CN103883138B - 农渔立体生产自动化工程系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及农渔立体生产自动化工程系统,包括总控制系统、子控制系统和单元区控制系统,单元区控制系统包括水面作物种植系统和水体水生动物养殖系统。单元区内的农渔各项操作及水体净化均有监测设备将信息传入单元区控制终端计算机,由其根据反馈信息选择操作模块,整个过程中实现了精细化、自动化、机械化操作管理模式,使得农渔管理及时、准确、合理,在减少人工投入和劳动强度基础上,提高了经济效益并实现了可循环生产理念。

Description

农渔立体生产自动化工程系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种农渔立体种养综合系统,特别是采用计算机进行决策控制的农渔自动化生产系统。
背景技术
[0002] 近些年来,随着人口的迅速增长,工业的突飞猛进发展,人均耕地面积在逐年减少,与此同时粮食短缺的紧张状况也日益突出。特别是我国,耕地面积减少更为严重。据有关部门的统计,我国的耕地每年以700万亩的速度在逐年下降,目前,中国人均耕地面积由10多年前的1.58亩减少到1.38亩,仅为世界平均水平的40%,这不能不引起有关方面的极大重视。所以,一方面需要严格控制非农业占地,另一方面要挖掘资源潜力,如改进盐碱地,改进低产田,以及利用水域面积发展种植业等等,这些对缓解粮食紫张状况都是非常有意义的。
[0003]与此同时,我国的水产食品需求也步入了快速增长的时期,但是在人均耕地面积逐年减少的情况下,池塘、水库、河汊、海岸的养殖也已经饱和,要想增加水产产量,只能在速生品种和高产上做文章,如果能够既能在水域养殖同时进行水面栽培,是一项不错的选择。
[0004]目前,对水面作物栽培及水体水生动物养殖的立体种养方法和装置相关文献已作了报道:
[0005] 1、中国专利,名称:农产品立体种植养殖的方法,申请号:CN200910179324.5,公告号:CN101755581 B,申请人:孔赞荣,地址:浙江省宁波市镇海区蛟川街道炼化公司居民区184幢601室,发明人:孔赞荣,摘要:一种农业种植养殖的综合术,具体涉及二种植物一种动物的农产品立体种植养殖的方法,其主要是指丝瓜、水芹菜、螃蟹三位一体的立体种植养殖的方法。以实现高科技的农业种养殖业的高经济收益。丝瓜、水芹菜、螃蟹等农产品立体种植养殖的方法主要通过螃蟹池、水芹菜田等的建成与丝瓜、水芹菜的种植、培育,螃蟹的养殖及其病害的防治,实现二种植物:丝瓜、水芹菜,一种甲壳动物:螃蟹,农业三位一体的“丝瓜、水芹菜、螃蟹等农产品立体种植养殖的方法”,用此种方法种植养殖生产农产品成本低,产量高,效益好,使农业生产产品质量大为提高、产量、效益翻番,实现年亩产收入超万元,具有重要推广价值。
[0006] 2、中国专利,名称:生态型稻田养鳖方法,申请号:CN201010248065.X公开号:CN102369906 A,申请人:姚莉莉,地址:浙江省湖州市德清县武康镇民乐小区13幢1I室,发明人:姚莉莉,摘要:一种生态型稻田养鳖方法,包括稻田选择与准备、鳖苗放养、饲养及日常管理和做好常见鳖病的防治,其中稻田选择与准备应注意地势要低洼些,水源条件好,水流通畅,排灌方便;稻田开挖鳖沟,鳖沟上宽3米,底宽、深1.5米,长度根据稻田面积决定,占稻田总面积的20 %左右为宜;田中央建造一处沙滩,长5米,宽I米,高出正常水位0.8米。本发明以水稻种植为主,养殖甲鱼为辅的一种生态型稻鳖立体种养殖技术操作路线。一方面,稻田为鳖的生长提供了良好场所,另一方面鳖类的排泄物和食物碎肩作为水稻的有机肥料,在水稻吸收肥料生长的同时起到了净化围塘的作用,鳖又可为稻田疏松土壤和捕捉害虫,有效提高了鳖、提高了经济效益。
