基于LabVIEW平台的蛋鸡舍环境舒适度实时监测系统设计与实现

白士宝，滕光辉，杜晓冬，杜欣怡

·农业生物环境与能源工程·

基于LabVIEW平台的蛋鸡舍环境舒适度实时监测系统设计与实现

白士宝1,4，滕光辉1,2,3※，杜晓冬1,2,3，杜欣怡1,2,3

（1. 农业部设施农业工程重点实验室，北京 100083；2. 中国农业大学水利与土木工程学院，北京 100083；3. 北京市畜禽健康养殖环境工程技术研究中心，北京 100083；4. 青岛大牧人机械股份有限公司，青岛 266108）

蛋鸡的环境舒适度是多种因素相互作用的结果，其状况的好坏难以用数值来描述。该研究以蛋鸡为主体，通过文献资料确定影响蛋鸡舍舒适度的各环境因素的阈值，利用模糊数学理论对各环境因素数据进行融合，得到蛋鸡环境舒适评价结果，采用LabVIEW搭建蛋鸡舍环境舒适度实时监测系统，输出实时的环境舒适度评价结果，利用舒适度时间占比法对饲养周期内的数据进行分析。在实验室畜禽物联网平台的基础上，选取黄山德青源种禽有限公司试验鸡舍和中国农业大学上庄实验站试验鸡舍作为系统环境数据获取节点，对系统进行验证。结果显示：采用层次分析法得到冬季鸡舍环境因素（温度、湿度、风速、二氧化碳浓度和氨气浓度）的权重集W冬={0.4286,0.1511,0.0495,0.2828,0.0879}，夏季为W夏= {0.4326,0.2418,0.1029,0.0813,0.1414}；与采用单一环境因素对舍内环境进行评价相比，系统能较全面的反映出舍内的舒适程度；冬季黄山德青源种禽有限公司试验鸡舍环境舒适度要好于中国农业大学上庄实验站试验鸡舍。该研究为蛋鸡舍内综合环境评价提供了一种新的方法，同时也为畜禽物联网实时监测数据的应用提供了一种新的思路。

监测；温度；湿度；蛋鸡舍；环境舒适度；LabVIEW；物联网

白士宝，滕光辉，杜晓冬，杜欣怡. 基于LabVIEW平台的蛋鸡舍环境舒适度实时监测系统设计与实现[J]. 农业工程学报，2017，33(15)：237－244. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.15.030 http://www.tcsae.org

Bai Shibao, Teng Guanghui, Du Xiaodong, Du Xinyi. Design and implementation on real-time monitoring system of laying hens environmental comfort based on LabVIEW[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(15): 237－244. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.15.030 http://www.tcsae.org

0 引 言

随着畜禽养殖向规模化、密闭式发展，畜禽舍内环境质量已成为直接影响畜禽养殖健康、福利、持续发展的重要因素，也是影响畜禽产品对外贸易的直接因素[1]。蛋鸡优秀生产性能和繁殖性能的发挥离不开舒适的舍内环境。安立龙研究指出，畜禽品种、环境、营养及防疫等因素共同决定了畜禽的生产力水平，其中30%～40%由畜禽所处的环境决定[2]。也有研究指出，环境对畜禽生产力的影响率可达到50%～90%[3]。

近几年，以“感知”为基础的物联网技术迅速发展及产业化逐步渗透到各行各业，包括畜禽业在内的农业物联网的发展也十分迅猛，其中传感器的使用大大促进了农业物联网的发展[4]。基于畜禽物联网的环境监测系统已经持续监测大量的现场数据，如温度、湿度、二氧化碳浓度、氨气浓度等。在对舍内环境参数进行分析的基础上准确评价舍内环境并改善其舒适度是目前面临的难题[5]。蛋鸡的舒适度是多种因素相互作用的结果，其状况的好坏目前仍无法定量描述。蛋鸡环境舒适度具有不绝对性和模糊性，因而模糊数学理论的观点和方法适用于此类研究。模糊综合评价是模糊数学理论的重要分支，是一种考虑多种含有模糊性的因素影响下对某事物而做出综合评价的方法[6]。

