CN107100140A - 一种沿海潮汐智能水流控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沿海潮汐智能水流控制系统，包括外海、内池塘和设置在外海和内池塘之间的坝体，所述内池塘内设有内液位传感器，所述内液位传感器用于采集内池塘的内水深数据，所述内液位传感器通过无线通信模块将内水深数据传输于服务器；所述外海设有外液位传感器，所述外液位传感器用于采集外海的外水深数据，所述外液位传感器通过无线通信模块将外水深数据传输于服务器；所述坝体上设有闸门，所述闸门与闸门电机驱动连接。通过使用本申请所述的控制系统，在采集外海和内池塘的内水深数据和外水深数据，并传输于服务器进行比较分析，然后控制闸门开闸或者关闸，提高了闸门控制的智能化，提高了效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种沿海潮汐智能水流控制系统。
背景技术
众所周知，现有的沿海地区利用潮汐可以进行养殖，在外海和养殖内池塘之间筑起坝体对水流进行调节，在涨潮时将海水引入内池塘，在落潮前将坝体闸门关闭，利用蓄积在内池塘中的海水进行养殖。由于传统的水流控制根据人工经验，缺乏准确性，现有技术急需一种检测方便，控制精度高的沿海潮汐智能水流控制系统。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种检测方便，控制精度高的沿海潮汐智能水流控制系统。
为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种沿海潮汐智能水流控制系统，包括外海、内池塘和设置在外海和内池塘之间的坝体，所述内池塘内设有内液位传感器，所述内液位传感器用于采集内池塘的内水深数据，所述内液位传感器通过无线通信模块将内水深数据传输于服务器；所述外海设有外液位传感器，所述外液位传感器用于采集外海的外水深数据，所述外液位传感器通过无线通信模块将外水深数据传输于服务器；所述坝体上设有闸门，所述闸门与闸门电机驱动连接，所述闸门电机与控制电路控制连接，所述控制电路通过无线通信模块接受服务器发出的控制指令，并控制闸门电机运行。
通过使用本申请所述的控制系统，在采集外海和内池塘的内水深数据和外水深数据，并传输于服务器进行比较分析，然后控制闸门开闸或者关闸，甚至开合的程度，可以实现科学的水流控制，同时，提高了闸门控制的智能化，提高了效率。
作为优选的，所述内池塘与坝体的衔接处设有内隔离网，所述内隔离网上设有内流速传感器，所述内流速传感器用于采集内池塘水流的内流速数据，并通过无线通信模块将内流速数据传输于服务器。这样的设计可以避免内池塘的养殖生物随着水流飘出外海，同时采集水流流速数据，控制闸门开启高度，控制流速，避免像海蜇等游动能力较弱的生物随着水流而过多的挂在内隔离网上，造成淤积。
作为优选的，所述外海与坝体的衔接处设有外隔离网，所述外隔离网上设有外流速传感器，所述外流速传感器用于采集外海水流的外流速数据，并通过无线通信模块将外流速数据传输于服务器。这样的设计避免一个海洋中的杂物进入内池塘，同时对外海中的水流流速进行监控。
作为优选的，所述坝体上并排设有多个闸门，所述闸门沿水流方向设有内闸、外闸和控制闸，所述控制闸与闸门电机驱动连接。这样的设计利于在控制闸损坏的情况下，将内闸和外闸关闭，对控制闸进行抢修。
作为优选的，所述内池塘设有温度传感器和盐度传感器，所述温度传感器和盐度传感器分别用于检测内池塘的温度数据和盐度数据，并分别通过无线通信模块将温度数据和盐度数据传输于服务器。这样的设计利于对内池塘的水温温度和盐度进行检测，进而对其进行调整，保持合适的养殖环境。
作为优选的，所述内池塘通过输水管与淡水水源连通，所述输水管上设有输水泵，所述输水泵设有泵体控制电路，所述泵体控制电路通过无线通信模块接受服务器的指令，并控制泵体运行。这样的设计当海水盐度过高时，可以通过泵体对内池塘进行稀释，调节盐度。
