CN109143921A - 一种用于水产养殖水质含氧量定时检测装置 - Google Patents

一种用于水产养殖水质含氧量定时检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于水产养殖水质含氧量定时检测装置，包括安装结构、控制系统和供电系统，安装结构内设置有安装柱和检测座，安装柱上设置有控制取水深度的深度控制装置，检测座上设有检测装置，控制系统控制检测装置运作，供电系统为控制系统和检测装置供电，检测装置包括溶解氧传感器，溶解氧传感器表面覆盖有用于隔离被测量的液体的隔膜，溶解氧传感器与AT89C51单片机电路板相连，且溶解氧传感器将采集的信息传递给AT89C51单片机电路板，AT89C51单片机电路板上设置有蓝牙模块，使用寿命长，检测数据更加真实有效，同时可以将检测数据，并且可以在水质情况超出所设定的安全阈值时发出警报，使人们可以及时进行水质优化处理，避免水质持续恶化。

Description

一种用于水产养殖水质含氧量定时检测装置
技术领域
本发明涉及水产养殖技术领域，具体为一种用于水产养殖水质含氧量定时检测装置。
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。一般包括在人工饲养管理下从苗种养成水产品的全过程。广义上也可包括水产资源增殖。
水产养殖有粗养、精养和高密度精养等方式。粗养是在中、小型天然水域中投放苗种，完全靠天然饵料养成水产品，如湖泊水库养鱼和浅海养贝等。精养是在较小水体中用投饵、施肥方法养成水产品，如池塘养鱼、网箱养鱼和围栏养殖等。高密度精养采用流水、控温、增氧和投喂优质饵料等方法，在小水体中进行高密度养殖，从而获得高产，如流水高密度养鱼、虾等。在进行水产养殖时，水中的含氧量会影响养殖物的健康状况，若含氧量不足极有可能会使养殖水产品死亡，因此需要一种能对水质含氧量进行检测的装置。
申请号为201710127202.6的中国发明专利公开了一种水质检测装置及智能鱼缸，在该发明中，水质传感器周期性监测待测水体的水质，当发现水质不符合规定指标时，及时通知用户作相应处理，从而将水质维持在一个稳定水平，具有良好的水质管理效果，避免水质的较大波动引发鱼儿的健康问题，减少了对鱼儿健康的担忧。
但同时该发明存在以下不足之处：
(1)在进行水产养殖时，常常会在一块养殖塘内饲养多种水产品，而不同品种的水产品生活在不同深度的水域中，同时其所需的含氧量也是不同的，该发明中的水质检测装置只能检测固定深度水的水质情况，无法适用于实际的水产养殖；
(2)该发明的检测主体长时间浸泡在水中，容易对设备造成破坏，影响其使用寿命；
(3)该发明中的检测装置无法将所检测到的水质数据储存，从而使工作人员无法对水质情况进行了解。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种使用寿命长，能够检测到不同深度水的水质，同时可以将所检测到的水质情况存储，方便随时查询，并且可以在水质情况超出所设定的安全阈值时发出警报，使得人们可以及时进行水质优化处理，避免水质持续恶化的用于水产养殖水质含氧量定时检测装置，以解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于水产养殖水质含氧量定时检测装置，包括安装结构、控制系统和供电系统，所述安装结构内设置有安装柱和检测座，所述安装柱上设置有控制取水深度的深度控制装置，所述检测座上设有检测装置，所述控制系统控制检测装置运作，所述供电系统为控制系统和检测装置供电；
所述检测装置包括溶解氧传感器和支架，所述支架上设置有检测盒，所述检测盒内设置有AT89C51单片机电路板，所述溶解氧传感器表面覆盖有用于隔离被测量的液体的隔膜，所述溶解氧传感器与AT89C51单片机电路板相连，且所述溶解氧传感器将采集的信息传递给AT89C51单片机电路板，所述AT89C51单片机电路板上设置有蓝牙模块。
