CN106227075A - 基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业系统及方法 - Google Patents
基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106227075A CN106227075A CN201610861188.8A CN201610861188A CN106227075A CN 106227075 A CN106227075 A CN 106227075A CN 201610861188 A CN201610861188 A CN 201610861188A CN 106227075 A CN106227075 A CN 106227075A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- airborne
- unmanned plane
- aquatic products
- nitrite
- dissolved oxygen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 116
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 69
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 235000021050 feed intake Nutrition 0.000 claims abstract description 33
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 70
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 70
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 70
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 70
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 60
- DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N diphenylamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC1=CC=CC=C1 DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000003643 water by type Substances 0.000 claims description 19
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000009395 breeding Methods 0.000 claims description 11
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 9
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N Nitrous acid Chemical class ON=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 abstract description 3
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N nitrous oxide Inorganic materials [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 201000004624 Dermatitis Diseases 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
- G05D1/101—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业系统及方法,系统包括机载无人机飞行决策系统、机载水产品分布监测系统、机载作业环境监测系统、北斗导航模块、机载无人机飞行控制系统、机载精准投料系统以及云端服务器,机载无人机飞行决策系统分别与机载水产品分布监测系统、机载作业环境监测系统、北斗导航模块连接,机载水产品分布监测系统、机载作业环境监测系统、北斗导航模块与机载无人机飞行控制系统连接,机载无人机飞行控制系统与机载精准投料系统顺序连接,机载无人机飞行控制系统、机载精准投料系统均与云端服务器连接;本发明可实现无人机投料作业的精确控制,并可实现定时、定点、定量投喂饲料,降低养殖成本的同时,也可减少过量饲料投放对水产养殖带来的环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种水产养殖投料作业方法,尤其涉及一种基于无线传感网和北斗导航模块的无人机精准投料作业方法,属于农业技术领域。
背景技术
我国是世界渔业和水产养殖大国,水产品总产量和水产养殖总产量连续十多年居世界首位。近年来,我国水产品质量安全事件频发,引起社会各界广泛关注,也直接影响到我国水产品的对外贸易和国家形象。饲料是影响养殖水产品质量安全的三种主要投入品之一,与养殖水产品的质量安全关系非常密切。
精准投料技术既是降低养殖成本也是降低养殖环境污染的有效手段。传统人工投料具有成本高、效率低、投料不均匀、人体皮肤过敏等缺点。而农用无人机由于体积小、重量轻、运输方便、可垂直起降、飞行操控灵活,对于不同水域具有良好的适应性。因此不管在池塘养殖还是湖库养殖,都有广阔的应用前景。
