CN102812918B - 淡水鱼低温保活运输装置 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及到一种淡水鱼低温保活运输装置。包括PLC控制系统(100)、增氧系统(200)、鱼箱(300)、水循环系统(400)、过滤系统(430)和冷热水机组(500)。能实现活鱼运输箱内水体的pH值、溶氧含量以及温度的自动监控，并能存储和记录整个运输过程中的pH值、溶氧以及温度等各项数据，操作简单方便，整个控制过程只需要操作人员点击触摸屏即可实现。该装置不仅可以实现低温保活运输，还能实现冰温运输，在整个运输途中不需要再加水，通过自身的水循环和过滤系统即可以保证高密度运输鲜活水产品所需要的水体生态标准。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种活鱼运输箱装置。适用于车载活鱼运输等各种运输工具。
背景技术
活鱼运输是目前鱼类养殖业中不可缺少的环节，从外地引进新品种，收集亲鱼、种苗运至各个生产单位，商品鱼市场供应等都涉及到活鱼运输。活鱼运输的方法有很多，主要有传统的密闭式运输法、无水湿法运输、麻醉辅助运输以及机组运输等。
低温保活运输方法是目前应用较广的一种活鱼运输方法，该方法是通过降低水温达到降低鱼类的新陈代谢，减少损伤，延长鱼类的存活时间的目的。低温法的进一步发展就是冰温保活运输，这是目前国内外正在广泛研究和大力推广的保活运输技术。
国外活鱼运输技术起步较早，在20世纪60年代，日本等渔业发达国家对活鱼运输设备进行了研究，70年代中期得到了推广应用和发展，到90年代日本的活鱼运输车已经超过2000辆。我国活鱼运输机械起步于20世纪90年代，到目前为止，已经有好几种活鱼运输机械问世，如中国专利CN90203950.4公布了多功能活鱼运输箱，该装置由高压对撞仓、过滤仓、排污降温装置、供水装置、循环水系统、载鱼仓和监控装置、救急装置八大系统组成，该装置虽然能有效地提高水的溶氧含量，排除水中的污染物，但是该专利对降温装置没有详细叙述，导致专利公布不充分，另外，该装置采用仪表监控，操作复杂。中国专利CN96107817.0公布了自动装卸活鱼运输箱，该运输箱包含运输箱箱体、水循环系统、增氧配气装置、排污净化装置、装卸鱼的附属装置及动力装置，该装置主要优点是装卸鱼比较方便，但是该装置没有水温调节装置，不能实现低温保活运输。中国专利CN03239496.9公布了一种活鱼运输船的温度调节装置，该温度调节装置的升温装置采用的是热油循环升温的方式，结构复杂，需要装载一个燃油锅炉，其降温装置采用的是制冷压缩机实现。中国专利CN200920279049.X公布了一种车载活鱼运输箱，该运输箱没有水循环过滤装置，因此很难保证长途运输过程中的水质，另外，该运输箱也没有水温调节装置，无法实现低温保活运输。
朱健康与丁兰(2006)在《一种海水活鱼运输装置的水体降温技术》一文中讨论了运用制冷压缩机对海水活鱼运输装置进行水体降温的方案，在气温较高的南方地区应用取得了较好的降温效果，但是我国幅员辽阔，在我国北方地区，冬季很多地区的温度都是在零度以下，同样也会导致鱼类死亡，在这种情况下必须要有升温装置来保证鱼箱内的水温能够达到鱼类的冰温或冰温以上，以提高鱼类的存活率。卢俊杰(2005)在《海水活鱼运输装置自动监控系统的设计》一文中以AT89C51单片机为核心设计了一套适用于活鱼运输装置的自动监控系统，能实现活鱼运输过程中溶解氧、温度的自动监控。但是，在活鱼运输过程中由于环境恶劣，对单片机系统工作的稳定性产生影响，
综上所述，目前国内大多数活鱼运输机械存在的主要问题是在水温调节和控制系统方面，在水温调节方面，有的水温调节装置只是用冰块来实现降温，有的只采用制冷压缩降温，无法实现升温，或者升温通过热油实现，结构较复杂，难以实现自动控制；在控制系统方面，有的采用仪表控制，操作复杂，有的活鱼运输机械采用单片机实现自动控制，但是，由于单片机抗干扰能力及工作稳定性不够，较难胜任恶劣环境下的工作。
针对以上问题，本发明旨在设计一种结构合理、操作简单、控制可靠的淡水鱼低温保活运输装置。该装置采用PLC控制系统实现对活鱼运输系统的全自动控制，能实现活鱼运输箱水体的pH值、溶氧含量以及温度的自动监控；该装置具有一套温度调节装置，具有温度控制范围宽的特点，无论是在北方寒冷的冬季，还是在南方炎热的夏季，鱼箱内的水温均可在0℃～30℃范围内任意调节，即可实现低温保活运输，也可实现冰温运输；该装置具有一套水循环及过滤系统，可对鱼箱内的水进行循环过滤，在整个运输途中不需给鱼箱再加水即可保证鱼箱内的水质要求，可有效地提高运输效率；该装置还具备一套增氧系统，能够保证运输过程中水体的溶氧含量在一个合适的范围；整个控制过程操作简单，只需要操作人员在驾驶室点击触摸屏即可实现。