[0007] 3、中国专利,名称:一种连栋大棚葡萄园立体循环种养方法,申请号:CN201110245163.2,公告号:CN 102405812 B,申请人:江苏沿海地区农业科学研究所,地址:江苏省盐城市开放大道59号,发明人:杨智青;徐文华;丁海荣,摘要:一种连栋大棚葡萄园立体循环种养方法,该方法通过种养结合将连栋大棚葡萄园空间、地面资源高效利用,具体是在江苏沿海地区欧亚种葡萄避雨连栋大棚内种植优质牧草、养殖草鹅;形成牧草饲喂鹅,鹅排泄物增加土壤有机肥,供给于葡萄生产和牧草生长的“上果(葡萄)_中鹅-下草-粪肥田(排泄物)”的立体循环系统。本发明克服了葡萄园养鸡伤根、破坏土壤层、影响经济效益的弊端,应用本发明的葡萄园无需外来的任何肥料和农药,减少了发生虫草害,使得葡萄增产,增加鹅的生产效益。
[0008] 4、中国专利,名称:一种温室大棚上花下鱼立体养殖方法,申请号:CN201210381636.6,公告号:CN 102860213 B,申请人:淄博沐风蘭桂农业科技有限公司地址:山东省淄博市临淄区敬仲镇西周村88号,发明人:王坚;冀丽玲;王铮;吴桂花;于光斗;于光欣;于光辉,摘要:一种温室大棚上花下鱼立体养殖方法,属于花卉栽培和水产养殖领域,具体涉及一种大花蕙兰、罗非鱼的立体养殖方法。本发明通过对立体大棚中的各种条件的控制,实现在北方环境下使的大花蕙兰、罗非鱼能够同时生长且相互辅助。实现上花下鱼的养殖模式,达到花鱼双收的目的,可以有效提高大棚的单位面积产量,而且在花鱼供养的条件大大减少甚至避免了农药的使用,从而提高经济效益,具有节能、节地、节约人工、效益高的特点。
[0009] 5、中国专利,名称:一种水上种养结合器具及其制造方法,申请号:CN201210218342.1,公开号:CN102726242A,申请人:张朝峰,地址:江苏省苏州市高新区横塘街道西街17-204,发明人:张朝峰,摘要:设置在水面的可以同时用作植物栽培和鱼类养殖的装置,尤其涉及一种水上种养结合器具及其制造方法,主要由种植筏和网箱构成,其特征在于网箱上口四角分别固定在种植筏上,可以同时栽培水生植物和养殖鱼类,利用植物吸收水体的氮、磷等营养物质,改善和修复水质,提高养殖鱼类的生长速度和产品品质,达到生态环保和资源充分利用的目的。主权项:一种水上种养结合器具,主要由种植筏和网箱构成,其特征在于网箱上口四角分别固定在种植筏上。
[0010]以上文献均采用了立体种植的方法,实现了水体或土地资源的合理利用,具有节省空间、丰富种植模式的重要意义,但都没有采用计算机进行自动化控制,还沿用传统劳作模式进行农事操作,无法实现精细化处理,在大规模种植模块下,人力、资源均得不到最有效的利用;且随着刘易斯拐点的出现,劳动成本不断升高,迫切需要一种自动化立体种植模式的出现来应对农业劳动力危机。
发明内容
[0011]本发明的目的是针对我国人均耕地面积逐年减少,水产食品需求快速增长,以及农事操作繁重、劳动力短缺的问题,提供一种水面种植,水体养殖的立体种养方法,并且水面种植和水体养殖系统的监测和管理,全程使用计算机自动化控制。
[0012]本发明采用的技术方案如下:
[0013]农渔立体生产自动化工程系统,包括由总控制系统、子控制系统和单元区控制系统组成的三级控制系统。每个总控制系统至少包括两个子控制系统,每个子控制系统至少包括两个单元区控制系统。以这种三级控制系统的模式实现农渔大规模自动化生产。
[0014]所述单元区控制系统包括水面作物种植系统和水体水生动物养殖系统,具体为把农作物种在池塘水面浮床上,构成水面种植,水中养殖的立体种养空间。浮床种植的作物可以为水稻、瓜类、叶菜类如:空心菜、西洋菜、苦苣、生菜、京水菜和紫背菜;西红柿或花卉植物。水体可养殖的水生动物为鱼、青蛙、田螺、乌龟和虾。
