CN106035161B - 一种基于物联网的智能水生物养殖系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的智能水生物养殖系统，主要采用无线网关将养殖箱的控制器与网络数据库连接，让用户登录网络数据库就可以查看到养殖箱的监测数据，然后在网络数据库发出命令给养殖箱控制器，控制养殖箱进行换水或者清洗养殖箱。本发明可以通过网络远程控制监控养殖箱，只要在有网络的情况下就可以登录网络数据库，即能实现网络用户通过物联网与无线传感网络及养殖箱控制器之间互联通信功能，可在任意时刻、任意地点实现远程控制养殖箱；并且能够根据需求对养殖箱里的水生物进行喂食，调节水温以及给养殖箱换水并且清洗养殖箱。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种基于物联网的智能水生物养殖系统。
背景技术
目前，在日常生活中，人们喜欢在家中或者办公室养一些金鱼、热带鱼、海马、水母类的水生物，而现在，人们主要还是采用鱼缸来饲养水生物。但是，现有的鱼缸存在许多的不足，已经无法满足人们的需求。例如，现在的鱼缸清洗和换水都特别的麻烦，需要先把干净的水装到鱼缸边上，提前把鱼弄出来，再把鱼缸的脏水排出倒掉。而且清洗也是一件非常费事的事情，清洗时容易把衣服弄湿，往往给鱼缸换水或者清洗，都要花费很长的时间。而且现在人们生活性质多样，经常会有出差或者外出旅游的情况，在家中无人时，还必须拜托旁人照料鱼缸里的鱼，这也给用户带来了很大的麻烦，非常的不方便。
发明内容
（一）要解决的技术问题
为了解决上述问题，本发明提出了一种基于物联网的智能水生物养殖系统。本发明可以通过网络远程控制监控养殖箱，只要在有网络的情况下就可以登录网络数据库，即能实现网络用户通过物联网与无线传感网络及养殖箱控制器之间互联通信功能，即能使用户随时随地对养殖箱环境及水生物的生活状态进行同步监控功能，可在任意时刻、任意地点实现远程控制养殖箱；并且能够根据需求对养殖箱里的水生物进行喂食，调节水温以及给养殖箱换水并且清洗养殖箱。
（二）技术方案
一种基于物联网的智能水生物养殖系统，包括：养殖箱、养殖箱控制器、无线传感网络设备、物联网无线网关和网络中心数据库服务器；所述的控制器设置有单片机总控制模块、电源模块、存储模块、无线传感模块、换水控制模块、视频模块、水温控制模块、喂食模块、捕捉控制模块和清洁控制模块，所述的无线传感模块、换水控制模块、视频模块、水温控制模块、喂食模块、捕捉控制模块和清洁控制模块分别各自与单片机总控制模块和电源模块连接；所述的存储模块与单片机总控制模块连接，所述的单片机总控制模块将视频模块接收到的视频和换水控制模块、水温控制模块、喂食模块、捕捉控制模块、清洁控制模块所工作记录的数据传输到存储模块中进行保存；所述的无线传感模块与无线传感网络设备无线连接；所述的养殖箱控制器通过无线传感网络设备和物联网无线网关连接，所述的物联网无线网关与网络中心数据库服务器连接，实现网络中心数据库服务器与养殖箱控制器的无线连接，在养殖箱控制器与网络中心数据库服务器连接时，养殖箱控制器会将存储卡里的视频和数据上传至网络中心数据库；所述的网络中心数据库服务器设置有网络界面，所述的网络界面上设置有查看视频和监控数据、水温设置、喂食、换水和清洁的栏目；用户通过在网络界面上的操作，最终实现网络中心数据库服务器对养殖箱控制器的远程控制。