发明内容
本发明的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种高密度和高存活率的淡水鱼低温保活运输装置。
本发明的目的是这样实现的：
运用PLC控制系统对活鱼运输过程中各参数进行实时监控，通过各种传感器将活鱼运输箱内的pH值、溶氧含量、温度参数检测并传送到PLC控制系统，PLC读取各参数，经过分析处理再显示，同时发出控制信号，控制冷热水机组、水循环系统、过滤系统以及增氧系统的工作，从而达到自动控制活鱼箱内水体温度、溶氧含量以及pH值的目的。
具体地说，本发明的技术方案如下：
一种淡水鱼低温保活运输装置，其包括PLC控制系统(100)、增氧系统(200)、鱼箱(300)、水循环系统(400)、冷热水机组(500)和过滤系统(490)。
所述的增氧系统(200)、鱼箱(300)、水循环系统(400)、过滤系统(430)和冷热水机组(500)依次连接。
其中：PLC控制系统(100)包括触摸屏(120)、PLC控制器(130)和信号检测模块(140)；信号检测模块(140)、PLC控制器(130)和触摸屏(120)依次连接；信号检测模块(140)包括pH仪(141)、溶氧仪(142)、温度传感器(143)和流量开关(144)；pH仪(141)和溶氧仪(142)安装在鱼箱(300)内；温度传感器(143)和流量开关(144)依次安装于冷热水机组(500)出水口处。
增氧系统包括增氧泵(210)、输气管(220)和纳米微孔曝气管(230)；所述的增氧泵(210)、输气管(220)和纳米微孔曝气管(230)依次连接。
鱼箱(300)包括箱体(310)、箱盖(320)、排水阀(330)和推轮(340)。
所述箱体(310)为双层不锈钢结构，其中间层为隔热层(301)；箱体顶部装有橡胶防漏垫圈；箱体侧面中部、上部分别设有两个进水口(311)，它们分别与水循环系统(400)的管道连接；箱体底部设有进气孔(312)，进气孔(312)与增氧系统(200)的输气管(220)连接；箱体底部设有吸水孔(314)，其与水循环系统(400)的管道连接；箱体底部一侧设有排水口(313)，排水口(313)处安装有排水管及排水阀(330)，箱体底部还装有橡胶减震垫及带锁紧机构的推轮(340)；
所述的箱盖(320)为折叠形，中间安装合页(324)，箱盖上面设有一个弯曲的排气管(321)，排气管旁边开两个安装孔(322)(用来安装pH仪(141)和溶氧仪(142))，箱盖边缘装有橡胶防漏垫圈。
水循环系统(400)包括水泵(410)、旁路电磁阀(420)、水管(411、412、450)、出水嘴(460)、喷淋头(470)、进水阀(481、482)和吸水嘴(490)。
所述水泵(410)的出水口与两路水管(411、412)连接，其中水管(411)连接旁路电磁阀(420)，另一路水管(412)与过滤系统(430)相连，两路水管通过三通连接到冷热水机组(500)的入水口，冷热水机组(500)的出水口依次装有温度传感器(143)、水管(450)和流量开关(144)，水管(450)的另一端通过三通与进水阀(481、482)分两路进入鱼箱(300)，一路从箱体中部进入并连接出水嘴(460)，另一路从箱体上部进入并连接喷淋头(470)。
过滤系统(430)包括过滤电磁阀(431)和过滤器(432)；所述的过滤电磁阀(431)与过滤器(432)依次串联连接。
本发明的主要优点如下：
1.采用冷热水机组调节温度，温度调节范围宽，可以在0℃～30℃范围内任意调节，即可实现低温保活运输，也可以实现冰温运输，即可在南方炎热的夏季使用，也可以在北方寒冷的冬季使用，可以满足各种环境的需要；
2.采用水循环及过滤系统，在整个运输途中不需要再加水即可确保鱼箱内的水质满足鱼类生存的需要；
3.增氧系统采用纳米微孔曝气管增氧，可以有效地增加水中的溶氧含量；
4.采用PLC控制器和触摸屏实现对鱼箱内水体的pH值、溶氧含量以及温度的自动控制，可靠性高，操作方便，操作人员在运输车的驾驶室内就可以通过触摸屏观察各参数的变化情况，整个控制过程只需要操作人员点击触摸屏即可实现。
