CN107861535B - 基于水产养殖水质ph值多参量控制系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于水产养殖水质PH值多参量控制系统的控制方法，包括水产养殖区(1)，在所述水产养殖区(1)内设置有T个水质检测体(2)，每个所述水质检测体(2)均与PH值控制器(3)连接，所述PH值控制器(3)上还连接有供氧系统(4)、换水系统(5)和追肥供料系统(6)；所述PH值控制器(3)根据所述水质检测体(2)检测的水产养殖数据，对所述供氧系统(4)、供水系统(5)和追肥供料系统(6)进行预测和控制，从而对所述水产养殖区(1)内水体PH值进行调节。有益效果：数据精度高，可靠安全，控制采用自动控制，无需人为参与，智能方便。

Description

基于水产养殖水质PH值多参量控制系统的控制方法

技术领域

本发明涉及水产养殖水质检测技术领域，具体的说是一种基于水产养殖水质PH值多参量控制系统的控制方法。

背景技术

水产养殖是人为控制下繁殖、培育和收获水生动植物的生产活动。在水产养殖中对水质的要求尤为重要，其中水质的PH值、含氧量、藻类含量、光照、温度、透明度、盐度、氨氮含量等对水生动植物的生长均有影响。

特别的，养殖水质中，PH值大小对水产动植物的生长尤为重要。不适宜的PH值会对破坏水体生产中磷酸盐和无机氮合物的供应，养殖水质PH值偏碱性会形成难以溶解的磷酸三钙；偏酸会形成不溶性的磷酸铁和磷酸铝，水质肥效低。PH值会随着含氧量、藻类含量、光照强度、温度值、透明度、盐度、氨氮含量的变化而变化。并且投放饲料或者换水也会造成水体PH值的变化。PH值难以控制，一旦长时间PH值处于偏低或者偏高的状态，将会对水产动植物造成不可逆的影响。

当PH值发生巨大变化后，在现有技术中，人们往往采取的补救方式是更换水体、追施水产专用肥。

采用追肥方式时，采用人为进行控制，肥量无法把握，容易造成PH值偏低偏高，控制精度差，并且实施方式也采用人工抛洒的方式，投放不均匀，并且投放没有针对性。在养殖区的不同位置、不同水位的PH值也是不同的，采用追施水产专用肥容易造成水体氨氮含量发生变化，追肥容易造成追肥过量，将会造成不可逆转的损失。

换水的方式，不能频繁适用，频繁更换水体会破坏水产动植物的生活环境，虽然PH得到了调整，但是水体中其他物质的含量却发生了巨大的变化，容易发生大面积水产动植物生活环境受到影响，轻则生长缓慢，重则死亡。

综合所述，针对现有技术的缺陷，有必要提出一种技术，来克服水产养殖水体PH值难以控制的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于水产养殖水质PH值多参量控制系统的控制方法，通过对水产养殖区的数据进行检测和监控，对水产养殖区水体PH值进行控制、预测和监管，即使调整水产养殖区的养殖环境，减小甚至避免对水产动植物的生活环境造成影响。从而提交水产养殖可靠性，增大水产养殖产量。

为达到上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种水产养殖水质PH值多参量控制系统，包括水产养殖区，在所述水产养殖区内设置有T个水质检测体，每个所述水质检测体均与PH值控制器连接，所述PH值控制器上还连接有供氧系统、换水系统和追肥供料系统；所述PH值控制器根据所述水质检测体检测的水产养殖数据，对所述供氧系统、供水系统和追肥供料系统进行预测和控制，从而对所述水产养殖区内水体PH值进行调节。

在水产养殖区内，不同水深和区域，生活着不同的水产动植物。采用T个水质检测体设置在不同的区域，并且采用水质检测体采集不同水深度的各项水产养殖指标，实现数据采集，进而实现对水产养殖区内的PH值进行控制和监管。通过检测获得水体数据，并通过PH值控制器控制供氧系统、换水系统和追肥供料系统对水体PH值进行改变和控制。采样上述技术方案，根据水产养殖区动植物在不同时间段对PH值的要求不同，在不同时间段设定不同的PH预设值，使水产养殖区内的pH值保持在PH预设值范围内。其中T为大于等于1的正整数。

