CN107894758A - 一种基于物联网的智能鱼塘 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及养殖技术领域，具体涉及一种基于物联网的智能鱼塘，包括鱼塘本体和控制系统，所述控制系统包括电源模块、监控终端模块、调控执行控制模块、监管平台模块、通信模块、客户端模块；所述监控终端模块、调控执行控制模块布设在鱼塘中或者周围，所述监管平台模块、通信模块安装在鱼塘管理室；本发明能够实现全自动控制水体、饲喂、光照等参数，达到了管控全面、精准控制、精确投喂、智能分析的效果，减少了人工劳动，系统结构简单、易于实施、自动化程度高、具有智能化的特点，同时具有节能环保的效果，具有较高的实用价值和广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及养殖技术领域，具体涉及一种基于物联网的智能鱼塘。
背景技术
鱼类养殖业是我国农业中的重要产业之一。传统种类的养殖技术仍相对粗放，很多养殖产量来源于小规模，作坊式的民间养殖，这种形式的养殖技术系统性差、稳定性能低，高新的养殖技术并未得到真正的开发和推广，集约化、数字化、标准化养殖技术发展进程仍很缓慢，养殖饲料、病害防控等配套技术也相对较差，安全养殖体系尚未形成，其结果是养殖产量和效益都不高，养殖还未摆脱“靠天收”的局面。不能适应日益扩大的养殖产业的发展需求，迫切需要构建高效的养殖技术，提高养殖产量和质量。
目前，现有的鱼类养殖系统现如今，对鱼塘进行换水时，大多均采用人工进行换水、投喂饲料等操作。因而，实际进行换水、投喂饲料时，不仅操作不便，费时费力，而且换水量、投喂量也较难准确把握。目前，市面上虽然存在一些定时自动换水或投喂装置，虽然能定期进行换水和投喂，但上述装置一般功能都比较简单，需要人为参与的事项较多，如需要人为设定换水、投喂时间、具体换水、投喂量、更换所用新水的选用等。另外，更换水后的污水大多都直接排掉，未进行有效再利用，并且工人得时刻关注水塘水质的健康情况，人工成本太高，自动化程度太低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于物联网的智能鱼塘，该智能鱼塘能够实现全自动控制水体、饲喂、光照等参数，达到了管控全面、精准控制、精确投喂、智能分析的效果，减少了人工劳动，系统结构简单、易于实施、自动化程度高、具有智能化的特点，同时具有节能环保的效果，具有较高的实用价值和广泛的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种基于物联网的智能鱼塘，包括：
包括鱼塘本体和控制系统，所述控制系统包括电源模块、监控终端模块、调控执行控制模块、监管平台模块、通信模块、客户端模块；所述监控终端模块、调控执行控制模块布设在鱼塘中或者周围，所述监管平台模块、通信模块安装在鱼塘管理室；
所述电源模块用于给监控终端模块、调控执行控制模块、监管平台模块、通信模块提供必要的稳定直流电源或交流电源；
所述监控终端模块包括环境参数监控终端模块和鱼塘养殖水参数模块；所述环境参数监控终端模块为均匀安装在鱼塘堤坝顶部的环境温度传感器、环境湿度传感器、光亮度传感器、雨水感应器、风力传感器、可旋转视频模块，所述鱼塘养殖水参数模块为均匀安装在鱼塘水中的若干个鱼群活动声波传感器、溶解氧传感器、水温传感器、水质分析仪、PH值传感器；所述监控终端模块用于采集相应的数据信息，通过所述通信模块上传至所述监管平台模块等待分析处理；
所述调控执行控制模块用于根据监管平台发出的指令信号做出相应的动作，以保证鱼塘各参数在设定范围；所述调控执行控制模块包括增氧调控单元、投饲单元、水质循环净化单元、水温调控单元和光照度调控单元；
所述监管平台模块用于接收监控终端模块采集到的信息，并对接收的各种信息的进行过滤、分组、关联、聚合等操作，建立待处理数据库和已处理数据库，并根据分析处理后的结果或者接收到的客户端模块发出的信号对调控执行控制模块中的各单元发出相应的指令信号；
所述通信模块用于接收监控终端模块采集的信息或者客户端模块的访问指令信息并送入监管平台模块以供调用；
所述客户端模块可以通过通信模块访问监管平台模块，查询监管平台模块建立的待处理数据库和已处理数据库中的各类数据信息，并可以通过监管平台模块向监管终端模块发送数据采集频率等指令信号。
