CN107368133A - 一种鱼缸环境自动化控制系统 - Google Patents

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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明属于观赏鱼饲养的鱼缸技术领域，具体涉及一种鱼缸环境自动化控制系统。该控制系统包括中央控制模块、检测模块和执行模块三个部分，三者与鱼缸内环境构成一个完整的闭环控制系统。可以对鱼缸内的环境进行精准控制，所述检测模块包括光线传感器、温度传感器、氧浓度传感器和水质检测仪，所述执行模块包括冷热水控制器、水质净化器、鱼缸制氧机、杀菌调光灯、投食器和换水水泵。该系统可以向鱼缸内自动投食、调节水体的温度，向鱼缸内补充溶解氧，净化鱼缸水体的水质，过滤水体中的有害物质，对水体进行消毒，在水质太差时可以自动更换，为鱼儿提供最适宜生存的环境。

Description

一种鱼缸环境自动化控制系统
技术领域
本发明属于观赏鱼饲养的鱼缸技术领域，具体涉及一种鱼缸环境自动化控制系统。
背景技术
很多的养鱼爱好者会在家里放置一个水族箱，水族箱中饲养客户喜爱的更重颜色艳丽的观赏鱼类。不仅可以满足用户的个人爱好，还能美化家庭的人居环境。但是很多美丽的观赏鱼对生存环境的要求非常高，用户在饲养过程中，如果水质稍微变差，不能满足观赏鱼的生存需要，鱼儿们就可能死亡。除了水质问题外，冬季和夏季的水体温度，鱼缸内的光照强度，喂食的频率和水里的氧气浓度等也是影响鱼类生存的重要因素。
如果仅靠用户对鱼缸内环境进行控制，让鱼儿生活在适宜的环境中。这个难度是非常大的，除非是具有多年养殖经验的老玩家，普通人很难做到，目前市场上也出现的了一些职能鱼缸，这些鱼缸可以实现自动换水、自动喂食和输氧等工作，但是这种控制均需要实现进行参数设定，系统的工作模式也比较单一，不能根据鱼儿生长的时期，用户家庭的环境和鱼缸的内环境进行灵活应对，自动化程度较低，养殖的效果也较差，依然会出现鱼儿暴毙的问题。
发明内容
针对以上问题，本发明提供一种鱼缸环境自动化控制系统，该系统由中央控制模块、执行模块和检测模块构成闭环控制系统，检测模块作为控制系统的负反馈部分，可完成对鱼缸中水质、水温、光照强度、氧浓度等指标的自动调节，还能进行自动投食，为观赏鱼创造最适宜的环境，帮助用户进行自动管理，节省用户的精力。
一种鱼缸环境自动化控制系统，所述控制系统包括中央控制模块、检测模块和执行模块三个部分，三者与鱼缸内环境构成一个完整的闭环控制系统，中央控制模块和执行模块连接构成正向通路，检测模块构成控制控制系统的负反馈通路。
其中，所述检测模块包括光线传感器、温度传感器、氧浓度传感器和水质检测仪，检测模块各部件位于鱼缸水体内部，均与中央控制模块连接，将监测数据发送给中央控制模块进行处理。
所述执行模块包括冷热水控制器、水质净化器、鱼缸制氧机、杀菌调光灯、投食器和换水水泵。其中冷热水控制器的进水阀与自来水管连通，出水阀与换水水泵连通，换水水泵进水口设置在鱼缸上部，出水口设置在鱼缸下部，出水口与水质净化器进水阀连通，换水水泵的出水口还连通有排水口，水质净化器的出水阀与冷热水控制器进水阀连通，鱼缸制氧机位于鱼缸底部，杀菌调光灯位于鱼缸正上方，投食器在鱼缸侧面的上部，执行模块各部件与中央控制模块连接，接受来自中央控制模块的控制信号。
系统在应用时，检测模块可以对鱼缸内环境各个指标进行检测，并将检测结果的数据发送给中央控制模块，中央控制模块将该数据与预设值的范围进行对比，如果检测值不在预设值的范围内，就通过向执行模块的相关部件发送控制信号，控制相关装置工作，将相关鱼缸内环境指标调整到预设值范围内，直到检测模块检测到该指标合格，才让中央控制模块向执行模块的相关部件发送停止调节的信号。
其中，所述冷热水控制器的进水阀为三通合流阀。
所述杀菌调光灯中含有UV除菌灯管和LED照明灯管。
所述水质检测仪的检测项目包括酸碱度指标、金属元素指标、微生物指标、有机物综合指标和无机非金属指标。
所述冷热水控制器的出水温度控制范围是20-30℃，温度控制的精度范围不超过2℃。
所述投食器需人工预设投食量和投食时间，并可以随时通过中央控制模块进行修改。
所述控制系统各模块的部件工作时通过中央控制模块内的电源管理电路连接市电进行供电。