因此，本研究采用模型方法将文献知识、环境数据进行系统化和定量化，在畜禽物联网平台的基础上，将蛋鸡舍生产过程中的环境数据进行实时处理、综合分析，构建蛋鸡环境舒适度实时监测系统。本研究为蛋鸡舍内综合环境评价提供了一种新的方法，同时也为畜禽物联网实时监测数据的应用提供了一种新的思路。

1 环境因素对蛋鸡舒适度影响

本文以蛋鸡的生产性能作为环境舒适度的评价指标，认为对蛋鸡来说环境越舒适越有利于其生产性能的发挥。在此前提下调研各环境因素对蛋鸡生产性能的影响，这些环境因素包括温度、湿度、风速、二氧化碳、氨气。

1.1 温度对蛋鸡生产的影响

高温对蛋鸡生产性能的影响程度要远远大于低温。蛋鸡的等热区范围为13～23 ℃[7]。Long等[8]认为13～21 ℃是适宜蛋鸡生产的温度范围。Barott等[9]指出，在18～26 ℃范围内，蛋鸡能够维持自身产热、散热的平衡，即18～26 ℃为蛋鸡感到舒适的温度。Cerci等[10]认为16～25 ℃为蛋鸡适宜生长的环境温度。Marsden等[11]研究表明蛋鸡最适宜生产的环境温度为21 ℃，当温度高于30 ℃时改变饲料的组成已不足以抵消温度对蛋鸡生产的影响。朱庆等[7]指出，当环境温度在21～25 ℃时，每升高1 ℃，鸡群产蛋率降低0.5%；在25～30 ℃时，每升高1 ℃，鸡群产蛋率降低1.5%；当环境温度超过30 ℃时，鸡群产蛋率下降更为明显。顾宪红等[12-13]研究指出，当环境温度低于30 ℃时，蛋鸡的采食量随温度升高呈下降趋势，当环境温度超过30 ℃时，采食量急剧下降。通常而言，环境温度在5～28 ℃即可满足蛋鸡生产需求，当环境温度低于5 ℃时会产生冷应激[14]。李炜[15]指出，冬季鸡舍平均温度以13～16 ℃为宜，维持在8 ℃以上也可获得较好的产蛋水平。

1.2 湿度对蛋鸡生产的影响

在生产中常用相对湿度来衡量畜禽舍内的湿润程度。湿度过高不利于畜禽机体散热，湿度过低易产生粉尘，对畜禽健康产生不利影响[16]。李继连等[17]指出，根据鸡的生理需求，舍内的相对湿度在50%～70%的范围内是比较适宜的。钟翔等[18]指出鸡只适宜的相对湿度为60%～65%，但相对湿度在40%～72%，甚至更高些，鸡体也能适应。湿度对蛋鸡生产的影响与温度有关。常玉等[19-20]指出在适宜温度条件下，湿度对家禽的体温调节影响不显著。Payne[21]研究指出的最高的恒定温度为：相对湿度75%时为28 ℃，相对湿度50%时为31 ℃，相对湿度30%时为33 ℃。高湿低温环境易使鸡体内热量散失，机体的新陈代谢不能正常进行，抵抗力下降；高湿高温对鸡生产性能的影响尤为显著，往往造成热应激或中暑，严重者造成死亡。

1.3 风速对蛋鸡生产的影响

通风换气是畜禽养殖过程中的重要环节，对调节舍内的温度、湿度、有害气体浓度等有显著作用，还可使舍内环境状况趋于均匀一致。李保明等[22]研究指出，增加舍内的风速可降低畜禽的体感温度，在夏季增加舍内的风速可提高鸡群生产性能。王思珍等[23]研究指出，夏季舍内气流速度如能保持在0.5 m/s左右效果较好，开放式鸡舍达到1.0～1.5 m/s较理想。王生雨[24]指出在2.5 ℃的鸡舍内，风速由0.25 m/s增大到0.5 m/s，产蛋率由77%下降到65%，平均蛋重下降，料蛋比上升，而当温度波动在26～35 ℃，气流速度从0.1 m/s增大到0.3 m/s时，鸡的采食量增加，蛋重增加；在冬季舍内风速保持在0.1～0.2 m/s为好，不宜超过0.25 m/s，夏季舍内风速保持在0.5 m/s以上效果好。