有鉴于此,有必要发明一种基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业方法,以解决上述问题。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业系统及方法。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供了一种基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业系统,包括机载无人机飞行决策系统、机载水产品分布监测系统、机载作业环境监测系统、北斗导航模块、机载无人机飞行控制系统、机载精准投料系统以及云端服务器,所述机载无人机飞行决策系统分别与机载水产品分布监测系统、机载作业环境监测系统、北斗导航模块连接,所述机载水产品分布监测系统、机载作业环境监测系统、北斗导航模块与机载无人机飞行控制系统连接,所述机载无人机飞行控制系统与机载精准投料系统顺序连接,所述机载无人机飞行控制系统、机载精准投料系统均与云端服务器连接;
所述机载无人机飞行决策系统,用于根据无线传感网采集的环境信息为无人机提供作业依据,所述环境信息包括风速、风向、温湿度和降雨量;
所述机载作业环境监测系统,通过无线传感网实时采集作业环境和作业后水质环境信息,所述作业环境和作业后水质信息包括风速、风向、温湿度、养殖水域的溶解氧、亚硝酸盐、氨氮含量;
所述机载水产品分布监测系统,通过无线传感网实时采集水产品分布信息,所述水产品分布信息包括养殖水域的水产品密度;
所述北斗导航模块,用于获取无人机的飞行速度、飞行坐标;
所述机载无人机飞行控制系统,用于根据设定的作业路径并结合北斗导航模块,实时控制无人机飞行;
所述机载精准投料系统,通过无线传感网实时采集养殖水域的溶解氧、氨氮、亚硝酸盐含量信息,并结合水产品分布监测系统、机载无人机飞行控制系统进行定点定量精准投料;
所述云端服务器,用于通过曲线图、Web GIS形式显示作业环境信息、水质信息、水产品分布信息和无人机精准投料作业效果。
作为优选的技术方案,所述机载无人机飞行决策系统结合机载作业环境监测系统,根据无线传感网采集的风速、风向、温湿度、降雨量、溶解氧、亚硝酸盐、及氨氮环境信息为无人机提供作业依据。
作为优选的技术方案,所述机载水产品分布监测系统包括无线传感网节点、网关模块、云端服务器、北斗定位模块、溶解氧传感器、氨氮传感器、亚硝酸盐传感器、水下声学传感器,其中无线传感器节点与网关模块通过Zigbee网络进行连接,网关模块与云端服务器通过无线网络连接;系统将无线传感网采集到的养殖水域的水产品分布信息、溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量信息作为影响因子代入关联规则算法,实时分析获取养殖水域水产品密度信息;分析过程包括下述步骤:
通过无线传感网采集养殖水域的水产品分布信息、溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量信息;
将溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、水产品分布这些数值输入机载水产品分布监测系统;
系统将输入的溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量、水产品分布值代入关联规则算法并结合北斗定位模块得出养殖水域的水产品密度信息。
作为优选的技术方案,所述机载精准投料系统,可通过无线传感网和机载水产品分布监测系统获取水产养殖水域的溶解氧、氨氮、亚硝酸盐含量和水产品密度信息。系统将上述信息代入关联规则算法,分析预测投料量,基于实时预测得到的投料量,通过控制无人机投料装置的投料速度并结合无人机飞行控制系统控制无人机匀速飞行或悬停来对不同养殖密度的水域进行定点、定量投料作业,定点定量技术方案如下:
通过无线传感网和机载水产品分布监测系统获取养殖水域的水产品密度信息、溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量信息;
将溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、水产品密度这些数值输入机载精准投料系统;
系统将输入的溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量、水产品密度值代入关联规则算法并结合北斗定位模块得出养殖水域的投料量;
系统根据投料量,通过控制无人机投料装置的投料速度并结合无人机飞行控制系统控制无人机匀速飞行或悬停来对不同养殖密度的水域进行定点、定量投料作业。
作为优选的技术方案,所述机载无人机飞行控制系统,根据设定的作业路径,借助机载北斗导航模块,控制无人机悬停或自动飞行。
本发明提供了一种基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业方法,包括下述步骤:
S1、机载无人机飞行决策系统结合作业环境监测系统根据作业计划及无线传感网采集的风速、风向、温湿度、降雨量、溶解氧、亚硝酸盐、氨氮环境信息为无人机提供作业依据;
S2、北斗导航模块获取无人机的飞行速度、飞行坐标;
S3、机载无人机飞行控制系统根据设置的作业路径并结合北斗导航模块,控制飞机悬停或自动飞行;
S4、机载水产品分布监测系统预测养殖水域的水产品密度信息;
S5、机载精准投料系统结合水产品分布监测系统、机载无人机飞行控制系统进行定点定量精准投料;
S6、云端服务器通过曲线图、Web GIS的形式显示显示作业环境信息、水质信息、水产品分布信息和无人机精准投料作业效果。
作为优选的技术方案,所述机载无人机飞行决策系统结合机载作业环境监测系统根据无线传感网采集的风速、风向、温湿度、降雨量、溶解氧、亚硝酸盐、及氨氮环境信息为无人机作业提供决策依据,并实现无人机按需自动进行投料作业。
作为优选的技术方案,所述机载水产品分布监测系统包括无线传感网节点、网关模块、云端服务器、北斗定位模块、溶解氧传感器、氨氮传感器、亚硝酸盐传感器、水下声学传感器,其中无线传感器节点与网关模块通过Zigbee网络进行连接,网关模块与云端服务器通过无线网络连接,系统将无线传感网采集到的养殖水域的水产品分布信息、溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量信息作为影响因子代入关联规则算法,实时分析获取养殖水域水产品密度信息,分析过程包括下述步骤:
S41、通过无线传感网采集养殖水域的水产品分布信息、溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量信息;
S42、将溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、水产品分布这些数值输入机载水产品分布监测系统;