作为本发明一种优选的技术方案，所述安装结构包括均匀分布在养殖塘内的安装柱，所述安装柱的上端设置有检测座，所述支架设置在检测座上，所述检测座上设有反应池，所述溶解氧传感器设置在反应池内，所述反应池的一侧设有抽水泵，所述抽水泵的进水口连接有进水管，所述进水管的下端伸入养殖塘内，所述抽水泵的出水口连接有出水管，所述出水管伸入反应池，所述反应池的池底呈漏斗状，所述反应池的池底中心设置有出口，所述出口内设有出口阀。
作为本发明一种优选的技术方案，所述检测盒内设置有水泵控制器，所述AT89C51单片机电路板连接出口阀和水泵控制器并控制其运作，所述水泵控制器与抽水泵相连并控制器运作。
作为本发明一种优选的技术方案，所述深度控制装置包括设置在安装柱侧壁上的滑槽，所述滑槽内设有滑座，所述滑座上设置有驱动齿条，所述滑槽两端的槽壁上设置有固定齿轮架，所述固定齿轮架上设置有驱动齿条啮合的驱动齿轮，其中，位于上端的驱动齿轮上连接有齿轮驱动电机，所述滑座上设置有固定套，所述进水管的下端固定在固定套内。
作为本发明一种优选的技术方案，所述深度控制装置还包括设置在安装柱侧壁上的液位传感器，所述液位传感器与AT89C51单片机电路板相连，所述AT89C51单片机电路板连接有电机控制器并控制其运作，所述电机控制器与齿轮驱动电机相连且控制其运作。
作为本发明一种优选的技术方案，所述控制系统包括控制箱，所述控制箱内设有AT89C52单片机电路板、蓝牙接收器、存储器和警报器，所述蓝牙接收器接收蓝牙模块发出的信息并将之传递给AT89C52单片机电路板，所述AT89C52单片机电路板与存储器相连且将蓝牙接收器传递的信息输入存储器内，所述AT89C52单片机电路板连接警报器并控制器运作。
作为本发明一种优选的技术方案，所述供电系统包括与安装柱相连的L形供电安装杆，所述供电安装杆的上端设有供电座，所述供电座上安装有蓄电池和太阳能板，所述太阳能板与蓄电池相连且太阳能板为蓄电池充电，所述蓄电池为检测装置、深度控制装置和控制系统供电。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)通过设置检测装置，检测装置能够检测养殖塘内的水质含氧量情况，其检测操作是由AT89C51单片机电路板控制驱动，通过AT89C51单片机电路板内置的定时模块可以使检测装置自动定时检测，实现了自动化运行；
(2)本发明将检测装置的主体设置在水面上，避免了长时间浸泡在水中对设备产生的破坏，从而延长检测装置的使用寿命；
(3)本发明通过设置深度控制装置，可以使检测装置能够检测到不同深度水的水质情况，使得本发明的检测数据更加真实有效；
(4)本发明通过设置控制系统，控制系统可以将所检测到的水质情况存储，方便随时查询，同时可以在水质情况超出所设定的安全阈值时发出警报，，使得人们可以及时进行水质优化处理，避免水质持续恶化。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明安装柱顶端的结构示意图；
图3为本发明深度控制装置的结构示意图；
图4为本发明控制系统的结构示意图。
图中：
1-检测装置；2-安装结构；3-深度控制装置；4-控制系统；5-供电系统；
100-溶解氧传感器；101-支架；102-检测盒；103-AT89C51单片机电路板；104-隔膜；105-蓝牙模块；
200-安装柱；201-检测座；202-反应池；203-抽水泵；204-进水管；205-出水管；206-出口；207-出口阀；
300-滑槽；301-滑座；302-驱动齿条；303-槽壁；304-固定齿轮架；305-驱动齿轮；306-齿轮驱动电机；307-固定套；308-液位传感器；309-电机控制器；
400-控制箱；401-AT89C52单片机电路板；402-水泵控制器；403-蓝牙接收器；404-存储器；405-警报器；
500-供电安装杆；501-供电座；502-蓄电池；503-太阳能板。
