CN106707806B - 一种智能渔人精准投喂系统 - Google Patents

Abstract

一种智能精准投喂系统，包括现场工控机、气象站、水质监测模块、投饲机、控制柜和无线传输模块F1，控制柜内还设有无线传输模块F2和控制模块，现场工控机连接气象站，现场工控机还通过无线传输模块F1连接控制柜内的无线传输模块F2，控制模块连接水质监测模块和投饲机，气象站将检测到的包括大气压、大气温度、湿度、雨量、风向、风速、太阳辐射的大气参数存储在现场工控机上，现场工控机通过无线传输模块F1与控制柜中另一个无线传输模块F2进行无线通信，投喂系统包括数据管理模块、投喂计划管理模块、投喂监控模块、投喂统计模块和系统管理模块。

Description

一种智能渔人精准投喂系统

技术领域

本发明属于渔业养殖技术领域，特别涉及一种智能精准投喂系统。

背景技术

伴随水产养殖规模集约化的不断增大，养殖过程中更多地依赖于人工投喂饵料的养殖模式，水产养殖中饵料的成本占整个养殖成本的比重也越来越大。因此，水产养殖过程中，饵料投喂技术的高低直接关系到饵料的转化率和养殖效果。其中投喂的重要依据就是养殖的鱼群生长发育情况。鱼群的数量、重量是实时变化，只有了解了鱼群的生长发育情况才可以针对性调整投喂量，以满足精准投喂的要求。

目前，尚无有效的集约化养殖鱼类的投喂管理方法。水产养殖中常使用根据之前的养殖实践来推算的方法。比如知道相同规格的各阶段生长率与养殖过程中的存活率，就能够推算出每个养殖阶段鱼群的总重量，以此能够得到投饵率与投饲量；或使用放养量、存活率、增重比与经验饵料系数来估计全年的投饲量，然后按照水温的高低逐月逐旬地分配投饵率与投饲量。

综上所述，现有的技术无法获得鱼群实时的生长发育状况，只是使用以往的经验来估算其生长发育情况，并用此算出其投饲量，所以不可避免会产生较大的误差，进而导致饵料的浪费和养殖水体的污染等，从而得到养殖效果不好且养殖成本增大的结果。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能渔人精准投喂系统，可以智能精准地进行投喂，降低人工和养殖成本，提高养殖效果。渔人，是指智能渔业，即将人工智能和渔业的相结合的科学和技术，也可以是指使用人工智能技术进行渔业养殖的渔人。本发明涉及的术语如下：

(1)饲料系数＝饲料消耗量/增重量

(2)日饵率＝每日饲料投喂量/总鱼重

(3)当前鱼总重＝昨日鱼总重+昨日实际投喂量/饲料系数

(4)计划日投喂量＝计划总鱼重*日饵率(日饵率取自投喂计划模板)(纯理论值)

(5)计划实际日投喂量＝当前鱼总重*日饵率

(6)投喂时长＝计划实际日投喂量/次数/所有设备投喂速度之和(kg/小时)。

本发明技术方案是，一种智能精准投喂系统，包括现场工控机、气象站、水质监测模块、投饲机、控制柜和无线传输模块F1，控制柜内还设有无线传输模块F2和控制模块，

现场工控机连接气象站，现场工控机还通过无线传输模块F1连接控制柜内的无线传输模块F2，控制模块连接水质监测模块和投饲机，

气象站将检测到的包括大气压、大气温度、湿度、雨量、风向、风速、太阳辐射的大气参数存储在现场工控机上，

现场工控机通过无线传输模块F1与控制柜中另一个无线传输模块F2进行无线通信，

投喂系统包括数据管理模块、投喂计划管理模块、投喂监控模块、投喂统计模块和系统管理模块，按照事先设定的时间间隔发出指令通过无线传输模块F1传输到控制柜的无线传输模块F2，无线传输模块F2再将命令发送给控制模块，

控制模块打开水质监测模块开关进行水质监测，然后将监测得到的溶解氧和pH值等水质数据通过无线传输模块F2传输到无线传输模块F1，进而保存在现场工控机上待用；

投喂系统通过整合监测的水质数据与通过饲料系数、日饵率、鱼苗的条数和规格以及投饲机的投饲速度参数计算得到的实际日投喂量、投饲时间发出指令通过无线传输模块F1传输到控制柜的无线传输模块F2，无线传输模块F2再将命令发送给控制模块，控制模块打开投饲机进行精准投喂；

养殖中进行定期打样，计算实际的总鱼重并与投喂系统计算的总鱼重进行对比进而调整偏差，提高投喂的精度。

所述控制模块是无线控制模块。

智能精准投喂系统，包括以下步骤：

首先根据以往的养殖数据计算出饲料系数和日饵率，根据池塘养殖的鱼类的重量、条数计算出总鱼重，以此确定计划的总鱼重(即希望鱼长多少)，进而算出计划日投喂量和计划实际日投喂量，用计划实际日投喂量、计划每天投喂的次数和投饲机的投喂速度可以得到投饲机每次的投喂时长，通过控制模块进行相应的投饲机开关控制。

还包括以下步骤：

每天投喂结束之后统计当天的计划日投喂量和计划实际日投喂量，计算其中的差值，第二天自动添加到计算日投喂量之中；

定期对养殖鱼类进行打样，计算当前鱼总重，并纠正系统自动计算的当前总鱼重；

当大气压降低到设定的数值、检测到下雨和水质监测的溶解氧降低到一定值时，自动降低日饵率从而降低日投喂量。

本发明设计的智能渔人精准投喂系统与现有的技术相比：结合了大气数与水质，如当阴雨天气气压降低、水质恶化时应减少投喂，这样大大地降低了饵料的浪费，也降低了人工和养殖成本，进而提高养殖的效益。