S43、系统将输入的溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量、水产品分布值代入关联规则算法并结合北斗定位模块得出养殖水域的水产品密度信息。
作为优选的技术方案,所述机载精准投料系统,可通过无线传感网和机载水产品分布监测系统获取水产养殖水域的溶解氧、氨氮、亚硝酸盐含量和水产品密度信息,系统将上述信息代入关联规则算法,分析预测投料量,基于实时预测得到的投料量,通过控制无人机投料装置的投料速度并结合无人机飞行控制系统控制无人机匀速飞行或悬停来对不同养殖密度的水域进行定点、定量投料作业,定点定量技术方案如下:
S51、通过无线传感网和机载水产品分布监测系统获取养殖水域的水产品密度信息、溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量信息;
S52、将溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、水产品密度这些数值输入机载精准投料系统;
S53、系统将输入的溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量、水产品密度值代入关联规则算法并结合北斗定位模块得出养殖水域的投料量;
S54、系统根据投料量,通过控制无人机投料装置的投料速度并结合无人机飞行控制系统控制无人机匀速飞行或悬停来对不同养殖密度的水域进行定点、定量投料作业。
本发明与现有技术相比,具有如下优点和有益效果:
1、本发明所述的一种基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业系统包括机载无人机飞行决策系统、机载水产品分布监测系统、机载作业环境监测系统、北斗导航模块、机载无人机飞行控制系统、机载精准投料系统以及云端服务器。
2、本发明机载无人机飞行决策系统结合作业环境监测系统根据作业计划及无线传感网采集的风速、风向、温湿度、降雨量、溶解氧、亚硝酸盐、氨氮等环境信息,可为无人机是否启动投料作业提供依据,并实现无人机按需自动进行投料作业。
3、本发明机载作业环境监测系统,用于根据无线传感网实时采集的作业环境和作业后水质环境信息,所述作业环境和作业后水质信息包括风速、风向、温湿度、养殖水域的溶解氧、亚硝酸盐、氨氮含量。
4、本发明机载无人机飞行控制系统,用于根据设定的作业路径并结合北斗导航模块,实时控制无人机悬停或飞行。
5、本发明机载精准投料系统,通过机载水产品分布监测系统获取水产养殖水域水产品密度信息,根据水产品密度信息并结合无人机飞行控制系统进行定点、定量投料作业,其中密度小的水域可匀速飞行投料,密度大的水域可悬停投料。最终实现定时、定点、定量投喂饲料,降低养殖成本的同时,也可减少过量饲料投放对水产养殖带来的环境污染。。
6、本发明云端服务器通过曲线图、Web GIS等形式显示作业环境信息、水质信息、水产品分布信息和无人机精准投料作业效果。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中无人机进行水产养殖精准投料作业方法的功能模块示意图;
图2为本发明具体实施方式中无人机进行水产养殖精准投料作业方法的工作流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示,本实施例基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业系统,包括机载无人机飞行决策系统、机载水产品分布监测系统、机载作业环境监测系统、北斗导航模块、机载无人机飞行控制系统、机载精准投料系统以及云端服务器,所述机载无人机飞行决策系统分别与机载水产品分布监测系统、机载作业环境监测系统、北斗导航模块连接,所述机载水产品分布监测系统、机载作业环境监测系统、北斗导航模块与机载无人机飞行控制系统连接,所述机载无人机飞行控制系统与机载精准投料系统顺序连接,所述机载无人机飞行控制系统、机载精准投料系统均与云端服务器连接;
所述机载无人机飞行决策系统,用于根据无线传感网采集的环境信息为无人机提供作业依据,所述环境信息包括风速、风向、温湿度和降雨量;
所述机载作业环境监测系统,通过无线传感网实时采集作业环境和作业后水质环境信息,所述作业环境和作业后水质信息包括风速、风向、温湿度、养殖水域的溶解氧、亚硝酸盐、氨氮含量;
所述机载水产品分布监测系统,用于根据无线传感网实时采集的水产品分布信息,所述水产品分布信息包括养殖水域的水产品密度;
所述北斗导航模块,用于获取无人机的飞行速度、飞行坐标;
所述机载无人机飞行控制系统,用于根据设定的作业路径并结合北斗导航模块,实时控制无人机飞行;
所述机载精准投料系统,通过无线传感网实时采集养殖水域的溶解氧、氨氮、亚硝酸盐含量信息,并结合水产品分布监测系统、机载无人机飞行控制系统进行定点定量精准投料;
所述云端服务器,用于通过曲线图、Web GIS形式显示作业环境信息、水质信息、水产品分布信息和无人机精准投料作业效果。
所述机载无人机飞行决策系统结合机载水质监测系统根据无线传感网采集的风速、风向、温湿度、降雨量、溶解氧、亚硝酸盐、氨氮环境信息为无人机作业提供决策依据,并实现无人机按需自动进行投料作业。
所述机载水产品分布监测系统包括无线传感网节点、网关模块、云端服务器、北斗定位模块、溶解氧传感器、氨氮传感器、亚硝酸盐传感器、水下声学传感器,其中无线传感器节点与网关模块通过Zigbee网络进行连接,网关模块与云端服务器通过无线网络连接。系统将无线传感网采集到的养殖水域的水产品分布信息、溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量信息作为影响因子代入关联规则算法,实时分析获取养殖水域水产品密度信息。分析过程包括下述步骤:
通过无线传感网采集养殖水域的水产品分布信息、溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量信息。
将溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、水产品分布这些数值输入机载水产品分布监测系统;
系统将输入的溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量、水产品分布值代入关联规则算法并结合北斗定位模块得出养殖水域的水产品密度信息。
