CN106577459A - 鱼类养殖循环水智能处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种鱼类养殖循环水智能处理系统，包括通养殖水槽、自动反冲洗机械过滤机、湿式生物球过滤器、雨淋曝气式过滤器、紫外线消毒机以及空气能加热器，养殖水槽连接有增氧机，养殖水槽与自动反冲洗机械过滤机之间具有一潜水泵，空气能加热器与养殖水槽之间具有一给水泵，自动反冲洗机械过滤机具有一第一液位采集器、一第一温度采集器以及一反冲洗泵，湿式生物球过滤器具有一第二液位采集器、一第二温度采集器以及一鼓风机，雨淋曝气式过滤器具有一第三液位采集器以及一第三温度采集器，空气能加热器与养殖水槽之间的管路上设有一压力采集器以及一第四温度采集器，还包括一PLC控制器。本发明使得养殖密度高，排放污染少，节约资源。

Description

鱼类养殖循环水智能处理系统

技术领域

本发明涉及鱼类养殖循环水处理系统，尤其涉及一种鱼类养殖循环水智能处理系统。

背景技术

近年来，随着我国各流域水能资源开发步伐加快，我国国民经济的发展突飞猛进，但同时对水流域生态环境带来了不少影响，使鱼类栖息地缩小、洄游路线阻断、产卵场破坏、栖息环境发生变化。为了保护水生生物及鱼类的自然资源，我国开展了相应的保护工作，除建立各级自然保护区、禁渔区、禁渔期以及加强渔业执法等工作外，国家在重要的流域为了补偿水电工程建设带来的不利影响，相继建设了鱼类养殖站，对野生鱼类进行人工驯化和人工繁育，并进行人工增殖放流，以补偿流域的水生生物资源。

鱼类人工养殖站是补偿鱼类种群数量的有效途径。目前，我国在鱼类养殖站设计与建设上，修建了养殖鱼池和苗种培育车间，占用了大量的土地资源，而水电站及其鱼类增殖放流站则常常位于山区，土地资源极其有限；其次因行业的不同，水电工程建设管理单位基本不了解水产养殖行业的建设特点。因此，如何建设既符合水电工程建设现实情况又满足国家对鱼类养殖站的保护要求，是我们面临的新课题。

目前鱼类养殖主要面临以下问题：

(1)水电工程鱼类增殖放流所要求保护的鱼类绝大多数为江河上特有珍稀鱼类，对水体水质及水温等条件需求较高、适应范围窄，如果养殖技术不到位，水处理不达标很容易造成鱼群死亡。

(2)鱼类增殖放流站建设地区多处在山区崇山峻岭深处，可用土地十分紧张，运行成本和管理难度也十分巨大，如何在有限的资源更好的完成鱼类养殖是现在面临的难题。

(3)传统的人工养殖方式由于劳动强度大、自动化水平低及人为因素的不确定性等方面的影响，严重制约高质量鱼类养殖的发展，需要进一步提升鱼类养殖自动化水平。

发明内容

本发明的目的在于提供一种鱼类养殖循环水智能处理系统，旨在用于解决现有的鱼类养殖面临的水处理不达标、占地面积大、自动化水平低的问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种鱼类养殖循环水智能处理系统，包括通过管道依次连接成一循环水路的养殖水槽、自动反冲洗机械过滤机、湿式生物球过滤器、雨淋曝气式过滤器、紫外线消毒机以及空气能加热器，所述养殖水槽还连接有增氧机，所述养殖水槽与所述自动反冲洗机械过滤机之间具有一潜水泵，所述空气能加热器与所述养殖水槽之间具有一给水泵，所述自动反冲洗机械过滤机具有一第一液位采集器、一第一温度采集器以及一反冲洗泵，所述湿式生物球过滤器具有一第二液位采集器、一第二温度采集器以及一鼓风机，所述雨淋曝气式过滤器具有一第三液位采集器以及一第三温度采集器，所述空气能加热器与所述养殖水槽之间的管路上还设有一压力采集器以及一第四温度采集器，还包括一PLC控制器，上述各温度采集器、各液位采集器以及压力采集器均与所述PLC控制器电连接，所述潜水泵、所述给水泵、所述反冲洗泵、所述鼓风机以及所述增氧机均通过一变频器与所述PLC控制器电连接。

