CN104969885A - 一种海水网箱养鱼系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海水网箱养鱼系统及方法，包括：数据库，其用于存储养殖鱼类的适宜生长参数及所述养殖鱼类在各生长阶段的正常呼吸频率和呼吸量；超声波检测模块，其向海水网箱的多个方向辐射超声波脉冲信号，并接收反射超声波脉冲信号；监控模块，其监控并采集海水网箱的水体内部及水面上的视频及图片信息；水质分析模块，其检测海水网箱内多种水质参数；显示模块，其显示所述监控模块采集海水网箱的水体内部及水面上的视频及图片信息；控制模块；网络模块，其通过网络将控制模块发送的信息传给工作人员的移动终端。本发明可在无人操作的情况下完成检测，使工作人员更加实时了解养殖鱼类的生长环境及生长状态，并根据具体情况调整鱼类水体环境。
Description
技术领域
本发明涉及海水网箱养殖系统及方法。更具体地说，本发明涉及一种在无人操作的情况下完成检测，并能使工作人员更加实时了解养殖鱼类的生长环境及生长状态，并根据具体情况调整鱼类水体环境的海水网箱养殖系统及方法。
背景技术
人类对食物的需求导致了海水养殖业的迅速发展，特别在近海洋渔业资源衰退以后，海水养殖已成为海洋渔业的重要部分，对补充人们的食物来源及蛋白质营养起着十分重要的作用。目前，以网箱养殖为主的海水养殖，其形成德尔海水网箱养殖系统作为一种高密度、高投饵的人工养殖生态系统，从系统整体上看具有输入物质量大、产出量高等特点。但现有的海水网箱养殖系统仍然存在着一些问题，例如因不能实时的了解海水网箱内的水体情况以及养殖情况或了解不全面，而不能及时的调节水体环境，影响养殖物种的生长，并造成一定的损失。
鉴于以上，亟待有一种能在无人操作的情况下就可完成检测和分析，并能使工作人员更加实时了解养殖鱼类的生长环境及生长状态，并根据具体情况调整鱼类水体环境的海水网箱养殖系统及方法。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是通过建立智能化，信息化的海水网箱养殖系统，实现在无人操作下即可完成对海水网箱内部及水面情况的检测和分析。
本发明还有一个目的是根据海水网箱养殖系统建立的养殖方法，可根据具体情况实时的调整养殖鱼类的水体环境。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种海水网箱养鱼系统，其特征在于，包括：
数据库，其用于存储养殖鱼类的适宜生长参数及所述养殖鱼类在各生长阶段的正常呼吸频率和呼吸量；
超声波检测模块，其用于向海水网箱的多个方向辐射超声波脉冲信号，并接收海水网箱内养殖鱼类的反射超声波脉冲信号；
监控模块，其用于监控并采集海水网箱的水体内部及水面上的视频及图片信息；
水质分析模块，其检测所述海水网箱内多种水质参数；
显示模块，其用于显示所述监控模块采集所述海水网箱的水体内部及水面上的视频及图片信息；
控制模块，其用于控制所述监控模块、所述水质分析模块和所述超声波检测模块；
网络模块，其通过网络将控制模块发送的信息传给工作人员的移动终端；