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。
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「中」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向和位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
实施例：
如图1至图4所示，本发明提供了一种用于水产养殖水质含氧量定时检测装置，包括安装结构2、控制系统4和供电系统5，所述安装结构2内设置有安装柱200和检测座201，所述安装柱200上设置有控制取水深度的深度控制装置3，所述检测座201上设有检测装置1，所述控制系统4控制检测装置1运作，所述供电系统5为控制系统4和检测装置1供电。
如图1和图2所示，在本发明中，所述安装结构2包括均匀分布在养殖塘内的安装柱200，所述安装柱200的上端设置有检测座201，所述检测座201上设有反应池202，所述反应池202的一侧设有抽水泵203，所述抽水泵203的进水口连接有进水管204，所述抽水泵203的出水口连接有出水管205，所述出水管205伸入反应池202，所述反应池202的池底呈漏斗状，所述反应池202的池底中心设置有出口206，与抽水泵203进水口相连的进水管204的下端伸入养殖塘内，当抽水泵203工作时，养殖塘内的水被抽水泵203抽入反应池202内。
如图1和图2所示，在本发明中，所述检测装置1包括设置在反应池202内的溶解氧传感器100和设置在检测座201上的支架101，所述支架101上设置有检测盒102，所述检测盒102内设置有AT89C51单片机电路板103，所述溶解氧传感器100表面覆盖有用于隔离被测量的液体的隔膜104，所述溶解氧传感器100与AT89C51单片机电路板103相连，且所述溶解氧传感器100将采集的信息传递给AT89C51单片机电路板103，所述AT89C51单片机电路板103上设置有蓝牙模块105。
本发明的溶解氧传感器100采用了COS 4型溶氧传感器，其中的电极由阴极和带电流的反电极、无电流的参比电极组成，电极浸没在电解质如KCl、KOH中，通过设置隔膜104将溶解氧传感器100覆盖，覆膜104将电极和电解质与被测量的液体分开，只有溶解气体能渗透隔膜104，因此保护了溶解氧传感器100，既能防止电解质逸出，又可防止外来物质的侵人而导致污染和毒化，向反电极和阴极之间施加极化电压，氧会通过隔膜104扩散，出现在阴极上的氧分子就会被还原成氢氧根离子[OH-]。电化学当量的氯化银沉淀在反电极上，对于每个氧分子，阴极放出4个电子，反电极接受电子，形成电流：4Ag+4Cl-＝4AgCl+4e-。电流的大小与被测污水的氧的分压成正比，该信号连同传感器上热电阻测出的温度信号被送入变送器，利用溶解氧传感器100中存储的含氧量和氧分压、温度之间的关系曲线计算出水中的含氧量，然后转化成标准信号输出，其中的参比电极的功能是确定阴极电位。
在本发明中，抽水泵203将养殖塘内的水抽入反应池202内，溶解氧传感器100与反应池202内的水反应后将采集的信息传递给AT89C51单片机电路板103，AT89C51单片机电路板103通过蓝牙模块105将该信息发送出去，所述出口206内设有出口阀207，所述检测盒102内设置有水泵控制器106，所述AT89C51单片机电路板103连接出口阀207和水泵控制器106并控制其运作，所述水泵控制器106与抽水泵203相连并控制器运作，从而控制抽水泵203向反应池202放水，同时AT89C51单片机电路板103通过出口阀207控制反应池202的进水。
值得说明的是，在本发明中的检测装置1中，由于其检测操作是由AT89C51单片机电路板103控制驱动，通过AT89C51单片机电路板103内置的定时模块可以使检测装置自动定时检测，实现了自动化运行。