所述水质净化器中包括多级过滤装置，可以过滤和去除水中的颗粒物、重金属元素和微生物病菌，并且可以对水体的酸碱度进行调节。
该系统能够进行自动调节和控制的包括水质、水温、光照强度、水体氧浓度和投食过程等项目，水质调节由水质净化器和杀菌调光灯进行，当水质检测仪检测到水体中的悬浮物、重金属元素或微生物等指标不合格时，中央控制模块控制换水水泵将鱼缸内的水送入到水质净化器中进行净化处理，并控制杀菌调光灯中的UV灯管开启，对水体进行照射杀菌，并同时将经冷热水控制器进行温度调节后的清洁水通过换水水泵加入到鱼缸中；换下来的水体经过水质净化器过滤后还继续和清洁水源一起被重新使用。如果鱼缸中的水体杂质太多，不能经水质净化器过滤干净，则将该水体通过换水水泵连通的排水口排出。
鱼缸内的光照环境由杀菌调光灯中的LED照明灯管进行调节，该灯管可以实现不同的照明亮度，让鱼缸内的光照强度一直处于观赏鱼最适宜的状态。
检测模块还会检测水体中的氧浓度，如果水体中的氧浓度过低，中央控制模块就会控制鱼缸制氧机工作向水体中增加溶解氧，直到水体中氧浓度达标后，鱼缸制氧机停止工作。
投食器由中央控制模块进行控制，投食量和投食频率需要进行预设，然后投食器会在预定的时间想鱼缸内投食，避免因为人工投喂过于频繁或忘记投食导致鱼缸内的观赏鱼死亡。
本发明提供的一种鱼缸环境自动化控制系统，具有以下优点：
该系统可以向鱼缸内自动投食、调节水体的温度，向鱼缸内补充溶解氧，净化鱼缸水体的水质，过滤水体中的有害物质，对水体进行消毒，在水质太差时可以自动更换，为鱼儿提供最适宜生存的环境，确保观赏鱼类在鱼缸内存活。不需要用户投入太多的精力，也无需用户掌握太多的饲养技巧。
该系统的调节过程可以根据环境的变化进行自动调整，对鱼缸内环境进行实时监测和控制，相对于简单的对水体进行加热，定时换水的系统，这种调节方式更加智能，不会对观赏鱼的生长带来影响。
附图说明
通过阅读参照以下附图对具体实施方式所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本实施例一种鱼缸环境自动化控制系统的控制流图；
图2为本实施例一种鱼缸环境自动化控制系统的执行模块的示意图；
图3为本实施例一种鱼缸环境自动化控制系统的检测模块的示意图；
图中标记为：1、中央控制模块；2、执行模块；3、检测模块；21、冷热水控制器；22、水质净化器；23、鱼缸制氧机；24、杀菌调光灯；25、投食器；26、换水水泵；31、光线传感器；32、温度传感器；33、氧浓度传感器；34、水质检测仪。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
一种鱼缸环境自动化控制系统，所述控制系统包括中央控制模块1、检测模块3和执行模块2三个部分，三者与鱼缸内环境构成一个完整的闭环控制系统，中央控制模块1和执行模块2连接构成正向通路，检测模块3构成控制控制系统的负反馈通路。
其中，所述检测模块3包括光线传感器31、温度传感器32、氧浓度传感器33和水质检测仪34，检测模块3各部件位于鱼缸水体内部，均与中央控制模块1连接，将监测数据发送给中央控制模块1进行处理。
所述执行模块2包括冷热水控制器21、水质净化器22、鱼缸制氧机23、杀菌调光灯24、投食器25和换水水泵26。其中冷热水控制器21的进水阀与自来水管连通，出水阀与换水水泵26连通，换水水泵26进水口设置在鱼缸上部，出水口设置在鱼缸下部，出水口与水质净化器22进水阀连通，换水水泵26的出水口还连通有排水口，水质净化器22的出水阀与冷热水控制器21进水阀连通，鱼缸制氧机23位于鱼缸底部，杀菌调光灯24位于鱼缸正上方，投食器25在鱼缸侧面的上部，执行模块2各部件与中央控制模块1连接，接受来自中央控制模块1的控制信号。
系统在应用时，检测模块3可以对鱼缸内环境各个指标进行检测，并将检测结果的数据发送给中央控制模块1，中央控制模块1将该数据与预设值的范围进行对比，如果检测值不在预设值的范围内，就通过向执行模块2的相关部件发送控制信号，控制相关装置工作，将相关鱼缸内环境指标调整到预设值范围内，直到检测模块3检测到该指标合格，才让中央控制模块1向执行模块2的相关部件发送停止调节的信号。
其中，所述冷热水控制器21的进水阀为三通合流阀，进水口分别连通水质净化器22的出水口和自来水出水口。
