CN106577462B - 一种池塘遥控供氧系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于鱼塘供氧技术设备领域，尤其是涉及一种池塘遥控供氧系统，包括供氧装置和控制所述供氧装置运动的控制装置；所述控制装置包括与所述供氧装置无线连接的后台服务器，所述后台服务器无线连接有至少三个信号收发器，所述信号收发器分别设置在鱼塘的边界位置；所述供氧装置括浮在水上的浮船和潜入水下的推进供氧组件，所述浮船与所述供氧机构通过升降机构设置到一起。

Description

一种池塘遥控供氧系统

技术领域

本发明属于水产养殖供氧技术领域，尤其是涉及一种池塘遥控供氧系统。

背景技术

目前鱼塘养鱼过程中，为鱼池供氧一直是养殖企业以及养殖户养殖工作中的重点。鱼塘内氧气充分与否，直接决定该鱼塘的出产量，同时在供氧不足的情况下，鱼类因为缺氧产生肌肉疲劳、免疫力下降，容易诱发隔各种疾病，导致其死亡。

目前为鱼类供氧的方式一般是采用供氧机。目前市场上比较常见的供氧机都没有自控的功能，都是通过现场工作人员启动和关闭。一种是采用在池底铺设供气管道进行氧气供给，其前期成本高，不利于铺设大型鱼塘也不适于承租的鱼塘使用；另一种是采用曝气增氧机对鱼塘内曝气供氧，但是曝气增氧机曝气搅拌过程中容易缠绕到水草或者打伤饲养的鱼，如果水浅的话曝气搅动过程中容易搅拌起池底淤泥，污染池塘环境，且曝气增氧机噪声较大，方向不可控，影响周边环境。同时其制氧区域无法控制，都是通过人工拖拽进行移动和更换制氧区域，浪费人力物力，在大型鱼塘距离岸边较远的位置，制氧机就无法实现拖拽，造成供氧区域不平衡。

随着科技的发展，智能设备也越来越深入人们的生活，为了实现鱼塘供氧节省人力，制氧均衡化和无人化，我公司对智能设备进行了深入研究，将其与制氧机结合起来。

发明内容

为了弥补上述池塘补充氧气过程中浪费人力，不可控制以及供养区域不均衡的缺陷，本发明提出一种池塘遥控供氧系统。

其技术方案为：一种池塘遥控供氧系统，包括供氧装置和控制所述供氧装置运动的控制装置；

所述控制装置包括与所述供氧装置无线连接的后台服务器，所述后台服务器无线连接有至少三个信号收发器，所述信号收发器分别设置在鱼塘的边界位置；

所述供氧装置括浮在水上的浮船和潜入水下的推进供氧组件，所述浮船与所述供氧机构通过升降机构设置到一起；

所述升降机构包括固定在浮船上的升降电机和与所述推进供氧组件固定在一起的齿条，所述升降电机的输出轴安装有升降齿轮，所述升降齿轮与所述齿条啮合到一起；

所述浮船包括中空的船体，所述船体内部通过隔板分隔出浮力腔和固定在浮力腔上部的设备腔，所述浮力腔内开有供齿条通过的通道，所述设备腔内设有供气组件和方向控制组件，所述供气组件包括设有进气管的气泵，所述气泵通过穿过所述浮力腔的输气管连通到输气软管，所述输气软管与所述推进供氧组件连通，所述方向控制组件包括驱动所述船体方向舵的舵机电机，所述舵机电机通过减速箱连接有传动杆，所述传动杆通过转向齿轮组与所述方向舵连接；

所述推进供氧组件包括分别与所述齿条、所述输气软管连通的喷气室，所述喷气室顶端设有弹性罩、末端开有出气口，所述输气软管与所述喷气室的连接处还设有单向阀；

所述供氧装置还包括控制器，所述控制器分别与所述气泵、所述升降电机和所述转向电机连接，所述控制器上还设有遥控天线，所述控制器通过所述遥控天线与所述后台服务器无线连接，所述船体的船头和船位分别设有用于与所述信号收发器无线连接的感应天线，所述船头和船位的感应天线分别与所述控制器连接。本技术方案中，采用简单的三角定位方式确定供氧装置在池塘内的位置，通过后台服务器监视并控制供养装置的运动，实现远程无死角操作，即使池塘面积比较大也可以保证供氧没有死角。

