种鹅舍智能环境控制系统的建设和应用

罗坚强，龙卫丽，柴文娴，李荣杰

（1.常州市动物疫病预防控制中心，江苏常州 213000；2.常州市四季禽业有限公司，江苏常州 213000）

0 引言

在常州市四季禽业有限公司，以某型通用型畜禽智能环控系统为基础，针对种鹅场饲养特点进行软硬件改造，进行多轮调试和运行测试，形成适应种鹅场的智能环控系统，并与传统人工环控系统进行比对试验，为种鹅舍智能环控系统的应用提供了有益探索。

1 鹅舍智能环控系统的建立

包括主控制器、温度湿度等传感器、局域网络，以及风机、湿帘、挡风帘、锅炉、水泵等功能设施。

1.1 主控制器

设有16组继电器，固定10路，另外6路功能可选配。主板可接3路舍内温度传感器，1路舍外温度传感器，1路负压传感器，1路脉冲水表，通过RS485的通讯方式可接NH3、CO2、光照等传感器。可设定不同的温度和通风曲线、温度控制程序，以及控制各功能设备启闭。

1.2 主要控制程序

1.2.1 目标温度设置。种鹅育雏鹅和商品鹅使用“目标温度曲线使用”功能，输入各阶段“日龄”和对应“目标温度”值，则目标温度会随日龄的变化，按照表格设定的值变化。育成和产蛋鹅不使用温度曲线，直接在“目标温度设置”中输入目标温度值。

1.2.2 通风级别设置。设置多个通风级别，每个通风级别关联对应的风机运行程序，如风机运行X秒，停Y秒，以及小窗、导流板开启状态，和每个级别对应的温差设置。

1.2.3 温度升降程序。降温程序设有两个级别，每级别可设湿帘开启温度值及开关时间。需要升温时，风机运行与锅炉加热关联，将热量均匀散布。

1.2.4 最小通风设置。在使用“目标温度曲线”时，按照不同生长阶段设定不同最小通风曲线，自动控制风机运行。同时可设定通风曲线补偿，调节白天和晚上的最小通风量。同时，考虑舍外温度的变化，将舍外温度与风机开闭时间进行补偿调整。

1.2.5 湿度调节。当舍外湿度大于80%时，关闭湿帘，仅通风。

1.3 主要功能设备配置

1.3.1 本场标准鹅舍。鹅舍长76 m×宽12 m×高2.15 m，设计成年鹅饲养量1600羽/栋。

1.3.2 湿帘。厚度150 mm，面积与风机适宜配套，换气量达到需要。湿帘水泵开启用于降温时，过帘风速达到2.0 m/s。

1.3.3 湿帘池。不渗漏，配备用于清洗的排水装置，安装水位控制器，水深足够水泵正常工作。根据供水的含盐量决定换水频次。

1.3.4 风机。使用换气量45000 m³/h的风机，按使用效率85%计算，实际换气量38500 m³/h左右，每舍配备8台风机。

2 系统运行情况

选择夏季高温高湿季节，对系统运行情况进行分析。

2.1 温度控制情况

2.1.1 在7月份启用智能控制系统前后，以及8月份高温天气下，设置舍内温度上限为30℃，智能环控系统同一传感器温度运行曲线如图1。

图1 温度控制情况

2.1.2 同一时间舍前、舍中、舍后温度情况。选择2021年8月中午12点，从智能系统（智能组）中随机抽取6日，查看舍前、舍中、舍后温度，同时抽取同时间人工控制舍（非智能组）相关记录，情况如表1。

表1 同一时间舍前、舍中、舍后温度情况

2.2 湿度控制情况

7月份和12月份湿度运行曲线如图2。

图2 运行曲线图

2.3 产蛋率对比

统计安装智能环控系统和人工控制鹅舍各3个舍的产蛋率。统计方式为一个产蛋周期（190天）的产蛋率，见表2。

表2 智能组与非智能组产蛋率对比

2.4 死淘率

统计一个产蛋周期（190天）智能控制和非智能控制鹅舍死淘率情况，见表3。

表3 智能控制和非智能控制鹅舍死淘率

3 讨论分析

1）鹅舍智能环控系统与其他畜禽环控系统基本原理一致[1，2]，重点在于根据种鹅养殖特点，在功能设施性能达标的基础上，设置合适的参数控制参数和程序。在所有控制指标中，温度、通风的程序控制最为关键。各养殖场的不同水平的功能设施、不同的气候条件、养殖密度、日龄等会对程序的设定细节产生影响，需要进行测试和调整，以达到期望指标的稳定控制。

2）鹅舍温度智能控制是整个系统的核心。人工控制下，温度超出设定值时，人工反应相对滞后，导致温度持续过高。相比人工控制方式，在启用智能控制系统后，温度日夜波动幅度明显缩小，在超出设定目标温度值时，智能系统及时启动，维持温度在目标值内。在冬季气温较低时，则通过降低通风、锅炉加热来实现。

3）在记录同一传感器温度变化的同时，在同一鹅舍内不同位置的温度传感器的不同温度，代表了舍内总体温度的平衡性。通过舍前、舍中和舍后温度传感器温度记录的数据，可以看到，智控组舍内温度差在1℃以内，达到了舍前舍后温差≤2℃的目标。而非智控组温差平均在3℃以上，温度均匀性较低。智能组在鹅舍中安装的挡风帘、导流板，有助于降低舍前舍后温差。

4）夏季与冬季湿度曲线存在较大差异，其主要原因在于，夏季高温季节，鹅舍采取封闭管理，湿度相对波动不大，而冬季种鹅在白天气温较高、天气较好的时候，安排出舍活动，同时敞开鹅舍通风，导致日夜舍内湿度变化较大。冬季鹅舍夜晚或遮光时，舍内一般湿度较大，智能控制系统会根据舍内湿度启动风机进行通风。

5）智能化系统提升种鹅产蛋率是种鹅场主要经济目标。经统计，3个鹅舍在改装智能环控系统后，相比同期未使用智能控制的3个鹅舍，平均产蛋率提升了1.38%，相对提升幅度为4.72%（1.38/29.23）。智能环控系统提供稳定适宜的养殖环境，减少了各类刺激与应激，是实现产蛋率提升的主要原因。

6）智能环境控制改善了种鹅的生长环境。通过分析种鹅产蛋周期内的死淘率，智能控制能小幅降低死淘率1.23%（7.15%～5.92%），虽未统计治疗性用药支出，但根据尤玉双[3]对鸡群的相关研究，预期鹅群同样呈现更好的健康状况，相关费用也会有一定幅度的下降。