进一步描述，所述水质检测体包括上浮体和连接在所述上浮体底部的下延伸管，在所述上浮体侧壁上包覆有平衡装置；所述上浮体上设置有水面空气检测机构，用于检测水产养殖区水面环境数据；所述下延伸管由上至下依次设置有L个水质检测腔机构，用于检测水产养殖区水体数据；在所述上浮体内设置有检测处理器，所述检测处理器的空气质量数据输入端与所述水面空气检测机构连接，所述检测处理器的L个水体检测输入端分别与L个所述水质检测腔机构连接；在所述检测处理器的计时端上连接有计时器；在所述检测处理器的无线收发端上还连接有无线收发装置，该无线收发装置与所述PH值控制器无线控制端连接。

采用上述技术方案，水质检测体漂浮在水面上，并通过平衡装置使水质检测体保持平衡，有效避免风浪造成水质检测体翻转，提高水质检测体检测可靠性。通过水面空气检测机构，对水面环境进行检测。采用和水质检测腔机构，对水下环境进行检测，并且采用设置多个水质检测腔机构，可以采集和检测不同水深的水体环境。结合检测处理器和计时器，对检测进行计时，分周期进行检测。并且通过连接在检测处理器无线收发端上的无线收发装置，将检测的数据进行无线传送。由于在水产养殖区内设置有多个水质检测体，这样可以获取到庞大的数据，实现精确检测，实时控制的作用。其中L为大于等于1的正整数。

再进一步描述，所述水面空气检测机构至少设置有光照强度传感器、风速传感器、湿度传感器、水面温度传感器。

采用上述方案，可以实时检测水面的光照强度、风速、湿度、水面温度。

再进一步描述，每个所述水质检测腔机构包括水质检测腔室，在每个所述水质检测腔室内均设置有水质检测器；

所述水质检测器至少包括与所述检测处理器连接PH值检测模块、氧含量检测模块、藻类含量检测模块、盐度检测模块、氨氮含量检测模块、微量元素检测模块和水体温度检测模块；

在远离所述上浮体的下延伸管端部安装有水体照明器和摄像机，所述摄像机的摄像头朝向所述水产养殖区的底部；所述摄像机的摄像信号端与所述检测处理器连接；

在所述下延伸管上还设置有水流速度传感器，该水流速度传感器与所述检测处理器连接。

采用上述方案，水质检测腔室可以采集不同水深的PH值、氧含量、藻类含量、盐度、氨氮含量、微量元素含量以及水体温度。在水质检测腔室还设置有隔离器，防止藻类或者其他杂质对水质检测腔室造成堵塞。

并且在下延伸管上设置水体照明器和摄像机，可以获取到水体的透明度，通过摄像机获取拍摄画面，通过对比采集到的水产养殖区底部的画面的清晰度来确定水体的透明度，摄像机向下拍摄，以水产养殖区底部为参照物，获取到的透明度更加可靠和精确，同时可以通过摄像机拍摄水产养殖区内水产动植物的生长情况。为了不影响水产动植物的生活习性，水体照明器采用渐变色照明，在一定时间内逐渐增加或者减弱照明的亮度，实现水底照明。

通过水流速度传感器，检测水体流动情况，结合摄像机和水流速度传感器，可以获取水产动物的分布情况和活动习性，并与投食和观察。

再进一步描述，所述供氧系统包括供氧管，该供氧管安装在所述水产养殖区底部，所述供氧管的进气端与供氧电机连接，在所述供氧管上连接有至少一个供氧支管，在每个供氧支管上设置有一个供氧阀门；所述供氧电机与所述PH值控制器的供氧电机输出端连接；所有所述供氧阀门均与所述PH值控制器的供氧阀控制输出端连接。

实现水产养殖区自动供氧，采用水底供氧，不会占用水产养殖区空间，并且在每个供氧支管上都设置有供氧阀门可以分区供氧，针对动植物的分布情况智能供氧。并且为了防止供氧支管堵塞，供氧支管采用横向设置，即使有杂质落在供氧支管上，也不会堵塞出气孔，并且当任一孔堵塞时，可以单独给该堵塞气孔通气，采用大气压将杂质冲出。