[0015]水面作物种植系统又包括水面浮床、浮床移动装置、作物生长监测装置和农事操作机械化装置。水面浮床由纵向排列的三列浮床单体组成,每列单体除两端单体外两侧用塑料管做成固定航道;每列由若干个浮床单体紧密排列,各列之间留有水体透光道;中间一列靠近作业道路的一端设有工作区,浮床单体可按顺序浮移至工作区;浮床单体用塑料管作浮筒围成四方形浮床框体,框体内用塑料网作底以载荷培养基,浮床单体大小为4mX4m;也可根据实际需要另设计出其它规格。浮床移动装置包括喷射动力系统和浮床底部挡板;喷射动力系统为埋设在水底的高压水管和定向喷射高压喷枪,高压喷枪出口对着浮床底部挡板,底部挡板为横向和纵向交叉挡板,当开启高压水管阀门,高压喷枪能够将浮床挡板推移。作物生长监测装置为在单元区中心上空设置摄像头,对本元区的作物生长情况进行监测,并将监测信息输送给单元区控制系统终端计算机。农事操作机械化装置设置在工作区,由单元区控制系统终端计算机机控制,包括自动耕种机械、自动收获机械、自动施药装置和自动施肥装置。
[0016]水体水生动物养殖系统包括水体净化处理系统和水生动物养殖系统。水体净化处理系统由灌溉净化、微生物净化和净化带三部分构成。
[0017]水体净化控制可根据水质调节幅度大小分别由灌溉净化、微生物净化和净化带来完成。当需要大幅度调节水质时,通过调节进水阀和排水阀控制通过单元区的水流量来达到对本单元区水体净化的目的;当水质需要小幅度调节时,由机械自动从水体透光道或特定地点按需投入一定量的微生物制剂,通过微生物作用对水体进行净化;当上一单元区的污水顺水流方向流经净化带后,通过水生植物根系或微生物的净化作用,把污水净化再利用,达到水源利用最大化。
[0018]水生动物养殖系统由饲料投喂模块、水质增氧模块、水质与水生动物生长状况监测模块及捕捞模块四个模块组成;饲料投喂模块和捕捞模块都由单元区控制系统终端计算机控制;水质增氧模块通过高压水管压入高压空气来完成;水质与水生动物生长状况监测模块由在水体中设置的水质探测仪和水底摄像头来完成,监测数据传入单元区控制系统终端计算机;捕捞模块可根据需要利用饵料将水生动物诱入特制规格的笼子里即可捕捞。
[0019]所述农渔立体生产自动化工程系统的控制方法为:
[0020]①打开总控制系统的计算机,按编号收集、监测各子控制系统信息。
[0021]②由子控制系统按编号收集、监测各单元区控制系统信息。
[0022]③单元区系统控制步骤为:
[0023](一)、水面作物种植系统由计算机控制步骤:
[0024] a、单元区中心上空摄像头将作物生长发育过程中的监控信息传至本元区的计算机,分析信息后,确定农事操作类型。
[0025] b、水面浮床的定向移动控制:计算机确定目标浮床单体,然后给定向喷射高压喷枪下达指令,高压喷枪向单体底部挡板喷水形成推动力来推动浮床有序移动至工作区。
[0026] C、由计算机下达指令使用自动耕种机械、自动收获机械、自动施药装置或自动施肥装置进行任务操作。
[0027] d、任务完成后,计算机下达指令给定向喷射高压喷枪,使浮床顺序移动至指定位置。
[0028] e、信息记录,保存。
[0029] f、信息传送至子控制系统和总控制系统共享,保存。
[0030] (二)、水体水生动物养殖系统控制:
[0031] a、水体净化控制:根据水质调节幅度大小分别由灌溉净化、微生物净化和净化带来完成。
[0032]所述灌溉净化为:根据不同种水生动物对水质的要求,当水质调节幅度大时,由单元控制系统终端计算机下达指令,通过调节进水阀和排水阀控制通过单元区的水流量来达到对本单元区水体净化的目的。
[0033]所述微生物净化为:通过水质探测仪监测,当水质需要小幅度调节时,由单元控制系统终端计算机下达指令,由机械自动从水体透光道或特定地点按需投入一定量的微生物制剂,通过微生物作用对水体进行净化。