进一步的，所述的养殖箱包括养殖箱本体和储水缸两大部分，所述的储水缸设置在养殖箱本体内部；所述的养殖箱本体包括进水装置、出水装置、观察调节装置、喂食装置、捕捉装置和清洁装置；所述的进水装置、出水装置、观察调节装置、喂食装置、捕捉装置和清洁装置均与养殖箱控制器连接；所述的进水装置设置在养殖箱的顶端，包括进水管和进水开关，所述的进水开关设置在进水管的末端；所述的出水装置包括出水管、出水总开关、限位开关和水位传感器，所述的出水管设置在养殖箱的底端，所述的出水总开关设置在出水管的始端；所述的限位开关和水位传感器连接，设置在养殖箱的内部；所述的观察调节装置包括水温调节装置和摄像头，所述的水温调节装置包括水温传感器、水温控制器、水温调节开关、加热装置和制冷装置，所述的水温传感器、水温调节开关、加热装置和制冷装置与水温控制器连接，水温传感器、加热装置和制冷装置设置在养殖箱内部的底端，所述的水温调节开关和水温控制器设置在养殖箱的外部底端；所述的喂食装置设置在缸口边缘，包括储食盒、喂食盒和限位柱，所述的喂食盒设置在储食盒的下方，所述的限位柱设置在储食盒与喂食盒的中间，控制食物的量；所述的捕捉装置包括捕捉控制器、红外传感器和捕捉网,所述的红外传感器和捕捉网与捕捉控制器连接；所述的清洁装置包括喷淋装置和可收缩式擦板。
进一步的，所述的捕捉网设置在养殖箱的顶端，包括360度可旋转式接头、三节不锈钢收缩杆和网兜；所述的360度可旋转式接头、三节不锈钢收缩杆和网兜之间通过螺母连接，使捕捉网在捕捉时能任意旋转调头，可以更方便捕捉。
进一步的，所述的捕捉网设置在储水箱一头的侧边。
进一步的，所述的喷淋装置和可收缩式擦板设置在养殖箱的顶端，所述的喷淋装置包括360度可旋转式接头、两节不锈钢收缩杆和喷淋头；所述的两节不锈钢收缩杆和喷淋头通过360度可旋转式接头与螺母连接；所述的可收缩式擦板包括360度可旋转式接头、两节不锈钢收缩杆和擦板，所述的两节不锈钢收缩杆和擦板通过360度可旋转式接头与螺母连接；在清洗养殖箱时可以随意旋转调头，使清洗更加方便。
进一步的，所述的所述的擦板为矩形擦板，外表面设置有毛刷和抹布，所述的抹布设置在中间，所述的毛刷设置在外围两侧。
进一步的，所述的养殖箱口设置有安置捕捉网、喷淋装置和可收缩式擦板的槽口，所述的槽口中设置有滑槽，所述的滑槽分别与捕捉网、喷淋装置和可收缩式擦板的不锈钢收缩杆的连接处设置有滑轮；使捕捉网、喷淋装置和可收缩式擦板在槽口中可以左右滑动。
进一步的，所述的摄像头和红外传感器设置在储水缸的一头。
进一步的，所述的储水缸门为收缩门，储水缸中设置有超声波自动清洗装置，在清洗养殖箱和储水缸自洁时，关上收缩门，使储水缸形成自闭空间。
进一步的，所述的储水缸设置有出水管和出水开关，所述的储水缸的出水管与养殖箱出水管相接。
进一步的，所述的限位开关和水位传感器设置在与储水箱高度平齐的同一水平线上。
进一步的，所述的进水装置与屋中水龙头连接，所述的出水装置与屋中排水管连接。
（三）有益效果
本发明提出的一种基于物联网的智能水生物养殖系统，与现有技术相比较，其具有以下有益效果：本发明可以通过网络远程控制监控养殖箱，只要在有网络的情况下就可以登录网络数据库，即能实现网络用户通过物联网与无线传感网络及养殖箱控制器之间互联通信功能，即能使用户随时随地对养殖箱环境及水生物的生活状态进行同步监控功能，可在任意时刻、任意地点实现远程控制养殖箱；并且能够根据需求对养殖箱里的水生物进行喂食，调节水温以及给养殖箱换水并且清洗养殖箱。
附图说明
图1是本发明的整体电路连接示意框图。
图2是本发明的网络界面示意图。
图3是本发明的养殖箱结构示意图。
图4是本发明的养殖箱结构示意图。
附图中的各标识：1-养殖箱、2-养殖箱控制器、3-储水缸、4-进水管、41-进水开关、5-出水管、51-出水总开关、52-限位开关、53-水位传感器、6-水温调节开关、7-储食盒、71-喂食盒、72-限位柱、8-红外传感器、9-摄像头、10-槽口、11-捕捉网、110-网兜、111-不锈钢收缩杆、12-螺母、13-喷淋头、14-擦板。