再进一步描述，所述换水系统包括设置在所述水产养殖区顶部的入水管，在该入水管上设置有入水阀门；所述换水系统还包括和设置在所述水产养殖区底部的排水管，在该排水管上设置有排水阀门；所述入水阀门和所述PH值控制器的入水控制端连接；所述排水阀门和所述PH值控制器的排水控制端连接。

采用上述方案，当PH值发生较大变化时，例如遇到强降雨或者水体透明度急速下降后，结合换水系统，可以实现水体更换。自动控制，无需人为控制。在排水管管口设置有干扰装置和过滤装置，防止水产品被排出。

再进一步描述，所述追肥供料系统包括肥料管和养料管，所述肥料管和所述养料管倾斜安装在所述水产养殖区上部；

所述肥料管的肥料入料口与肥料仓连接，在所述肥料管上连接有至少一个肥料支管，每个所述肥料支管的肥料出口端连接一个肥料供给腔，在所述肥料仓肥料出口处设置有肥料阀门，该肥料阀门与所述PH值控制器的肥料阀门控制端连接；

所述养料管的饲料入料口与饲料仓连接，在所述养料管上连接有至少一个饲料支管，每个所述饲料支管的饲料出口端连接一个饲料供给腔，在所述饲料仓的饲料出口处设置有饲料阀门，该饲料阀门与所述PH值控制器的饲料阀门控制端连接。

采用上述方案，当需要通过追肥实现PH值调节时，可以通过追肥供料系统自动调节。通过追肥供料系统实现自动、分区追肥和投食。并且在肥料供给腔上设置有至少三个追肥口，所有追肥口由低到高依次设置，实现对不同深度进行追肥。均匀施肥，防止集中施肥过程时，某一块区域PH值偏差大的情况出现，避免破坏水产动植物的生活环境。在饲料供给腔由低到高也设置有至少三个投食口，所有投食口由低到高依次设置，实现对不同深度进行投食，使分布在各个区域的水产动植物都能进食。

一种水产养殖水质PH值多参量控制系统的控制方法，其关键在于：

S1：采用水质检测体采集水产养殖区内的历史水产养殖数据，并进行处理和筛选，获取到M个对PH值有影响特征指标，并得到PH值与M个特征指标的特征模型；

S2：设定水产养殖标准PH值范围，若当前PH值在水产养殖标准PH值范围内，进入步骤S4，否则进入步骤S3；

S3：结合水质检测体检测当前水产养殖区内的水产养殖数据，对供氧系统、换水系统和追肥供料系统进行控制，返回步骤S2；

S4：设定校对周期，计算该校对周期内任意特征的预测变化量，得出任意特征对水产养殖区内PH值带来的预测变化值；

S5：根据步骤S4得到的预测变化值，进入该校对周期时，PH值控制器开始对水产养殖区内的供氧系统、换水系统和追肥供料系统进行控制；

S6：校对周期到，获取当前PH值，并返回步骤S2。

通过上述方案，对水产养殖区历史数据进行采集和处理，得到水体PH值与M个特征指标的特征模型。通过检测当前PH值，结合供氧系统、供水系统和追肥供料系统对当前PH值进行调节。并且结合气象数据，结合PH值与M个特征指标的特征模型，实现对校对周期内PH值变化量进行预测，并提前对供氧系统、供水系统和追肥供料系统进行控制，及时对PH值进行校准。实现超前控制，减小对水产环境的影响。

再进一步描述，步骤S1中的具体步骤为：

S11：设定水质检测体的总个数，对每个水质检测体进行的位置设定，根据设定的位置完成对应的安装和测试，并设定检测时间段、检测周期和检测频率；

S12：根据步骤S11设定的检测时间段、检测周期和检测频率，采用水质检测体分别获取设定位置处不同深度水域的PH值以及该深度水域的P个水体检测指标值，得到该设定位置不同深度水域的PH数据集和对应的P个水体检测指标数据集；

P个水体检测指标值至少包括水体的溶氧量值、藻类含量值、盐度值、氨氮含量值、微量元素含量值、水体温度值、水体透明度值、水体流动速度值以及当前水产养殖区水面的光照强度值、风速度值、湿度值；