[0034]所述净化带为:在净化带水沟种植水生植物或投放微生物制剂,上一单元区的污水顺水流方向流经所述区域后,通过水生植物(如水葫芦)根系或微生物的净化作用,把污水净化再利用,达到水源利用最大化。
[0035] b、饲料投喂控制:由水底摄像头监测水生动物活动信息并传入单元区控制系统终端计算机,经信息分析,确定饲料投喂需求,计算机下达指令,由机械自动从水体透光道或特定地点投放t耳料。
[0036] C、水体增氧控制:水体中水质探测仪监测水体含氧量等水质信息,并传入单元控制系统终端计算机,当出现缺氧信息时,“水体质量控制模块”出现报警信号,计算机给定向喷射高压喷枪下达“压入高压空气”指令,确定操作时间,启动操作。
[0037] d、水生动物的捕捞控制:水底摄像头监测水生动物生长发育信息,并将数据传入单元区控制系统终端计算机,经信息分析,确定水生动物达到捕捞水平,由计算机控制,下达捕捞指令,将饵料投入特制规格的笼子,将水生动物引诱入笼子后,即可捕捞,捕捞后称重,由计算机记录信息O
[0038] e、各单元区控制系统计算机将信息传入子控制系统和总控制系统共享,保存。
[0039]本发明的有益效果为:
[0040] 1、立体种养,模式新颖,是传统农渔业生产模式的新突破。将作物种植到水面上的立体种养模式能有效地缓解土地资源有限性的压力,以及人口增长和耕地缩减的矛盾。充分利用现有的土地资源,提高资源利用率。
[0041 ] 2、种植养殖全程自动化,操作方便,节省人力。种在浮床上的农作物的播种、施肥、病虫防治、成熟收获,以及水质和水生生物的生长情况监测等工作都通过计算机来实现,免去农作物传统种植过程的坭土翻耕,中耕培土,除草喷药等一系列田间劳动,使农作物种植生产在室内实现全程机械化和自动化操作,农业生产工作者即可避免风吹日晒雨淋之苦。
[0042] 3、三级控制系统的设置,可轻松实现农渔大规模自动化生产。传统的立体种养,利用池塘或河池进行水面栽培会遇到种植单元广阔,需要用小船去护理农作物的问题,这就使得在广阔水面进行植物栽培变得较为麻烦,本发明设置总控制系统、子控制系统和单元区控制系统,层层对各浮床单体进行监测,并可对每个单体单独进行农事操作,使得大规模生产更为便捷。
[0043] 4、提高水体自净能力,改善养殖生态环境。人工浮床与池塘鱼类是一个天然的可循环生态模型,浮床上种植的植物根系自然延伸并悬浮于水体中,吸附、吸收水中的氨、氮、磷等有机污染物质,为水体中的鱼类和微生物提供生存和附着的条件,同时释放出抑制藻类生长的化合物,在植物、动物、昆虫以及微生物的共同作用下使环境水质得以净化,达到修复和重建水体生态系统的目的。
[0044] 5、工作有针对性、提高了工作效率。传统农业生产的施药施肥工作大多是全田操作,而本发明中的种植模块是可分割、可移动的单体,并且通过计算机对每个单体进行监测,这样在进行工作时就会有针对性,只需针对目标单体内的作物病虫害发生及需肥情况进行相应的农事操作,便可局部控制,针对性强,大大提高了工作效率。同时以单体操作代替全田操作,大大减少了化学药剂及肥料的施用,不仅节约了农本而且减轻了化肥、农药对环境的污染。
[0045] 6、省工省时。同上所述,在可移动的立体种养模式下,对不需施肥、施药或其它农事操作的模块不需再耗费人工、物料在上面,只需对有需要的单体模块就行操作即可,大大提高了工作效率,减少工作时间。
[0046] 7、经济效益提高。可移动浮床单体的建立还可以按照人们需求、市场需要种植不同农作物,降低了全田种植某一作物受市场价格变动影响大的风险,灵活种植可以提高经济效益。
附图说明
:
[0047]图1是本发明三级控制系统结构框图;
[0048]图2是本发明单元区控制系统图;
[0049 ]图3是本发明水体净化处理系统图。
[0050]图2中部件编号:1、框体;2、塑料网;3、横向移动挡板;4、纵向移动挡板;5、定向喷射高压喷枪;6、高压水管;7、水体透光道。