在规模化养殖过程中，舍内的温度、湿度和风速相辅相成共同决定了蛋鸡生产的热环境。研究人员将温度、湿度或者温度、湿度和风速结合，依据不同结合条件下家禽的某些生理指标变化建立了不同的有效温度模型。常见的有效温度模型有温湿指数（temperature humidity index, THI）、实感温度（effect temperature, ET）、湿黑球指数（black globe temperature humidity index, BGTHI）等[25-29]。相对于单一的热环境因素，这些模型可以较准确反映鸡只所处的环境的热舒适程度。但此类模型大多为线性拟合模型，可能会限制模型的适用范围[19]。

1.4 二氧化碳浓度对蛋鸡生产的影响

钟翔等[18]指出鸡舍二氧化碳质量浓度应控制在5 000 mg/m3以内。当二氧化碳质量浓度水平达到12 000 mg/m3时，家禽的生产性能会受到明显影响[30-31]。密闭式鸡舍，由于通风设备的运作，夏季一般低于1 000 mg/m3，冬季为了保温降低通风设备的使用频次，但舍内的二氧化碳质量浓度在4 000 mg/m3以内。王生雨[24]指出鸡舍内的二氧化碳质量浓度以不超过1 500 mg/m3为宜。

1.5 氨气浓度对蛋鸡生产的影响

氨气被认为是对家禽伤害最大的一种气体。Kristensen等[32]研究指出在与0 mg/m3相比，当氨气质量浓度达到25 mg/m3时，其对蛋鸡的生产性能影响显著，而氨气质量浓度达到45 mg/m3时，与25 mg/m3相比，其对蛋鸡生产性能的影响不显著。对于蛋鸡来说，氨气质量浓度与产蛋量呈极显著负相关，舍内氨气质量浓度每升高1 mg/m3，产蛋率相应降低0.81%[33]。张英[34]指出，鸡舍内的氨气质量浓度不应超过15 mg/m3。一般鸡舍内的氨气质量浓度应保持在20 mg/m3以下[35]。持续的低浓度氨气也会使鸡群出现生长发育不良、性成熟推迟、产蛋量减少和死亡率增多等问题。

2 蛋鸡环境舒适度评价模型构建

由第一节中的讨论分析可知，鸡舍环境是一个多参数、模糊的系统。针对蛋鸡的环境舒适评价非常复杂，主要体现在：环境因素包括温度、相对湿度、风速、二氧化碳浓度、氨气浓度等，各环境参数对舒适度的影响都是相互关联、相互影响的；而且舒适度本质是一个模糊性很强的指标，很难用现代计算机模型表示出来。因此，本系统利用模糊数学的思想对传感器监测到的环境参数进行数据融合，综合得出环境舒适度的评价结果。

2.1 蛋鸡环境舒适度评价因素集选取

模型选取温度、湿度、风速、二氧化碳浓度、氨气浓度作为评价鸡舍环境舒适度的因素，构建如下蛋鸡环境舒适度评价因素集

式中，u1表示温度，℃；u2表示相对湿度，%；u3表示风速，m/s；u4表示二氧化碳浓度，mg/m3；u5表示氨气浓度，mg/m3。

2.2 蛋鸡环境舒适度评价评语集构建

按照第一节分析，参照洪学文人体热环境舒适度评价过程中评语集的构建方法[36]，将环境舒适度划分为3个等级，即：舒适、较舒适和不舒适。其中各因素所对应的舒适等级的划分如表1所示。构建如下评语集