进一步地，所述雨淋曝气式过滤器具有两个且分别位于所述湿式生物球过滤器两侧，所述湿式生物球过滤器的顶端具有分别通向两个所述雨淋曝气式过滤器的两个出水管。

进一步地，所述雨淋曝气式过滤器通过管道与一电锅炉连接，且所述雨淋曝气式过滤器与所述电锅炉之间具有一管道泵，所述电锅炉和所述管道泵均与所述PLC控制器电连接。

进一步地，所述电锅炉和所述管道泵联动控制，同时开启和关闭。

进一步地，还包括分别位于现场车间四个而角落和中央的五个环境温度采集器，所述环境温度采集器与所述PLC控制器电连接。

进一步地，还包括与所述PLC控制器通过串口连接的HMI组态触摸屏。

进一步地，所述养殖水槽中设有与所述PLC控制器电连接的温度传感器、PH传感器、溶氧传感器以及ORP传感器，所述PLC控制器采集温度传感器、PH传感器、溶氧传感器以及ORP传感器测得的参数后将参数输出到HMI组态触摸屏上进行显示。

进一步地，所述PLC控制器具有一报警装置。

进一步地，所述PLC控制器还具有支持TCP/IP协议的网络接口。

进一步地，所述潜水泵、所述反冲洗泵、所述给水泵后方的管道上均安装有示流器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明提供的这种鱼类养殖循环水智能处理系统对养殖循环水进行严格处理，使水体环境满足高密度水产养殖的要求，使得养殖密度高，排放污染少，节约资源，解决了用地紧张、供水矛盾、生产废水大量排放、室外鱼池水质控制难等问题，实现鱼类养殖站的基本要求，每单位产量可以节约90～99％的水消耗和99％的土地占用，并几乎不污染环境，符合可持续发展要求。

（2）本发明提供的这种鱼类养殖循环水智能处理系统结合自动控制，使养殖水稳定在鱼类适宜的范围内快速的生长，不仅提高鱼类的产量和质量，增高经济效益，还能减轻工人的劳动强度，节约劳动成本，节能降耗，形成具有核心竞争力的产品，推动行业的技术进步。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种鱼类养殖循环水智能处理系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种鱼类养殖循环水智能处理系统的控制原理图。

附图标记说明：1-养殖水槽、11-增氧机、2-自动反冲洗机械过滤机、21-第一液位采集器、22-第一温度采集器、23-反冲洗泵、3-湿式生物球过滤器、31-第二液位采集器、32-第二温度采集器、33-鼓风机、4-雨淋曝气式过滤器、41-第三液位采集器、42-第三温度采集器、43-电锅炉、44-管道泵、5-紫外线消毒机、6-空气能加热器、7-潜水泵、8-给水泵、9-压力采集器、10-第四温度采集器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种鱼类养殖循环水智能处理系统，包括通过管道依次连接成一循环水路的养殖水槽1、自动反冲洗机械过滤机2、湿式生物球过滤器3、雨淋曝气式过滤器4、紫外线消毒机5以及空气能加热器6，所述养殖水槽1还连接有增氧机11。

所述养殖水槽1具有多个，由于苗种培育成活率的高低与开口摄食密切相关，只有适时开口摄食了饵料的鱼苗才能成活，因此在鱼苗开口期需要在所述养殖水槽1中设置合理的放养密度、饵料大小和密度、水质条件等，其直接影响鱼苗能否及时开口摄食，从而影响到鱼苗的成活率。所述增氧机11通过供氧管道向各个养殖水槽1供氧。所述自动反冲洗机械过滤机2利用物理过滤作用，去除养殖水体中的残饵粪便等固体颗粒物质，减轻后续生物处理负荷。所述湿式生物球过滤器3采用等径微孔陶瓷砂滤料，采用流化生物过滤模式，利用下进水涌升流方式提高滤料流化效率，大大提高水处理能力，不会产生生物膜赌塞现象，无需定期冲洗，可去除养殖水体中有机物、氨氮、亚硝酸盐等有害鱼体的物质。所述雨淋曝气式过滤器4用于曝气分离水体中有害酸性气体，如CO2、H2S等，降低鱼害发生风险，同时采用鼓风曝气方式高效去除水体中有机物、氨氮、亚硝酸盐等有害鱼体的物质。本优选实施例中，所述雨淋曝气式过滤器4具有两个且分别位于所述湿式生物球过滤器3两侧，所述湿式生物球过滤器3的顶端具有分别通向两个所述雨淋曝气式过滤器4的两个出水管，当所述湿式生物球过滤器3的水位到达一定高度后自动溢出到所述雨淋曝气式过滤器4中。所述紫外线消毒机5可以有效杀灭水体中有害病毒、细菌等，调节水质，降低鱼害发生风险，杀菌率可达95%。所述空气能加热器6利用集热器吸收空气中的热量，通过压缩机提升温度，再利用热交换器与水交换热量达到加热效果，调节适宜鱼体生长的温度。

