CN106550917B - 水产养殖行走式自动投饲系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水产养殖行走式自动投饲系统，其特征在于，包括投料小车、控制器、人机交互界面、对应投饲位置的识别装置和读取该识别装置的识别器，所述投料小车两侧分别安装有测距传感器，所述的投料小车包括料仓、投料装置和行走装置，所述料仓的出料口设置在底部且呈漏头状，所述投料装置的进料口连接料仓的出料口，投料装置安装在所述的行走装置上；在每个网箱或鱼池的投饲位置均安装有所述的识别装置，投料小车上安装有所述的识别器。适用于海上联排矩形网箱养殖场和室内工厂化养殖车间。

Description

水产养殖行走式自动投饲系统

技术领域

本发明属于水产养殖技术领域，涉及一种水产养殖自动投饲系统，具体涉及一种水产养殖行走式自动投饲系统。

背景技术

由于水上漂浮的连片网箱是一直有各种形变的，尤其是长达100多米的情况下，给刚性轨道设计带来问题，目前也尚未有合适的柔性轨道可以代替。大型网箱要求较大的投饲量，投饲系统的料仓也要比较大，大容量的料仓给悬空的轨道设计和安装架设带来较大的问题；故轨道式自动投饲系统并不适合在网箱上应用。

如发明专利CN201310634481.7，公开了一种工业化水产养殖的自动投饵方法，投饲时，先在投饵机内装上饲料，使行走小车沿纵轨道行走，根据感应器对定位识别板的感应信号，控制投饵机对横置养殖筐进行一对一地下饵料；待行走小车行走至纵轨道末端时，通过调节装置让行走小车改由横向轮支撑，使行走小车沿着横轨道横向行走至相邻纵轨道，再通过调节装置使行走小车改由相邻的纵轨道支撑行走，如此循环反复以使得行走小车能够沿着整个养殖场行走并投放饵料。该专利的投饲系统仍需要轨道导向，无法适用于长达100多米的大型网箱。

发明内容

本发明为了解决大型网箱的自动投饲问题，提供了一种水产养殖行走式自动投饲系统，适用于海上联排矩形网箱养殖场和室内工厂化养殖车间。

本发明的技术方案如下：

一种水产养殖行走式自动投饲系统，包括投料小车、控制器、人机交互界面、对应投饲位置的识别装置和读取该识别装置的识别器，所述投料小车两侧分别安装有测距传感器，所述的投料小车包括料仓、投料装置和行走装置，所述料仓的出料口设置在底部且呈漏头状，所述投料装置的进料口连接料仓的出料口，投料装置安装在所述的行走装置上；在每个网箱或鱼池的投饲位置均安装有所述的识别装置，投料小车上安装有所述的识别器；所述人机交互界面的输出端连接控制器的第一输入端，测距传感器的输出端连接控制器的第二输入端，射频读卡器的输出端连接控制器的第三输入端，控制器的第一输出端连接行走装置的输入端，控制器的第二输出端连接投料装置的输入端。

本发明在投料小车的两侧各设置一个测距传感器，分别测得投料小车与左右栏杆或鱼池壁之间的距离。当左右距离之间的差值达到设定值，则控制系统自动调整行走装置的运行和停止，实现轻微转向矫正行走方向。此控制方式不需要专门为实现行走轨迹控制对现有网箱或鱼池进行改造，而是直接借用现有网箱中间过道两边的栏杆或者鱼池壁就可以实现。

本发明所述的测距传感器为超声波测距探头，反应灵敏，稳定可靠，数据连续可读，符合使用要求，成本低。

本发明所述料仓的底部设置有两个所述的出料口，两个出料口分别连接一个投料装置，两个投料装置的投料口分别位于相对两侧且每一侧均安装有一个所述的识别器。

优选地，所述的识别装置为射频卡，所述的识别器为射频读卡器。在投料小车的侧面安装射频读卡器，在网箱或鱼池壁的指定投饲位置安装射频卡，1个鱼池对应1个射频卡，即对应一个频率。当投料小车行走到射频卡位置附近接收到射频卡的无线信号即停止行走，进行投饲动作。该方案可避免其他物体对定位信号的干扰，可靠度高；投料小车在行走过程中，读卡器与射频卡之间的位置对应关系要求较低，避免投饲系统行走过程中的波动导致信号读取失败的情况发生。

