计算机自动控制技术在水禽生产中的应用

殷若新 肖玲 李永刚 林淑玲

中图分类号：S818.9 文献标识码：C文章编号：1673-1085（2021）9-0057-03

自动控制（automatic control）是相对于人工控制而言的，没有人直接参与，利用额外添加的设备或装置，使某个生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规则运行。最早的自动化控制要追溯到我国古代的自动化计时器和漏壶指南车，而自动化控制技术的广泛应用则开始于欧洲的工业革命时期。

自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高了生产效率。随着计算机技术、自动控制技术、各种传感器技术的迅速发展，已经成功地实现了水禽舍环境的控制、喂料饮水以及体重监测等方面的自动控制。

1 水禽舍环境的自动控制

环境是水禽生产的关键因素之一，直接影响到水禽的健康状况和生产性能，与养殖效益密切相关。环境因素主要是禽舍内环境，涉及温度、湿度、光照、通风、有害气体等，对这些环境指标进行合理的科学优化，并有效控制影响水禽生长的各种环境因子，尽最大可能减少这些因素对水禽的影响，以提高水禽饲养管理水平，更加有效的挖掘水禽的生产潜力，实现水禽生产效益最大化。

实际生产中，环境控制技术涉及到许多不同的控制过程，每个控制过程间又或多或少地相关联，这就导致了禽舍内环境的自动控制实际上是对禽舍内多环境因子的综合调节控制，禽舍内的自动控制技术也涉及视频、语音、舍内环境指标采集、整理、执行、控制、报警等多个方面。

1.1 视频技术与语音技术

每栋水禽舍作为一个节点安装视频监控或者智能巡检设备，一并接入养殖企业管理网络，利用移动摄像技术和视频传输技术，对禽舍进行全方位、多要素、多角度的视频监控，可以实时远程查看、控制水禽舍内风机、湿帘、光照等设备的运转状态，及时监测禽群的健康状态以及饲料、饮水等情况，及时发现处理生产中的异常状况和突发事件，并可以实现禽病的远程诊断，避免了人员经常进入禽舍造成禽群的应激和可能的病原污染风险，提高了生产效率，降低了劳动强度。语音技术可以对水禽舍内的环境语音进行采集、整理，并执行既定程序操作，上传控制系统，便于管理人员随时了解水禽舍内的情况。这些技术，不仅有效扩展了管理人员的管理广度，使管理更精准更精细，而且提高了管理效率，节约了资源。

1.2 水禽舍环境信息采集处理与执行技术

水禽舍环境信息采集主要是对舍内主要的环境指标温度、湿度、光照、氨气等参数实时数据采集并监测。

计算机管理平台可以连接多个采集控制器，并与温度、湿度、光照等传感器连接，实时获取环境指标数据并上传到主机，同时执行主机发送的指令并将设备执行的状态回传给主机，形成单独的采集控制单元。风机、湿帘、光照等设备执行主机指令并完成相应操作，以控制通风、光照、温度、湿度等设备的开启或关闭，使水禽的生产过程实现智能控制。

1.3 水禽舍环境自动控制的实现

水禽舍环境自动控制系统要求对舍内外各种环境因子进行监测、处理、控制和优化。整个自动控制系统一般包括系统设置模块、数据显示模块、报警系统模块、视频监控模块等部分，涉及水禽舍的光照控制过程、通风控制过程、除氨过程、饲喂和饮水等过程，是一个多变量、多耦合、非线性的动态系统。通过传感器实现对水禽舍内外环境参数及水禽的生长和生产信息参数进行采集，并通过控制设备进行控制，以实现对水禽舍内外环境的自动调节，为水禽提供最佳的生长和生产环境。

实际生产中，为了防止计算机系统发生故障，造成损失，水禽生产中这些自动控制过程都可以通过手工进行控制。在水禽舍环境控制方面，当前最普及最简单的是对水禽舍光照的自动控制，不仅可以通过计算机系统中的程序对光照时间、光照强度进行自动控制，而且可以由單独的光照控制器来完成。

水禽生产是一个连续的复杂过程，由于水禽舍内环境的影响因素很多，这也就造成了水禽所处的环境变化较大，所以实际生产中对整个水禽舍环境控制系统首要的要求是适用、耐用，并且，要耗电少，节约能源，在断电时有必要的应急措施。

2 喂料的控制

通过计算机可以实现水禽每日饲喂饲料量、给料过程的控制，并实时监测料塔内的饲料量。喂料时，料塔根据控制系统发布的控制程序指令释放定量的饲料，饲料进入料箱和自动喂料器供水禽采食。通过喂料器上的传感器，实时监测料槽中是否还有饲料，以及喂料器的运行情况，控制系统将根据这次喂料的情况及整个饲喂计划来自动调整下一次的喂料时间和喂料量。

3 饮水的控制

一般通过安装智能水表来监测水禽的饮水量，并通过控制电动阀门来调整水禽的饮水时间和饮水量。如果要在饮水中加入可溶性的药物或其它营养类物质，控制系统可以通过安装在进水管上的加药器来控制。

4 体重监测

水禽生产中，体重的监测也是很重要的一环。对于地面平养的水禽，可以采用智能地秤来实现体重的测定，这种地秤通过自身的设定，可以识别并测定一只水禽站在上面的体重，并上传控制器记录下来。地称自身设定了自动回零，不会因落有垫料或粪便干扰测定，尽可能的减少误差。同样的如果是几只水禽同时踏上地秤，则地秤会自动识别出这些异常数据，并加以剔除。

5 水禽舍的环境控制设备

水禽舍的环境控制设备有很多，一般的水禽舍主要包括通风设备、湿帘系统、喷雾系统、通风小窗、光照设备、消毒设备等。自动控制系统则是整个水禽舍环境控制系统的核心，对水禽舍的温度、湿度、通风、光照等环境因素进行有效的监测和自动控制。各种传感器是实现水禽舍自动控制的主要配套设备，目前在水禽实际生产中应用较多的传感器有温度传感器、湿度传感器、氨气传感器、光照传感器、二氧化碳传感器等。在传感器的选择上，主要考虑传感器的兼容性、准确性、耐久性、可靠性以及灵敏度等。目前水禽舍的环境控制系统大多采用集成控制系统，但在控制规模和自动化程度上有所不同。

随着计算机技术的发展，自动控制技术和人工智能技术更加广泛的应用到水禽生产中，这也在一定程度上促进了水禽产业的规模化集约化，在实现自动控制的基础上实现完全自动化、无人化养殖是自动控制技术发展的必然趋势。