作为优选的，所述温度传感器和盐度传感器固定在载体上，所述载体为飞碟状浮漂，所述浮漂底部四周设有螺旋桨，所述螺旋桨与螺旋桨电机驱动连接，所述螺旋桨驱动电机与螺旋桨电机控制电路控制连接，所述螺旋桨电机控制电路与芯片连接；所述载体上还设有距离传感器，所述距离传感器采集载体与内池塘边岸的距离数据并传输于芯片，所述芯片接收距离数据并向螺旋桨电机控制电路发出指令驱动螺旋桨驱动电机运行远离内池塘边岸。由于温度传感器和盐度传感器主要用于采集内池塘中部的数据，所以不宜太靠近内池塘边缘，通过距离传感器可以检测载体与内池塘边缘的距离，然后驱动载体与内池塘边缘保持一定的距离，保证采集区域的科学性。
作为优选的，靠近内池塘外边沿设有防护网，所述防护网底部通过重物与内池塘底部固定，所述防护网上端与载体底部连接。由于有些养殖物不宜靠近内池塘边缘，所以通过防护网进行防护，避免不必要的损失。
作为优选的，所述防护网为窗纱网。这样的设计避免养殖物与防护网之间摩擦损伤。
本发明的优点和有益效果在于：通过使用本申请所述的控制系统，在采集外海和内池塘的内水深数据和外水深数据，并传输于服务器进行比较分析，然后控制闸门开闸或者关闸，甚至开合的程度，可以实现科学的水流控制，同时，提高了闸门控制的智能化，提高了效率。
附图说明
图1为本发明外海与内池塘连通结构示意图；
图2为本发明连接框图；
图3为本发明螺旋桨电机、芯片和距离传感器连接框图；
图4为本发明载体结构示意图。
图中：1、外海；2、内池塘；3、坝体；4、内液位传感器；5、无线通信模块；6、服务器；7、外液位传感器；8、闸门电机；9、控制电路；10、内隔离网；11、内流速传感器；12、外隔离网；13、外流速传感器；14、内闸；15、外闸；16、控制闸；17、温度传感器；18、盐度传感器；19、输水泵；20、泵体控制电路；21、载体；22、螺旋桨；23、螺旋桨电机；24、螺旋桨电机控制电路；25、芯片；26、距离传感器；27、防护网；28、重物。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1-图4所示，一种沿海潮汐智能水流控制系统，包括外海1、内池塘2和设置在外海1和内池塘2之间的坝体3，所述内池塘2内设有内液位传感器4，所述内液位传感器4用于采集内池塘2的内水深数据，所述内液位传感器4通过无线通信模块5将内水深数据传输于服务器6；所述外海1设有外液位传感器7，所述外液位传感器7用于采集外海1的外水深数据，所述外液位传感器7通过无线通信模块5将外水深数据传输于服务器6；所述坝体3上设有闸门，所述闸门与闸门电机8驱动连接，所述闸门电机8与控制电路9控制连接，所述控制电路9通过无线通信模块5接受服务器6发出的控制指令，并控制闸门电机8运行。
所述内池塘2与坝体3的衔接处设有内隔离网10，所述内隔离网10上设有内流速传感器11，所述内流速传感器11用于采集内池塘2水流的内流速数据，并通过无线通信模块5将内流速数据传输于服务器6。
所述外海1与坝体3的衔接处设有外隔离网12，所述外隔离网12上设有外流速传感器13，所述外流速传感器13用于采集外海1水流的外流速数据，并通过无线通信模块5将外流速数据传输于服务器6。
所述坝体3上并排设有多个闸门，所述闸门沿水流方向设有内闸14、外闸15和控制闸16，所述控制闸16与闸门电机8驱动连接。
所述内池塘2设有温度传感器17和盐度传感器18，所述温度传感器17和盐度传感器18分别用于检测内池塘2的温度数据和盐度数据，并分别通过无线通信模块5将温度数据和盐度数据传输于服务器6。
所述内池塘2通过输水管与淡水水源连通，所述输水管上设有输水泵19，所述输水泵19设有泵体控制电路20，所述泵体控制电路20通过无线通信模块5接受服务器6的指令，并控制泵体运行。
所述温度传感器17和盐度传感器18固定在载体21上，所述载体21为飞碟状浮漂，所述浮漂底部四周设有螺旋桨22，所述螺旋桨22与螺旋桨电机23驱动连接，所述螺旋桨22驱动电机与螺旋桨电机控制电路24控制连接，所述螺旋桨电机控制电路24与芯片25连接；所述载体21上还设有距离传感器26，所述距离传感器26采集载体21与内池塘2边岸的距离数据并传输于芯片25，所述芯片25接收距离数据并向螺旋桨电机控制电路24发出指令驱动螺旋桨22驱动电机运行远离内池塘2边岸。