附图说明
图1：是本装置结构框图。
图2：是PLC控制系统组成框图。
图3：是本装置整体结构图。
图4：是鱼箱结构图。
图5：是鱼箱箱底图。
图6：是鱼箱箱盖图。
附图标记含义如下：
100-PLC控制系统
120-触摸屏，130-PLC控制器，
140-信号检测模块，
141-pH仪，142-溶氧仪，143-温度传感器，144-流量开关，
200-增氧系统
210-增氧泵，220-输气管，230-纳米微孔爆气管，
300-鱼箱
310-箱体，
301-保温层，311-进水孔，312-进气孔，313-排水口，314-吸水口
320-箱盖，
321-排气孔，322-传感器安装孔，324-合页；
330-排水阀，340-推轮；
400-水循环系统
410-水泵，411、412、450-水管，420-旁路电磁阀，460-出水嘴，
470-喷淋头，481、482-进水阀，490-吸水嘴；
430-过滤系统
431-过滤电磁阀，432-过滤器
500-冷热水机组
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述：
一种淡水鱼低温保活运输装置，包括PLC控制系统(100)、增氧系统(200)、鱼箱(300)、水循环系统(400)、冷热水机组(500)和过滤系统(490)。
所述PLC控制系统(100)包括触摸屏(120)、PLC控制器(130)、信号检测模块(140)。其中触摸屏(120)和PLC控制器(130)可以安装于运输车的驾驶室内，实现远距离控制；信号检测模块(140)包括pH仪(141)、溶氧仪(142)、温度传感器(143)、流量开关(144)，其中pH仪(141)和溶氧仪(142)安装于鱼箱(300)内，用于测量鱼箱内的pH、溶氧含量以及温度，温度传感器(143)和流量开关(144)依次安装于冷热水机组(500)出水口处，温度传感器(143)用来测量冷热水机组的温度，而流量开关(144)用于断流保护。
所述增氧系统包括增氧泵(210)、输气管(220)、纳米微孔曝气管(230)；所述的增氧泵(210)、输气管(220)和纳米微孔曝气管(230)依次连接。为了防止鱼箱内的水倒流到增氧泵中，输气管从鱼箱(300)的上部沿箱体外壁下行到箱体底部，再从鱼箱底部进入鱼箱。为了增加水的溶氧含量，在鱼箱内部采用纳米微孔曝气管，纳米微孔曝气管所产生的气泡微小，散气范围大，散气表面积利用率高，可以有效的增加水的溶氧含量。
所述鱼箱(310)为双层不锈钢结构，中间层为隔热层，可以有效地减少鱼箱与外界的热交换，起到隔热保温的作用；箱体顶部装有橡胶防漏垫圈，箱盖边缘也装有橡胶防漏垫圈，以防止水的溢出。
所述水循环系统(400)与过滤系统(430)和冷热水机组(500)依次连接，可以将鱼箱内的水抽出来与冷热水机组进行热量交换，从而实现对鱼箱内水温的控制；所述的过滤系统(430)包括过滤电磁阀(431)和过滤器(432)；过滤器内可以放入各种过滤材料，对循环水进行过滤，以便确保鱼箱内的水质满足鱼类生存的需要。
所述的冷热水机组(500)采用风冷热泵冷热水机组，既可以实现制冷，也可以实现制热，即可在南方炎热的夏季使用，也可以在北方寒冷的冬季使用，可以满足各种环境的需要；水温调节范围宽，可以在0℃～30℃范围内任意调节，即可实现低温保活运输，也可以实现冰温运输。
所述的增氧系统(200)、水循环系统(400)、过滤系统(430)以及冷热水机组(500)组装为一体结构，与鱼箱分离，可以同时带多个鱼箱，可以灵活的拆分及组合。
本发明的工作原理如下所述：
温度控制过程：传感器模块(140)将检测到的鱼箱内水体温度送到PLC控制器(130)，PLC控制器(130)读取数据，并进行处理，当检测的温度高于设定温度时，PLC控制系统(100)发出命令启动冷热水机组(500)使其处于制冷状态，并同时起动水泵(410)，水泵从箱体中抽取温度较高的水，水流经冷热水机组(500)温度降低，再将温度较低的水注入到鱼箱(300)内，从而使鱼箱(300)内的水体温度降低，如此循环，直到温度达到设定值。当水体温度低于设定值时，PLC控制系统(100)发出命令启动冷热水机组(500)使其处于制热状态，此时流经冷热水机组(500)的水将吸热升温，最终使鱼箱(300)内水温上升达到设定值。