优选地，所述电源模块为光伏发电和市电相结合形式提供电力支持，包括光伏发电输出模块、市电输出模块、输出切换管控模块、安全保护模块；所述光伏发电输出模块、市电输出模块用于给其他模块提供必要的稳定直流电源或交流电源；所述输出切换管控模块用于根据负载功率的变化或监管平台模块的指令信号，在光伏发电输出、市电输出间进行合理切换，用以保证在满足负载需求的情况下，尽可能提高光伏发电利用效率；所述安全保护模块用于根据监管平台模块发出的指令或者负载数据发生异常超过阈值时，及时断开系统的电流输出，达到了保护各模块不受损害以及防止人身安全事故的作用。
优选地，所述增氧调控单元包括增氧泵子单元、增氧涌浪机子单元和增氧控制电路，用于根据监管平台发出的控制信号适当的增加鱼塘水体中的氧含量。
优选地，所述投饲单元包括与各鱼塘连接的皮带运输子单元、投放平台、饲料投量控制子单元，所述投饲单元用于根据监管平台的指令信号调节鱼类所需的饲料的投放量。
优选地，所述水质循环净化单元用于将鱼塘塘中的水体进行消毒、过滤杂质以及替换，用以保证养殖水质的安全卫生；所述水质循环净化单元包括布设在鱼塘边上的伺服电机、封闭加水池、净化处理池、布设在净化处理池边上的净化处理控制装置，所述鱼塘与封闭加水池之间通过进水管道进行连接，所述净化处理池与封闭加水池之间通过净化水管道进行连接，所述鱼塘的底部设置有通至净化处理池的排水管道，且封闭加水池内装有自来水补给管道。
优选地，所述水温调控单元为安装在封闭加水池中的加热单元，根据监控平台模块的指令信号调节水温；
所述光照度调控单元布设在鱼塘四周，用以根据监控平台模块的指令信号调节光照度。
优选地，所述通信模块为WiFi通信模块；
所述监控终端模块的各个传感器中均设有无线通信发射器，用于与通信模块进行数据传递。
优选地，所述监管平台模块还包括显示报警单元，所述显示报警单元包括LED电子显示屏、语音播报模块、报警灯以及报警呼叫器。
优选地，所述客户端莫开包括智能设备和安装在智能设备上的APP；所述智能设备为智能手环、智能手机、平板电脑、个人电脑中的一种。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的一种基于物联网的智能鱼塘能够实现全自动控制水体、饲喂、光照等参数，达到了管控全面、精准控制、精确投喂、智能分析的效果，减少了人工劳动，系统结构简单、易于实施、自动化程度高、具有智能化的特点，同时具有节能环保的效果，具有较高的实用价值和广泛的应用前景。
（2）本发明的一种基于物联网的智能鱼塘的电源模块采用光伏发电和市电相结合形式方式供电，一方面有效的利用的资源，减少了能源浪费，另一方面有效降低养殖成本，双供电方式也有效解决了电网突然停电时系统不能正常使用的问题；同时采用的安全保护模块能够在负载发生异常或者人为需要时及时自动断开电流输出，最大程度的保护了人身财产安全。
（3）本发明的一种基于物联网的智能鱼塘中的监控终端模块包括了环境参数监控终端模块和鱼塘养殖水参数模块，将养殖过程中重要的参数全覆盖，精准的将信息传送给监管平台模块处理，提高了鱼塘监监测的准确性。
（4）本发明的一种基于物联网的智能鱼塘采用的调控执行控制模块包括了增氧调控单元、投饲单元、水质循环净化单元、水温调控单元和光照度调控单元，其能够自动净化水质、投喂饲料、保证水温和光照度，使得鱼塘时刻处在最适宜鱼类生长的状态，同时全部采用自动智能化处理，大大减少了人工的干预，提高了养殖效率。
（5）本发明的一种基于物联网的智能鱼塘中水质循环净化单元通过设置的伺服电机、封闭加水池、净化处理池，能够达到净化水质并重复利用水资源的效果，有效的节约了资源，降低了养殖成本。
（6）本发明的一种基于物联网的智能鱼塘采用了多模块设置，不仅提高了系统的可拓展性和可靠性，降低了系统成本，同时各模块在安装、使用较为快捷方便；客户端的使用提供了接口以使用户能够快捷、方便、及时的管控鱼塘。
（7）本发明的一种基于物联网的智能鱼塘采用了充电保护电路与蓄电池组连接，当蓄电池模块电压较低时，在设定的最大电流下充电，随着蓄电池模块电压的不断增加，充电电流随之减小，最终将蓄电池模块恒定在一个设定的电压值上，进行浮充，避免超出蓄电池模块的容量或出现虚满，避免了过电流和过电压现象，能够最大程度的保护电池，节约了资源，减少了能耗、延长了电池的使用寿命。
（8）本发明的一种基于物联网的智能鱼塘是通过物联网络实现渔业养殖参数、养殖环境的智能管控为渔业养殖提供精准化养殖、可视化管理、智能化决策，从而节约人力和成本完成节能减排的目的。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的一种基于物联网的智能鱼塘控制系统结构示意图；
图2为本发明的一种基于物联网的智能鱼塘的水质循环净化单元结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