具体实施方式
如图1-2所示，一种基于物联网的智能水生物养殖系统，包括：养殖箱、养殖箱控制器、无线传感网络设备、物联网无线网关和网络中心数据库服务器；所述的控制器设置有单片机总控制模块、电源模块、存储模块、无线传感模块、换水控制模块、视频模块、水温控制模块、喂食模块、捕捉控制模块和清洁控制模块，所述的无线传感模块、换水控制模块、视频模块、水温控制模块、喂食模块、捕捉控制模块和清洁控制模块分别各自与单片机总控制模块和电源模块连接；所述的存储模块与单片机总控制模块连接，所述的单片机总控制模块将视频模块接收到的视频和换水控制模块、水温控制模块、喂食模块、捕捉控制模块、清洁控制模块所工作记录的数据传输到存储模块中进行保存；所述的无线传感模块与无线传感网络设备无线连接；所述的养殖箱控制器通过无线传感网络设备和物联网无线网关连接，所述的物联网无线网关与网络中心数据库服务器连接，实现网络中心数据库服务器与养殖箱控制器的无线连接，在养殖箱控制器与网络中心数据库服务器连接时，养殖箱控制器会将存储卡里的视频和数据上传至网络中心数据库；所述的网络中心数据库服务器设置有网络界面，所述的网络界面上设置有查看视频和监控数据、水温设置、喂食、换水和清洁的栏目；用户通过在网络界面上的操作，最终实现网络中心数据库服务器对养殖箱控制器的远程控制。
其中，所述的养殖箱包括养殖箱本体和储水缸两大部分，所述的储水缸设置在养殖箱本体内部；所述的养殖箱本体包括进水装置、出水装置、观察调节装置、喂食装置、捕捉装置和清洁装置；所述的进水装置、出水装置、观察调节装置、喂食装置、捕捉装置和清洁装置均与养殖箱控制器连接；所述的进水装置设置在养殖箱的顶端，包括进水管和进水开关，所述的进水开关设置在进水管的末端；所述的出水装置包括出水管、出水总开关、限位开关和水位传感器，所述的出水管设置在养殖箱的底端，所述的出水总开关设置在出水管的始端；所述的限位开关和水位传感器连接，设置在养殖箱的内部；所述的观察调节装置包括水温调节装置和摄像头，所述的水温调节装置包括水温传感器、水温控制器、水温调节开关、加热装置和制冷装置，所述的水温传感器、水温调节开关、加热装置和制冷装置与水温控制器连接，水温传感器、加热装置和制冷装置设置在养殖箱内部的底端，所述的水温调节开关和水温控制器设置在养殖箱的外部底端；所述的喂食装置设置在缸口边缘，包括储食盒、喂食盒和限位柱，所述的喂食盒设置在储食盒的下方，所述的限位柱设置在储食盒与喂食盒的中间，控制食物的量；所述的捕捉装置包括捕捉控制器、红外传感器和捕捉网,所述的红外传感器和捕捉网与捕捉控制器连接；所述的清洁装置包括喷淋装置和可收缩式擦板。
其中，所述的捕捉网设置在养殖箱的顶端，包括360度可旋转式接头、三节不锈钢收缩杆和网兜；所述的360度可旋转式接头、三节不锈钢收缩杆和网兜之间通过螺母连接，使捕捉网在捕捉时能任意旋转调头，可以更方便捕捉。
其中，所述的捕捉网设置在储水箱一头的侧边。
其中，所述的喷淋装置和可收缩式擦板设置在养殖箱的顶端，所述的喷淋装置包括360度可旋转式接头、两节不锈钢收缩杆和喷淋头；所述的两节不锈钢收缩杆和喷淋头通过360度可旋转式接头与螺母连接；所述的可收缩式擦板包括360度可旋转式接头、两节不锈钢收缩杆和擦板，所述的两节不锈钢收缩杆和擦板通过360度可旋转式接头与螺母连接；在清洗养殖箱时可以随意旋转调头，使清洗更加方便。
其中，所述的所述的擦板为矩形擦板，外表面设置有毛刷和抹布，所述的抹布设置在中间，所述的毛刷设置在外围两侧。
其中，所述的养殖箱口设置有安置捕捉网、喷淋装置和可收缩式擦板的槽口，所述的槽口中设置有滑槽，所述的滑槽分别与捕捉网、喷淋装置和可收缩式擦板的不锈钢收缩杆的连接处设置有滑轮；使捕捉网、喷淋装置和可收缩式擦板在槽口中可以左右滑动。