靠近内池塘2外边沿设有防护网27，所述防护网27底部通过重物28与内池塘2底部固定，所述防护网27上端与载体21底部连接。
所述防护网27为窗纱网。
实施例1
一种沿海潮汐智能水流控制系统，包括外海1、内池塘2和设置在外海1和内池塘2之间的坝体3，所述内池塘2内设有内液位传感器4，所述内液位传感器4用于采集内池塘2的内水深数据，所述内液位传感器4通过无线通信模块5将内水深数据传输于服务器6；所述外海1设有外液位传感器7，所述外液位传感器7用于采集外海1的外水深数据，所述外液位传感器7通过无线通信模块5将外水深数据传输于服务器6；所述坝体3上设有闸门，所述闸门与闸门电机8驱动连接，所述闸门电机8与控制电路9控制连接，所述控制电路9通过无线通信模块5接受服务器6发出的控制指令，并控制闸门电机8运行。
在使用时，首先通过内液位传感器4和外液位传感器7采集内池塘2的水深和外海1的水深，一般在涨潮时，外水深数据大于内水深数据；在需要对内池塘2注水的情况下，服务器6通过无线模块向控制电路9发出开闸信号，对内池塘2进行注水，外海1海水通过闸门进入内池塘2，达到预期的深度之后，内液位传感器4采集内水深数据并传输到服务器6，服务器6通过无线模块向控制电路9发出关闸信号，闸门关闭。在养殖物在内池塘2养殖一端时间后，需要补充营养物质和排除排泄物时，在退潮时，外水深数据小于内水深数据，同理控制闸16门开启，内池塘2的水从闸门排出一定的水量，并关闭闸门，在下次涨潮时重复注水操作。如此往复，利用潮汐不断的更换内池塘2里的海水，将养植物控制在内池塘2内进行养殖，成熟时便于捕获。
所述服务器6使用单片机进行开发，内设控制程序，并连接有存贮模块和现实模块，便于检测。闸门电机8优选私服电机，利于利用控制电路9对闸门高度实现控制。
实施例2
所述内池塘2与坝体3的衔接处设有内隔离网10，所述内隔离网10上设有内流速传感器11，所述内流速传感器11用于采集内池塘2水流的内流速数据，并通过无线通信模块5将内流速数据传输于服务器6。
所述外海1与坝体3的衔接处设有外隔离网12，网目为40--60目，所述外隔离网12上设有外流速传感器13，所述外流速传感器13用于采集外海1水流的外流速数据，并通过无线通信模块5将外流速数据传输于服务器6。
所述坝体3上并排设有多个闸门，所述闸门沿水流方向设有内闸14、外闸15和控制闸16，所述控制闸16与闸门电机8驱动连接。
当内池塘2内养殖的时一些软体的海产品时，例如海蜇，由于其游动性差，在开闸换水时，若水流流速较大时，海蜇无法抵抗流速而随波逐流，容易聚集在内隔离网10处，甚至造成损伤。为了避免损伤，需要对换水时的，水流速度进行控制，尤其是内池塘2内的水流速度，当内流速数据超过预设数据时，驱动电机控制电路9通过无线通信模块5接受服务器6发出的控制指令，并控制闸门电机8运行，降低闸门高度，降低流速，避免损失。
实施例3
所述内池塘2设有温度传感器17和盐度传感器18，所述温度传感器17和盐度传感器18分别用于检测内池塘2的温度数据和盐度数据，并分别通过无线通信模块5将温度数据和盐度数据传输于服务器6。
所述内池塘2通过输水管与淡水水源连通，所述输水管上设有输水泵19，所述输水泵19设有泵体控制电路20，所述泵体控制电路20通过无线通信模块5接受服务器6的指令，并控制泵体运行。
所述温度传感器17和盐度传感器18固定在载体21上，所述载体21为飞碟状浮漂，所述浮漂底部四周设有螺旋桨22，所述螺旋桨22与螺旋桨电机23驱动连接，所述螺旋桨22驱动电机与螺旋桨电机控制电路24控制连接，所述螺旋桨电机控制电路24与芯片25连接；所述载体21上还设有距离传感器26，所述距离传感器26采集载体21与内池塘2边岸的距离数据并传输于芯片25，所述芯片25接收距离数据并向螺旋桨电机控制电路24发出指令驱动螺旋桨22驱动电机运行远离内池塘2边岸。所述距离传感器26与螺旋桨22成对设置，且信号匹配，芯片25接收到某一距离传感器26的距离信号小于预设值时，反馈驱动信号会发送至于这个距离传感器26匹配的螺旋桨22工作。
靠近内池塘2外边沿设有防护网27，所述防护网27底部通过重物28与内池塘2底部固定，所述防护网27上端与载体21底部连接。
