Как с помощью компьютера управлять домашней перепелиной фермой?

Автор | 07.09.2014

Занимаясь разведением перепелов на своей домашней перепелиной ферме, я часто задумывался о том, как с помощью персонального компьютера можно осуществлять автоматическое управление всем этим хозяйством. Те автоматизированные компьютерные системы, которые используются на крупных промышленных птицефабриках, позволяют все это делать, но их стоимость находится в таком ценовом диапазоне, что о применении их в домашних условиях даже не приходится мечтать. А персональные компьютеры, которые имеются сейчас у многих, для этих целей явно не приспособлены.

Первым шагом на пути автоматизации работ на домашней перепелиной ферме стало использование компьютера для автоматизированного расчета рационов кормления. Эти расчеты проводились и проводятся сейчас с помощью программы расчета рационов «Poultry», что в переводе с английского означает «Птичка». Программа разработана в г Саратов. Автор программы и технический руководитель Карабанов Сергей Евгеньевич. По образованию — ветеринарный врач, более 20 лет проработал на предприятиях Саратовского птицепрома, позже объединения «Саратовптица», в должностях ветеринарного врача, заведующего зооветлабораторией, главного зоотехника, главного технолога, затем генерального директора ОАО «БИОКОН», директора Саратовского завода комбикормов и кормовых добавок.

С помощью данной программы можно произвести расчет рационов кормления для птиц разных видов и возрастных групп или других домащних животных. При изменении в справочниках исходных данных, эту программу можно использовать для расчетов рационов кормления практически любого вида и возраста домащних животных.

Эту программу используют в настоящее время как учебное пособие для изучения кормления животных и птицы в Саратовском аграрном университете.

На своей домашней перепелиной ферме я с помощью данной программы провожу расчет рационов кормления перепелов.
Располагая перечнем имеющихся у вас компонентов корма, с помощью данной программы можно рассчитать оптимальный рацион кормления, отвечающий энергетическим показателям для конкретной возрастной группы перепелов. То есть вы задаете программе, какие компоненты корма у вас есть, а она показывает, в каком количестве их нужно вводить в состав корма. Кроме функции расчета, программа обладает замечательным режимом калькулятора. В этом режиме вы задаете количество компонентов, входящих в состав корма, а программа показывает энергетические показатели данного корма. Использование данного режима позволяет просчитать эти показатели для любого корма, состав которого попался вам на глаза.


Вторым шагом автоматизации процесса управления птичником стало создание системы автоматического управления, где на компьютер была возложена задача включения по заданным программам систем освещения и вентиляции.

Данная система автоматического управления птичника построена на базе персонального компьютера. Тип и производительность компьютера зависят от используемого программного обеспечения. Так как управление нагрузкой (свет, вентиляция) осуществляется через LPT-порт, то программа управления может быть использована как под DOS так и под Windows. В первом случае возможно использование любого компьютера, начиная с 286-й модели, во втором случае — с Pentium 1.
В качестве управляющего элемента используется 8-ка-нальный коммутатор, подключаемый к LPТ-порту (разъем для принтера). Схема использования компьютера изображена на рис. 61.shema

Основой схемы управления, как было сказано выше, является 8-канальный коммутатор, подключаемый к порту. Схема подключения коммутатора показана на рис. 62.

shema2

Стандартный принтерный порт компьютера (LРТ-порт) имеет 8 data-линий, или выходных каналов, которыми можно управлять напрямую. Иными словами, к каждому из этих каналов (см. рис. 62) можно подключить электронную схему, которая будет управлять включением — выключением нагрузки. Непосредственно к порту нагрузку подключать нельзя, так как выходные сигналы порта на это не рассчитаны, и можно запросто сжечь не только порт, но всю материнскую плату.

Для подключения нагрузок можно использовать схемы, изображенные на рис. 63.

Схема, изображенная на рис. 63.1 самая простая, на основе транзистора и реле. Работает она следующим образом. Data — это один из выходов LРТ-порта, например вывод 2 (Data-0). Если на нем появится logl, транзистор откроется, сработает реле К1 и подключит какую-то более мощную нагрузку. Недостатком данной схемы является то, что в этой схеме LРТ-порт напрямую подключен к транзистору, и в случае его пробоя на выходе data может оказаться опасное для порта напряжение. Чтобы защитить порт, нужно использовать гальваническую развязку. Пример схемы с использованием такой развязки показан на рис. 63.2. Данная схема выполнена с применением оптопары. Мощная нагрузка подключается через симистор, хотя может подключаться и через реле.

shema3

Таким образом, если собрать 8 таких схем (схему из 8 одинаковых блоков), мы получим 8 управляемых с компьютера выключателей, к которым можно подключить 8 различных нагрузок.