式中v1表示舒适，v2表示较舒适，v3表示不舒适。

表1 蛋鸡各因素环境舒适度评价指标Table 1 Laying hens single factor environmental comfort evaluation index

2.3 各环境因素隶属度函数确定

因素集和评语集确定以后，需要建立一个从因素集U至评语集V的模糊映射，即隶属程度。隶属度函数是模糊数学的基本思想，隶属程度用隶属函数表示，隶属函数是对模糊概念的定量描述[37]。隶属度函数的确立方法主要有模糊统计方法、指派方法和借用“客观”尺度方法等。本系统模型采用指派方法构建各因素的隶属函数。

蛋鸡环境舒适度是一个模糊的概念，环境分级标准也是模糊的，因此需要对表1中描述舒适程度的指标界限值进行适当的缩放，来更好地利用指派方法对隶属度函数进行拟合。

通过上文分析各环境因素对蛋鸡舒适度的影响特点可得，温度、湿度、风速适合采用梯形分布拟合，如图1a，氨气与二氧化碳浓度适合采用三角分布与梯形分布相结合的方式拟合[36]，如图1b。

图1 隶属度函数图Fig.1 Membership function graph

通过以上步骤计算可以得到影响环境因素评价的单因素综合决断阵R。

2.4 环境因素权重集构建

因素的权重是指各指标因素在整体评价中的相对重要的程度。确定各环境因素的权重是蛋鸡环境舒适度评价的重点，各环境因素的权重分配直接影响到环境舒适度的评价结果。各环境因素的权重可视为与其相关模糊集合W={w1,w2,…,wn}，一般要求W的分量和为1。确定权重集常用的方法主要有层次分析法、主成分分析法、灰色关联法等。其中，层次分析法作为一种简明有效的方法被广泛使用[38]。

不同季节，管理人员对鸡舍内环境因素的关注重点各有侧重。例如，在夏季，关注重点是舍内温度和湿度，由于通风量大，舍内的二氧化碳和氨气易于排放，因此，对二氧化碳和氨气的关注程度要远远小于温度和湿度；在冬季，为了保持舍内的温度，通风方式一般采用最小通风量模式，有些鸡舍甚至不通风，这种通风方式不利于二氧化碳和氨气的排放。因此，在冬季，对氧化碳和氨气浓度的关注程度要远远大于夏季。基于此，采用层次分析法分别对夏季和冬季鸡舍建立相应的权重集。

层次分析法主要分为3个步骤。

第一步，明确问题，建立层次结构；

如上文所述，本系统的目标是对鸡舍内的环境舒适度进行实时评价，而影响评价的环境因素有温度、湿度、风速、二氧化碳浓度、氨气浓度等，最终的评价结果分为3类：舒适、较舒适和不舒适。因此，可以构建如图2中的层次结构。

图2 权重层次分析结构图Fig.2 Hierarchy of weight analysis

第二步，构造判断阵；

对于同一层次的各因素关于上一层中某一因素的重要性进行两两比较，构造判断矩阵。即把环境因素集U={u1,u2,u3,u4,u5}中任意2个对环境舒适度V的重要性进行比较。采用9分度标记法对比较结果进行标记。冬季环境因素指标判断阵见表2。

表2 冬季环境因素指标判断阵Table 2 Environment index judgement matrix in winter

第三步，权重计算及其一致性检验；

在构造判断矩阵后，求出判断矩阵最大的特征值λmax，利用它所对应的特征方程A⋅W=λmax⋅W解出相应的特征向量W，然后将特征向量归一化即得到各因素的权重，A为判断矩阵。特征向量W的近似计算方法常用和法或根法。本系统采用根法计算，计算方法见式4。

采用将判断矩阵的各行向量进行几何平均，然后归一化的方法计算各因素的权重。

式中wi表示归一化后各因素的权重，(AW)i表示AW的第i个分量，CI为一致性指标，n为因素的个数。为了度量不同阶数判断矩阵是否具有满意的一致性，需要引入判断矩阵的平均随机一致性指标RI值，当n=5时，RI=1.12。当CR=CI/RI＜0.10时，即可认为判断矩阵具有满意的一致性。