附图说明

图1是本发明系统组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实现过程进行详细说明。

本发明的一种智能渔人精准投喂系统，主要包括：现场工控机、显示器、智能精准投喂管理软件、气象站、水质监控系统、投饲机、控制柜、无线传输模块、无线控制模块；其中：

现场工控机与显示器、气象站和无线传输模块F1相连；智能精准投喂管理软件运行于工控机上，智能精准投喂管理软件主要包括数据管理模块、投喂计划管理模块、投喂监控模块、投喂统计模块和系统管理模块；气象站可以检测到大气压、大气温度、湿度、雨量、风向、风速、太阳辐射等大气参数并将其存储在现场工控机上待用；现场工控机可以通过无线传输模块F1与控制柜中另一个无线传输模块F2进行无线通信；智能精准投喂管理软件按照事先设定的时间间隔发出指令通过无线传输模块F1传输到控制柜的无线传输模块F2，无线传输模块F2再将命令发送给控制模块，控制模块打开水质监测模块开关进行水质监测，然后将监测得到的溶解氧和pH值等水质数据通过无线传输模块F2传输到无线传输模块F1，进而保存在现场工控机上待用；智能精准投喂管理软件通过整合监测的水质数据与通过饲料系数、日饵率、鱼苗的条数和规格以及投饲机的投饲速度等参数计算得到的实际日投喂量、投饲时间发出指令通过无线传输模块F1传输到控制柜的无线传输模块F2，无线传输模块F2再将命令发送给控制模块，控制模块打开投饲机进行精准投喂；养殖中并进行定期打样，计算实际的总鱼重并与智能精准投喂管理软件计算的总鱼重进行对比进而调整偏差，提高投喂的精度。智能精准投喂管理软件能够以养殖池塘、养殖批次为维度，根据历史投喂记录进行统计，输出计划投喂总量、实际投喂总量、投喂总量差、计划总鱼重、实际总鱼重、总鱼重差等信息，用来指导投喂策略的变化，达到科学化养殖的目标。

系统首先根据以往的养殖数据计算出饲料系数和日饵率，根据池塘养殖的鱼类的重量、条数计算出总鱼重，以此确定计划的总鱼重(即希望鱼长多少)，进而算出计划日投喂量和计划实际日投喂量，用计划实际日投喂量、计划每天投喂的次数和投饲机的投喂速度可以得到投饲机每次的投喂时长，通过无线控制模板进行相应的投饲机开关。其中的控制反馈环节包括：

(1)由于投饲机开关存在反应时间，会造成一定投喂量的偏差，因此每天投喂结束之后统计当天的计划日投喂量和计划实际日投喂量，计算其中的差值，第二天自动添加到计算日投喂量之中。

(2)定期对养殖鱼类进行打样，计算当前鱼总重，并纠正系统自动计算的当前总鱼重。

(3)当大气压降低到设定的数值、检测到下雨和水质监测的溶解氧降低到一定值时，自动降低日饵率从而降低日投喂量。

Claims (1)

1.一种智能渔人精准投喂系统，渔人是指智能渔业，即使用人工智能技术进行渔业养殖，所述投喂系统包括现场工控机、气象站、水质监测模块、投饲机、控制柜和无线传输模块F1，控制柜内还设有无线传输模块F2和控制模块，

现场工控机连接气象站，现场工控机还通过无线传输模块F1连接控制柜内的无线传输模块F2，控制模块连接水质监测模块和投饲机，

气象站将检测到的包括大气压、大气温度、湿度、雨量、风向、风速、太阳辐射的大气参数存储在现场工控机上，

现场工控机通过无线传输模块F1与控制柜中另一个无线传输模块F2进行无线通信，

投喂系统包括数据管理模块、投喂计划管理模块、投喂监控模块、投喂统计模块和系统管理模块，按照事先设定的时间间隔发出指令通过无线传输模块F1传输到控制柜的无线传输模块F2，无线传输模块F2再将命令发送给控制模块，

控制模块打开水质监测模块开关进行水质监测，然后将监测得到的溶解氧和pH值水质数据通过无线传输模块F2传输到无线传输模块F1，进而保存在现场工控机上待用；

投喂系统通过整合监测的水质数据与通过饲料系数、日饵率、鱼苗的条数和规格以及投饲机的投饲速度参数计算得到的实际日投喂量、投饲时间发出指令通过无线传输模块F1传输到控制柜的无线传输模块F2，无线传输模块F2再将命令发送给控制模块，控制模块打开投饲机进行精准投喂；

养殖中进行定期打样，计算实际的总鱼重并与投喂系统计算的总鱼重进行对比进而调整偏差，提高投喂的精度，

所述控制模块采用无线控制模块，该无线控制模块的控制步骤包括，

首先根据以往的养殖数据计算出饲料系数和日饵率，根据池塘养殖的鱼类的重量、条数计算出总鱼重，以此确定计划的总鱼重，进而算出计划日投喂量和计划实际日投喂量，用计划实际日投喂量、计划每天投喂的次数和投饲机的投喂速度可以得到投饲机每次的投喂时长，通过无线控制模块进行相应的投饲机开关控制，当投饲机开关存在滞后反应时，投饲控制方法包括以下步骤：

每天投喂结束之后统计当天的计划日投喂量和计划实际日投喂量，计算其中的差值，第二天自动添加到计算日投喂量之中；

定期对养殖鱼类进行打样，计算当前鱼总重，并纠正系统自动计算的当前总鱼重；

当大气压降低到设定的数值、检测到下雨和水质监测的溶解氧降低到一定值时，自动降低日饵率从而降低日投喂量。