В данном случае на моей домаiней перепелиной ферме при использовании 8-канального коммутатора выполнено следующее распределение нагрузок по каналам:

  • 1-й канал — включение — выключение освещения в помещении, где содержится взрослая птица;
  • 2-й и 3-й — включение вентиляторов приточно-вытяжной вентиляции помещения со взрослыми перепелами;
  • 4-й канал — включение вытяжного вентилятора системы вентиляции помещения для выращивания молодняка;
  • 5—8-й каналы — включение лампочек освещения (обогрева) в 4-брудерных клетках клеточной батареи для выращивания перепелят.

Управление нагрузками осуществляется с помощью компьютерной программы, которая имеет возможность независимого программирования каждого канала на любой период времени. Как правило, у себя на ферме я осуществляю программирование работы данной программы на месяц. Если есть необходимость, то внести изменения в программу можно в любой момент ее работы. Особо хочу остановиться на программировании работы 5—8 каналов. Эти каналы управляют лампочками, установленными в брудерных клетках для выращивания молодняка. Программирование работы программы сроком на один месяц позволяет заблаговременно задавать плавное увеличение продолжительности ночного времени для подрастающих перепелят, т. е. требование о том, что световой день для перепелят должен сокращаться на один час еженедельно, можно реализовать двумя способами. Первый — сразу уменьшать световой день на час, по окончании каждой недели. Второй — плавно уменьшать световой день на 7—8 минут ежедневно, выходя на общее время уменьшения в один час к концу недели.

В том коммутаторе, который используется на моей домашней перепелиной ферме, электронные схемы включения нагрузки выполнены не на симисторах, а на электромагнитных реле. Это сделано с целью исключения возможности гибели птенцов при аварийном отключении компьютера. Для этой цели выключение лампочек 5—8 каналов, которые наряду с выполнением роли освещения выполняют роль обогревателей, осуществляется через нормально замкнутые контакты реле. Иными словами, для того, чтобы лампочка погасла, реле должно включиться и разомкнуть эти контакты. При любых проблемах с работой компьютера (внезапная перезагрузка, зависание и т. д.) реле остается обесточенным, следовательно — лампочки в брудерных клетках продолжают светить и обогревать птенцов.

Для сборки указанного коммутатора можно воспользоваться готовым набором серии «Мастер КИТ». Данный набор поступает в продажу под названием «Набор NК150 — Программируемый 8-канальный исполнительный блок». Стоимость данного набора при заказе наложенным платежом составляет порядка 800 руб.

Данный набор состоит из 8-ми одинаковых блоков (рис. 64), выполненных на электромагнитных реле.
В состав набора входят все необходимые для сборки радиодетали, печатная плата и корпус, а также диск с программным обеспечением. Мощность нагрузки, коммутируемой через каждый канал, — 3 А.

Следующим этапом продолжения работы по автоматизации домашней перепелиной фермы стало включение компьютера, расположенного в подсобном помещении перепелятника в домашнюю локальную сеть. Кроме того, к этому компьютеру, кроме 8-канального коммутатора, была также подключена веб-камера, установленная в помещении перепелятника. Причем вариантов установки данной камеры предусмотрено два. Она может быть установлена как в помещении для взрослых перепелов, так и в одной из секций брудерной клетки для выращивания перепелят (рис. 65).

shema5

Теперь, используя программу удаленного администрирования, с компьютера, расположенного в доме, имеется возможность осуществлять дистанционный контроль и управление работой компьютера, расположенного в подсобном помещении перепелиной фермы. То есть сидя за домашним компьютером, можно дистанционно проконтролировать работу программы автоматического включения освещения и вентиляции, при необходимости — включить или выключить любую нагрузку, подключенную к 8-канальному коммутатору. Кроме того, с помощью программы видеозахвата и подключенной веб-камеры можно осуществлять наблюдение за поведением птиц в помещении птичника.

В планах дальнейшего совершенствования системы автоматизации предусматривается подключение к СОМ-портам датчиков контроля температуры в помещениях. При наличии соответствующего программного обеспечения возможно создание системы «Климат-Контроля» на базе персонального компьютера, т. е. по показаниям термодатчиков, подключенных к СОМ-портам, программа через коммутатор, подключенный к LРТ-порту, осуществляет включение и выключение вентиляторов или обогревателей, поддерживая заданный температурный режим в помещении птичника.