S13：对步骤S12得到的PH数据集和P个水体检测指标数据集进行预处理和筛选，得到PH预处理数据集以及与PH预处理数据集对应的P个水体检测指标预处理数据集；

将所有检测时间段得到的所述PH数据集和所述P个水体检测指标数据集分别拟合成连续时间的数据信息，得到所有时间短段的PH信息和P个水体检测指标信息；

采用小波分析方法对进行预处理，分别得到PH信息预处理数据和P个水体检测指标信息预处理数据；

其中小波分析方法的内容为：令需要进行预处理的数据集为：{X_i,i＝1,2,…N}，该需要进行预处理的数据集可以为P个水体检测指标值的任一数据；

采用mallat算法对数据集{X_i,i＝1,2,…N}中的数据进行三层小波分解：其中，分解公式为：

得到小波分解序列

表示对{X_i,i＝1,2,…N}的第一个数据进行小波分解后的第三层低频分量；

分别为{X_i,i＝1,2,…N}中的第i个数据进行小波分解后的第三层、第二层和第一层高频分量；

J＝0,1,2；

H,G分别为分解低通滤波器和分解高通滤波器；

被分解后{X_i,i＝1,2,…N}中的每个数据有所对应的

替代；小波分解后的数据集由

表示；

采用公式

进行重构；其中H^*和G^*分别为H和G的对偶算子；

得到水质养殖区检测指标数据集{x_i}中的数据x_i经过三层小波分解后表示为：

其中，i＝1,2,…N；

构成的数据集表示为{x_i}^Wave

根据得到的PH信息预处理数据对对应的P个水体检测指标信息预处理数据进行筛选，剔除不完整的数据，得到PH预处理数据集对应的P个水体检测指标预处理数据集；

S14：从P个水体检测指标预处理数据集中选取M个对PH值有影响特征指标；

S15：建立PH值与M个特征指标的特征模型。

采用上述方案，实现对采集的数据进行处理，剔除噪声数据，得到可用且精度高的数据，使建立的模型更加精准可靠。

再进一步描述，在步骤S4中任意特征的预测变化量来源于气象部门给定的天气预报数据；该天气预报数据至少包括校对周期内的温度、光照、湿度、降雨量、风速。

采用预测数据，实现对PH值的提取预估和控制，提高PH值控制可靠性。

本发明的有益效果：通过水产养殖区的各个区域设置水质检测体，实现对水体分区、分深度实现数据采集，采集精度高。通过采集到的水体数据，采用小波分析法，对数据进行去噪处理，剔除误差较大的数据，提高采集数据的精度，提取影响PH值的M个特征指标，建立PH值与M个特征指标的特征模型，对设定的校对周期内的PH值进行预估，并且通过供氧系统、供水系统和追肥供料系统实现预控制，将PH值控制系统提前。避免了在PH值已经发生了变化后，才开始调整，降低了PH值变化对水产品的影响。控制采用自动控制，无需人为参与，智能方便。

附图说明

图1是本发明的水产养殖区结构示意图；

图2是本发明的水质检测体结构示意图；

图3是本发明的系统控制框图；

图4是本发明的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。

从图1和图3可以看出，一种水产养殖水质PH值多参量控制系统，包括水产养殖区1，在所述水产养殖区1内设置有T个水质检测体2，每个所述水质检测体2均与PH值控制器3连接，所述PH值控制器3上还连接有供氧系统4、换水系统5和追肥供料系统6；所述PH值控制器3根据所述水质检测体2检测的水产养殖数据，对所述供氧系统4、供水系统5和追肥供料系统6进行预测和控制，从而对所述水产养殖区1内水体PH值进行调节。

其中，水质检测体2根据水面面积进行设置，在本实施例中，采用每10-15平方米一个水质检测体2。

从图1和图2可以看出，所述水质检测体2包括上浮体21和连接在所述上浮体21底部的下延伸管22，在所述上浮体21侧壁上包覆有平衡装置23；所述上浮体21上设置有水面空气检测机构24，用于检测水产养殖区1水面环境数据；所述下延伸管22由上至下依次设置有L个水质检测腔机构25，用于检测水产养殖区1水体数据；在所述上浮体21内设置有检测处理器26，所述检测处理器26的空气质量数据输入端与所述水面空气检测机构24连接，所述检测处理器26的L个水体检测输入端分别与L个所述水质检测腔机构25连接；在所述检测处理器26的计时端上连接有计时器27；在所述检测处理器26的无线收发端上还连接有无线收发装置28，该无线收发装置28与所述PH值控制器3无线控制端连接。