如图1所示，本实施例的一种基于物联网的智能鱼塘，包括鱼塘本体1和控制系统，所述控制系统包括电源模块、监控终端模块、调控执行控制模块、监管平台模块、通信模块、客户端模块；所述监控终端模块、调控执行控制模块布设在鱼塘1中或者周围，所述监管平台模块、通信模块安装在鱼塘管理室；
所述电源模块用于给监控终端模块、调控执行控制模块、监管平台模块、通信模块提供必要的稳定直流电源或交流电源；
所述监控终端模块包括环境参数监控终端模块和鱼塘养殖水参数模块；所述环境参数监控终端模块为均匀安装在鱼塘1堤坝顶部的环境温度传感器、环境湿度传感器、光亮度传感器、雨水感应器、风力传感器、可旋转视频模块，所述鱼塘养殖水参数模块为均匀安装在鱼塘水中的若干个鱼群活动声波传感器、溶解氧传感器、水温传感器、水质分析仪、PH值传感器；所述监控终端模块用于采集相应的数据信息，通过所述通信模块上传至所述监管平台模块等待分析处理；
所述调控执行控制模块用于根据监管平台发出的指令信号做出相应的动作，以保证鱼塘各参数在设定范围；所述调控执行控制模块包括增氧调控单元、投饲单元、水质循环净化单元、水温调控单元和光照度调控单元；
所述监管平台模块用于接收监控终端模块采集到的信息，并对接收的各种信息的进行过滤、分组、关联、聚合等操作，建立待处理数据库和已处理数据库，并根据分析处理后的结果或者接收到的客户端模块发出的信号对调控执行控制模块中的各单元发出相应的指令信号；
所述通信模块用于接收监控终端模块采集的信息或者客户端模块的访问指令信息并送入监管平台模块以供调用；
所述客户端模块可以通过通信模块访问监管平台模块，查询监管平台模块建立的待处理数据库和已处理数据库中的各类数据信息，并可以通过监管平台模块向监管终端模块发送数据采集频率等指令信号。
本实施例中的电源模块为光伏发电和市电相结合形式提供电力支持，包括光伏发电输出模块、市电输出模块、输出切换管控模块、安全保护模块；所述光伏发电输出模块、市电输出模块用于给其他模块提供必要的稳定直流电源或交流电源；所述输出切换管控模块用于根据负载功率的变化或监管平台模块的指令信号，在光伏发电输出、市电输出间进行合理切换，用以保证在满足负载需求的情况下，尽可能提高光伏发电利用效率；所述安全保护模块用于根据监管平台模块发出的指令或者负载数据发生异常超过阈值时，及时断开系统的电流输出，达到了保护各模块不受损害以及防止人身安全事故的作用。
本实施例中的增氧调控单元包括增氧泵子单元、增氧涌浪机子单元和增氧控制电路，用于根据监管平台发出的控制信号适当的增加鱼塘1水体中的氧含量。
本实施例中的投饲单元包括与各鱼塘1连接的皮带运输子单元、投放平台、饲料投量控制子单元，所述投饲单元用于根据监管平台的指令信号调节鱼类所需的饲料的投放量。
如图2所示本实施例中的水质循环净化单元用于将鱼塘1塘中的水体进行消毒、过滤杂质以及替换，用以保证养殖水质的安全卫生；所述水质循环净化单元包括布设在鱼塘1边上的伺服电机2、封闭加水池3、净化处理池4、布设在净化处理池4边上的净化处理控制装置5，所述鱼塘1与封闭加水池3之间通过进水管道6进行连接，所述净化处理池4与封闭加水池3之间通过净化水管道7进行连接，所述鱼塘1的底部设置有通至净化处理池4的排水管道8，且封闭加水池3内装有自来水补给管道9。
本实施例中的水温调控单元为安装在封闭加水池中的加热单元，根据监控平台模块的指令信号调节水温；
所述光照度调控单元布设在鱼塘四周，用以根据监控平台模块的指令信号调节光照度。
本实施例中的通信模块为WiFi通信模块；
所述监控终端模块的各个传感器中均设有无线通信发射器，用于与通信模块进行数据传递。
本实施例中的监管平台模块还包括显示报警单元，所述显示报警单元包括LED电子显示屏、语音播报模块、报警灯以及报警呼叫器。
本实施例中的客户端莫开包括智能设备和安装在智能设备上的APP；所述智能设备为平板电脑。
本发明能够实现全自动控制水体、饲喂、光照等参数，达到了管控全面、精准控制、精确投喂、智能分析的效果，减少了人工劳动，系统结构简单、易于实施、自动化程度高、具有智能化的特点，同时具有节能环保的效果，具有较高的实用价值和广泛的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种基于物联网的智能鱼塘，包括鱼塘本体，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统包括电源模块、监控终端模块、调控执行控制模块、监管平台模块、通信模块、客户端模块；所述监控终端模块、调控执行控制模块布设在鱼塘中或者周围，所述监管平台模块、通信模块安装在鱼塘管理室；
所述电源模块用于给监控终端模块、调控执行控制模块、监管平台模块、通信模块提供必要的稳定直流电源或交流电源；