经上述步骤后，得到冬季鸡舍环境因素的权重集W冬= {0.4286,0.1511,0.0495,0.2828,0.0879}。

利用相同的方法可以得到夏季鸡舍环境因素的权重集W夏={0.4326,0.2418,0.1029,0.0813,0.1414}。

2.5 环境舒适度综合评价模型构建

对权重集矩阵W和单因素综合决断阵R进行合成运算得到蛋鸡环境舒适度综合评判集B。

在进行合成运算时，选择不同的模糊合成算子会对综合评价的结果产生影响。常见模糊合成算子主要有Zadeh算子、最大乘积算子和加权平均型算子。本研究选取加权平均型算子进行合成运算，如式（9）所示。式中wi与ri直接决定了bj的大小，每个因素对综合评价的结果都有一定的贡献，其贡献的大小由wi体现。

采用模糊分布法对蛋鸡环境舒适度综合评判集进行归一化处理，其中B′最大值所对应的评价集元素作为评价结果输出。

3 蛋鸡舒适度监测系统搭建

3.1 试验鸡舍简介

本蛋鸡舍环境舒适度实时监测系统在中国农业大学上庄实验站的新型栖架离地散养系统（以下简称上庄试验鸡舍）与黄山德青源种禽有限公司父母代鸡舍FD01（以下简称德青源试验鸡舍）中搭建。试验期间（2016年11月1日—2017年1月1日），上庄试验鸡舍所饲养的蛋鸡品种为“京红1号”，采用机械通风，在温度低于设定值时采用天然气供暖；德青源试验鸡舍所饲养的蛋鸡品种为海兰褐父母代，环境调控采用全自动控制系统。

3.2 蛋鸡环境舒适度监测硬件系统

环境舒适度监测系统主要由现场环境传感器、数据采集卡、现场服务器、交换机、远程服务器等组成。系统结构图如图3所示。

图3 蛋鸡舍环境舒适度实时监测系统结构Fig.3 Structure of real-time environmental comfort monitoring system for laying hens house

环境传感器选择如下：温湿度传感器（0～50 ℃，5%～95%，北京昆仑海岸传感器有限公司）、二氧化碳传感器（0～5 000×10-6，北京昆仑海岸有限公司）、风速传感器（0～10 m/s，意大利）氨气传感器（0～100×10-6，安帕尔公司）。数据采集卡选择阿尔泰科技有限公司的DMA-3058AH数据采集卡。

3.3 蛋鸡舍环境舒适度实时监测软件系统

蛋鸡舍环境舒适度实时监测软件系统采用LabVIEW进行编写，数据存储采用MySQL 5.6.12 Community Server (GPL)数据库，数据库连接程序采用LabVIEW Database Connectivity Toolkit编写。

蛋鸡舍环境舒适度实时监测软件系统主要包含环境数据实时采集与展示、实时环境舒适评价展示、当日环境各舒适程度时占比计算与显示、历史数据查询等功能。其中，舒适程度时占比采用式（11）计算

式中i取舒适、较舒适和不舒适，εi为各舒适程度的时占比，T为监测总时长，Ti为各舒适程度所占时长。

蛋鸡舍环境舒适度实时监测软件系统程序框图和界面分别如图4与图5所示。

图4 蛋鸡舍环境舒适度实时监测软件系统程序框图Fig.4 Structure of real-time environmental comfort monitoring system for laying hens

图5 软件系统界面Fig.5 Software system interface

4 结果与分析

随机选取10组冬季上庄试验鸡舍的环境数据对系统环境舒适度评价验证。首先利用人工方式根据环境数据对舍内的环境进行主观评价，而后与系统的评价结果进行对比，结果如表3所示，系统的评价结果与人工评价相符率为80%。

表3 冬季蛋鸡环境舒适度系统评价结果验证Table 3 Evaluation of environmental comfort system for laying hens houses in winter