进一步的，所述喷气室由前到后依次划分为与所述输气软连通的稳压腔，与所述稳压腔连通的动力腔和与所述动力腔连通的出气腔，弹性罩设置在所述稳压腔前端，所述出口开在所述出气腔末端，所述推进供氧组件还包括推进器，所述推进器包括设置在所述喷气室后部螺旋桨和所述将螺旋桨连接到所述喷气室的驱动杆，所述驱动杆依次穿过出气腔、动力腔和稳压腔活动连接到所述喷气室内，所述驱动杆上还设有动力涡轮，所述动力涡轮对应设置在所述动力腔内以穿过所述动力腔的气流作为动力。

进一步的，所述输气软管通过所述通气接管与所述喷气室连通，所述单向阀与所述通气接管设置到一起。

进一步的，所述喷气室内还设有与所述驱动杆连接用于限制所述驱动杆摆动的稳定架。

进一步的，还包括保护罩，所述保护罩连接在所述出气腔后部并将所述螺旋桨遮罩住。

进一步的，所述保护罩为金属网状。

进一步的，所述弹性罩内还填充有弹性球。

进一步的，所述升降机构还包括与所述船体固定到一起的安装板，所述安装板上固定有至少两个用于引导齿条运动方向的限位环，所述限位环内设有限位销，所述齿条活动穿装在所述限位环内且所述齿条上开有与所述限位销对应的孔槽。

进一步的，所述升降电机有两个，分别固定在所述齿条的两侧。

进一步的，所述齿条、所述喷气室均采用不锈钢或者硬质塑料做成。

本系统在安装的时候，需要预先先在鱼塘周围安装至少三个信号收发器，同时根据鱼塘形状生成鱼塘的数据地图，并在数据地图中将信号收发器标识出来，然后将数据地图发送给后台服务器。在将上述预设工作做完后，本系统既可以进行对鱼塘的远程遥控供氧。在本系统工作的时候，供氧装置进入鱼塘，信号收发器向供氧装置发出信号，供养装置的浮船船体首尾分别设有信号感应天线，感应到不同的信号收发器发出的信号后产生数字信号并将数字信号发送给控制器，所述控制器在收到信号后，分别将两个感应天线的信号发送给后台服务器，后台服务器根据信号的不同确定船头和船位的位置，进而确定了船体相对三个信号收发器的航行方向和航行位置。由于后台服务器已经预先储存了三个信号收发器的位置和鱼塘的数据地图，在收到船体相对三个信号收发器的航行方向和航行位置的数据后即可在数据地图上显示出供氧装置在鱼塘的具体位置。本系统中，由于鱼塘的数据地图只是作为背景参照使用，一般不会对其更新或者操作，因此本系统的数据地图可以使用鱼塘的鸟瞰放大照片来作为数据地图，只要能够明确将信号收发器位置在数据地图中设定即可。本发明的数据收发器可以采用wifi路由，目前的普通家用wifi路由传感距离在空旷的鱼塘可以达到50m以上，在用剪成半圆的易拉罐将wifi路由器的天线汇集到鱼塘方向后，其传感距离可以达到70m以上。本发明对船体位置的计算主要通过后台服务器来执行，后台服务器可以为电脑、pad或者手机，只要能实现显示数据地图和对定位信号的处理即可。本发明的控制器可以采用航模上的控制器，具有信号收发和控制信号发出的功能即可。本发明采用的上述组件，均为目前常见，成本较低的组件，满足中国农村环境下底成本自动化鱼类养殖的需要。

附图说明

图1为本发明的一种实施例的结构示意图；

图2为本发明的供氧装置一种实施方式的结构示意；

图3为本发明的供氧装置的另一种实施方式的结构示意图；

图4为本图3实施例的喷气室的一种实施例的示意图；

图5为本发明工作状态的一种实施方式的示意图，所述箭头线标识气体逸出方向。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

结合图1，本发明一种实施方式。

一种池塘遥控供氧系统，包括供氧装置和控制所述供氧装置运动的控制装置；

所述控制装置包括与所述供氧装置无线连接的后台服务器，所述后台服务器无线连接有至少三个信号收发器，所述信号收发器分别设置在鱼塘的边界位置；

参照图2，所述供氧装置包括浮在水上的浮船和潜入水下的推进供氧组件，所述浮船与所述供氧机构通过升降机构设置到一起；

所述升降机构包括固定在浮船上的升降电机和与所述推进供氧组件固定在一起的齿条32，所述升降电机的输出轴31安装有升降齿轮33，所述升降齿轮与所述齿条啮合到一起；

所述浮船包括中空的船体11，所述船体内部通过隔板分隔出浮力腔12和固定在浮力腔上部的设备腔13，所述浮力腔内开有供齿条通过的通道14，所述设备腔内设有供气组件和方向控制组件，所述供气组件包括设有进气管的气泵151，所述气泵通过穿过所述浮力腔的输气管152连通到输气软管153，所述输气软管与所述推进供氧组件连通，所述方向控制组件包括驱动所述船体方向舵165的舵机电机161，所述舵机电机通过减速箱162连接有传动杆163，所述传动杆通过转向齿轮箱164与所述方向舵连接；