其中，所述水质分析模块将多种水质参数上传至所述控制模块，所述超声波检测模块将海水网箱内养殖鱼类的反射超声波脉冲信号上传至所述控制模块，所述控制模块将其转换为所述养殖鱼类的呼吸频率和呼吸量，所述控制模块从所述数据库调取养殖鱼类的适宜生长参数及养殖鱼类在各生长阶段的正常呼吸频率和呼吸量，并与所述养殖鱼类的呼吸频率和呼吸量进行比较生成比较结果，所述控制模块将所述多种水质参数和所述比较结果生成带有时间的第一文件；所述监控模块将海水网箱的水体内部及水面上的视频及图片信息上传至所述控制模块，所述控制模块将其生成带有时间的第二文件；所述控制模块将带有时间的第二文件发送至所述显示模块，所述控制模块将所述带有时间的第一文件和带有时间的第二文件发送至所述网络模块，所述网络模块通过网络将所述带有时间的第一文件以短信的形式传送至工作人员的移动终端，将所述带有时间的第二文件传送至工作人员的微信或QQ，在有wifi的情况下，工作人员可通过微信或QQ查看所述带有时间的第二文件中的海水网箱内及海面上的视频及图片信息，在没有wifi的情况下，工作人员可查看短信了解所述海水网箱的情况。在无人操作的情况下，海水网箱系统完成了对海水网箱内部和水面上的信息检索，然后通过网络将全部信息发送到工作人员的移动终端，工作人员可通过手机或显示器查看视频或照片，通过短信查看水质数据及养殖鱼类的生长情况。该系统可使工作人员更实时、更全面的了解水体情况和鱼类情况，并能在紧急状态下做出及时的补救方案。
优选的是，其中，所述海水网箱的水体内部及水面上的视频及图片信息包括养殖鱼类的活动情况、水面情况、海水网箱底部情况以及海水网箱内藻类的生长情况。
优选的是，其中，所述水质分析模块为水质分析仪，用于测定水温、水的浊度、pH值、氧含量、氮含量、金属元素及放射性物质浓度；第一升降平台，其位于所述海水网箱的中心，所述水质分析仪设置在所述第一升降平台上。
优选的是，其中，所述监控模块设置为包括至少四个防水摄像机，分别为第一防水摄像机、第二防水摄像机、第三防水摄像机和第四防水摄像机；其中，所述海水网箱为多个海水网箱形成的方形结构，第一防水摄像机和第三防水摄像机设置为用于监测并采集不同海水网箱的水体内部的视频及图片信息；第二防水摄像机和第四防水摄像机用于监测并采集不同海水网箱的水面上的视频及图片信息；第二升降平台和第三升降平台，其上分别设置第一防水摄像机和第三防水摄像机。
优选的是，其中，所述第一防水摄像机、第二防水摄像机、第三防水摄像机和第四防水摄像机分别设置在所述方形结构的四角。
一种海水网箱养鱼方法，包括以下步骤：
步骤一、分别建立超声波检测模块、监控模块、水质分析模块、显示模块、控制模块和网络模块；
步骤二、所述超声波检测模块在预定的时间内向海水网箱的多个方向辐射超声波脉冲信号，并接收海水网箱内养殖鱼类的反射超声波脉冲信号，将其上传至所述控制模块；在预定的时间内，所述控制模块控制第一升降平台下降到距离所述海水网箱的箱底1m～4m处，水质分析模块检测所述海水网箱内多种水质参数，并将所述多种水质参数上传至所述控制模块；
步骤三、所述控制模块控制监控模块中的第二升降平台和第三升降平台下降到距离海水网箱的箱底1.5m～3m处，所述控制模块控制第一防水摄像机和第三防水摄像机采集海水网箱水体内部的视频及图片信息，所述控制模块控制第二防水摄像机和第四防水摄像机采集海水网箱水面上的视频及图片信息，控制模块，所述控制模块控制所述第二升降平台和所述第三升降平台上升到海面以上，所述监控模块将海水网箱的水体内部及水面上的视频及图片信息上传至所述控制模块；
步骤四、所述控制模块将所述反射的超声波脉冲信号进行处理生成养殖鱼类的呼吸频率和呼吸量，所述控制模块从数据库调取养殖鱼类的适宜生长参数及所述养殖鱼类在各生长阶段的正常呼吸频率和呼吸量，并与接收到的所述养殖鱼类的呼吸频率和呼吸量进行比较生成比较结果，所述控制模块将所述多种水质参数和所述比较结果生成带有时间的第一文件；所述控制模块将所述海水网箱水体内部及水面上的视频及图片信息生成带有时间的第二文件；