在本实施例中，下延伸管22上水质检测腔机构25的个数根据水深进行设置，在本实施例总，采用每2米一个水质检测腔机构25。

优选地，所述水面空气检测机构24至少设置有光照强度传感器24a、风速传感器24b、湿度传感器24c、水面温度传感器24d。

从图2还可以看出，每个所述水质检测腔机构25包括水质检测腔室25a，在每个所述水质检测腔室25a内均设置有水质检测器25b；所述水质检测器25b至少包括与所述检测处理器26连接PH值检测模块、氧含量检测模块、藻类含量检测模块、盐度检测模块、氨氮含量检测模块、微量元素检测模块和水体温度检测模块；在远离所述上浮体21的下延伸管22端部安装有水体照明器22a和摄像机22b，所述摄像机22b的摄像头朝向所述水产养殖区1的底部。

结合图3还可以看出，所述摄像机22b的摄像信号端与所述检测处理器26连接；在所述下延伸管22上还设置有水流速度传感器22c，该水流速度传感器22c与所述检测处理器26连接。

从图1还可以看出，所述供氧系统4包括供氧管41，该供氧管41安装在所述水产养殖区1底部，所述供氧管41的进气端与供氧电机42连接，在所述供氧管41上连接有至少一个供氧支管43，在每个供氧支管43上设置有一个供氧阀门44。

其中供氧支管43的数量根据水产养殖区面积进行设置，在本实施例中，采用每立方米一个供氧支管43。

从图3还可以看出，所述供氧电机42与所述PH值控制器3的供氧电机输出端连接；所有所述供氧阀门44均与所述PH值控制器3的供氧阀控制输出端连接。

从图1和3还可以看出，所述换水系统5包括设置在所述水产养殖区1顶部的入水管51，在该入水管51上设置有入水阀门52；所述换水系统5还包括和设置在所述水产养殖区1底部的排水管53，在该排水管53上设置有排水阀门54；所述入水阀门52和所述PH值控制器3的入水控制端连接；所述排水阀门54和所述PH值控制器3的排水控制端连接。

从图1和3还可以看出，所述追肥供料系统6包括肥料管61和养料管66，所述肥料管61和所述养料管66倾斜安装在所述水产养殖区1上部；所述肥料管61的肥料入料口与肥料仓62连接，在所述肥料管61上连接有至少一个肥料支管63，每个所述肥料支管63的肥料出口端连接一个肥料供给腔64，在所述肥料仓62肥料出口处设置有肥料阀门65，该肥料阀门65与所述PH值控制器3的肥料阀门控制端连接；所述养料管66的饲料入料口与饲料仓67连接，在所述养料管66上连接有至少一个饲料支管68，每个所述饲料支管68的饲料出口端连接一个饲料供给腔69，在所述饲料仓67的饲料出口处设置有饲料阀门610，该饲料阀门610与所述PH值控制器3的饲料阀门控制端连接。

在本实施例中，肥料供给腔64上设置有至少三个追肥口，所有追肥口由低到高依次设置，实现对不同深度进行追肥。在饲料供给腔由低到高也设置有至少三个投食口，所有投食口由低到高依次设置，实现对不同深度进行投食。