具体实施方式
[0051]发明人在广西壮族自治区来宾市象州县实施本发明,以下为本发明的一个优化实施例。
[0052]如图1所示,本发明实施的是一种农渔立体生产自动化工程系统,它包括总控制系统、子控制系统和单兀区控制系统;其中总控制系统至少包括两个子控制系统;子控制系统至少包括两个单元区控制系统;每个单元区控制系统包括水面作物种植系统和水体水生动物养殖系统;水面作物种植系统包括水面浮床、浮床移动装置、作物生长监测装置和农事操作机械化装置;水体水生动物养殖系统包括水体净化处理系统和水生动物养殖系统。
[0053]如图2所示,两个单元区控制系统组成一个子控制系统,两个子控制系统组成一个总控制系统,单元控制系统间有作业通道。
[0054]实施例中单元区控制系统由八个浮床单体组成,见图2,浮床单体面积为4mX4m,由框架1、塑料网2、横向移动挡板3、纵向移动挡板4,其中单体框架材料为以塑料管作浮筒围,网为塑料网,网上有水稻培养基;浮床移动装置为定向喷射高压喷枪5和高压水管6组成。水面浮床由纵向排列的3列浮床单体组成,每列单体除两端单体外两侧用塑料管做成固定航道,每列由3个浮床单体紧密排列,中间一列由两个浮床单体,空余位置为工作区,各列之间留有水体透光道7,用于为水体动物透光;高压水管设置在水体底部,连接定向喷射高压喷枪,并将其设置在每个单体浮床一侧,以便于可以直接喷向浮床单体底部挡板使其移动。
[0055]作物生长监测装置为可移动摄像头,设置在单元区控制系统的中间上空约3.5m高度,监控范围为一个单元区,即八个浮床单体。
[0056]农事操作机械化装置设置在工作区,里面配有单元区控制终端计算机、休息间、自动耕种机械、自动收获机械、自动施药装置和自动施肥装置。
[0057]自动耕种机械主要在单元区控制终端计算机的指令下进行水面作物的播种、插秧、育秧、移栽等工作。
[0058]自动收获机械主要在单元区控制终端计算机的指令下进行水面作物收割、脱粒、筛分、捆绑、称重、装卸等工作。
[0059]自动施药装置主要在单元区控制终端计算机的指令下进行药剂选择、混配、定量、稀释、定向喷雾或滴灌等工作。
[0060]自动施肥装置主要在单元区控制终端计算机的指令下进行肥料选择、混配、定向撒施或兑水稀释、喷雾、浇灌等工作。
[0061]水体净化处理系统见图3,由灌溉净化、微生物净化和净化带净化三种方法,可根据需要选择净化模式。
[0062]水生动物养殖系统由饲料投喂模块、水质增氧模块、水质与水生动物生长状况监测模块及捕捞模块四个模块组成,其中水质增氧通过高压水枪中压入高压空气实现;水质与水生动物生长状况监测由水质监测仪和水底摄像头组成,捕捞工具为捕捞笼。
[0063 ]在四个单元区控制系统上种植的作物为水稻,水体中养鱼。
[0064]每个单元区内的可移动摄像头、水质监测仪和水底摄像头与计算机相连,将信息传输后,计算机自动分析并指令以下模块的工作:定向高压喷枪捕捞自动耕种机械、自动收获机械、自动施药装置、自动施肥装置、鱼的饲喂、水体增氧、净化微生物投放。
[0065]单元区控制系统总信息传入子系统控制系统,再最终汇总到总控制系统,由总控制系统统一调控农渔管理。
[0066]本系统控制方法为:
[0067]①打开总控制系统的计算机,按编号收集、监测各子控制系统信息;
[0068]②由子控制系统按编号收集、监测各单元区控制系统信息;
[0069]③单元区系统控制步骤为:
[0070](一)、水面作物种植系统由计算机控制步骤:
[0071] a、单元区中心上空摄像头将水稻生长发育过程中的监控信息传至本元区的计算机,分析信息后,确定3号浮床单体水稻稻纵卷叶螟较为严重,计算机分析后需要用自动施药装置进行防治。