所述防护网27为窗纱网。
在使用时，需要对内池塘2的养殖环境进行调整，例如海蜇养殖，水位最低时不能低于1米；有条件的大面积池塘，水深可达2—3米；海区海水要求pH值7.5—8.2左右，盐度在8‰到38‰之间；池塘面积一般在5亩以上，最好在10-30亩之间；养殖水温以18℃—24℃、盐度以18‰—25‰最为适宜。
当盐度传感器18采集的盐度数据高于预设数据时，泵体控制电路20通过无线通信模块5接受服务器6的指令，并控制泵体运行注入淡水，调节海水盐度至合适的盐度。
海蜇的运动能力较差，在静水中每分钟最多只能游4到5米，如果随着水流，风流的影响而飘逸至内池塘2边缘，很容易搁浅而死，所以在内池塘2的边缘设有防护网27进行阻拦防护。载体21漂浮在内池塘2上面，载体21上的距离传感器26时时向芯片25传输载体21和内池塘2边缘的距离数据，芯片25将距离数据于预设的距离数据进行对比，当载体21上的距离传感器26检测到载体21与内池塘2边缘距离小于2米时，芯片25向螺旋桨电机控制电路24发出指令驱动螺旋桨22驱动电机运行远离内池塘2边岸。同时将防护网27拉向内池塘2，避免海蜇向内池塘2边缘飘逸。
上述涉及的各个传感器和控制电路均通过锂电池进行供电，锂电池和用电器件之间设有供电电路。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种沿海潮汐智能水流控制系统，其特征在于：包括外海、内池塘和设置在外海和内池塘之间的坝体，所述内池塘内设有内液位传感器，所述内液位传感器用于采集内池塘的内水深数据，所述内液位传感器通过无线通信模块将内水深数据传输于服务器；所述外海设有外液位传感器，所述外液位传感器用于采集外海的外水深数据，所述外液位传感器通过无线通信模块将外水深数据传输于服务器；所述坝体上设有闸门，所述闸门与闸门电机驱动连接，所述闸门电机与控制电路控制连接，所述控制电路通过无线通信模块接受服务器发出的控制指令，并控制闸门电机运行。
2.如权利要求1所述的沿海潮汐智能水流控制系统，其特征在于：所述内池塘与坝体的衔接处设有内隔离网，所述内隔离网上设有内流速传感器，所述内流速传感器用于采集内池塘水流的内流速数据，并通过无线通信模块将内流速数据传输于服务器。
3.如权利要求2所述的沿海潮汐智能水流控制系统，其特征在于： 所述外海与坝体的衔接处设有外隔离网，所述外隔离网上设有外流速传感器，所述外流速传感器用于采集外海水流的外流速数据，并通过无线通信模块将外流速数据传输于服务器。
4.如权利要求3所述的沿海潮汐智能水流控制系统，其特征在于：所述坝体上并排设有多个闸门，所述闸门沿水流方向设有内闸、外闸和控制闸，所述控制闸与闸门电机驱动连接。
5.如权利要求4所述的沿海潮汐智能水流控制系统，其特征在于：所述内池塘设有温度传感器和盐度传感器，所述温度传感器和盐度传感器分别用于检测内池塘的温度数据和盐度数据，并分别通过无线通信模块将温度数据和盐度数据传输于服务器。
6.如权利要求5所述的沿海潮汐智能水流控制系统，其特征在于：所述内池塘通过输水管与淡水水源连通，所述输水管上设有输水泵，所述输水泵设有泵体控制电路，所述泵体控制电路通过无线通信模块接受服务器的指令，并控制泵体运行。
7.如权利要求6所述的沿海潮汐智能水流控制系统，其特征在于：所述温度传感器和盐度传感器固定在载体上，所述载体为飞碟状浮漂，所述浮漂底部四周设有螺旋桨，所述螺旋桨与螺旋桨电机驱动连接，所述螺旋桨驱动电机与螺旋桨电机控制电路控制连接，所述螺旋桨电机控制电路与芯片连接；所述载体上还设有距离传感器，所述距离传感器采集载体与内池塘边岸的距离数据并传输于芯片，所述芯片接收距离数据并向螺旋桨电机控制电路发出指令驱动螺旋桨驱动电机运行远离内池塘边岸。
8.如权利要求7所述的沿海潮汐智能水流控制系统，其特征在于：靠近内池塘外边沿设有防护网，所述防护网底部通过重物与内池塘底部固定，所述防护网上端与载体底部连接。
9.如权利要求8所述的沿海潮汐智能水流控制系统，其特征在于：所述防护网为窗纱网。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20170829 |