在本实施例中，每米设置一个投食口和一个追肥口。

一种水产养殖水质PH值多参量控制系统的控制方法，具体按照以下步骤进行：

S1：采用水质检测体2采集水产养殖区1内的历史水产养殖数据，并进行处理和筛选，获取到M个对PH值有影响特征指标，并得到PH值与M个特征指标的特征模型；

S2：设定水产养殖标准PH值范围，若当前PH值在水产养殖标准PH值范围内，进入步骤S4，否则进入步骤S3；

S3：结合水质检测体2检测当前水产养殖区1内的水产养殖数据，对供氧系统4、换水系统5和追肥供料系统6进行控制，返回步骤S2；

S4：设定校对周期，计算该校对周期内任意特征的预测变化量，得出任意特征对水产养殖区1内PH值带来的预测变化值；

S5：根据步骤S4得到的预测变化值，进入该校对周期时，PH值控制器3开始对水产养殖区1内的供氧系统4、换水系统5和追肥供料系统6进行控制；

S6：校对周期到，获取当前PH值，并返回步骤S2。

其中，步骤S1中的具体步骤为：

S11：设定水质检测体2的总个数，对每个水质检测体2进行的位置设定，根据设定的位置完成对应的安装和测试，并设定检测时间段、检测周期和检测频率；

S12：根据步骤S11设定的检测时间段、检测周期和检测频率，采用水质检测体2分别获取设定位置处不同深度水域的PH值以及该深度水域的P个水体检测指标值，得到该设定位置不同深度水域的PH数据集和对应的P个水体检测指标数据集；

P个水体检测指标值至少包括水体的溶氧量值、藻类含量值、盐度值、氨氮含量值、微量元素含量值、水体温度值、水体透明度值、水体流动速度值以及当前水产养殖区1水面的光照强度值、风速度值、湿度值；

S13：对步骤S12得到的PH数据集和P个水体检测指标数据集进行预处理和筛选，得到PH预处理数据集以及与PH预处理数据集对应的P个水体检测指标预处理数据集；

将所有检测时间段得到的所述PH数据集和所述P个水体检测指标数据集分别拟合成连续时间的数据信息，得到所有时间短段的PH信息和P个水体检测指标信息；

采用小波分析方法对进行预处理，分别得到PH信息预处理数据和P个水体检测指标信息预处理数据；

其中小波分析方法的内容为：令需要进行预处理的数据集为：{X_i,i＝1,2,…N}，该需要进行预处理的数据集可以为P个水体检测指标值的任一数据；

采用mallat算法对数据集{X_i,i＝1,2,…N}中的数据进行三层小波分解：其中，分解公式为：

得到小波分解序列

表示对{X_i,i＝1,2,…N}的第一个数据进行小波分解后的第三层低频分量；

分别为{X_i,i＝1,2,…N}中的第i个数据进行小波分解后的第三层、第二层和第一层高频分量；

J＝0,1,2；

H,G分别为分解低通滤波器和分解高通滤波器；

被分解后{X_i,i＝1,2,…N}中的每个数据有所对应的

替代；小波分解后的数据集由{X_i}^Wave表示；

采用公式

进行重构；其中H^*和G^*分别为H和G的对偶算子；

得到水质养殖区检测指标数据集{x_i}中的数据x_i经过三层小波分解后表示为：

其中，i＝1,2,…N；

构成的数据集表示为{x_i}^Wave

根据得到的PH信息预处理数据对对应的P个水体检测指标信息预处理数据进行筛选，剔除不完整的数据，得到PH预处理数据集对应的P个水体检测指标预处理数据集；

S14：从P个水体检测指标预处理数据集中选取M个对PH值有影响特征指标；

S15：建立PH值与M个特征指标的特征模型。

在本实施例中，选取的影响PH值的M个特征指标分别为：水面光照强度、水面风速、氧含量、氨氮含量、藻类含量。

步骤S4中任意特征的预测变化量来源于气象部门给定的天气预报数据；该天气预报数据至少包括校对周期内的温度、光照、湿度、降雨量、风速。

其中，当出现大降雨量时，会对PH值造成极大的影响，一般采用换水或者追肥的方式实现快速PH值控制。

应当指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改性、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于水产养殖水质PH值多参量控制系统的控制方法，包括水产养殖区(1)，其特征在于：在所述水产养殖区(1)内设置有T个水质检测体(2)，每个所述水质检测体(2)均与PH值控制器(3)连接，所述PH值控制器(3)上还连接有供氧系统(4)、换水系统(5)和追肥供料系统(6)；所述PH值控制器(3)根据所述水质检测体(2)检测的水产养殖数据，对所述供氧系统(4)、供水系统(5)和追肥供料系统(6)进行预测和控制，从而对所述水产养殖区(1)内水体PH值进行调节；