本发明所述的行走装置包括均匀安装在投料装置底部四周的两个定向主动轮和两个万向从动轮，所述定向主动轮的驱动电机连接控制器且安装在测距传感器的同侧。

两个主动轮可分别进行正反转，通过两个主动轮之间的正反转组合实现投饲系统的正向行走、反向行走，通过控制两个主动轮的转速来实现转弯，结构简单，易于控制。当测距传感器检测到左右距离之间的差值达到设定值，则控制器自动调整主动轮的运行和停止，实现轻微转向矫正行走方向。

本发明所述投料小车的外围设置有软性碰撞层。

优选地，沿投料小车的四周设置有多个触控开关，所述软性碰撞层的内侧对应设置有多个用于触发该触控开关的触碰点。

当投料小车的行走轨迹控制失败碰到网箱栏杆或者有其他物体阻挡时，会触碰点通过挤压触碰点从而触发触控开关，则投料小车停止行走和投饲动作。碰撞保护也可以作为系统紧急停机开关，人为触碰触控开关，使系统停机。

本发明所述的投料装置包括星形下料器、文丘里管、出料管和风机，所述星形下料器的进料口连接料仓的出料口，星形下料器的出料口下方设置有一个风室，所述文丘里管的出风口进入风室的一端，风室的另一端连接出料管的进料口，所述的风机设置在文丘里管的进风口。

通过星形下料器直接往出料管里面添加饲料，会因为风机往出料管里面鼓气，出料管里面是有一定的压力的，星形下料器里的饲料难以掉落到出料管里，同时也容易使星形下料器卡料。而采用文丘里管后，由于文丘里效应，会在文丘里管喷口，即星形下料器下方风室的里外一周形成低压，使星形下料器内的饲料容易掉落进入出料管。

本发明采用气力输送原理，料仓内饲料进入星形下料器旋转部件的凹槽，由凹槽体积量计算饲料质量，通过传感器计算星形下料器的旋转次数控制投饲量，不用称重传感器，传感器受网箱波动和投饲系统运行震动影响较大。星形下料器凹槽内的饲料经由漩涡风机通过出料管吹送撒到水面。

优选地，所述出料管的饲料出口高度可调，以此调节撒料面积和距离。

本发明的投饲系统还包括补料点和补料仓，补料点处设置充电端子，补料仓的下料口连接柔性螺旋输送机，螺旋输送机的出料口对应补料点，且螺旋输送机的出料口安装有红外距离传感器。

在仓库内的补料点设置充电端子，投饲系统上设置蓄电池，系统运行到补料点，自动进行充电。在仓库内设置大型补料仓，通过螺旋输送机为投饲系统自动补料。投饲系统料仓内的料位通过螺杆输送管道前端安装的红外距离传感器感应控制。

优选地，所述补料仓的进料口设置有划破饲料袋的尖锥。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的投饲系统为行走式自动投饲系统，在投料小车的两侧各设置一个测距传感器，分别测得投料小车与左右栏杆或鱼池壁之间的距离。当左右距离之间的差值达到设定值，则控制系统自动调整行走装置的运行和停止，实现轻微转向矫正行走方向。此控制方式不需要专门为实现行走轨迹控制对现有网箱或鱼池进行改造，不需要铺设行走轨道，而是直接借用现有网箱中间过道两边的栏杆或者鱼池壁就可以实现。

2、在投料小车上安装射频读卡器，在网箱或鱼池壁的指定投饲位置安装射频卡，1个鱼池对应1个射频卡，即对应一个频率。当投料小车行走到射频卡位置附近接收到射频卡的无线信号即停止行走，进行投饲动作。该方案可避免其他物体对定位信号的干扰，可靠度高；投料小车在行走过程中，读卡器与射频卡之间的位置对应关系要求较低，避免投饲系统行走过程中的波动导致信号读取失败的情况发生。

3、本发明通过在投料装置底部四周设置两个定向主动轮和两个万向从动轮来实现小车的行走，两个主动轮可分别进行正反转，通过两个主动轮之间的正反转组合实现投饲系统的正向行走、反向行走，通过控制两个主动轮的转速来实现转弯，结构简单，易于控制。当测距传感器检测到左右距离之间的差值达到设定值，则控制器自动调整主动轮的运行和停止，实现轻微转向矫正行走方向。

4、在投料小车四周设置有触控开关，在软性碰撞层的内侧对应设置有多个触碰点，当投料小车的行走轨迹控制失败碰到网箱栏杆或者有其他物体阻挡时，会触碰点通过挤压触碰点从而触发触控开关，则投料小车停止行走和投饲动作；碰撞保护也可以作为系统紧急停机开关，人为触碰触控开关，使系统停机。