所述监控终端模块包括环境参数监控终端模块和鱼塘养殖水参数模块；所述环境参数监控终端模块为均匀安装在鱼塘堤坝顶部的环境温度传感器、环境湿度传感器、光亮度传感器、雨水感应器、风力传感器、可旋转视频模块，所述鱼塘养殖水参数模块为均匀安装在鱼塘水中的若干个鱼群活动声波传感器、溶解氧传感器、水温传感器、水质分析仪、PH值传感器；所述监控终端模块用于采集相应的数据信息，通过所述通信模块上传至所述监管平台模块等待分析处理；
所述调控执行控制模块用于根据监管平台发出的指令信号做出相应的动作，以保证鱼塘各参数在设定范围；所述调控执行控制模块包括增氧调控单元、投饲单元、水质循环净化单元、水温调控单元和光照度调控单元；
所述监管平台模块用于接收监控终端模块采集到的信息，并对接收的各种信息的进行过滤、分组、关联、聚合等操作，建立待处理数据库和已处理数据库，并根据分析处理后的结果或者接收到的客户端模块发出的信号对调控执行控制模块中的各单元发出相应的指令信号；
所述通信模块用于接收监控终端模块采集的信息或者客户端模块的访问指令信息并送入监管平台模块以供调用；
所述客户端模块可以通过通信模块访问监管平台模块，查询监管平台模块建立的待处理数据库和已处理数据库中的各类数据信息，并可以通过监管平台模块向监管终端模块发送数据采集频率等指令信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能鱼塘，其特征在于，所述电源模块为光伏发电和市电相结合形式提供电力支持，包括光伏发电输出模块、市电输出模块、输出切换管控模块、安全保护模块；所述光伏发电输出模块、市电输出模块用于给其他模块提供必要的稳定直流电源或交流电源；所述输出切换管控模块用于根据负载功率的变化或监管平台模块的指令信号，在光伏发电输出、市电输出间进行合理切换，用以保证在满足负载需求的情况下，尽可能提高光伏发电利用效率；所述安全保护模块用于根据监管平台模块发出的指令或者负载数据发生异常超过阈值时，及时断开系统的电流输出，达到了保护各模块不受损害以及防止人身安全事故的作用。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能鱼塘，其特征在于，所述增氧调控单元包括增氧泵子单元、增氧涌浪机子单元和增氧控制电路，用于根据监管平台发出的控制信号适当的增加鱼塘水体中的氧含量。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能鱼塘，其特征在于，所述投饲单元包括与各鱼塘连接的皮带运输子单元、投放平台、饲料投量控制子单元，所述投饲单元用于根据监管平台的指令信号调节鱼类所需的饲料的投放量。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能鱼塘，其特征在于，所述水质循环净化单元用于将鱼塘塘中的水体进行消毒、过滤杂质以及替换，用以保证养殖水质的安全卫生；所述水质循环净化单元包括布设在鱼塘边上的伺服电机、封闭加水池、净化处理池、布设在净化处理池边上的净化处理控制装置，所述鱼塘与封闭加水池之间通过进水管道进行连接，所述净化处理池与封闭加水池之间通过净化水管道进行连接，所述鱼塘的底部设置有通至净化处理池的排水管道，且封闭加水池内装有自来水补给管道。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能鱼塘，其特征在于，所述水温调控单元为安装在封闭加水池中的加热单元，根据监控平台模块的指令信号调节水温；
所述光照度调控单元布设在鱼塘四周，用以根据监控平台模块的指令信号调节光照度。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能鱼塘，其特征在于，所述通信模块为WiFi通信模块；
所述监控终端模块的各个传感器中均设有无线通信发射器，用于与通信模块进行数据传递。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能鱼塘，其特征在于，所述监管平台模块还包括显示报警单元，所述显示报警单元包括LED电子显示屏、语音播报模块、报警灯以及报警呼叫器。
9.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能鱼塘，其特征在于，所述客户端莫开包括智能设备和安装在智能设备上的APP；所述智能设备为智能手环、智能手机、平板电脑、个人电脑中的一种。
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