其中，控制方法具体按照以下步骤进行：

S1：采用水质检测体(2)采集水产养殖区(1)内的历史水产养殖数据，并进行处理和筛选，获取到M个对PH值有影响特征指标，并得到PH值与M个特征指标的特征模型；S2：设定水产养殖标准PH值范围，若当前PH值在水产养殖标准PH值范围内，进入步骤S4，否则进入步骤S3；S3：结合水质检测体(2)检测当前水产养殖区(1)内的水产养殖数据，对供氧系统(4)、换水系统(5)和追肥供料系统(6)进行控制，返回步骤S2；S4：设定校对周期，计算该校对周期内任意特征的预测变化量，得出任意特征对水产养殖区(1)内PH值带来的预测变化值；S5：根据步骤S4得到的预测变化值，进入该校对周期时，PH值控制器(3)开始对水产养殖区(1)内的供氧系统(4)、换水系统(5)和追肥供料系统(6)进行控制；S6：校对周期到，获取当前PH值，并返回步骤S2；

其中，步骤S1中的具体步骤为：

S11：设定水质检测体(2)的总个数，对每个水质检测体(2)进行的位置设定，根据设定的位置完成对应的安装和测试，并设定检测时间段、检测周期和检测频率；S12：根据步骤S11设定的检测时间段、检测周期和检测频率，采用水质检测体(2)分别获取设定位置处不同深度水域的PH值以及该深度水域的P个水体检测指标值，得到该设定位置不同深度水域的PH数据集和对应的P个水体检测指标数据集；P个水体检测指标值至少包括水体的溶氧量值、藻类含量值、盐度值、氨氮含量值、微量元素含量值、水体温度值、水体透明度值、水体流动速度值以及当前水产养殖区(1)水面的光照强度值、风速度值、湿度值；S13：对步骤S12得到的PH数据集和P个水体检测指标数据集进行预处理和筛选，得到PH预处理数据集以及与PH预处理数据集对应的P个水体检测指标预处理数据集；将所有检测时间段得到的所述PH数据集和所述P个水体检测指标数据集分别拟合成连续时间的数据信息，得到所有时间短段的PH信息和P个水体检测指标信息；采用小波分析方法对进行预处理，分别得到PH信息预处理数据和P个水体检测指标信息预处理数据；其中小波分析方法的内容为：令需要进行预处理的数据集为：{X_i,i＝1,2,…N}，该需要进行预处理的数据集可以为P个水体检测指标值的任一数据；采用mallat算法对数据集{X_i,i＝1,2,…N}中的数据进行三层小波分解：其中，分解公式为：

得到小波分解序列

表示对{X_i,i＝1,2,…N}的第一个数据进行小波分解后的第三层低频分量；

分别为{X_i,i＝1,2,…N}中的第i个数据进行小波分解后的第三层、第二层和第一层高频分量；J＝0,1,2；

H,G分别为分解低通滤波器和分解高通滤波器；被分解后

中的每个数据有所对应的

替代；小波分解后的数据集由

表示；采用公式

进行重构；其中H^*和G^*分别为H和G的对偶算子；得到水质养殖区检测指标数据集{x_i}中的数据x_i经过三层小波分解后表示为：

其中，i＝1,2,…N；

构成的数据集表示为{x_i}^Wave；根据得到的PH信息预处理数据对对应的P个水体检测指标信息预处理数据进行筛选，剔除不完整的数据，得到PH预处理数据集对应的P个水体检测指标预处理数据集；S14：从P个水体检测指标预处理数据集中选取M个对PH值有影响特征指标；S15：建立PH值与M个特征指标的特征模型。

2.根据权利要求1所述的基于水产养殖水质PH值多参量控制系统的控制方法，其特征在于：所述水质检测体(2)包括上浮体(21)和连接在所述上浮体(21)底部的下延伸管(22)，在所述上浮体(21)侧壁上包覆有平衡装置(23)；