步骤五、所述控制模块将带有时间的第二文件发送至所述显示模块以显示所述海水网箱的水体内部及水面上的视频及图片信息，所述控制模块将所述带有时间的第一文件和带有时间的第二文件发送至所述网络模块，所述网络模块通过网络将所述带有时间的第一文件以短信的形式传送至工作人员的移动终端，将所述带有时间的第二文件传送至工作人员的微信或QQ；其中，工作人员可通过移动终端或显示模块浏览所述带有时间的第二文件。
优选的是，其中，所述预定的时间具体为：
当海平面上的大气压为1个标准大气压时，所述控制模块控制所述水质分析模块每隔两天检测所述海水网箱内多种水质参数；
当海平面上的大气压小于1个标准大气压时，所述控制模块控制所述水质分析模块每隔4小时检测所述海水网箱内多种水质参数；
在紧急情况下，所述控制模块控制所述水质分析模块随时检测所述海水网箱内多种水质参数。
优选的是，其中，所述水质分析模块的单次水质分析时间为2min～5min；所述监控模块的单次监控时间为5min～10min；所述超声波检测模块的单次检测时间为1min～3min。
本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明在无人操作的情况下，海水网箱系统完成了对海水网箱内部和水面上的信息检索，然后通过网络将全部信息发送到工作人员的移动终端，工作人员可通过手机或显示器查看视频或照片，通过短信查看水质数据及养殖鱼类的生长情况。该系统可使工作人员更实时、更全面的了解水体情况和鱼类情况，并能在紧急状态下做出及时的补救方案。
2、本发明建立的多个防水摄像机实现了对海水网箱水体内部及水面上多个方向、多个角度进行监控，使得工作人员全面的了解养殖鱼类的生长情况。
3、本发明的海水网箱系统及方法适用范围广，不仅可用于海水养殖，也适用于人工模拟的海水养殖。
4、本发明根据实际的大气压情况，也就是天气状况，从而确定了在不同的时间间隔对海水网箱进行检测和分析，并且在紧急情况下，可随时对其进行检测，这样使得检测更合理，也利于工作人员根据紧急情况对水体环境对调整。
5、本发明提供的海水网箱养鱼系统和方法可及时的调整养殖鱼类的生长环境及各种突发情况，为鱼类的生长提供了适宜的生长环境，且在一定程度上降低了劳动强度，同时能实现较优的经济效果。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明海水网箱养鱼系统的结构示意图。
图2为本发明的模块示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本发明提供了一种海水网箱养鱼系统，包括：
数据库，其用于存储养殖鱼类的适宜生长参数及所述养殖鱼类在各生长阶段的正常呼吸频率和呼吸量；
超声波检测模块，其用于向海水网箱的多个方向辐射超声波脉冲信号，并接收海水网箱内养殖鱼类的反射超声波脉冲信号；
监控模块，其用于监控并采集海水网箱的水体内部及水面上的视频及图片信息；
水质分析模块，其检测所述海水网箱内多种水质参数；
显示模块，其用于显示所述监控模块采集所述海水网箱的水体内部及水面上的视频及图片信息；
控制模块，其用于控制所述监控模块、所述水质分析模块和所述超声波检测模块；
网络模块，其通过网络将控制模块发送的信息传给工作人员的移动终端；