如图1和图3所示，在本发明中，所述深度控制装置3包括设置在安装柱200侧壁上的滑槽300，所述滑槽300内设有滑座301，所述滑座301上设置有驱动齿条302，所述滑槽300两端的槽壁303上设置有固定齿轮架304，所述固定齿轮架304上设置有驱动齿条302啮合的驱动齿轮305，其中，位于上端的驱动齿轮305上连接有齿轮驱动电机306，所述滑座301上设置有固定套307，所述进水管204的下端固定在固定套307内。
如图1所示，在本发明中，所述深度控制装置3还包括设置在安装柱200侧壁上的液位传感器308，所述液位传感器308与AT89C51单片机电路板103相连，所述AT89C51单片机电路板103连接有电机控制器309并控制其运作，所述电机控制器309与齿轮驱动电机306相连且控制其运作，齿轮驱动电机306带动驱动齿轮305转动，从而使得与驱动齿轮303啮合的驱动齿条302上下移动，从而带动与驱动齿条302固接的滑座301在滑槽300内上下移动，进水管204的下端固定在固定套307内，而固定套307设置在滑座301上，并且，进水管204的进水口设置在其下端，从而齿轮驱动电机306运作时可以使进水管204的进水口上下移动，即改变了抽水泵203的抽水深度。当在本发明中，液位传感器308可以检测液面的高度，而深度控制装置3可以将进水管204的进水口送往不同的高度，使得检测装置1能够检测不同液面高度的水质情况，在进行驱动进水管204运动之前，首先通过液位传感器308检测出液面的高度值，并将该值与所需要送往的高度值作比较，得出差值后再通过电机控制器309驱动进水管204运动至预定地方，从而实现精准控制。
如图4所示，在本发明中，所述控制系统4包括控制箱400，所述控制箱400内设有AT89C52单片机电路板401、蓝牙接收器402、存储器403和警报器404，所述蓝牙接收器402接收蓝牙模块105发出的信息并将之传递给AT89C52单片机电路板401，所述AT89C52单片机电路板401与存储器403相连且将蓝牙接收器402传递的信息输入存储器403内，所述AT89C52单片机电路板401连接警报器404并控制器运作。
在本发明中，控制系统4设置在养殖水塘外的接收终端如监控室内，检测装置1在检测出水质数据后，通过蓝牙模块105将数据传递出去，而控制系统4内的蓝牙接收器402将该数据接收，并将该数据传递给AT89C52单片机电路板401，AT89C52单片机电路板401将该数据输入存储器403内进行储存，便于人们查阅，同时AT89C52单片机电路板401会对该数据进行判断处理。AT89C52单片机电路板401内会设置一个安全阈值，在该阈值之内的数据表明养殖塘的水质情况良好，超出该阈值则说明养殖塘的水质情况较为恶劣，此时AT89C52单片机电路板401会控制警报器404发出警报，提醒监控人员养殖塘的水质情况较为恶劣。
如图1所示，在本发明中，所述供电系统5包括与安装柱200相连的L形供电安装杆500，所述供电安装杆500的上端设有供电座501，所述供电座501上安装有蓄电池502和太阳能板503，所述太阳能板503与蓄电池502相连且太阳能板503为蓄电池502充电，所述蓄电池502为检测装置1、深度控制装置3和控制系统4供电。
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。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种用于水产养殖水质含氧量定时检测装置，其特征在于：包括安装结构(2)、控制系统(4)和供电系统(5)，所述安装结构(2)内设置有安装柱(200)和检测座(201)，所述安装柱(200)上设置有控制取水深度的深度控制装置(3)，所述检测座(201)上设有检测装置(1)，所述控制系统(4)控制检测装置(1)运作，所述供电系统(5)为控制系统(4)和检测装置(1)供电；