[0072] b、水面浮床的定向移动控制:计算机确定3号浮床单体,然后给各定向喷射高压喷枪下达指令,高压喷枪有序进行指令操作,向单体底部挡板喷水形成推动力来推动浮床有序移动至工作区,浮床单体移动顺序为:①-②-③-④-⑤-⑧-⑦-⑥。
[0073] c、由计算机下达指令使用自动施药装置进行药剂配制,调整喷头,对目标浮床水稻进行喷药等任务操作;
[0074] d、任务完成后,计算机下达指令给定向喷射高压喷枪,使浮床顺序移动至指定位置;
[0075] e、信息记录,保存;
[0076] f、信息传送至子控制系统和总控制系统共享,保存;
[0077] (二)、水体水生动物养殖系统控制:
[0078] a、水体净化控制:
[0079] al、单元区内水质监测仪监测水质信息后,将信息传入单元区控计算机,分析得出“大幅度调节”、“小幅度调节”信息,由计算机下达指令:“大幅度调节”,则进水阀和排水阀控制通过单元区的水流量进行调节,见图3,至本单元区水体净化;“小幅度调节”,指令净化微生物投放机械自动从水体透光道或特定地点按需投入规定量的微生物制剂,通过微生物作用对水体进行净化;
[0080] a2、净化带水质监测仪监测水体质量信息后,将信息传入单元区控制计算机,计算机会根据程序中编入的净化标准进行比对,若达不到净化标准,则依靠净化带区种植的水葫芦进行自动净化;若提示需加强净化时,则计算机下达投放净化微生物指令,在净化带水沟投放微生物制剂,净化达标后,可以放入单元区利用。
[0081] b、饲料投喂控制:由水底摄像头监测鱼生长和活动信息并传入单元区控制系统终端计算机,经信息分析,确定饲料投喂需求,计算机下达指令,由机械自动从水体透光道或特定地点投放t耳料;
[0082] C、水体增氧控制:水体中水质探测仪监测水体含氧量等水质信息,并传入单元控制系统终端计算机,当出现缺氧信息时,“水体质量控制模块”出现报警信号,计算机给定向喷射高压喷枪下达“压入高压空气”指令,确定操作时间,启动操作;
[0083] d、水生动物的捕捞控制:水底摄像头监测水生动物生长发育信息,并将数据传入单元区控制系统终端计算机,经信息分析,确定水生动物达到捕捞水平,由计算机控制,下达捕捞指令,将饵料投入特制规格的笼子,将水生动物引诱入笼子后,即可捕捞,捕捞后称重,由计算机记录信息;
[0084] e、各单元区控制系统计算机将信息传入子控制系统和总控制系统共享,保存。

Claims (8)

1.一种农渔立体生产自动化工程系统,其特征在于:所述系统包括总控制系统、子控制系统和单元区控制系统; 所述总控制系统至少包括两个子控制系统,子控制系统至少包括两个单元区控制系统; 所述单元区控制系统包括水面作物种植系统和水体水生动物养殖系统; 所述作物为水稻、水生叶菜、西红柿、瓜类或花卉植物; 所述水生动物为:鱼、青蛙、田螺、乌龟和虾; 所述水面作物种植系统包括水面浮床、浮床移动装置、作物生长监测装置和农事操作机械化装置; 所述水体水生动物养殖系统包括:水体净化处理系统和水生动物养殖系统; 所述水面浮床由纵向排列的三列浮床单体组成,每列单体除两端单体外两侧用塑料管做成固定航道;每列由若干个浮床单体紧密排列,各列之间留有水体透光道(7);中间一列靠近作业道路的一端设有工作区,浮床单体可按顺序浮移至工作区; 所述农事操作机械化装置设置在工作区,由单元区控制系统终端计算机机控制,包括自动耕种机械、自动收获机械、自动施药装置和自动施肥装置; 所述的浮床单体用塑料管作浮筒围成四方形浮床框体(1),框体内用塑料网(2)作底以载荷培养基。
2.根据权利要求1所述的农渔立体生产自动化工程系统,其特征在于:所述水生叶菜包括空心菜、西洋菜、苦苣、生菜、京水菜和紫背菜。
3.根据权利要求1所述的农渔立体生产自动化工程系统,其特征在于:所述浮床移动装置包括喷射动力系统和浮床底部挡板;喷射动力系统为埋设在水底的高压水管(6 )和定向喷射高压喷枪(5),浮床底部挡板为横向(3)和纵向(4)交叉挡板;高压喷枪出口对着浮床底部挡板。