其中，所述水质分析模块将多种水质参数上传至所述控制模块，所述超声波检测模块将海水网箱内养殖鱼类的反射超声波脉冲信号上传至所述控制模块，所述控制模块将其转换为所述养殖鱼类的呼吸频率和呼吸量，所述控制模块从所述数据库调取养殖鱼类的适宜生长参数及养殖鱼类在各生长阶段的正常呼吸频率和呼吸量，并与所述养殖鱼类的呼吸频率和呼吸量进行比较生成比较结果，所述控制模块将所述多种水质参数和所述比较结果生成带有时间的第一文件；所述监控模块将海水网箱的水体内部及水面上的视频及图片信息上传至所述控制模块，所述控制模块将其生成带有时间的第二文件；所述控制模块将带有时间的第二文件发送至所述显示模块，所述控制模块将所述带有时间的第一文件和带有时间的第二文件发送至所述网络模块，所述网络模块通过网络将所述带有时间的第一文件以短信的形式传送至工作人员的移动终端，将所述带有时间的第二文件传送至工作人员的微信或QQ，在有wifi的情况下，工作人员可通过微信或QQ查看所述带有时间的第二文件中的海水网箱内及海面上的视频及图片信息，在没有wifi的情况下，工作人员可查看短信了解所述海水网箱的情况。在无人操作的情况下，海水网箱系统完成了对海水网箱内部和水面上的信息检索，然后通过网络将全部信息发送到工作人员的移动终端，工作人员可通过手机或显示器查看视频或照片，通过短信查看水质数据及养殖鱼类的生长情况。该系统可使工作人员更实时、更全面的了解水体情况和鱼类情况，并能在紧急状态下做出及时的补救方案。
上述方案中，所述海水网箱的水体内部及水面上的视频及图片信息包括养殖鱼类的活动情况、水面情况、海水网箱底部情况以及海水网箱内藻类的生长情况。
在另一个实施例中，所述水质分析模块为水质分析仪，用于测定水温、水的浊度、pH值、氧含量、氮含量、金属元素及放射性物质浓度；第一升降平台2，其位于所述海水网箱的中心，所述水质分析仪3设置在所述第一升降平台上。
在另一个实施例中，所述监控模块设置为包括至少四个防水摄像机，分别为第一防水摄像机4、第二防水摄像机5、第三防水摄像机6和第四防水摄像机7；其中，所述海水网箱1为多个海水网箱形成的方形结构，第一防水摄像机4和第三防水摄像机6设置为用于监测并采集不同海水网箱的水体内部的视频及图片信息；第二防水摄像机5和第四防水摄像机7用于监测并采集不同海水网箱的水面上的视频及图片信息；第二升降平台8和第三升降平台9，其上分别设置第一防水摄像机4和第三防水摄像机6。
在另一个实施例中，所述第一防水摄像机4、第二防水摄像机5、第三防水摄像机6和第四防水摄像机7分别设置在所述方形结构的四角。
本发明提供了一种海水网箱养殖方法，包括以下步骤：
步骤一、分别建立超声波检测模块、监控模块、水质分析模块、显示模块、控制模块和网络模块；
步骤二、所述超声波检测模块在预定的时间内向海水网箱的多个方向辐射超声波脉冲信号，并接收海水网箱内养殖鱼类的反射超声波脉冲信号，将其上传至所述控制模块；在预定的时间内，所述控制模块控制第一升降平台下降到距离所述海水网箱的箱底1m～4m处，水质分析模块检测所述海水网箱内多种水质参数，并将所述多种水质参数上传至所述控制模块；
步骤三、所述控制模块控制监控模块中的第二升降平台和第三升降平台下降到距离海水网箱的箱底1.5m～3m处，所述控制模块控制第一防水摄像机和第三防水摄像机采集海水网箱水体内部的视频及图片信息，所述控制模块控制第二防水摄像机和第四防水摄像机采集海水网箱水面上的视频及图片信息，控制模块，所述控制模块控制所述第二升降平台和所述第三升降平台上升到海面以上，所述监控模块将海水网箱的水体内部及水面上的视频及图片信息上传至所述控制模块；
步骤四、所述控制模块将所述反射的超声波脉冲信号进行处理生成养殖鱼类的呼吸频率和呼吸量，所述控制模块从数据库调取养殖鱼类的适宜生长参数及所述养殖鱼类在各生长阶段的正常呼吸频率和呼吸量，并与接收到的所述养殖鱼类的呼吸频率和呼吸量进行比较生成比较结果，所述控制模块将所述多种水质参数和所述比较结果生成带有时间的第一文件；所述控制模块将所述海水网箱水体内部及水面上的视频及图片信息生成带有时间的第二文件；