如图1和图2所示，所述养殖水槽1与所述自动反冲洗机械过滤机2之间具有一潜水泵7以及一电磁阀D1，所述自动反冲洗机械过滤机2与所述湿式生物球过滤器3之间具有一第二电磁阀D2，所述空气能加热器6与所述养殖水槽1之间具有一给水泵8以及一电磁阀D3，所述自动反冲洗机械过滤机2具有一第一液位采集器21、一第一温度采集器22以及一反冲洗泵23，所述湿式生物球过滤器3具有一第二液位采集器31、一第二温度采集器32以及一鼓风机33，所述雨淋曝气式过滤器4具有一第三液位采集器41以及一第三温度采集器42，所述空气能加热器6与所述养殖水槽1之间的管路上还设有一压力采集器9以及一第四温度采集器10。该系统还包括一PLC控制器，上述各温度采集器、各液位采集器以及压力采集器9均与所述PLC控制器电连接，所述潜水泵7、所述给水泵8、所述反冲洗泵23、所述鼓风机33以及所述增氧机11均通过一ABB变频器与所述PLC控制器电连接。作为优选地，所述雨淋曝气式过滤器4通过管道与一电锅炉43连接，且所述雨淋曝气式过滤器4与所述电锅炉43之间具有一管道泵44，所述电锅炉43和所述管道泵44均与所述PLC控制器电连接，且所述电锅炉43和所述管道泵44联动控制，同时开启和关闭。所述PLC控制器根据采集到的温度、液位和压力参数信息，通过控制相关电磁阀的通断，以及同时控制潜水泵7、给水泵8、管道泵44、反冲洗泵23、鼓风机33和增氧机11等可控设备，保证系统液位、温度和压力处于设定参数范围内，用以保证系统能够长期稳定运行。

由于现场的环境对水温影响较大，因此需要实时采集现场的环境温度，本优选实施例中，还包括分别位于现场车间四个而角落和中央的五个环境温度采集器，将采集到的温度进行平均取值，得出现场的环境温度，通过环境温度和水温，可以与判断出需要通过锅炉增加到的水温，通过该处理后，养殖池中的温度会处于较为适宜和稳定的温度。

该系统还包括与所述PLC控制器通过串口连接的HMI组态触摸屏，所述PLC控制器实时传输现场工作流程以及采集到的现场参数，通过HMI组态触摸屏进行显示，通过点击屏幕上对应显示参数按键，也可以查看一段时间内采集到的各个参数的曲线信息和报警信息，方便现场相关参数查看，同时HMI组态触摸屏能够设置相关参数信息，系统在相关参数范围内进行控制调节，保证系统根据相关设定稳定运行。

优选地，所述养殖水槽1中设有与所述PLC控制器电连接的温度传感器、PH传感器、溶氧传感器以及ORP传感器，所述PLC控制器采集温度传感器、PH传感器、溶氧传感器以及ORP传感器测得的参数后将参数输出到HMI组态触摸屏上进行显示。所述PLC控制器具有一报警装置，当所述PLC控制器采集到的养殖水槽中的温度、PH、溶氧、ORP参数超过设定的上下限值，则开启报警装置进行报警。

PLC控制器上安装有手动控制按键和指示灯，方便对现场各个设备的单独运行，同时为了进行远程监测和控制，所述PLC控制器含有网络接口，该网络端口支持TCP/IP协议，能够实时上传数据到控制室，方便对现场运行流程和各个参数信息的监测，同时也能够接收控制室发送下来的指令数据，现场控制系统根据接收指令执行对应的动作，进行远端调控，方便远端人员对现场设备的控制。

