集约化养殖提高了养殖密度,节约了土地资源,同时也带来了养殖业对饲养环境的密切关注。传统的人工测量猪舍环境,很难做到同时多点测量,且人在猪舍走动,对环境干涉大,有可能破坏猪舍当前真实的环境分布。因此,开发一套无线传感网络（WSN,wireless sensor network）监测系统,代替人工测量,并结合计算流体力学（CFD,computational fluid dynamics）模拟猪舍内部环境分布,对有效获取猪舍内部环境参数和掌握猪舍内部环境分布规律具有重要意义。本文主要设计了一套完整的无线传感网络监测系统,多点、同步、连续地监测了三个不同地理位置、不同季节的2个不同生长阶段的猪舍环境,并利用CFD技术研究了先进楼房猪舍内部环境分布规律;为我国楼房养殖的机械通风系统优化设计,提高集约化猪舍环境控制水平,改善猪舍环境质量提供理论依据。主要研究内容和结果如下:（1）无线传感器网络监测系统实现了多点部署无线传感器节点监测当前环境下的温、湿度,CO₂、NH₃浓度。上层软件通过抓包获取底层发送的环境数据,并存储到SQL server数据库;成功实现了环境数据信息实时显示和历史数据查询等功能;为猪舍环境实时监测和舍内环境分布规律的研究提供了便利条件。（2）以冬季北方2个生长阶段的猪舍为研究对象,监测结果表明,7-2保育舍温度平均值22.1℃高于8-2生长舍平均值12.7℃,生长舍整体温度较低。7-2保育舍湿度平均值48.7%低于8-2生长舍平均值64.9%。2个猪舍CO₂浓度平均值分别为4683.1 mg/m³和4995.6 mg/m³,NH₃浓度平均值分别为12.4 mg/m³和9.0 mg/m³,均大于健康限值（CO₂浓度3024.3 mg/m³,NH₃浓度8.4 mg/m³）。从环境分布来看,2个猪舍有多个节点数据差异性显著,舍内温湿度、CO₂、NH₃浓度分布不均匀。为改善猪舍环境,建议冬季生长舍需增加地暖、加热器等供暖设备,2个猪舍均需改善通风,排出过多CO₂、NH₃。（3）以春季华中地区2个生长阶段的猪舍为研究对象,监测结果表明,A-7保育舍和C-11生长猪舍温度平均值为31.7℃和28.1℃均高于国标高临界值;A-7保育舍的湿度平均值33.9%低于C-11生长猪舍的湿度平均值49.3%,7-2保育舍整体偏干燥。2个猪舍CO₂浓度最大值5205.3 mg/m³和7660.7 mg/m³均高于健康限值。A-7保育舍内NH₃浓度最大值6.6 mg/m³低于健康限值,而C-11猪舍NH₃浓度最大值9.5 mg/m³高于健康限值。2个猪舍THI最大值为30.0和28.3,均超出舒适区上限28.06。（4）以夏季南方楼房猪舍为研究对象,监测结果显示,中间层保育舍欠通风造成THI平均值达27.9,接近舒适区上限。受顶层辐射和底层保温影响,顶层生长猪舍温度最大值比底层生长猪舍高2.8℃,顶层昼夜温度最大差值达11.6℃。底层湿度高,相对湿度达85.7%。各楼层内的CO₂和NH₃浓度远低于最高浓度限值,欠通风猪舍CO₂和NH₃分布不均,且较难排出,其中NH₃浓度受猪舍内尿液排出方式影响。各楼层温热和有害气体环境差异性显著,同一层猪舍不同位置环境存在差异。（5）为研究楼房猪舍环境分布规律,本文在监测的基础上,采用CFD技术分别模拟底层和顶层猪舍环境。用Pro/E建立三维模型,用ANSYS18.0中的ICEM进行四面体网格划分;在fluent软件里,采用标准k-ε湍流模型、组分输运模型对2个楼层的风速、温度、氨气浓度进行模拟;利用无线传感网络监测的环境数据进行验证。结果表明,测量值与模拟值基本吻合,说明模拟结果可靠,可用于分析猪舍内环境分布规律。（6）底层猪舍模拟结果显示,在Z=0.6 m平面,走廊处通风良好,但猪只生活区域通风较差,气流不均匀;Z=1.2 m平面处空气流动较快,但靠近四周墙处仍然存在通风死区。在Z=0.6 m平面,由于猪只表皮对流换热和水泥猪栏遮挡,导致温度平均值（27.5℃）略高于Z=1.2 m平面温度平均值（27.2℃）。在Z=1.2 m平面,NH₃浓度平均值为2.0 mg/m³,整体范围为0³.8 mg/m³。Z=0.6 m平面处NH₃浓度平均值为3.3 mg/m³,整体范围为0⁶.6 mg/m³。受NH₃源的位置和舍内气流分布影响,Z=0.6 m的猪只生活区域高于Z=1.2m平面区域,但低于健康限值。（7）顶层猪舍模拟结果显示,Z=0.6 m平面风速平均值为0.3 m/s,风速范围为0¹.8 m/s;猪只活动的大部分区域空气流动缓慢。Z=1.2 m平面风速平均值为0.8 m/s,风速范围为0³.8 m/s;靠近湿帘处的半个猪舍风速普遍高于另一半。2个平面风速分布不均匀,建议大料仓远离湿帘放置,对较长的猪舍,可以采取湿帘在两侧墙中间,风机在两端墙的安装方式。Z=0.6 m和Z=1.2 m平面温度平均值分别为27.3℃和27.4℃,略高于国标高临界值（生长舍27℃）。Z=0.6 m平面NH₃浓度平均值为3.5 mg/m³,整体范围为0⁷.8 mg/m³。Z=1.2 m平面NH₃浓度平均值为2.5 mg/m³,整体范围为0⁵.0 mg/m³。4个导尿管开口附近NH₃浓度较高,为防止猪舍通风少时局部的NH₃浓度超过健康值,建议将楼房猪舍内的导尿管外置。