通过对比本系统2016年12月的数据发现，在冬季德青源试验鸡舍中的环境舒适度要明显好于上庄试验鸡舍。采用舒适度时占比法进行统计的结果为：德青源试验鸡舍内舒适时占比为78%，较舒适时占比为32%；上庄试验鸡舍舒适时占比为32%，较舒适时占比为56%，不舒适占比为12%。这可能是因为上庄试验鸡舍所在地为北京，属大陆性季风气候，冬季寒冷干燥，12月份正处冬季，所采用的控制策略为保温为主，加之清粪不及时，因此导致室内时常出现二氧化碳与氨气浓度过高情况。德青源试验鸡舍所在地为黄山，属亚热带季风气候，冬季平均气温要高于北京，因此冬季在保证舍内温度的前提下，舍内通风量要大于北京上庄试验鸡舍，因此舍内的有害气体浓度要远远低于上庄试验鸡舍。评价结果也符合两地饲养人员对舍内环境的主观评价。

赵晓旭等[39-40]针对不同类型的鸡舍，从舍内环境关系的角度出发，提出了环境参数主成分线性加权综合评估模型。不同饲养模式对舍内的环境因素之间的关系有很大影响，这限制了模型的应用范围。与上述综合评价指标相比，本文所提出的基于模糊数学理论的蛋鸡环境舒适度评价方法，不受饲养模式的影响，应用范围也会更加广泛。

相对于其他环境因素，在夏季饲养人员多关注鸡舍内的热环境。温度、湿度和风速共同决定了鸡只所处的热环境，其对鸡只的热舒适的影响是相辅相成的。有研究者将温度、湿度甚至风速相结合提出了有效温度模型，如温湿指数、温湿风指数[41]等，这些模型可以较准确反映鸡只所处的热环境的舒适程度，但其研究的应用范围多为评价鸡只所处环境热应激程度。因此，研究夏季蛋鸡舍环境舒适度评价算法中可先应用有效温度模型来评价舍内的热环境，再与其他环境因素结合，以此提高蛋鸡环境舒适度评价的可靠性。

环境因素在短时间内变化的剧烈程度也会影响蛋鸡环境舒适度，例如开启湿帘时导致的温度骤降。考量环境因素变化对蛋鸡环境舒适度的影响是进一步研究的方向。

5 结 论

本文针对蛋鸡舍内的环境舒适度实时评价进行了研究，结论如下：

1）采用模糊综合评价的方法将影响蛋鸡环境舒适度5种环境因素：温度、湿度、风速、二氧化碳浓度、氨气浓度进行数据融合，得到当前鸡舍内环境的舒适度评价结果，避免了采用单一环境因素评价舍内环境不准确的弊端；采用层次分析法分别确定了冬季和夏季影响蛋鸡舒适度的各环境指标的权重，其中冬季温度、湿度、风速、二氧化碳浓度、氨气浓度对应的权重集为W冬= {0.4286,0.1511,0.0495,0.2828,0.0879}，夏季为W夏= {0.4326,0.2418,0.1029,0.0813,0.1414}。