步骤五、所述控制模块将带有时间的第二文件发送至所述显示模块以显示所述海水网箱的水体内部及水面上的视频及图片信息，所述控制模块将所述带有时间的第一文件和带有时间的第二文件发送至所述网络模块，所述网络模块通过网络将所述带有时间的第一文件以短信的形式传送至工作人员的移动终端，将所述带有时间的第二文件传送至工作人员的微信或QQ；其中，工作人员可通过移动终端或显示模块浏览所述带有时间的第二文件。
在其中一个实施例中，所述预定的时间具体为：
当海平面上的大气压为1个标准大气压时，所述控制模块控制所述水质分析模块每隔两天检测所述海水网箱内多种水质参数；
当海平面上的大气压小于1个标准大气压时，所述控制模块控制所述水质分析模块每隔4小时检测所述海水网箱内多种水质参数；
在紧急情况下，所述控制模块控制所述水质分析模块随时检测所述海水网箱内多种水质参数。
在另一个实施例中，所述水质分析模块的单次水质分析时间为2min～5min；所述监控模块的单次监控时间为5min～10min；所述超声波检测模块的单次检测时间为1min～3min。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (8)
1.一种海水网箱养鱼系统，其特征在于，包括：
数据库，其用于存储养殖鱼类的适宜生长参数及所述养殖鱼类在各生长阶段的正常呼吸频率和呼吸量；
超声波检测模块，其用于向海水网箱的多个方向辐射超声波脉冲信号，并接收海水网箱内养殖鱼类的反射超声波脉冲信号；
监控模块，其用于监控并采集海水网箱的水体内部及水面上的视频及图片信息；
水质分析模块，其检测所述海水网箱内多种水质参数；
显示模块，其用于显示所述监控模块采集所述海水网箱的水体内部及水面上的视频及图片信息；
控制模块，其用于控制所述监控模块、所述水质分析模块和所述超声波检测模块；
网络模块，其通过网络将控制模块发送的信息传给工作人员的移动终端；
其中，所述水质分析模块将多种水质参数上传至所述控制模块，所述超声波检测模块将海水网箱内养殖鱼类的反射超声波脉冲信号上传至所述控制模块，所述控制模块将其转换为所述养殖鱼类的呼吸频率和呼吸量，所述控制模块从所述数据库调取养殖鱼类的适宜生长参数及养殖鱼类在各生长阶段的正常呼吸频率和呼吸量，并与所述养殖鱼类的呼吸频率和呼吸量进行比较生成比较结果，所述控制模块将所述多种水质参数和所述比较结果生成带有时间的第一文件；所述监控模块将海水网箱的水体内部及水面上的视频及图片信息上传至所述控制模块，所述控制模块将其生成带有时间的第二文件；所述控制模块将带有时间的第二文件发送至所述显示模块，所述控制模块将所述带有时间的第一文件和带有时间的第二文件发送至所述网络模块，所述网络模块通过网络将所述带有时间的第一文件以短信的形式传送至工作人员的移动终端，将所述带有时间的第二文件传送至工作人员的微信或QQ，在有wifi的情况下，工作人员可通过微信或QQ查看所述带有时间的第二文件中的海水网箱内及海面上的视频及图片信息，在没有wifi的情况下，工作人员可查看短信了解所述海水网箱的情况。
2.如权利要求1所述的海水网箱养鱼系统，其特征在于，所述海水网箱的水体内部及水面上的视频及图片信息包括养殖鱼类的活动情况、水面情况、海水网箱底部情况以及海水网箱内藻类的生长情况。
3.如权利要求1所述的海水网箱养鱼系统，其特征在于，所述水质分析模块为水质分析仪，用于测定水温、水的浊度、pH值、氧含量、氮含量、金属元素及放射性物质浓度；第一升降平台，其位于所述海水网箱的中心，所述水质分析仪设置在所述第一升降平台上。