所述上浮体(21)上设置有水面空气检测机构(24)，用于检测水产养殖区(1)水面环境数据；

所述下延伸管(22)由上至下依次设置有L个水质检测腔机构(25)，用于检测水产养殖区(1)水体数据；

在所述上浮体(21)内设置有检测处理器(26)，所述检测处理器(26)的空气质量数据输入端与所述水面空气检测机构(24)连接，所述检测处理器(26)的L个水体检测输入端分别与L个所述水质检测腔机构(25)连接；

在所述检测处理器(26)的计时端上连接有计时器(27)；

在所述检测处理器(26)的无线收发端上还连接有无线收发装置(28)，该无线收发装置(28)与所述PH值控制器(3)无线控制端连接。

3.根据权利要求2所述的基于水产养殖水质PH值多参量控制系统的控制方法，其特征在于：所述水面空气检测机构(24)至少设置有光照强度传感器(24a)、风速传感器(24b)、湿度传感器(24c)、水面温度传感器(24d)。

4.根据权利要求2所述的基于水产养殖水质PH值多参量控制系统的控制方法，其特征在于：每个所述水质检测腔机构(25)包括水质检测腔室(25a)，在每个所述水质检测腔室(25a)内均设置有水质检测器(25b)；

所述水质检测器(25b)至少包括与所述检测处理器(26)连接PH值检测模块、氧含量检测模块、藻类含量检测模块、盐度检测模块、氨氮含量检测模块、微量元素检测模块和水体温度检测模块；

在远离所述上浮体(21)的下延伸管(22)端部安装有水体照明器(22a)和摄像机(22b)，所述摄像机(22b)的摄像头朝向所述水产养殖区(1)的底部；所述摄像机(22b)的摄像信号端与所述检测处理器(26)连接；

在所述下延伸管(22)上还设置有水流速度传感器(22c)，该水流速度传感器(22c)与所述检测处理器(26)连接。

5.根据权利要求1所述的基于水产养殖水质PH值多参量控制系统的控制方法，其特征在于：所述供氧系统(4)包括供氧管(41)，该供氧管(41)安装在所述水产养殖区(1)底部，所述供氧管(41)的进气端与供氧电机(42)连接，在所述供氧管(41)上连接有至少一个供氧支管(43)，在每个供氧支管(43)上设置有一个供氧阀门(44)；

所述供氧电机(42)与所述PH值控制器(3)的供氧电机输出端连接；

所有所述供氧阀门(44)均与所述PH值控制器(3)的供氧阀控制输出端连接。

6.根据权利要求1所述的基于水产养殖水质PH值多参量控制系统的控制方法，其特征在于：所述换水系统(5)包括设置在所述水产养殖区(1)顶部的入水管(51)，在该入水管(51)上设置有入水阀门(52)；

所述换水系统(5)还包括和设置在所述水产养殖区(1)底部的排水管(53)，在该排水管(53)上设置有排水阀门(54)；

所述入水阀门(52)和所述PH值控制器(3)的入水控制端连接；

所述排水阀门(54)和所述PH值控制器(3)的排水控制端连接。

7.根据权利要求1所述的基于水产养殖水质PH值多参量控制系统的控制方法，其特征在于：所述追肥供料系统(6)包括肥料管(61)和养料管(66)，所述肥料管(61)和所述养料管(66)倾斜安装在所述水产养殖区(1)上部；

所述肥料管(61)的肥料入料口与肥料仓(62)连接，在所述肥料管(61)上连接有至少一个肥料支管(63)，每个所述肥料支管(63)的肥料出口端连接一个肥料供给腔(64)，在所述肥料仓(62)肥料出口处设置有肥料阀门(65)，该肥料阀门(65)与所述PH值控制器(3)的肥料阀门控制端连接；

所述养料管(66)的饲料入料口与饲料仓(67)连接，在所述养料管(66)上连接有至少一个饲料支管(68)，每个所述饲料支管(68)的饲料出口端连接一个饲料供给腔(69)，在所述饲料仓(67)的饲料出口处设置有饲料阀门(610)，该饲料阀门(610)与所述PH值控制器(3)的饲料阀门控制端连接。

8.根据权利要求1所述的基于水产养殖水质PH值多参量控制系统的控制方法，其特征在于在步骤S4中任意特征的预测变化量来源于气象部门给定的天气预报数据；该天气预报数据至少包括校对周期内的温度、光照、湿度、降雨量、风速。

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