pH值控制过程：pH仪(310)将鱼箱内水体的pH值检测并送到PLC控制器(130)，PLC控制器(130)读取数据进行处理，当鱼箱内水体pH值高于设定值上限时，PLC控制系统(100)发出命令起动水泵(410)和过滤电磁阀(431)，鱼箱(300)内的水经过过滤器(432)进行过滤后，再回到鱼箱(300)，从而改善鱼箱(300)内水的pH值，直到pH值达到设定值，当pH值低于设定值下限时，PLC控制系统(100)关闭过滤电磁阀(431)而开启水循环系统中的循环旁路电磁阀(420)，循环水直接通过旁路水管回到鱼箱(300)，不进行过滤。
溶氧量控制过程：溶氧仪(320)将鱼箱内水体的溶氧含量检测并送到PLC控制器(130)，PLC控制器(130)读取数据进行处理，当鱼箱内水体溶氧量低于设定值时，PLC控制系统(100)发出命令起动增氧泵(210)，对鱼箱(300)内水体进行充氧，当溶氧含量达到设定值时PLC控制系统(100)发出命令控制增氧泵(210)停止运行。
整个控制过程不需要人工介入，全部由控制系统自动完成，能够对鱼箱内水体溶氧量、pH值和温度实现快速准确的控制，同时还能够通过触摸屏实时显示并储存记录整个运输过程中的各项数据，操作人员只需要点击触摸屏就可以完成相应的控制任务，解除了以往活鱼运输过程中操作人员繁重的体力劳动。
Claims (1)
1.一种淡水鱼低温保活运输装置，其特征在于：
设置有PLC控制系统（100）、增氧系统（200）、鱼箱（300）、水循环系统（400）、冷热水机组（500）和过滤系统（490）；
增氧系统（200）、鱼箱（300）、水循环系统（400）、过滤系统（430）和冷热水机组（500）依次连接；
所述的PLC控制系统（100）设置有触摸屏（120）、PLC控制器（130）和信号检测模块（140）；
信号检测模块（140）、PLC控制器（130）和触摸屏（120）依次连接；
信号检测模块（140）包括pH仪（141）、溶氧仪（142）、温度传感器（143）和流量开关（144）；其中pH仪（141）和溶氧仪（142）安装在鱼箱（300）内；温度传感器（143）和流量开关（144）依次安装于冷热水机组（500）出水口处；
所述的增氧系统设置有增氧泵（210）、输气管（220）和纳米微孔曝气管（230）；
增氧泵（210）、输气管（220）和纳米微孔曝气管（230）依次连接；
所述的鱼箱（300）设置有箱体（310）、箱盖（320）、排水阀（330）和推轮（340）；
所述箱体（310）为双层不锈钢结构，其中间层为隔热层（301）；箱体顶部装有橡胶防漏垫圈；箱体侧面中部、上部分别设有两个进水口（311），它们分别与水循环系统（400）的管道连接；箱体底部设有进气孔（312），进气孔（312）与增氧系统（200）的输气管（220）连接；箱体底部设有吸水孔（314），其与水循环系统（400）的管道连接；箱体底部一侧设有排水口（313），排水口（313）处安装有排水管及排水阀（330），箱体底部还装有橡胶减震垫及带锁紧机构的推轮（340）；
箱盖（320）为折叠形，中间安装合页（324），箱盖上面设有一个弯曲的排气管（321），排气管旁边开有两个安装pH仪（141）和溶氧仪（142）的安装孔（322），箱盖边缘装有橡胶防漏垫圈；
所述的水循环系统（400）设置有水泵（410）、旁路电磁阀（420）、第一水管（411）、第二水管（412）、第三水管（450）、出水嘴（460）、喷淋头（470）、第一进水阀（481）、第二进水阀（482）和吸水嘴（490）；
水泵（410）的出水口与第一水管（411）、第二水管（412）连接，其中第一水管（411）连接旁路电磁阀（420），第二水管（412）与过滤系统（430）相连，第一水管和第二水管通过三通连接到冷热水机组（500）的入水口，在冷热水机组（500）的出水口依次装有温度传感器（143）、第三水管（450）和流量开关（144），第三水管（450）的另一端通过三通与第一进水阀（481）和第二进水阀（482）分两路进入鱼箱（300），一路从箱体中部进入并连接出水嘴（460），另一路从箱体上部进入并连接喷淋头（470）；
所述的过滤系统（430）设置有过滤电磁阀（431）和过滤器（432）；所述的过滤电磁阀（431）与过滤器（432）依次串联连接。
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