所述检测装置(1)包括溶解氧传感器(100)和支架(101)，所述支架(101)上设置有检测盒(102)，所述检测盒(102)内设置有AT89C51单片机电路板(103)，所述溶解氧传感器(100)表面覆盖有用于隔离被测量的液体的隔膜(104)，所述溶解氧传感器(100)与AT89C51单片机电路板(103)相连，且所述溶解氧传感器(100)将采集的信息传递给AT89C51单片机电路板(103)，所述AT89C51单片机电路板(103)上设置有蓝牙模块(105)。
2.根据权利要求1所述的一种用于水产养殖水质含氧量定时检测装置，其特征在于：所述安装结构(2)包括均匀分布在养殖塘内的安装柱(200)，所述安装柱(200)的上端设置有检测座(201)，所述支架(101)设置在检测座(201)上，所述检测座(201)上设有反应池(202)，所述溶解氧传感器(100)设置在反应池(202)内，所述反应池(202)的一侧设有抽水泵(203)，所述抽水泵(203)的进水口连接有进水管(204)，所述进水管(204)的下端伸入养殖塘内，所述抽水泵(203)的出水口连接有出水管(205)，所述出水管(205)伸入反应池(202)，所述反应池(202)的池底呈漏斗状，所述反应池(202)的池底中心设置有出口(206)，所述出口(206)内设有出口阀(207)。
3.根据权利要求1所述的一种用于水产养殖水质含氧量定时检测装置，其特征在于：所述检测盒(102)内设置有水泵控制器(106)，所述AT89C51单片机电路板(103)连接出口阀(207)和水泵控制器(106)并控制其运作，所述水泵控制器(106)与抽水泵(203)相连并控制器运作。
4.根据权利要求1所述的一种用于水产养殖水质含氧量定时检测装置，其特征在于：所述深度控制装置(3)包括设置在安装柱(200)侧壁上的滑槽(300)，所述滑槽(300)内设有滑座(301)，所述滑座(301)上设置有驱动齿条(302)，所述滑槽(300)两端的槽壁(303)上设置有固定齿轮架(304)，所述固定齿轮架(304)上设置有驱动齿条(302)啮合的驱动齿轮(305)，其中，位于上端的驱动齿轮(305)上连接有齿轮驱动电机(306)，所述滑座(301)上设置有固定套(307)，所述进水管(204)的下端固定在固定套(307)内。
5.根据权利要求1所述的一种用于水产养殖水质含氧量定时检测装置，其特征在于：所述深度控制装置(3)还包括设置在安装柱(200)侧壁上的液位传感器(308)，所述液位传感器(308)与AT89C51单片机电路板(103)相连，所述AT89C51单片机电路板(103)连接有电机控制器(309)并控制其运作，所述电机控制器(309)与齿轮驱动电机(306)相连且控制其运作。
6.根据权利要求1所述的一种用于水产养殖水质含氧量定时检测装置，其特征在于：所述控制系统(4)包括控制箱(400)，所述控制箱(400)内设有AT89C52单片机电路板(401)、蓝牙接收器(402)、存储器(403)和警报器(404)，所述蓝牙接收器(402)接收蓝牙模块(105)发出的信息并将之传递给AT89C52单片机电路板(401)，所述AT89C52单片机电路板(401)与存储器(403)相连且将蓝牙接收器(402)传递的信息输入存储器(403)内，所述AT89C52单片机电路板(401)连接警报器(404)并控制器运作。
7.根据权利要求1所述的一种用于水产养殖水质含氧量定时检测装置，其特征在于：所述供电系统(5)包括与安装柱(200)相连的L形供电安装杆(500)，所述供电安装杆(500)的上端设有供电座(501)，所述供电座(501)上安装有蓄电池(502)和太阳能板(503)，所述太阳能板(503)与蓄电池(502)相连且太阳能板(503)为蓄电池(502)充电，所述蓄电池(502)为检测装置(1)、深度控制装置(3)和控制系统(4)供电。
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