5、本发明采用气力输送原理，料仓内饲料进入星形下料器旋转部件的凹槽，由凹槽体积量计算饲料质量，通过传感器计算星形下料器的旋转次数控制投饲量，不用称重传感器，传感器受网箱波动和投饲系统运行震动影响较大，星形下料器凹槽内的饲料经由漩涡风机通过出料管吹送撒到水面。

6、投料装置采用文丘里管送风，如果仅通过星形下料器直接往出料管里面添加饲料，会因为风机往出料管里面鼓气，出料管里面是有一定的压力的，星形下料器里的饲料难以掉落到出料管里，同时也容易使星形下料器卡料。而采用文丘里管后，由于文丘里效应，会在文丘里管喷口，即星形下料器下方风室的里外一周形成低压，使星形下料器内的饲料容易掉落进入出料管。

附图说明

图1为本发明水产养殖行走式自动投饲系统的局部剖视图。

图2为图1的外观侧视图。

图3为行走装置的仰视图。

图４为投料装置的结构图。

图5为投料装置的左视图。

图6为投料小车在补料点的示意图。

图7为行走式自动投饲系统的原理框图。

图中标记为：1、仓盖； 2、控制面板；3、仓盖撑杆；4、料仓；5、触控开关；6、风机；7、投料装置；8、测距传感器；9、下料电机；10、出料管；11、软性碰撞层；12、驱动电机；13、定向主动轮；14、万向从动轮；15、尖锥； 16、补料仓；17、螺旋输送机；18、投料小车；19、行走装置；20、星形下料器；21、文丘里管；22、风室；23、触碰点；24、行走装置。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的实质性内容作进一步详细的描述。

实施例1

如图１、图２和图７所示，水产养殖行走式自动投饲系统，包括投料小车18、控制器、人机交互界面、对应投饲位置的识别装置和读取该识别装置的识别器，所述投料小车18两侧分别安装有测距传感器，所述的投料小车18包括料仓4、投料装置7和行走装置24，所述料仓4的出料口设置在底部且呈漏头状，所述投料装置7的进料口连接料仓4的出料口，投料装置7安装在所述的行走装置24上；在每个网箱或鱼池的投饲位置均安装有所述的识别装置，投料小车18上安装有所述的识别器；所述人机交互界面的输出端连接控制器的第一输入端，测距传感器的输出端连接控制器的第二输入端，射频读卡器的输出端连接控制器的第三输入端，控制器的第一输出端连接行走装置24的输入端，控制器的第二输出端连接投料装置7的输入端。

实施例２

本实施例在实施例1的基础上：

如图１和图２所示，所述料仓4的底部设置有两个所述的出料口，两个出料口分别连接一个投料装置7，两个投料装置7的投料口分别位于相对两侧且每一侧均安装有一个所述的识别器。

所述测距传感器为超声波测距探头，反应灵敏，稳定可靠，数据连续可读，符合使用要求，成本低。

实施例3

本实施例在实施例1的基础上：

如图１和图２所示，所述料仓4的底部设置有两个所述的出料口，两个出料口分别连接一个投料装置7，两个投料装置7的投料口分别位于相对两侧且每一侧均安装有一个所述的识别器。

所述测距传感器为红外距离传感器。

所述的识别装置为射频卡，识别器为射频读卡器。

实施例4

本实施例在实施例1的基础上：

如图１和图２所示，所述料仓4的底部设置有两个所述的出料口，两个出料口分别连接一个投料装置7，两个投料装置7的投料口分别位于相对两侧且每一侧均安装有一个所述的识别器。

所述测距传感器为雷达测距传感器。

所述的识别装置为射频卡，识别器为射频读卡器。

实施例5

本实施例在实施例1的基础上：

如图１和图２所示，所述投料小车18的外围设置有软性碰撞层11。

所述的识别装置为条形码，识别器为条形码识别器。

实施例6

本实施例在实施例1的基础上：

如图１和图２所示，所述投料小车18的外围设置有软性碰撞层11。

如图２所示，沿投料小车18的四周设置有多个触控开关5，所述软性碰撞层11的内侧对应设置有多个用于触发该触控开关5的触碰点23。

所述的识别装置为条形码，识别器为条形码识别器。

实施例7

本实施例在实施例1的基础上：

如图１和图２所示，所述投料小车18的外围设置有软性碰撞层11。

如图２所示，沿投料小车18的四周设置有多个触控开关5，所述软性碰撞层11的内侧对应设置有多个用于触发该触控开关5的触碰点23。

如图１、图２和图3所示，所述的行走装置24包括均匀安装在投料装置底部四周的两个定向主动轮13和两个万向从动轮14，所述定向主动轮13的驱动电机连接控制器且安装在测距传感器的同侧。