所述推进供氧组件包括分别与所述齿条、所述输气软管连通的喷气室21，所述喷气室顶端设有弹性罩22、末端开有出气口23，所述输气软管与所述喷气室的连接处还设有单向阀；

所述供氧装置还包括控制器4，所述控制器分别与所述气泵、所述升降电机和所述转向电机连接，所述控制器上还设有遥控天线，所述控制器通过所述遥控天线与所述后台服务器无线连接，所述船体的船头和船位分别设有用于与所述信号收发器无线连接的感应天线，所述船头和船位的感应天线分别与所述控制器连接。本实施例中，感应天线采用感应线圈，以增加其接受面积。

本实施例提出一种远程为池塘供氧方式，通过远程的后台服务器即可实现对一个或多个具有本系统的鱼塘进行供氧。

本系统在安装的时候，需要预先先在鱼塘周围安装至少三个信号收发器，同时根据鱼塘形状生成鱼塘的数据地图，并在数据地图中将信号收发器标识出来，然后将数据地图发送给后台服务器。在将上述预设工作做完后，本系统既可以进行对鱼塘的远程遥控供氧。在本系统工作的时候，供氧装置进入鱼塘，信号收发器向供氧装置发出信号，供养装置的浮船船体首尾分别设有信号感应天线，感应到不同的信号收发器发出的信号后产生数字信号并将数字信号发送给控制器，所述控制器在收到信号后，分别将两个感应天线的信号发送给后台服务器，后台服务器根据信号的不同确定船头和船位的位置，进而确定了船体相对三个信号收发器的航行方向和航行位置。由于后台服务器已经预先储存了三个信号收发器的位置和鱼塘的数据地图，在收到船体相对三个信号收发器的航行方向和航行位置的数据后即可在数据地图上显示出供氧装置在鱼塘的具体位置。本系统中，由于鱼塘的数据地图只是作为背景参照使用，一般不会对其更新或者操作，因此本系统的数据地图可以使用鱼塘的鸟瞰放大照片来作为数据地图，只要能够明确将信号收发器位置在数据地图中设定即可。本发明的数据收发器可以采用wifi路由，目前的普通家用wifi路由传感距离在空旷的鱼塘可以达到50m以上，在用剪成半圆的易拉罐将wifi路由器的天线汇集到鱼塘方向后，其传感距离可以达到70m以上。本发明对船体位置的计算主要通过后台服务器来执行，后台服务器可以为电脑、pad或者手机，只要能实现显示数据地图和对定位信号的处理即可。本发明的控制器可以采用航模上的控制器，具有信号收发和控制信号发出的功能即可。本发明采用的上述组件，均为目前常见，成本较低的组件，满足中国农村环境下底成本自动化鱼类养殖的需要。

本实施例中，为了降低在供氧工程中的噪音，尽量减少对池塘淤泥和环境的干扰，本发明采用水下注气供氧的方式。利用气泵向水下泵入氧气，同时以气体喷出的动力作为航行动力推动船体在鱼塘内航行，利用遥控器控制船体的方向，使其实现对整个鱼塘的均匀可控供氧。气泵的动力源可以采用电池或者防水电线供电，利用电池的话船体行进空间大，防水电线保证其续航能力。本发明中，为了避免船体在航行过程中与鱼产生碰撞对于产生伤害，在喷气室的前端设置弹性罩，既能避免对鱼产生伤害，也可以在碰到一些障碍时对喷气室产生缓冲，保护其不受剧烈碰撞。本发明在使用的时候，根据鱼塘的深浅，调节喷气室的位置，使其可以对鱼塘进行深度供氧，空气在鱼塘内扩散时间长，扩散面积大，增强溶氧量。在调节完成后将其放入鱼塘内，并通过控制器将气泵开机，气泵通过输气软管向喷气室内泵入气体，气体在喷出时推动喷气室向前运动，喷气室进而通过推动齿条带动船体航行。通过遥控控制器带动舵机电机调节船体的前进方向，进而调节喷气室的前进方向，根据需要进行鱼塘供氧作业。本发明的喷气室可以采用一个或者多个方式。多个喷气室可以分别通过齿条连接到所述船体上，或者多个喷气室之间相互连接，通过一根齿条连接到所述船体上。由于喷气室是中空结构，其内部通入气体，所述喷气室的自重并不算太重，采用一根齿条完全可以实现承载多个喷气室的上下重量。