其中，所述的摄像头和红外传感器设置在储水缸的一头。
其中，所述的储水缸门为收缩门，储水缸中设置有超声波自动清洗装置，在清洗养殖箱和储水缸自洁时，关上收缩门，使储水缸形成自闭空间。
其中，所述的储水缸设置有出水管和出水开关，所述的储水缸的出水管与养殖箱出水管相接。
其中，所述的限位开关和水位传感器设置在与储水箱高度平齐的同一水平线上。
其中，所述的进水装置与屋中水龙头连接，所述的出水装置与屋中排水管连接。
其中，当用户在养殖箱边上时，可以直接调控养殖箱控制器进行换水、清洗、喂食和调控。当用户远行，不在边上时，可以登录网络中心数据库，在数据库中给养殖箱控制器下达喂食或者调控的命令；还可以通过摄像头捕捉到的水中的画面，自行判断需不需要换水或者清洗。在需要的情况下，可以下达换水或者清洗的命令。
当养殖箱换水时，下达养殖箱换水的命令给养殖箱控制器，养殖箱会打开出水总开关进行排水，当排水至水位的限位开关时，排水总开关会自动关闭。然后启动捕捉装置，红外传感器能感受到水生物的位置，红外传感器和捕捉网相护配合，将养殖箱中的鱼捕捉至储水缸中。水生物捕捉完毕后，养殖箱控制器会继续打开排水总开关，将水排清，然后关上排水总开关；继而打开进水开关，开始给养殖箱进水，当养殖箱里的水到达限位开关时，进水暂停；采用捕捉装置将储水缸中的水生物全部捕捉至养殖箱中；打开储水缸的排水开关，将储水缸的污水排尽，然后关上储水缸排水开关；再继续给养殖箱进水，直至养殖箱满了为止；清洗完毕。
当要清洗养殖箱时，会采用与以上相同的步骤将养殖箱中的水排完，关上储水缸的门，然后启动喷淋装置和擦板，开始清洗养殖箱；将养殖箱清洗好后，打开进水开关，开始给养殖箱进水，当养殖箱里的水到达限位开关时，进水暂停；打开储水缸的门，采用捕捉装置将储水缸中的水生物全部捕捉至养殖箱中；然后关上储水缸的门，打开储水缸的超声波自动清洗装置给储水缸自动清洗，将储水缸洗完后，打开储水缸的排水开关，将储水缸的污水排尽，然后关上储水缸排水开关；再继续给养殖箱进水，直至养殖箱满了为止；清洗完毕。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (9)
1.一种基于物联网的智能水生物养殖系统，包括：养殖箱、养殖箱控制器、无线传感网络设备、物联网无线网关和网络中心数据库服务器；
所述的养殖箱包括养殖箱本体和储水缸两大部分，所述的储水缸设置在养殖箱本体内部；养殖箱本体设置有捕捉装置，所述的捕捉装置包括捕捉控制器、红外传感器和捕捉网,所述的红外传感器和捕捉网与捕捉控制器连接；所述的捕捉网设置在养殖箱的顶端，包括360度可旋转式接头、三节不锈钢收缩杆和网兜；所述的360度可旋转式接头、三节不锈钢收缩杆和网兜之间通过螺母连接，使捕捉网在捕捉时能任意旋转调头；所述的捕捉网设置在储水箱一头的侧边；
所述的养殖箱控制器设置有单片机总控制模块、电源模块、存储模块、无线传感模块、换水控制模块、视频模块、水温控制模块、喂食模块、捕捉控制模块和清洁控制模块，所述的无线传感模块、换水控制模块、视频模块、水温控制模块、喂食模块、捕捉控制模块和清洁控制模块分别各自与单片机总控制模块和电源模块连接；所述的存储模块与单片机总控制模块连接，所述的单片机总控制模块将视频模块接收到的视频和换水控制模块、水温控制模块、喂食模块、捕捉控制模块、清洁控制模块所工作记录的数据传输到存储模块中进行保存；
所述的无线传感模块与无线传感网络设备无线连接；所述的养殖箱控制器通过无线传感网络设备和物联网无线网关连接，所述的物联网无线网关与网络中心数据库服务器连接，实现网络中心数据库服务器与养殖箱控制器的无线连接，在养殖箱控制器与网络中心数据库服务器连接时，养殖箱控制器会将存储卡里的视频和数据上传至网络中心数据库服务器；