所述机载精准投料系统,可通过无线传感网和机载水产品分布监测系统获取水产养殖水域的溶解氧、氨氮、亚硝酸盐含量和水产品密度信息。系统将上述信息代入关联规则算法,分析预测投料量。基于实时预测得到的投料量,通过控制无人机投料装置的投料速度并结合无人机飞行控制系统控制无人机匀速飞行或悬停来对不同养殖密度的水域进行定点、定量投料作业。定点定量技术方案如下:
S51、通过无线传感网和机载水产品分布监测系统获取养殖水域的水产品密度信息、溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量信息。
S52、将溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、水产品密度这些数值输入机载精准投料系统;
S53、系统将输入的溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量、水产品密度值代入关联规则算法并结合北斗定位模块得出养殖水域的投料量。
S54、系统根据投料量,通过控制无人机投料装置的投料速度并结合无人机飞行控制系统控制无人机匀速飞行或悬停来对不同养殖密度的水域进行定点、定量投料作业。
如图2所示,本发明还提供了一种基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业方法,包括下述步骤:
S1、机载无人机飞行决策系统结合作业环境监测系统根据作业计划及无线传感网采集的风速、风向、温湿度、降雨量、溶解氧、亚硝酸盐、氨氮等环境信息为无人机提供作业依据;
S2、北斗导航模块获取无人机的飞行速度、飞行坐标;
S3、机载无人机飞行控制系统根据设置的作业路径并结合北斗导航模块,控制飞机悬停或自动飞行;
S4、机载水产品分布监测系统预测养殖水域的水产品密度信息;所述机载水产品分布监测系统包括无线传感网节点、网关模块、云端服务器、北斗定位模块、溶解氧传感器、氨氮传感器、亚硝酸盐传感器、水下声学传感器,其中无线传感器节点与网关模块通过Zigbee网络进行连接,网关模块与云端服务器通过无线网络连接。系统将无线传感网采集到的养殖水域的水产品分布信息、溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量信息作为影响因子代入关联规则算法,实时分析获取养殖水域水产品密度信息。分析过程包括下述步骤:
S41、通过无线传感网采集养殖水域的水产品分布信息、溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量信息。
S42、将溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、水产品分布这些数值输入机载水产品分布监测系统;
S43、系统将输入的溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量、水产品分布值代入关联规则算法并结合北斗定位模块得出养殖水域的水产品密度信息。
S5、机载精准投料系统结合水产品分布监测系统、机载无人机飞行控制系统进行定点定量精准投料;所述机载精准投料系统,可通过无线传感网和机载水产品分布监测系统获取水产养殖水域的溶解氧、氨氮、亚硝酸盐含量和水产品密度信息。系统将上述信息代入关联规则算法,分析预测投料量。基于实时预测得到的投料量,通过控制无人机投料装置的投料速度并结合无人机飞行控制系统控制无人机匀速飞行或悬停来对不同养殖密度的水域进行定点、定量投料作业。定点定量技术方案如下:
S51、通过无线传感网和机载水产品分布监测系统获取养殖水域的水产品密度信息、溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量信息。
S52、将溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、水产品密度这些数值输入机载精准投料系统;
S53、系统将输入的溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量、水产品密度值代入关联规则算法并结合北斗定位模块得出养殖水域的投料量。
S54、系统根据投料量,通过控制无人机投料装置的投料速度并结合无人机飞行控制系统控制无人机匀速飞行或悬停来对不同养殖密度的水域进行定点、定量投料作业。
S6、云端服务器通过曲线图、Web GIS的形式显示显示作业环境信息、水质信息、水产品分布信息和无人机精准投料作业效果。
通过本发明可实现无人机投料作业的精确控制,并可实现定时、定点、定量投喂饲料,降低养殖成本的同时,也可减少过量饲料投放对水产养殖带来的环境污染。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业系统,其特征在于,包括机载无人机飞行决策系统、机载水产品分布监测系统、机载作业环境监测系统、北斗导航模块、机载无人机飞行控制系统、机载精准投料系统以及云端服务器,所述机载无人机飞行决策系统分别与机载水产品分布监测系统、机载作业环境监测系统、北斗导航模块连接,所述机载水产品分布监测系统、机载作业环境监测系统、北斗导航模块与机载无人机飞行控制系统连接,所述机载无人机飞行控制系统与机载精准投料系统顺序连接,所述机载无人机飞行控制系统、机载精准投料系统均与云端服务器连接;
所述机载无人机飞行决策系统,用于根据无线传感网采集的环境信息为无人机提供作业依据,所述环境信息包括风速、风向、温湿度和降雨量;
所述机载作业环境监测系统,通过无线传感网实时采集作业环境和作业后水质环境信息,所述作业环境和作业后水质信息包括风速、风向、温湿度、养殖水域的溶解氧、亚硝酸盐、氨氮含量;
所述机载水产品分布监测系统,通过无线传感网实时采集水产品分布信息,所述水产品分布信息包括养殖水域的水产品密度;
所述北斗导航模块,用于获取无人机的飞行速度、飞行坐标;
所述机载无人机飞行控制系统,用于根据设定的作业路径并结合北斗导航模块,实时控制无人机飞行;
所述机载精准投料系统,通过无线传感网实时采集养殖水域的溶解氧、氨氮、亚硝酸盐含量信息,并结合水产品分布监测系统、机载无人机飞行控制系统进行定点定量精准投料;
所述云端服务器,用于通过曲线图、Web GIS形式显示作业环境信息、水质信息、水产品分布信息和无人机精准投料作业效果。