4.如权利要求1所述的海水网箱养鱼系统，其特征在于，所述监控模块设置为包括至少四个防水摄像机，分别为第一防水摄像机、第二防水摄像机、第三防水摄像机和第四防水摄像机；其中，所述海水网箱为多个海水网箱形成的方形结构，第一防水摄像机和第三防水摄像机设置为用于监测并采集不同海水网箱的水体内部的视频及图片信息；第二防水摄像机和第四防水摄像机用于监测并采集不同海水网箱的水面上的视频及图片信息；第二升降平台和第三升降平台，其上分别设置第一防水摄像机和第三防水摄像机。
5.如权利要求1所述的海水网箱养鱼系统，其特征在于，所述第一防水摄像机、第二防水摄像机、第三防水摄像机和第四防水摄像机分别设置在所述方形结构的四角。
6.一种如权利要求1所述的海水网箱养鱼方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、分别建立超声波检测模块、监控模块、水质分析模块、显示模块、控制模块和网络模块；
步骤二、所述超声波检测模块在预定的时间内向海水网箱的多个方向辐射超声波脉冲信号，并接收海水网箱内养殖鱼类的反射超声波脉冲信号，将其上传至所述控制模块；在预定的时间内，所述控制模块控制第一升降平台下降到距离所述海水网箱的箱底1m～4m处，水质分析模块检测所述海水网箱内多种水质参数，并将所述多种水质参数上传至所述控制模块；
步骤三、所述控制模块控制监控模块中的第二升降平台和第三升降平台下降到距离海水网箱的箱底1.5m～3m处，所述控制模块控制第一防水摄像机和第三防水摄像机采集海水网箱水体内部的视频及图片信息，所述控制模块控制第二防水摄像机和第四防水摄像机采集海水网箱水面上的视频及图片信息，控制模块，所述控制模块控制所述第二升降平台和所述第三升降平台上升到海面以上，所述监控模块将海水网箱的水体内部及水面上的视频及图片信息上传至所述控制模块；
步骤四、所述控制模块将所述反射的超声波脉冲信号进行处理生成养殖鱼类的呼吸频率和呼吸量，所述控制模块从数据库调取养殖鱼类的适宜生长参数及所述养殖鱼类在各生长阶段的正常呼吸频率和呼吸量，并与接收到的所述养殖鱼类的呼吸频率和呼吸量进行比较生成比较结果，所述控制模块将所述多种水质参数和所述比较结果生成带有时间的第一文件；所述控制模块将所述海水网箱水体内部及水面上的视频及图片信息生成带有时间的第二文件；
步骤五、所述控制模块将带有时间的第二文件发送至所述显示模块以显示所述海水网箱的水体内部及水面上的视频及图片信息，所述控制模块将所述带有时间的第一文件和带有时间的第二文件发送至所述网络模块，所述网络模块通过网络将所述带有时间的第一文件以短信的形式传送至工作人员的移动终端，将所述带有时间的第二文件传送至工作人员的微信或QQ；其中，工作人员可通过移动终端或显示模块浏览所述带有时间的第二文件。
7.如权利要求6所述的海水网箱养鱼方法，其特征在于，所述预定的时间具体为：
当海平面上的大气压为1个标准大气压时，所述控制模块控制所述水质分析模块每隔两天检测所述海水网箱内多种水质参数；
当海平面上的大气压小于1个标准大气压时，所述控制模块控制所述水质分析模块每隔4小时检测所述海水网箱内多种水质参数；
在紧急情况下，所述控制模块控制所述水质分析模块随时检测所述海水网箱内多种水质参数。
8.如权利要求6所述的海水网箱养鱼方法，其特征在于，所述水质分析模块的单次水质分析时间为2min～5min；所述监控模块的单次监控时间为5min～10min；所述超声波检测模块的单次检测时间为1min～3min。
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