系统流程分为正常控制流程和反冲洗控制流程。在正常控制流程中，首先开启潜水泵7和电磁阀D1，将养殖水槽1中的水抽到自动反冲洗机械过滤机2，开启电磁阀D2，当自动反冲洗机械过滤机2中的液位到一定水位后，溢流到湿式生物球过滤器3，开启鼓风机33，进行生物过滤，通过溢流，将清水溢出到雨淋曝气式过滤器4，通过电锅炉43，将清水加热到设定温度，若给水泵8和电磁阀D3开启，则清水通过紫外消毒器，通过循环管线分流到各个养殖水槽1。在反冲洗控制流程中，首先必须关闭潜水泵7、电磁阀D1、电磁阀D2，再开启反冲洗泵23，则进行反冲洗，反冲洗完成后，则将污水排出至车间排水沟，污水随排水沟排至增殖站外。

若监测到雨淋曝气式过滤器4中温度过低，则开启电锅炉43和管道泵44，对水箱中的水进行加热处理。若雨淋曝气式过滤器4中温度过低，但液位过低，则不能开启管道泵44和电锅炉43，防止设备干烧，必须将雨淋曝气式过滤器4的液位加到一定高度，再进行加热处理。采集到雨淋曝气式过滤器4中的温度在HMI组态触摸屏上能够实时显示，便于观察雨淋曝气式过滤器4中的实时温度。

所述潜水泵7、所述反冲洗泵23、所述给水泵8后方的管道上均安装有示流器，通过示流器的反馈信号，可以判断泵开启后是否正常工作，若10s内仍未正常工作，则需要将泵关闭，防止电机空转烧毁。示流器反馈管道内流量正常，则正常工作即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种鱼类养殖循环水智能处理系统，其特征在于：包括通过管道依次连接成一循环水路的养殖水槽、自动反冲洗机械过滤机、湿式生物球过滤器、雨淋曝气式过滤器、紫外线消毒机以及空气能加热器，所述养殖水槽还连接有增氧机，所述养殖水槽与所述自动反冲洗机械过滤机之间具有一潜水泵，所述空气能加热器与所述养殖水槽之间具有一给水泵，所述自动反冲洗机械过滤机具有一第一液位采集器、一第一温度采集器以及一反冲洗泵，所述湿式生物球过滤器具有一第二液位采集器、一第二温度采集器以及一鼓风机，所述雨淋曝气式过滤器具有一第三液位采集器以及一第三温度采集器，所述空气能加热器与所述养殖水槽之间的管路上还设有一压力采集器以及一第四温度采集器，还包括一PLC控制器，上述各温度采集器、各液位采集器以及压力采集器均与所述PLC控制器电连接，所述潜水泵、所述给水泵、所述反冲洗泵、所述鼓风机以及所述增氧机均通过一变频器与所述PLC控制器电连接。

2.如权利要求1所述的鱼类养殖循环水智能处理系统，其特征在于：所述雨淋曝气式过滤器具有两个且分别位于所述湿式生物球过滤器两侧，所述湿式生物球过滤器的顶端具有分别通向两个所述雨淋曝气式过滤器的两个出水管。

3.如权利要求1所述的鱼类养殖循环水智能处理系统，其特征在于：所述雨淋曝气式过滤器通过管道与一电锅炉连接，且所述雨淋曝气式过滤器与所述电锅炉之间具有一管道泵，所述电锅炉和所述管道泵均与所述PLC控制器电连接。

4.如权利要求3所述的鱼类养殖循环水智能处理系统，其特征在于：所述电锅炉和所述管道泵联动控制，同时开启和关闭。

5.如权利要求1所述的鱼类养殖循环水智能处理系统，其特征在于：还包括分别位于现场车间四个而角落和中央的五个环境温度采集器，所述环境温度采集器与所述PLC控制器电连接。

6.如权利要求1所述的鱼类养殖循环水智能处理系统，其特征在于：还包括与所述PLC控制器通过串口连接的HMI组态触摸屏。

7.如权利要求6所述的鱼类养殖循环水智能处理系统，其特征在于：所述养殖水槽中设有与所述PLC控制器电连接的温度传感器、PH传感器、溶氧传感器以及ORP传感器，所述PLC控制器采集温度传感器、PH传感器、溶氧传感器以及ORP传感器测得的参数后将参数输出到HMI组态触摸屏上进行显示。

8.如权利要求7所述的鱼类养殖循环水智能处理系统，其特征在于：所述PLC控制器具有一报警装置。

9.如权利要求1所述的鱼类养殖循环水智能处理系统，其特征在于：所述PLC控制器还具有支持TCP/IP协议的网络接口。

10.如权利要求1所述的鱼类养殖循环水智能处理系统，其特征在于：所述潜水泵、所述反冲洗泵、所述给水泵后方的管道上均安装有示流器。