结合图2，本发明的一种实施例。所述喷气室由前到后依次划分为与所述输气软连通的稳压腔211，与所述稳压腔连通的动力腔212和与所述动力腔连通的出气腔213，弹性罩设置在所述稳压腔前端，所述出口开在所述出气腔末端，所述推进供氧组件还包括推进器，所述推进器包括设置在所述喷气室后部螺旋桨241和所述将螺旋桨连接到所述喷气室的驱动杆242，所述驱动杆依次穿过出气腔、动力腔和稳压腔活动连接到所述喷气室内，所述驱动杆上还设有动力涡轮243，所述动力涡轮对应设置在所述动力腔内以穿过所述动力腔的气流作为动力。本技术方案中，由于气体离开喷气室后会立刻向上散逸，导致其推进力并不太大，在气泵供气压力比较小的时候导致本发明的船体和喷气室向前移动速度不够快。为了提高其移动速度，实现快速均匀的散布氧气，本发明为喷气室内加装推进器，推进器为涡桨结构。同时动力腔与稳压腔和出气腔相比更加狭窄，气体在经过动力腔的时候流速加快，冲击力增加，本发明的动力涡轮设置在相对狭窄，气流比较急的动力腔内，在气体通过的时候冲击动力涡轮，动力涡轮通过驱动杆带动螺旋桨转动，产生推进力。相较气体直接喷射散逸到水中的推进方式相比，加装螺旋桨和动力涡轮后，喷气室的推进更加有力和平稳，同时不影响气体的散逸总量。动力腔与稳压腔之间的气体进口孔径较小，仅比所述驱动杆直径大0.8-1.2cm，在气泵停止向泵气后，稳压腔内仍然可以储存相当部分的气体，液体在表面张力和粘滞作用下不会穿过气体进口，保存住稳压腔内的气体，增加喷气室的浮力。使船体在提升喷气室的时候减轻总重量，节省升降电机的能量。

本发明为了进一步方便拆装连接，还可以在喷气室上加装通气接管，所述输气软管通过所述通气接管与所述喷气室连通，所述单向阀与所述通气接管设置到一起。

所述喷气室内还设有与所述驱动杆连接用于限制所述驱动杆摆动的稳定架214。本发明中，由于水下的喷气室存在与鱼类进行碰撞的可能，为了提高螺旋桨在转动时候的稳定性，在碰撞的时候不会偏移晃动，本发明为其加装稳定架，提高其稳定性，保证其寿命。

还包括保护罩25，所述保护罩连接在所述出气腔后部并将所述螺旋桨遮罩住。本发明中，为了防止螺旋桨在工作的时候划伤鱼类，也防止有大块杂物干扰螺旋桨工作，在螺旋桨外侧套装保护罩用来保护鱼类和螺旋桨。同时参照图3，所述保护罩为金属网状。采用金属网状的保护罩，气体在通过金属网的时候被分隔成小气泡，阻滞了大气泡的生成。同时螺旋桨在对金属网内空间进行不停搅拌，水流将气泡进一步扩散和打碎，提高了溶氧量，增加了溶氧效率。

所述弹性罩内还填充有弹性球221。本发明中，为了进一步增加水下的喷气室的防撞效果，为弹性罩内填充弹性球，弹性球在防撞的同时维持了弹性罩的流线外形，进一步提高了减阻效果，避免了弹性罩在移动过程中凹陷变形增加阻力。

所述升降机构还包括与所述船体固定到一起的安装板34，所述安装板上固定有至少两个用于引导齿条运动方向的限位环35，所述限位环内设有限位销351，所述齿条活动穿装在所述限位环内且所述齿条上开有与所述限位销对应的孔槽321。本技术方案中，为了提高设备腔的安装空间，为齿条上下运动时候提供导向，本发明采用安装板及安装板上设置限位环来引导齿条的上下移动。同时在齿条中开设孔槽，孔槽内设置限位销，限位销的外径比孔槽稍微小一点，保证其可以插在孔槽中又不会给孔槽晃动空间。