2）采用舒适度时占比法对鸡舍连续时间内的环境数据进行统计，德青源试验鸡舍2016年12月份舍内环境舒适度要好于同期上庄试验鸡舍。

3）采用LabVIEW平台搭建了蛋鸡舍环境舒适度实时监测软件系统，实现了蛋鸡舍内环境舒适度的实时分析，现场测试结果表明系统稳定可靠。

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Tao Xiuping. Effects of Temperature-Humidity-Velocity Conditions on the Sensitive Physiological and Biochemical Indices of Broilers[D]. Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2003. (in Chinese with English abstract)Abstract: Living in a comfortable environment during the period of egg production will enable laying hens to achieve their genetic potential. With the development of the poultry industry to larger scale, the air quality in laying house has become the most important factor affecting the health level and production performance of laying hens. Because of the complexity of environmental factors, such as temperature, relative humidity, wind speed, and concentration of CO2and NH3, it is difficult to describe the level of the environmental comfort quantitatively. In this study, the real-time system of monitoring environment comfort for laying hens was established by the following methods. Firstly, the comfort thresholds of temperature, relative humidity, wind speed, and concentration of CO2and NH3for laying hens were established respectively by investigating relevant references. The results showed that the temperatures for comfortable zone (CZ), less comfortable zone (LCZ) and uncomfortable zone (UZ) were 18-21 ℃, 13-18 or 21-26 ℃, and ＜5 ℃ or ＞30 ℃ respectively. As for the RH, the temperatures for these 3 zones were 60%-70%, 40%-60% or 70%-72%, and ＜40% or ＞72% respectively. The ranges of wind speed for CZ, LCZ and UZ in winter were 0.1-0.2 m/s, 0-0.1 or 0.2-0.25 m/s and ＞0.25 m/s respectively, and in summer were 0.5-1.5 m/s, 0.25-0.5 or 1.5-2.5 m/s and ＜0.25 or ＞2.5 m/s respectively. And the concentrations of CO2 for these 3 zones were ＜1 500, 1 500-4 000, and ＞4 000 mg/m3 respectively; the concentrations of NH3were ＜15, 15-20, and ＞25 mg/m3, respectively. Secondly, the theory of fuzzy comprehensive evaluation was used for data fusion of the environment factors, and AHP (analytic hierarchy process) was applied to determine the weight of the environment factors in winter and summer. The results showed that the weight set of temperature, relative humidity, wind speed, concentration of CO2and NH3in winter was 0.428 6, 0.151 1, 0.049 5, 0.282 8, and 0.087 9, respectively, and in summer was 0.432 6, 0.241 8, 0.102 9, 0.081 3, and 0.141 4, respectively. Thirdly, a real-time data collection and analysis system of laying house environment was built through the LabVIEW platform, and the real-time environmental comfort evaluation was presented in this system. Lastly, a new method named comfort time proportion method was developed to collect the statistic data of environmental comfort during feeding period. On the basis of the platform of Agricultural Internet constructed by Key Laboratory of Agriculture Engineering in Structure and Environment, Ministry of Agriculture, the laying houses in the Huangshan Deqingyuan Poultry company and in the Shangzhuang Experimental Station of China Agricultural University were selected as the environmental data acquisition node, and then the real-time monitoring system of environmental comfort for laying hens was tested and verified. Compared with the single environment factor, the system can reflect the environmental comfort of the house more comprehensively. And the environment comfort of the laying house in Deqingyuan was better than that in Shangzhuang Experimental Station in winter. The outcomes of this paper will be helpful for evaluating the environment comfort for laying hens.

Design and implementation on real-time monitoring system of laying hens environmental comfort based on LabVIEW

Bai Shibao1,4, Teng Guanghui1,2,3※, Du Xiaodong1,2,3, Du Xinyi1,2,3
(1. Key Lab of Agricultural Engineering in Structure and Environment, Ministry of Agriculture, Beijing 100083, China;
2. College of Water Conservancy and Civil Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China; 3. Beijing Engineering Research Center on Animal Healthy Environment, Beijing 100083, China; 4. Big Herdsman Machinery Co., LTD, Qingdao 266108, China)

monitoring; temperature; humidity; laying hens house; environmental comfort; LabVIEW; internet of things

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.15.030

S83

A

1002-6819(2017)-15-0237-08

2017-02-12

2017-07-06

“十三五”国家重点研发计划（2016YFD0700204）

白士宝，男，山东潍坊人，主要从事设施农业环境控制与信息技术研究。青岛 青岛大牧人机械股份有限公司，266108。

Email：baishibao@cau.edu.cn

※通信作者：滕光辉，教授，博士生导师，主要从事设施环境监测与信息技术应用研究。北京 中国农业大学水利与土木工程学院，100083。

Email：futong@cau.edu.cn

中国农业工程学会会员：滕光辉（E041100028S）