所述杀菌调光灯24中含有UV除菌灯管和LED照明灯管。
所述水质检测仪34的检测项目包括酸碱度指标、金属元素指标、微生物指标、有机物综合指标和无机非金属指标。
所述冷热水控制器21的出水温度控制范围是20-30℃，温度控制的精度范围不超过2℃。
所述投食器25需人工预设投食量和投食时间，并可以随时通过中央控制模块1进行修改。
所述控制系统各模块的部件工作时通过中央控制模块1内的电源管理电路连接市电进行供电。
所述水质净化器22中包括多级过滤装置，可以过滤和去除水中的颗粒物、重金属元素和微生物病菌，并且可以对水体的酸碱度进行调节。
该系统能够进行自动调节和控制的包括水质、水温、光照强度、水体氧浓度和投食过程等项目，水质调节由水质净化器22和杀菌调光灯24进行，当水质检测仪34检测到水体中的悬浮物、重金属元素或微生物等指标不合格时，中央控制模块1控制换水水泵26将鱼缸内的水送入到水质净化器22中进行净化处理，并控制杀菌调光灯24中的UV灯管开启，对水体进行照射杀菌，并同时将经冷热水控制器21进行温度调节后的清洁水通过换水水泵26加入到鱼缸中；换下来的水体经过水质净化器22过滤后还继续和清洁水源一起被重新使用。如果鱼缸中的水体杂质太多，不能经水质净化器22过滤干净，则将该水体通过换水水泵26连通的排水口排出。
鱼缸内的光照环境由杀菌调光灯24中的LED照明灯管进行调节，该灯管可以实现不同的照明亮度，让鱼缸内的光照强度一直处于观赏鱼最适宜的状态。
检测模块3还会检测水体中的氧浓度，如果水体中的氧浓度过低，中央控制模块1就会控制鱼缸制氧机23工作向水体中增加溶解氧，直到水体中氧浓度达标后，鱼缸制氧机23停止工作。
投食器25由中央控制模块1进行控制，投食量和投食频率需要进行预设，然后投食器25会在预定的时间向鱼缸内投食，避免因为人工投喂过于频繁或忘记投食导致鱼缸内的观赏鱼死亡。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种鱼缸环境自动化控制系统，其特征在于：所述控制系统包括中央控制模块、检测模块和执行模块三个部分，三者与鱼缸内环境构成一个完整的闭环控制系统，中央控制模块和执行模块连接构成正向通路，检测模块构成控制控制系统的负反馈通路；
其中，所述检测模块包括光线传感器、温度传感器、氧浓度传感器和水质检测仪，检测模块各部件位于鱼缸水体内部，均与中央控制模块连接，将监测数据发送给中央控制模块进行处理；
所述执行模块包括冷热水控制器、水质净化器、鱼缸制氧机、杀菌调光灯、投食器和换水水泵；
其中冷热水控制器的进水阀与自来水管连通，出水阀与换水水泵连通，换水水泵进水口设置在鱼缸上部，出水口设置在鱼缸下部，出水口与水质净化器进水阀连通，换水水泵的出水口还连通有排水口，水质净化器的出水阀与冷热水控制器进水阀连通，鱼缸制氧机位于鱼缸底部，杀菌调光灯位于鱼缸正上方，投食器在鱼缸侧面的上部，执行模块各部件与中央控制模块连接，接受来自中央控制模块的控制信号。
2.根据权利要求1所述一种鱼缸环境自动化控制系统，其特征在于：所述冷热水控制器的进水阀为三通合流阀。
3.根据权利要求1所述一种鱼缸环境自动化控制系统，其特征在于：所述杀菌调光灯中含有UV除菌灯管和LED照明灯管。
4.根据权利要求1所述一种鱼缸环境自动化控制系统，其特征在于：所述水质检测仪的检测项目包括酸碱度指标、金属元素指标、微生物指标、有机物综合指标和无机非金属指标。
5.根据权利要求1所述一种鱼缸环境自动化控制系统，其特征在于：所述冷热水控制器的出水温度控制范围是20-30℃，温度控制的精度范围不超过2℃。
6.根据权利要求1所述一种鱼缸环境自动化控制系统，其特征在于：所述投食器需人工预设投食量和投食时间，并可以随时通过中央控制模块进行修改。
7.根据权利要求1所述一种鱼缸环境自动化控制系统，其特征在于：所述控制系统各模块的部件工作时通过中央控制模块内的电源管理电路连接市电进行供电。
8.根据权利要求1所述一种鱼缸环境自动化控制系统，其特征在于：所述水质净化器中包括多级过滤装置，可以过滤和去除水中的颗粒物、重金属元素和微生物病菌，并且可以对水体的酸碱度进行调节。
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