2.根据权利要求1所述的基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业系统,其特征在于,所述机载无人机飞行决策系统结合机载作业环境监测系统,根据无线传感网采集的风速、风向、温湿度、降雨量、溶解氧、亚硝酸盐、及氨氮环境信息为无人机提供作业依据。
3.根据权利要求1所述的基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业系统,其特征在于,所述机载水产品分布监测系统包括无线传感网节点、网关模块、云端服务器、北斗定位模块、溶解氧传感器、氨氮传感器、亚硝酸盐传感器、水下声学传感器,其中无线传感器节点与网关模块通过Zigbee网络进行 连接,网关模块与云端服务器通过无线网络连接;系统将无线传感网采集到的养殖水域的水产品分布信息、溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量信息作为影响因子代入关联规则算法,实时分析获取养殖水域水产品密度信息;分析过程包括下述步骤:
通过无线传感网采集养殖水域的水产品分布信息、溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量信息;
将溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、水产品分布这些数值输入机载水产品分布监测系统;
系统将输入的溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量、水产品分布值代入关联规则算法并结合北斗定位模块得出养殖水域的水产品密度信息。
4.根据权利要求1所述的基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业系统,其特征在于,所述机载精准投料系统,可通过无线传感网和机载水产品分布监测系统获取水产养殖水域的溶解氧、氨氮、亚硝酸盐含量和水产品密度信息,系统将上述信息代入关联规则算法,分析预测投料量,基于实时预测得到的投料量,通过控制无人机投料装置的投料速度并结合无人机飞行控制系统控制无人机匀速飞行或悬停来对不同养殖密度的水域进行定点、定量投料作业,定点定量技术方案如下:
通过无线传感网和机载水产品分布监测系统获取养殖水域的水产品密度信息、溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量信息;
将溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、水产品密度这些数值输入机载精准投料系统;
系统将输入的溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量、水产品密度值代入关联规则算法并结合北斗定位模块得出养殖水域的投料量;
系统根据投料量,通过控制无人机投料装置的投料速度并结合无人机飞行控制系统控制无人机匀速飞行或悬停来对不同养殖密度的水域进行定点、定量投料作业。
5.根据权利要求1所述的基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业系统,其特征在于,所述机载无人机飞行控制系统,根据设定的作业路径,借助机载北斗导航模块,控制无人机悬停或自动飞行。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业方法,其特征在于,包括下述步骤:
S1、机载无人机飞行决策系统结合作业环境监测系统根据作业计划及无线传感网采集的风速、风向、温湿度、降雨量、溶解氧、亚硝酸盐、氨氮环境信 息为无人机提供作业依据;
S2、北斗导航模块获取无人机的飞行速度、飞行坐标;
S3、机载无人机飞行控制系统根据设置的作业路径并结合北斗导航模块,控制飞机悬停或自动飞行;
S4、机载水产品分布监测系统预测养殖水域的水产品密度信息;
S5、机载精准投料系统结合水产品分布监测系统、机载无人机飞行控制系统进行定点定量精准投料;
S6、云端服务器通过曲线图、Web GIS的形式显示显示作业环境信息、水质信息、水产品分布信息和无人机精准投料作业效果。
7.根据权利要求1所述的基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业方法,其特征在于,所述机载无人机飞行决策系统结合机载作业环境监测系统根据无线传感网采集的风速、风向、温湿度、降雨量、溶解氧、亚硝酸盐、及氨氮环境信息为无人机作业提供决策依据,并实现无人机按需自动进行投料作业。
8.根据权利要求1所述的基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业方法,其特征在于,所述机载水产品分布监测系统包括无线传感网节点、网关模块、云端服务器、北斗定位模块、溶解氧传感器、氨氮传感器、亚硝酸盐传感器、水下声学传感器,其中无线传感器节点与网关模块通过Zigbee网络进行连接,网关模块与云端服务器通过无线网络连接,系统将无线传感网采集到的养殖水域的水产品分布信息、溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量信息作为影响因子代入关联规则算法,实时分析获取养殖水域水产品密度信息,分析过程包括下述步骤:
S41、通过无线传感网采集养殖水域的水产品分布信息、溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量信息;
S42、将溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、水产品分布这些数值输入机载水产品分布监测系统;
S43、系统将输入的溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量、水产品分布值代入关联规则算法并结合北斗定位模块得出养殖水域的水产品密度信息。
9.根据权利要求1所述的基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业方法,其特征在于,所述机载精准投料系统,可通过无线传感网和机载水产品分布监测系统获取水产养殖水域的溶解氧、氨氮、亚硝酸盐含量和水产品密度 信息,系统将上述信息代入关联规则算法,分析预测投料量,基于实时预测得到的投料量,通过控制无人机投料装置的投料速度并结合无人机飞行控制系统控制无人机匀速飞行或悬停来对不同养殖密度的水域进行定点、定量投料作业,定点定量技术方案如下:
