比分析后，再转换给物联网云监控平台，物联网云监控平台通过物联网控制系统自动控制控制恒温、恒湿换风设备，以及照明设备，调节猪舍内的环境，使各数据采集终端模块参数处于设定的范围内，维持舍内良好的生长环境。同时，通过大数据系统不断优化猪舍环境控制参数，促进猪只更好、更快生长。

（4）分布式光伏发电系统单元产生的电能通过电流转换器转换后蓄电池储存在蓄电池中，用于养殖场生活、养殖和粪污治理。

（5）畜禽生理监控设备的监测信号转换为数字信号，传输给物联网控制系统，控制器自动对比、分析畜禽生理指标；

本发明的有益效果是装配系统标准化，具有建设成本低、周期短，可复制性强、环保节能；通过环保装配式规模化养猪场和养殖场环境实时智能控制系统实现养殖场物联网智能化管理，具有管理简单、自动化程度高，养殖效率高等优点：

（1）将养殖场猪舍建设和养殖设备装配化、标准化，充分利用空间，土地利用效率高，各种装配均在工厂提前预制好，现场吊装、组装和焊接即可，大大缩短建设时间，提高建设效率和建筑质量，工人需求少，劳动强度低，工作效率高，节约建设成本，同时，也能节约建筑材料，施工过程不产生二次污染，节能又环保；

（2）规模化畜禽养殖舍屋顶面积巨大，本发明将光伏板铺设于规模化畜禽养殖舍屋顶，极大节约土地资源，提高能源利用效率，同时降低租用土地建设成本；

（3）本发明将表面光滑和上宽下窄状的清粪沟装配化、标准化，控制系统自动控制刮粪装置，机械化程度高，提高清粪效，减少人工参入，降低人工成本；

（4）将养殖场猪舍建设和养殖设备装配化、标准化为智能猪舍建立奠定基础，只有养殖场猪舍建设和养殖设备装配化、标准化，智能控制终端顺利控制养殖设备，智能养殖才能实现；

（5）智能控制终端自动控制输送装置及阀门，定时定量自动给料和给水，能极大节约用食料和用水量，提高养殖效率，避免浪费，节约成本；智能控制终端控制恒温恒湿换风设备，以及照明设备，调节猪舍内的环境，使各传感器参数处于设定的范围内，养殖环境更好，病死率低，养殖安全性得到保障；人工少且参与程度低，人工操作环境好，成本低且效率高；

（6）畜禽生理监控传感器的监测信号转换为数字信号，传输给智能控制终端，控制器自动对比、分析畜禽生理指标，优化畜禽生命周期的数据控制猪舍环境，提高养殖水平；

（7）建立猪舍内环境控制系统和畜禽生理监控系统大数据平台，不断优化猪舍环境控制参数，提高养殖质量和效率。

附图说明

图1是本发明的前视图；

图2是本发明的内部结构示意图。

附图中：1、主体结构，11、围护，111、恒温恒湿换风设备，12、屋架，121、光伏发电模块，2、饲养间，21、过道，22、隔栏，23、自动给料模块，24、漏粪地板，241、清粪沟，242、刮粪装置，243、粪污池。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明：

如图1和图2所示，一种环保装配式规模化养猪场，包括设置有饲养间21和养殖设备的主体结构1；主体结构1从上至下依次设置有屋架12、养殖区、粪污收集区，主体结构1的外侧设置有围护11，围护11由保温材料组成；

屋架12设置在主体结构1的顶部，屋架12的顶端设置有光伏发电模块121，主体结构1和屋架12均为轻钢薄壁或水泥预制构件连接而成；光伏发电模块121为两片对称设置的分布式光伏发电系统单元拼接而成；分布式光伏发电系统包括光伏板、电流转换器、蓄电池和用电负载；光伏板依次连接电流转换器和蓄电池。

养殖区包括有过道21以及设置在过道21两侧的多个饲养间2；饲养间2由隔栏22以及围护11分隔组成，隔栏22靠过道的前部设置有自动给料模块23，饲养间2的后部设置有漏粪地板24；粪污收集区包括设置在漏粪地板24下方的清粪沟241，清粪沟241的末端连接有集粪池243。

养殖设备包括有自动给料模块23，恒温恒湿换风设备111、照明设备、物联网控制系统，自动给料模块23由饮水器、给料器以及分别与饮水器和给料器相连接的控制器组成，恒温恒湿换风设备设置在主体结构1前侧的围护11中部，照明设备安装在主体结构1上，恒温恒湿换风设备111包括中央空调。

集粪沟241表面光滑，上宽下窄状，且设置有倾斜度大于二度的坡面，集粪沟241内设置有刮粪装置242，刮粪装置242通过驱动电机控制做往复运动。

物联网控制系统包括有畜禽生理监控设备、环境调控设备、电控养殖设备、数字化仪器仪表阀门，以及猪舍内外多种数据采集终端组成；数据采集终端包括温度传感器、湿度传感器、氨气传感器、二氧化碳传感器、控制器和声光报警器。

一种环保装配式规模化养猪场的建造方法，包括以下步骤：（1）按设计要求在工厂预制好主体结构1；（2）按图纸要求进行现场测量定位，确定主体结构1位置；（3）按图纸要求挖土方，施工主体基础，并做好预留件预埋；（4）将主体结构1固定在主体基础上；（5）在屋架12顶部安装光伏发电模块121；（6）安装外部围护11，组成一栋半封闭式猪舍；（7）安装舍内隔栏22；安装漏粪地板和刮粪装置；（8）安装养殖设备：给料模块23，恒温恒湿换风设备111、照明设备、物联网控制系统；（9）组建大数据平台和物联网云监控平台，通过转换器连接舍内的数据采集终端模块。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应当视为在本发明的保护范围之内。