实施例8

本实施例在实施例1的基础上：

如图１和图２所示，所述料仓4的底部设置有两个所述的出料口，两个出料口分别连接一个投料装置7，两个投料装置7的投料口分别位于相对两侧且每一侧均安装有一个所述的识别器。

所述测距传感器为超声波测距探头。

所述的识别装置为射频卡，识别器为射频读卡器。

如图4和图5所示，所述的投料装置包括星形下料器20、文丘里管21、出料管10和风机6，所述星形下料器20的进料口连接料仓4的出料口，星形下料器20的出料口下方设置有一个风室22，所述文丘里管21的出风口进入风室22的一端，风室22的另一端连接出料管10的进料口，所述的风机6设置在文丘里管21的进风口。

实施例9

本实施例在实施例7的基础上：

如图１和图２所示，所述料仓4的底部设置有两个所述的出料口，两个出料口分别连接一个投料装置7，两个投料装置7的投料口分别位于相对两侧且每一侧均安装有一个所述的识别器。

所述测距传感器为超声波测距探头。

所述的识别装置为射频卡，识别器为射频读卡器。

如图4和图5所示，所述的投料装置包括星形下料器20、文丘里管21、出料管10和风机6，所述星形下料器20的进料口连接料仓4的出料口，星形下料器20的出料口下方设置有一个风室22，所述文丘里管21的出风口进入风室22的一端，风室22的另一端连接出料管10的进料口，所述的风机6设置在文丘里管21的进风口。

所述出料管10的饲料出口高度可调。

实施例10

本实施例在实施例1的基础上：

如图6所示，该投饲系统还包括补料点和补料仓16，补料点处设置充电端子，补料仓16的下料口连接柔性螺旋输送机17，螺旋输送机17的出料口对应补料点，且螺旋输送机17的出料口安装有红外距离传感器。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种水产养殖行走式自动投饲系统，其特征在于，包括投料小车、控制器、人机交互界面、对应投饲位置的识别装置和读取该识别装置的识别器，所述投料小车两侧分别安装有测距传感器，所述的投料小车包括料仓、投料装置和行走装置，所述料仓的出料口设置在底部且呈漏头状，所述投料装置的进料口连接料仓的出料口，投料装置安装在所述的行走装置上；在每个网箱或鱼池的投饲位置均安装有所述的识别装置，投料小车上安装有所述的识别器；

所述测距传感器为超声波测距探头；所述料仓的底部设置有两个所述的出料口，两个出料口分别连接一个投料装置，两个投料装置的投料口分别位于相对两侧且每一侧均安装有一个所述的识别器；所述的识别装置为射频卡，识别器为射频读卡器；所述人机交互界面的输出端连接控制器的第一输入端，测距传感器的输出端连接控制器的第二输入端，射频读卡器的输出端连接控制器的第三输入端，控制器的第一输出端连接行走装置的输入端，控制器的第二输出端连接投料装置的输入端；

所述的行走装置包括交叉安装在投料装置底部四周的两个定向主动轮和两个万向从动轮，所述定向主动轮的驱动电机连接控制器且安装在测距传感器的同侧；所述投料小车的外围设置有软性碰撞层；沿投料小车的四周设置有多个触控开关，所述软性碰撞层的内侧对应设置有多个用于触发该触控开关的触碰点。

2.根据权利要求1所述的水产养殖行走式自动投饲系统，其特征在于，所述的投料装置包括星形下料器、文丘里管、出料管和风机，所述星形下料器的进料口连接料仓的出料口，星形下料器的出料口下方设置有一个风室，所述文丘里管的出风口进入风室的一端，风室的另一端连接出料管的进料口，所述的风机设置在文丘里管的进风口。

3.根据权利要求2所述的水产养殖行走式自动投饲系统，其特征在于，所述出料管的饲料出口高度可调。

4.根据权利要求1所述的水产养殖行走式自动投饲系统，其特征在于，该投饲系统还包括补料点和补料仓，补料点处设置充电端子，补料仓的下料口连接柔性螺旋输送机，柔性螺旋输送机的出料口对应补料点，且柔性螺旋输送机的出料口安装有红外距离传感器。