S51、通过无线传感网和机载水产品分布监测系统获取养殖水域的水产品密度信息、溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量信息;
S52、将溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、水产品密度这些数值输入机载精准投料系统;
S53、系统将输入的溶解氧含量、氨氮含量、亚硝酸盐含量、水产品密度值代入关联规则算法并结合北斗定位模块得出养殖水域的投料量;
S54、系统根据投料量,通过控制无人机投料装置的投料速度并结合无人机飞行控制系统控制无人机匀速飞行或悬停来对不同养殖密度的水域进行定点、定量投料作业。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610861188.8A CN106227075A (zh) | 2016-09-27 | 2016-09-27 | 基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610861188.8A CN106227075A (zh) | 2016-09-27 | 2016-09-27 | 基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业系统及方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106227075A true CN106227075A (zh) | 2016-12-14 |
Family
ID=58075811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610861188.8A Pending CN106227075A (zh) | 2016-09-27 | 2016-09-27 | 基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业系统及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106227075A (zh) |
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105974937A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-09-28 | 南充驭云创新科技有限公司 | 一种用于打窝的旋翼无人机及其工作方法和飞行遥控系统 |
CN106652569A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-05-10 | 广东容祺智能科技有限公司 | 一种无人机智能规划航线系统 |
CN106665448A (zh) * | 2017-01-25 | 2017-05-17 | 朱宇鹏 | 一种投饵监测方法、设备及系统 |
CN106719230A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-05-31 | 广东工业大学 | 水产自动养殖无人机 |
CN106885604A (zh) * | 2017-02-15 | 2017-06-23 | 重庆工商职业学院 | 一种基于大数据的工业投料车实时投料量采集系统 |
CN107168318A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-15 | 大鹏高科(武汉)智能装备有限公司 | 一种用于无人船和无人机海上施肥施药的装置及方法 |
CN107372160A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-11-24 | 苏州凸现信息科技有限公司 | 一种基于无人机的智能养殖方法及其系统 |
CN107980686A (zh) * | 2018-01-08 | 2018-05-04 | 广东联芯智能科技有限公司 | 水产养殖管理机器人及其使用方法 |
CN108036849A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-05-15 | 中国农业科学院农业信息研究所 | 一种基于无人机的水产监测装置及方法 |
CN108132656A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-08 | 芜湖皖江知识产权运营中心有限公司 | 一种散养牲畜的食物投放系统 |
CN108647831A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-10-12 | 华南农业大学 | 一种多源信息融合的水产养殖环境中氨氮/亚硝酸盐含量预测系统及方法 |
CN109006620A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-18 | 苏州倍儿壮养殖装备科技有限公司 | 一种水产养殖用投料施药装置 |
CN109006619A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-18 | 苏州倍儿壮养殖装备科技有限公司 | 一种水产养殖池定点定位投料装置 |
CN109006621A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-18 | 苏州倍儿壮养殖装备科技有限公司 | 一种水产养殖用投料装置 |
CN109006618A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-18 | 苏州倍儿壮养殖装备科技有限公司 | 一种定点定位投料装置 |
CN109122503A (zh) * | 2018-07-18 | 2019-01-04 | 苏州倍儿壮养殖装备科技有限公司 | 一种控制药液浓度的自动投料装置 |