所述的网络中心数据库服务器设置有网络界面，所述的网络界面上设置有查看视频和监控数据、水温设置、喂食、换水和清洁的栏目；用户通过在网络界面上的操作，最终实现网络中心数据库服务器对养殖箱控制器的远程控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能水生物养殖系统，其特征在于：所述的储水缸设置有出水管和出水开关，所述的储水缸的出水管与养殖箱出水管相接；所述的储水缸门为收缩门，储水缸中设置有超声波自动清洗装置，在清洗养殖箱和储水缸自洁时，关上收缩门，使储水缸形成自闭空间。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能水生物养殖系统，其特征在于：所述的养殖箱本体还包括进水装置、出水装置、观察调节装置、喂食装置和清洁装置；所述的进水装置、出水装置、观察调节装置、喂食装置和清洁装置均与养殖箱控制器连接；
所述的进水装置设置在养殖箱的顶端，包括进水管和进水开关，所述的进水开关设置在进水管的末端；
所述的出水装置包括出水管、出水总开关、限位开关和水位传感器，所述的出水管设置在养殖箱的底端，所述的出水总开关设置在出水管的始端；所述的限位开关和水位传感器连接，设置在养殖箱的内部；
所述的观察调节装置包括水温调节装置和摄像头，所述的水温调节装置包括水温传感器、水温控制器、水温调节开关、加热装置和制冷装置，所述的水温传感器、水温调节开关、加热装置和制冷装置与水温控制器连接，水温传感器、加热装置和制冷装置设置在养殖箱内部的底端，所述的水温调节开关和水温控制器设置在养殖箱的外部底端；
所述的喂食装置设置在缸口边缘，包括储食盒、喂食盒和限位柱，所述的喂食盒设置在储食盒的下方，所述的限位柱设置在储食盒与喂食盒的中间，控制食物的量；
所述的清洁装置包括喷淋装置和可收缩式擦板。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的智能水生物养殖系统，其特征在于：所述的喷淋装置和可收缩式擦板设置在养殖箱的顶端，所述的喷淋装置包括360度可旋转式接头、两节不锈钢收缩杆和喷淋头；所述的两节不锈钢收缩杆和喷淋头通过360度可旋转式接头与螺母连接；所述的可收缩式擦板包括360度可旋转式接头、两节不锈钢收缩杆和擦板，所述的两节不锈钢收缩杆和擦板通过360度可旋转式接头与螺母连接；在清洗养殖箱时可以随意旋转调头。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的智能水生物养殖系统，其特征在于：所述的擦板为矩形擦板，外表面设置有毛刷和抹布，所述的抹布设置在中间，所述的毛刷设置在外围两侧。
6.根据权利要求3所述的一种基于物联网的智能水生物养殖系统，其特征在于：所述养殖箱的箱口设置有安置捕捉网、喷淋装置和可收缩式擦板的槽口，所述的槽口中设置有滑槽，所述的滑槽分别与捕捉网、喷淋装置和可收缩式擦板的不锈钢收缩杆的连接处设置有滑轮；使捕捉网、喷淋装置和可收缩式擦板在槽口中可以左右滑动。
7.根据权利要求3所述的一种基于物联网的智能水生物养殖系统，其特征在于：所述的摄像头和红外传感器设置在储水缸的一头。
8.根据权利要求3所述的一种基于物联网的智能水生物养殖系统，其特征在于：所述的限位开关和水位传感器设置在与储水箱高度平齐的同一水平线上。
9.根据权利要求3所述的一种基于物联网的智能水生物养殖系统，其特征在于：所述的进水装置与屋中水龙头连接，所述的出水装置与屋中排水管连接。
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