4.根据权利要求1所述的农渔立体生产自动化工程系统,其特征在于:所述作物生长监测装置为在单元区中心上空设置摄像头,对本单元区的作物生长情况进行监测,并将监测信息输送给单元区控制系统终端计算机。
5.根据权利要求1所述的农渔立体生产自动化工程系统,其特征在于:所述水体净化处理系统由灌溉净化、微生物净化和净化带三部分构成。
6.根据权利要求1所述的农渔立体生产自动化工程系统,其特征在于:所述水生动物养殖系统由饲料投喂模块、水质增氧模块、水质与水生动物生长状况监测模块及捕捞模块四个模块组成;饲料投喂模块和捕捞模块都由单元区控制系统终端计算机控制;水质增氧模块通过高压水管压入高压空气来完成;水质与水生动物生长状况监测模块由在水体中设置的水质探测仪和水底摄像头来完成,监测数据传入单元区控制系统终端计算机;捕捞模块可根据需要利用饵料将水生动物诱入特制规格的笼子里即可捕捞。
7.权利要求1所述的农渔立体生产自动化工程系统,其特征在于:系统控制方法为: ①打开总控制系统的计算机,按编号收集、监测各子控制系统信息; ②由子控制系统按编号收集、监测各单元区控制系统信息; ③单元区系统控制步骤为: (一)、水面作物种植系统由计算机控制步骤: a、单元区中心上空摄像头将作物生长发育过程中的监控信息传至本元区的计算机,分析信息后,确定农事操作类型; b、水面浮床的定向移动控制:计算机确定目标浮床单体,然后给定向喷射高压喷枪(5)下达指令,高压喷枪(5)向单体底部挡板喷水形成推动力来推动浮床有序移动至工作区; c、由计算机下达指令使用自动耕种机械、自动收获机械、自动施药装置或自动施肥装置进行任务操作; d、任务完成后,计算机下达指令给定向喷射高压喷枪(5),使浮床顺序移动至指定位置; e、{目息记录,保存; f、信息传送至子控制系统和总控制系统共享,保存; (二)、水体水生动物养殖系统控制: a、水体净化控制:根据水质调节幅度大小分别由灌溉净化、微生物净化和净化带来完成; 所述灌溉净化为:根据不同种水生动物对水质的要求,当水质调节幅度大时,由单元控制系统终端计算机下达指令,通过调节进水阀和排水阀控制通过单元区的水流量来达到对本单元区水体净化的目的; 所述微生物净化为:通过水质探测仪监测,当水质需要小幅度调节时,由单元控制系统终端计算机下达指令,由机械自动从水体透光道或特定地点按需投入一定量的微生物制剂,通过微生物作用对水体进行净化; 所述净化带为:在净化带水沟种植水生植物或投放微生物制剂,上一单元区的污水顺水流方向流经所述区域后,通过水生植物根系或微生物的净化作用,把污水净化再利用,达到水源利用最大化; b、饲料投喂控制:由水底摄像头监测水生动物活动信息并传入单元区控制系统终端计算机,经信息分析,确定饲料投喂需求,计算机下达指令,由机械自动从水体透光道或特定地点投放t耳料; C、水体增氧控制:水体中水质探测仪监测水体含氧量等水质信息,并传入单元控制系统终端计算机,当出现缺氧信息时,“水体质量控制模块”出现报警信号,计算机给定向喷射高压喷枪下达“压入高压空气”指令,确定操作时间,启动操作; d、水生动物的捕捞控制:水底摄像头监测水生动物生长发育信息,并将数据传入单元区控制系统终端计算机,经信息分析,确定水生动物达到捕捞水平,由计算机控制,下达捕捞指令,将饵料投入特制规格的笼子,将水生动物引诱入笼子后,即可捕捞,捕捞后称重,由计算机记录信息; e、各单元区控制系统计算机将信息传入子控制系统和总控制系统共享,保存。
8.根据权利要求7所述的农渔立体生产自动化工程系统,其特征在于:所述水生植物为水葫芦。
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