CN109169460A (zh) * | 2018-08-17 | 2019-01-11 | 江苏大学 | 一种基于自主作业船的河蟹养殖饵料精确投喂方法 |
CN109240336A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-18 | 南宁学院 | 一种规模化养殖的无人机控制方法 |
CN110637764A (zh) * | 2019-08-29 | 2020-01-03 | 江苏大学 | 一种河蟹养殖投饵量的精准确定方法 |
CN110692548A (zh) * | 2019-09-26 | 2020-01-17 | 北京农业信息技术研究中心 | 具备太赫兹传感和通信功能的广域养殖机器人装置及方法 |
CN110727280A (zh) * | 2019-09-26 | 2020-01-24 | 北京农业信息技术研究中心 | 具有太赫兹传感功能的设施养殖机器人装置及方法 |
WO2021016957A1 (zh) * | 2019-07-31 | 2021-02-04 | 唐山哈船科技有限公司 | 一种基于无人机的投料系统及投料方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105173085A (zh) * | 2015-09-18 | 2015-12-23 | 山东农业大学 | 无人机变量施药自动控制系统及方法 |
CN105539851A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-05-04 | 华南农业大学 | 基于无线传感网的无人机农药精准喷施作业系统及方法 |
CN105657261A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-08 | 华南农业大学 | 一种基于安卓设备的无人机遥感图像采集系统及方法 |
CN105929846A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-09-07 | 深圳高科新农技术有限公司 | 基于无人机的喷药方法及装置 |
-
2016
- 2016-09-27 CN CN201610861188.8A patent/CN106227075A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105173085A (zh) * | 2015-09-18 | 2015-12-23 | 山东农业大学 | 无人机变量施药自动控制系统及方法 |
CN105539851A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-05-04 | 华南农业大学 | 基于无线传感网的无人机农药精准喷施作业系统及方法 |
CN105657261A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-08 | 华南农业大学 | 一种基于安卓设备的无人机遥感图像采集系统及方法 |
CN105929846A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-09-07 | 深圳高科新农技术有限公司 | 基于无人机的喷药方法及装置 |
Cited By (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105974937A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-09-28 | 南充驭云创新科技有限公司 | 一种用于打窝的旋翼无人机及其工作方法和飞行遥控系统 |
CN106652569A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-05-10 | 广东容祺智能科技有限公司 | 一种无人机智能规划航线系统 |
CN106665448A (zh) * | 2017-01-25 | 2017-05-17 | 朱宇鹏 | 一种投饵监测方法、设备及系统 |
CN106885604A (zh) * | 2017-02-15 | 2017-06-23 | 重庆工商职业学院 | 一种基于大数据的工业投料车实时投料量采集系统 |
CN106885604B (zh) * | 2017-02-15 | 2018-12-14 | 重庆工商职业学院 | 一种基于大数据的工业投料车实时投料量采集系统 |
CN106719230A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-05-31 | 广东工业大学 | 水产自动养殖无人机 |
CN107168318A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-15 | 大鹏高科(武汉)智能装备有限公司 | 一种用于无人船和无人机海上施肥施药的装置及方法 |
CN107372160A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-11-24 | 苏州凸现信息科技有限公司 | 一种基于无人机的智能养殖方法及其系统 |
CN108132656A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-08 | 芜湖皖江知识产权运营中心有限公司 | 一种散养牲畜的食物投放系统 |
CN108036849A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-05-15 | 中国农业科学院农业信息研究所 | 一种基于无人机的水产监测装置及方法 |
CN107980686A (zh) * | 2018-01-08 | 2018-05-04 | 广东联芯智能科技有限公司 | 水产养殖管理机器人及其使用方法 |
CN108647831A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-10-12 | 华南农业大学 | 一种多源信息融合的水产养殖环境中氨氮/亚硝酸盐含量预测系统及方法 |
CN109006620A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-18 | 苏州倍儿壮养殖装备科技有限公司 | 一种水产养殖用投料施药装置 |