所述升降电机有两个，分别固定在所述齿条的两侧。本技术方案中，为了提高齿条的升降速度，同时为了提供比较平衡的升降力，本发明采用两个升降电机进行操作，保证升降平稳。

所述齿条、所述喷气室均采用不锈钢或者硬质塑料做成。本发明的上述采用耐腐蚀的不锈钢或者塑料做成，保证其使用寿命，降低其成本。

结合图4本发明在工作的时候，将其放入池塘中，遥控控制器通过升降电机调节好喷气室的深度后，控制气泵开机，气泵向喷气室内泵入气体。在气体带动下推进器进行工作，带动喷气室和船体移动。在航行过程中，使用者可以随时根据需要通过舵机电机控制航行方向，通过调节气泵控制泵气速度等，完成对鱼塘内供氧。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种池塘遥控供氧系统，其特征在于，包括供氧装置和控制所述供氧装置运动的控制装置；

所述控制装置包括与所述供氧装置无线连接的后台服务器，所述后台服务器无线连接有至少三个信号收发器，所述信号收发器分别设置在鱼塘的边界位置；

所述供氧装置包括浮在水上的浮船和潜入水下的推进供氧组件，所述浮船与所述推进供氧组件通过升降机构设置到一起；

所述升降机构包括固定在浮船上的升降电机和与所述推进供氧组件固定在一起的齿条，所述升降电机的输出轴安装有升降齿轮，所述升降齿轮与所述齿条啮合到一起；

所述浮船包括中空的船体，所述船体内部通过隔板分隔出浮力腔和固定在浮力腔上部的设备腔，所述浮力腔内开有供齿条通过的通道，所述设备腔内设有供气组件和方向控制组件，所述供气组件包括设有进气管的气泵，所述气泵通过穿过所述浮力腔的输气管连通到输气软管，所述输气软管与所述推进供氧组件连通，所述方向控制组件包括驱动所述船体方向舵的舵机电机，所述舵机电机通过减速箱连接有传动杆，所述传动杆通过转向齿轮组与所述方向舵连接；

所述推进供氧组件包括分别与所述齿条、所述输气软管连通的喷气室，所述喷气室顶端设有弹性罩、末端开有出气口，所述输气软管与所述喷气室的连接处还设有单向阀；

所述喷气室由前到后依次划分为与所述输气软管连通的稳压腔，与所述稳压腔连通的动力腔和与所述动力腔连通的出气腔，弹性罩设置在所述稳压腔前端，所述喷气室的出口开在所述出气腔末端，所述推进供氧组件还包括推进器，所述推进器包括设置在所述喷气室后部螺旋桨和将所述螺旋桨连接到所述喷气室的驱动杆，所述驱动杆依次穿过出气腔、动力腔和稳压腔活动连接到所述喷气室内，所述驱动杆上还设有动力涡轮，所述动力涡轮对应设置在所述动力腔内以穿过所述动力腔的气流作为动力；所述喷气室内还设有与所述驱动杆连接用于限制所述驱动杆摆动的稳定架；

所述供氧装置还包括控制器，所述控制器分别与所述气泵、所述升降电机和所述转向电机连接，所述控制器上还设有遥控天线，所述控制器通过所述遥控天线与所述后台服务器无线连接，所述船体的船头和船位分别设有用于与所述信号收发器无线连接的感应天线，所述船头和船位的感应天线分别与所述控制器连接。

2.根据权利要求1所述的池塘遥控供氧系统，其特征在于，所述输气软管通过通气接管与所述喷气室连通，所述单向阀与所述通气接管设置到一起。

3.根据权利要求1所述的池塘遥控供氧系统，其特征在于，还包括保护罩，所述保护罩连接在所述出气腔后部并将所述螺旋桨遮罩住。

4.根据权利要求3所述的池塘遥控供氧系统，其特征在于，所述保护罩为金属网状。

5.根据权利要求4所述的池塘遥控供氧系统，其特征在于，所述弹性罩内还填充有弹性球。

6.根据权利要求5所述的池塘遥控供氧系统，其特征在于，所述升降机构还包括与所述船体固定到一起的安装板，所述安装板上固定有至少两个用于引导齿条运动方向的限位环，所述限位环内设有限位销，所述齿条活动穿装在所述限位环内且所述齿条上开有与所述限位销对应的孔槽。

7.根据权利要求6所述的池塘遥控供氧系统，其特征在于，所述升降电机有两个，分别固定在所述齿条的两侧。

8.根据权利要求7所述的池塘遥控供氧系统，其特征在于，所述齿条、所述喷气室均采用不锈钢或者硬质塑料做成。