一、畜牧业气体检测背景分析
21世纪，随着科技的发展，如今我们不仅仅在农业大棚生产中引入了物联网技术，在养殖业上面同样可以轻松实现，这样我们能够及时准确的对舍内环境进行有效控制，实现智慧养殖。如养殖往往受生长环境、疫病、养殖品种和管理水平等多种因素的影响。因此，气体在线监测、气体浓度控制、温湿度的控制等成为养殖业重要的发展关注因素。
动物养殖场中，家畜的粪便是产生氨气、硫化氢的主要原因;氨气、硫化氢均是有毒气体，有刺激性气味，家畜吸入过量的话，会引起和诱发疾病，造成家畜的死亡;家畜的呼吸产生二氧化碳，在一定的空间内，氧气的浓度相对应的就会受到一定的影响；因此，二氧化碳浓度过高、氧气不足的话，就会造成家畜的呼吸系统受到影响；环境中的温度、湿度也会随着提高/降低等，综合对家畜的生存环境造成影响，会影响出栏率等等。因此，环境氨气、硫化氢、二氧化碳、氧气是养殖场中气体监测重要的一部分，需要实时监测。
二、畜牧业气体检测方案
随着物联网的发展，若将物联网技术与养殖业结合起来，让养殖户第一时间感知养殖环境和牲畜的生长变化，让牲畜的生长环境保持良好状态，实现远程监控、自动化控制，降低了人工成本。首先通过智能的气体传感器在线采集养殖场的环境信息，比如二氧化碳、氨气、硫化氢、空气温湿度等，同时集成改造的现有控制设备，实现养殖场的智能生产和科学管理，在这样的情况下养殖户可以通过手机、计算机等终端，实时掌控养殖场的环境信息，获取异常从而及时调整，实现健康养殖、节能降耗的目的。
三、畜牧业气体检测方案使用的传感器
1、氨气气体传感器
技术参数
项目 |
参数 |
型号 |
S4-NH3 |
检测原理 |
电化学三电极 |
检测气体 |
NH3 |
检测范围 |
0-100PPM |
负载浓度 |
200PPM |
灵敏度 |
200±50nA/PPM |
零点漂移 |
0~4PPM |
分辨率 |
0.5PPM |
响应时间 |
<90S |
偏置电压 |
0 |
负载电阻 |
5~30Ω |
温度范围 |
-30℃-50℃ |
湿度范围 |
15%RH to 90%RH（无冷凝） |
重复性 |
＜±2%信号值/月 |
长期稳定性 |
＜2%信号/月 |
线性度 |
直线性至200PPM |
工作压力 |
90 to 110 kPa |
保质期 |
交货后12个月 |
使用寿命 |
2年 |
氨气传感器模组 技术指标
工作电压 |
DC 5V |
功耗 |
≤1W |
工作温度 |
-30℃-+50℃ |
工作湿度 |
15%-95%GH |
工作压力 |
86-106Kpa |
采用方式 |
自然扩散（特殊需求可定制流通式） |
检测气体 |
NH3 |
检测范围 |
0-100PPM |
检测单位 |
PPM |
分辨率 |
0.5PPM |
技术原理 |
电化学三电极 |
误差 |
≤±3% |
重复性 |
≤±1% |
响应时间 |
≤90S |
通信格式 |
UART波特率9600，数据位：8；停止位：1；校验位：无 |
通信协议 |
Modbus-RTU通讯协议 |
模拟量输出 |
0-3V |
预热时间 |
30S（用户可调） |
寿命 |
2年 |
参考标准 |
GB 12358-2006《作业场所环境气体检测报警仪 通用技术要求》 GB 50493-2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》 |
执行标准 |
GB 3836.1-2010《爆炸性气体环境用电气设备 第一部分：通用要求》 GB 3836.1-2010《爆炸性气体环境用电气设备 第四部分：本质安全型“i”》 |
2、硫化氢气体传感器
项目 |
参数 |
型号 |
S4-H2S |
检测原理 |
电化学三电极 |
检测气体 |
H2S |
检测范围 |
0-100PPM |
负载浓度 |
500PPM |
灵敏度 |
800±200nA/PPM |
零点漂移 |
±2PPM |
分辨率 |
0.1PPM |
响应时间 |
＜30S |
偏置电压 |
0 |
负载电阻 |
5~30Ω |
温度范围 |
-30℃-50℃ |
湿度范围 |
15%RH to 90%RH（无冷凝） |
重复性 |
1%输出信号 |
长期稳定性 |
＜2%信号/月 |
线性度 |
直线性，回归系数R²=0.999 |
工作压力 |
90 to 110 kPa |
保质期 |
交货后12个月 |
使用寿命 |
3年 |
松柏传感在提供各种优质气体传感器的同时，还提供多种整套的传感器解决方案，比如养殖业相关传感器解决方案。