CN109006619A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-18 | 苏州倍儿壮养殖装备科技有限公司 | 一种水产养殖池定点定位投料装置 |
CN109006621A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-18 | 苏州倍儿壮养殖装备科技有限公司 | 一种水产养殖用投料装置 |
CN109006618A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-18 | 苏州倍儿壮养殖装备科技有限公司 | 一种定点定位投料装置 |
CN109122503A (zh) * | 2018-07-18 | 2019-01-04 | 苏州倍儿壮养殖装备科技有限公司 | 一种控制药液浓度的自动投料装置 |
CN109169460A (zh) * | 2018-08-17 | 2019-01-11 | 江苏大学 | 一种基于自主作业船的河蟹养殖饵料精确投喂方法 |
CN109169460B (zh) * | 2018-08-17 | 2021-05-25 | 江苏大学 | 一种基于自主作业船的河蟹养殖饵料精确投喂方法 |
CN109240336A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-18 | 南宁学院 | 一种规模化养殖的无人机控制方法 |
WO2021016957A1 (zh) * | 2019-07-31 | 2021-02-04 | 唐山哈船科技有限公司 | 一种基于无人机的投料系统及投料方法 |
CN110637764A (zh) * | 2019-08-29 | 2020-01-03 | 江苏大学 | 一种河蟹养殖投饵量的精准确定方法 |
CN110637764B (zh) * | 2019-08-29 | 2022-01-11 | 江苏大学 | 一种河蟹养殖投饵量的精准确定方法 |
CN110692548A (zh) * | 2019-09-26 | 2020-01-17 | 北京农业信息技术研究中心 | 具备太赫兹传感和通信功能的广域养殖机器人装置及方法 |
CN110727280A (zh) * | 2019-09-26 | 2020-01-24 | 北京农业信息技术研究中心 | 具有太赫兹传感功能的设施养殖机器人装置及方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106227075A (zh) | 基于无线传感网的无人机水产养殖精准投料作业系统及方法 | |
Wang et al. | Intelligent fish farm—the future of aquaculture | |
Wang et al. | From smart farming towards unmanned farms: A new mode of agricultural production | |
CN106227236A (zh) | 基于无线传感网的无人机水产养殖精准调水作业系统及方法 | |
CN106200683B (zh) | 无人机植保系统及植保方法 | |
Wu et al. | Application of intelligent and unmanned equipment in aquaculture: A review | |
CN109460098A (zh) | 一种基于大数据的农业物联网系统 | |
CN110727280B (zh) | 具有太赫兹传感功能的设施养殖机器人装置及方法 | |
Wang et al. | Progress in agricultural unmanned aerial vehicles (UAVs) applied in China and prospects for Poland | |
CN113920474B (zh) | 一种智能监管柑橘种植态势的物联网系统及方法 | |
CN110692548B (zh) | 具备太赫兹传感和通信功能的广域养殖机器人装置及方法 | |
CN107238574A (zh) | 面向棉花靶向施肥的植株长势检测与诊断方法 | |
CN104764533A (zh) | 基于无人机图像采集和红外热像仪的智能农业系统 | |
CN114035607A (zh) | 一种无人机喷洒农药的作业方法 | |
CN206057854U (zh) | 一种智能水产养殖执行系统 | |
TW202009518A (zh) | 航空物聯網與圈養動物之穿戴式系統 | |
CN106204309A (zh) | 基于物联网的水产品精细化养殖管理系统 | |
Lina et al. | Design of intelligent pest monitoring system based on image classification algorithm | |
Chen et al. | Novel intelligent grazing strategy based on remote sensing, herd perception and UAVs monitoring | |
CN205582242U (zh) | 无人机温室作物生长状态监测装置 | |
Subashini et al. | Anurag (2019) | |
CN207866282U (zh) | 一种基于无人驾驶的多传感器集成控制监测系统 | |
Zhang et al. | UAV Grazing Research [J] | |
Sarantinoudis et al. | Unmanned aerial vehicles and livestock management: an application in western crete | |
Du | Application of drones in modern agriculture |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161214 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |