CN109213017A - 水产养殖智能投饲系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水产养殖智能投饲系统及方法，其中系统包括一水产养殖智能投饲平台和分别与所述水产养殖智能投饲平台连接的一数据库组、一投饲控制机构和一多路数据采集机构；所述水产养殖智能投饲平台用于根据所述多路数据采集机构实时采集的参数和自所述数据库组读取的数据进行投饲模式修正计算形成一实时投饲模式并存储于所述数据库组，以及自所述数据库组读取所述实时投饲模式并向所述投饲控制机构发送与所述实时投饲模式对应的控制信号。本发明的一种水产养殖智能投饲系统及方法，可根据多种技术参数经过综合分析处理后进行投喂，可减少饲料损耗、能耗低，并可降低水体环境污染。

Description

水产养殖智能投饲系统及方法

技术领域

本发明涉及水产养殖投饲领域，尤其涉及一种水产养殖智能投饲系统及方法。

背景技术

饲料投喂是水产养殖过程中的一项重要工作，传统投饲模式的最大缺点是劳动强度大、投喂效率低、饲料损耗大、水域污染严重、易引发病灾害，是水产养殖亟待解决的问题之一。随着养殖规模的不断扩大，上述问题更加突出。我国现有水产养殖投饲设备种类繁多且大都均实现机械自动化投饲，按适用范围主要可分为小水体专用型、网箱专用型和普通池塘使用型三种；按投料形式大致可分为离心式、风送(气力)式、下落式三种。娜威、德国、美国、加拿大、芬兰、日本等发达国家针对不同的养殖规模使用相应的投饲装备，并且实现了精确的投饲量控制，还可以通过手机实现远程控制。国内大部分池塘养殖使用传统简易小型投饲机，一般只能控制定时时间、间隔时间、抛洒时间三个功能，远不能满足不断发展的集约化(工厂化、海洋牧场等)养殖需要。近年来我国科研人员相继研发了深水网箱自动投饲系统、室内工厂化养殖自动投饲系统、集中式自动投饲系统。尽管这些系统相比较传统投饲机在饲料损耗(残饵)、科学投喂、劳动强度、能耗、水域环境污染等方面有较大改善。由于不是根据养殖对象的实际摄食与生长情况、养殖水域环境因子等技术参数经过综合分析处理后进行投喂，技术参数指标是依据经验实现定时定点定量投饲、监测、报警等功能。因此仍然存在饲料损耗(残饵)、能耗高、水体环境污染等方面的问题，且养殖效果未必如愿。为了真正实现生态健康养殖目标，必须改进现有的投饲设备与投喂方式或研究新的投饲技术来适应现代化水产智能养殖的要求。

水生生物有其自身适应的生活环境与生长规律，人类可以通过生物学特性和行为学特征的研究，经过科学驯化并应用先进的养殖技术与科学的管理技术，实现高效高产高质的养殖目的。水产养殖过程中，养殖对象的摄食能力不仅与养殖对象的品种、实时规格、健康状态、生长率、以及饲料特性密切相关，而且与养殖水域的水文、水质、气象参数、以及投饲技术与方式和科学管理也密切有关。因此为了实现生态健康的水产养殖必须配备完善的智能投饲系统。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种水产养殖智能投饲系统及方法，可根据养殖对象的实际摄食与生长情况、养殖水域环境因子等技术参数经过综合分析处理后进行投喂，可减少饲料损耗、能耗低，并可降低水体环境污染。

为了实现上述目的，本发明提供一种水产养殖智能投饲系统，包括一水产养殖智能投饲平台和分别与所述水产养殖智能投饲平台连接的一数据库组、一投饲控制机构和一多路数据采集机构；所述水产养殖智能投饲平台用于根据所述多路数据采集机构实时采集的参数和自所述数据库组读取的数据进行投饲模式修正计算形成一实时投饲模式并存储于所述数据库组，以及自所述数据库组读取所述实时投饲模式并向所述投饲控制机构发送与所述实时投饲模式对应的控制信号。

优选地，所述多路数据采集机构包括：

一多路数据采集器；

至少一水文传感器，所述水文传感器用于采集水文参数；

至少一水质传感器，所述水质传感器用于采集水质参数；

至少一残饵检测装置，所述残饵检测装置用于检测残饵量；

至少一鱼类行为检测装置，所述鱼类行为检测装置用于检测养殖对象的游动状态和规格，获取游动状态数据和规格参数；和

至少一气象传感器，所述气象传感器用于采集气象参数；

所述水文传感器、所述水质传感器、所述残饵检测装置、所述鱼类行为检测装置和所述气象传感器分别与所述多路数据采集器连接。

优选地，所述数据库组包括：

一气象信息数据库，所述气象信息数据库用于存储所述气象参数；

一水文信息数据库，所述水文信息数据库用于存储所述水文参数；

一水质信息数据库，所述水质信息数据库用于存储所述水质参数；

一种类规格数据库，所述种类规格数据库用于存储所述养殖对象的种类信息和所述规格参数；

一饲料特性数据库，所述饲料特性数据库用于存储饲料特性信息；

一健康状态数据库，所述健康状态数据库用于存储所述养殖对象的健康状态参数；

一生长率信息数据库，所述生长率信息数据库用于存储所述养殖对象的生长率参数；和

一投饲模式数据库，所述投饲模式数据库用于存储所述实时投饲模式；

所述气象信息数据库、所述水文信息数据库、所述水质信息数据库、所述种类规格数据库、所述饲料特性数据库、所述健康状态数据库、所述生长率信息数据库和所述投饲模式数据库分别连接所述水产养殖智能投饲平台。

优选地，所述投饲控制机构包括：一投饲总控装置、以及分别与所述投饲总控装置连接的一投饲量控制装置、一投饲速度控制装置和一投饲机状态控制装置；所述投饲总控装置连接所述水产养殖智能投饲平台。

优选地，还包括至少一投饲机构，所述投饲机构包括一计量称重装置、一料斗、一下料装置和一投饲机；所述计量称重装置固定于所述料斗的入料口上方，所述下料装置固定于所述料斗的出料口与所述投饲机之间；所述计量称重装置连接所述投饲量控制装置，所述下料装置连接所述投饲速度控制装置，所述投饲机连接所述投饲机状态控制装置。

优选地，所述投饲机构还包括至少一投饲管路，所述投饲管路连接于所述投饲机与所述养殖对象的养殖水域之间。

本发明的一种基于本发明所述的水产养殖智能投饲系统的水产养殖智能投饲方法，包括步骤：

S1：初始化步骤；

S2：通过所述多路数据采集机构实时采集所述水文参数、所述水质参数和所述气象参数并存入所述数据库组；

S3：通过所述残饵检测装置检测获得残饵量；通过所述鱼类行为检测装置检测获取所述游动状态数据和所述规格参数；

S4：所述水产养殖智能投饲平台根据所述水文参数、所述水质参数、所述气象参数、所述种类信息、所述规格参数、所述饲料特性信息、所述健康状态参数、所述生长率参数、所述残饵量和所述游动状态数据对当前投饲模式进行修正，获得所述实时投饲模式；

S5：将所述实时投饲模式存入所述投饲模式数据库；

S6：所述水产养殖智能投饲平台自所述投饲模式数据库读取所述实时投饲模式并向所述投饲控制机构发送与所述实时投饲模式对应的控制信号；

S7：所述投饲控制机构根据所述控制信号控制所述投饲机构工作。

优选地，所述种类规格数据库中初始的所述种类信息和所述规格参数通过人工输入形成，所述S3步骤后还包括步骤，利用所述鱼类行为检测装置检测获取的所述规格参数更新所述种类规格数据库；

所述饲料特性数据库中的所述饲料特性信息、所述健康状态数据库中的所述健康状态参数和所述生长率信息数据库中的生长率参数通过人工输入形成。

优选地，所述S4步骤中，包括步骤：

根据所述残饵量判别所述养殖对象的摄食情况，并实时修正当前所述实时投饲模式；

根据所述游动状态数据和所述规格参数判别所述养殖对象的健康状态与生长率，并根据健康状态与所述生长率实时修正当前所述实时投饲模式。

优选地，所述S7步骤中：

所述投饲总控装置根据所述控制信号向所述计量称重装置发送一投饲量控制信号，所述计量称重装置根据所述投饲量控制信号控制本次投饲的总量；

所述投饲总控装置根据所述控制信号向所述下料装置发送一投饲速度控制信号，所述下料装置根据所述投饲速度控制信号控制下料速度；

所述投饲总控装置根据所述控制信号向所述投饲机发送一投饲机状态控制信号，所述投饲机根据所述投饲机状态控制信号控制开机与关机。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

通过水产养殖智能投饲平台、数据库组、投饲控制机构和多路数据采集机构的配合，实现可根据养殖对象的实际摄食与生长情况、养殖水域环境因子等技术参数进行智能投喂，可减少饲料损耗、能耗低，并可降低水体环境污染。投饲总控装置用于接收水产养殖智能投饲平台的控制信号，并根据控制信号分别控制投饲量控制装置、投饲速度控制装置和投饲机状态控制装置，达到对投饲机构的控制。多路数据采集机构用于汇集各数据采集装置的采集数据并发送给水产养殖智能投饲平台。数据库组用于各参数的分类存储。

附图说明

图1为本发明实施例的水产养殖智能投饲系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的水产养殖智能投饲方法的流程图。

具体实施方式

下面根据附图1和图2，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

请参阅图1，本发明实施例的一种水产养殖智能投饲系统，包括一水产养殖智能投饲平台1和分别与水产养殖智能投饲平台1连接的一数据库组2、一投饲控制机构3和一多路数据采集机构4；水产养殖智能投饲平台1用于根据多路数据采集机构4实时采集的参数和自数据库组2读取的数据进行投饲模式修正计算形成一实时投饲模式并存储于数据库组2，以及自数据库组2读取实时投饲模式并向投饲控制机构3发送与实时投饲模式对应的控制信号。

通过水产养殖智能投饲平台1、数据库组2、投饲控制机构3和多路数据采集机构4的配合，实现可根据养殖对象的实际摄食与生长情况、养殖水域环境因子等技术参数进行智能投喂，可减少饲料损耗、能耗低，并可降低水体环境污染。

其中，投饲控制机构3包括：一投饲总控装置31、以及分别与投饲总控装置31连接的一投饲量控制装置32、一投饲速度控制装置33和一投饲机状态控制装置34；投饲总控装置31连接水产养殖智能投饲平台1。

投饲总控装置31用于接收水产养殖智能投饲平台1的控制信号，并根据控制信号分别控制投饲量控制装置32、投饲速度控制装置33和投饲机状态控制装置34，达到对投饲机构5的控制。

本实施例中，多路数据采集机构4包括：分别与多路数据采集器41连接的一多路数据采集器41、至少一水文传感器42、至少一水质传感器43、至少一残饵检测装置44、至少一鱼类行为检测装置45和至少一气象传感器46；其中水文传感器42用于采集水文参数；水质传感器43用于采集水质参数；残饵检测装置44用于检测残饵量；鱼类行为检测装置45用于检测养殖对象的游动状态和规格，获取游动状态数据和规格参数；气象传感器46用于采集气象参数。

多路数据采集机构4用于汇集各数据采集装置的采集数据并发送给水产养殖智能投饲平台1。

本实施例中，数据库组2包括：分别连接水产养殖智能投饲平台1的一气象信息数据库21、一水文信息数据库22、一水质信息数据库23、一种类规格数据库24、一饲料特性数据库25、一健康状态数据库26、一生长率信息数据库27和一投饲模式数据库28。其中，气象信息数据库21用于存储气象参数；水文信息数据库22用于存储水文参数；水质信息数据库23用于存储水质参数；种类规格数据库24用于存储养殖对象的种类信息和规格参数；饲料特性数据库25用于存储饲料特性信息；健康状态数据库26用于存储养殖对象的健康状态参数；生长率信息数据库27用于存储养殖对象的生长率参数；投饲模式数据库28用于存储实时投饲模式。

数据库组2用于各参数的分类存储。

另外，还包括至少一投饲机构5，投饲机构5包括一计量称重装置51、一料斗52、一下料装置53、一投饲机54和一投饲管路55；计量称重装置51固定于料斗52的入料口上方，下料装置53固定于料斗52的出料口与投饲机54之间；计量称重装置51连接投饲量控制装置32和料仓6，下料装置53连接投饲速度控制装置33，投饲机54连接投饲机状态控制装置34；投饲管路55连接于投饲机54与养殖对象的养殖水域56之间。

请参阅图1和图2，本发明的一种基于本发明的水产养殖智能投饲系统的水产养殖智能投饲方法，包括步骤：

S1：初始化步骤；

S2：通过多路数据采集机构4实时采集水文参数、水质参数和气象参数并存入数据库组2；

S3：通过残饵检测装置44检测获得残饵量；通过鱼类行为检测装置45检测获取游动状态数据和规格参数；

S4：水产养殖智能投饲平台1根据水文参数、水质参数、气象参数、种类信息、规格参数、饲料特性信息、健康状态参数、生长率参数、残饵量和游动状态数据对当前投饲模式进行修正，获得实时投饲模式；

S4步骤中，包括步骤：

根据残饵量判别养殖对象的摄食情况，并实时修正当前实时投饲模式；

根据游动状态数据和规格参数判别养殖对象的健康状态与生长率，并根据健康状态与生长率实时修正当前实时投饲模式。

S5：将实时投饲模式存入投饲模式数据库28；

S6：水产养殖智能投饲平台1自投饲模式数据库28读取实时投饲模式并向投饲控制机构3发送与实时投饲模式对应的控制信号；

S7：投饲控制机构3根据控制信号控制投饲机构5工作。

其中，S7步骤中：

投饲总控装置31根据控制信号向计量称重装置51发送一投饲量控制信号，计量称重装置51根据投饲量控制信号控制本次投饲的总量；

投饲总控装置31根据控制信号向下料装置53发送一投饲速度控制信号，下料装置53根据投饲速度控制信号控制下料速度；

投饲总控装置31根据控制信号向投饲机发送一投饲机状态控制信号，投饲机根据投饲机状态控制信号控制开机与关机。

另外，种类规格数据库24中初始的种类信息和规格参数通过人工输入形成，S3步骤后还包括步骤，利用鱼类行为检测装置45检测获取的规格参数更新种类规格数据库24；

饲料特性数据库25中的饲料特性信息、健康状态数据库26中的健康状态参数和生长率信息数据库27中的生长率参数通过人工输入形成。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水产养殖智能投饲系统，其特征在于，包括一水产养殖智能投饲平台和分别与所述水产养殖智能投饲平台连接的一数据库组、一投饲控制机构和一多路数据采集机构；所述水产养殖智能投饲平台用于根据所述多路数据采集机构实时采集的参数和自所述数据库组读取的数据进行投饲模式修正计算形成一实时投饲模式并存储于所述数据库组，以及自所述数据库组读取所述实时投饲模式并向所述投饲控制机构发送与所述实时投饲模式对应的控制信号。

2.根据权利要求1所述的水产养殖智能投饲系统，其特征在于，所述多路数据采集机构包括：

一多路数据采集器；

至少一水文传感器，所述水文传感器用于采集水文参数；

至少一水质传感器，所述水质传感器用于采集水质参数；

至少一残饵检测装置，所述残饵检测装置用于检测残饵量；

至少一鱼类行为检测装置，所述鱼类行为检测装置用于检测养殖对象的游动状态和规格，获取游动状态数据和规格参数；和

至少一气象传感器，所述气象传感器用于采集气象参数；

所述水文传感器、所述水质传感器、所述残饵检测装置、所述鱼类行为检测装置和所述气象传感器分别与所述多路数据采集器连接。

3.根据权利要求2所述的水产养殖智能投饲系统，其特征在于，所述数据库组包括：

一气象信息数据库，所述气象信息数据库用于存储所述气象参数；

一水文信息数据库，所述水文信息数据库用于存储所述水文参数；

一水质信息数据库，所述水质信息数据库用于存储所述水质参数；

一种类规格数据库，所述种类规格数据库用于存储所述养殖对象的种类信息和所述规格参数；

一饲料特性数据库，所述饲料特性数据库用于存储饲料特性信息；

一健康状态数据库，所述健康状态数据库用于存储所述养殖对象的健康状态参数；

一生长率信息数据库，所述生长率信息数据库用于存储所述养殖对象的生长率参数；和

一投饲模式数据库，所述投饲模式数据库用于存储所述实时投饲模式；

所述气象信息数据库、所述水文信息数据库、所述水质信息数据库、所述种类规格数据库、所述饲料特性数据库、所述健康状态数据库、所述生长率信息数据库和所述投饲模式数据库分别连接所述水产养殖智能投饲平台。

4.根据权利要求3所述的水产养殖智能投饲系统，其特征在于，所述投饲控制机构包括：一投饲总控装置、以及分别与所述投饲总控装置连接的一投饲量控制装置、一投饲速度控制装置和一投饲机状态控制装置；所述投饲总控装置连接所述水产养殖智能投饲平台。

5.根据权利要求4所述的水产养殖智能投饲系统，其特征在于，还包括至少一投饲机构，所述投饲机构包括一计量称重装置、一料斗、一下料装置和一投饲机；所述计量称重装置固定于所述料斗的入料口上方，所述下料装置固定于所述料斗的出料口与所述投饲机之间；所述计量称重装置连接所述投饲量控制装置，所述下料装置连接所述投饲速度控制装置，所述投饲机连接所述投饲机状态控制装置。

6.根据权利要求5所述的水产养殖智能投饲系统，其特征在于，所述投饲机构还包括至少一投饲管路，所述投饲管路连接于所述投饲机与所述养殖对象的养殖水域之间。

7.一种基于权利要求6所述的水产养殖智能投饲系统的水产养殖智能投饲方法，包括步骤：

S1：初始化步骤；

S2：通过所述多路数据采集机构实时采集所述水文参数、所述水质参数和所述气象参数并存入所述数据库组；

S3：通过所述残饵检测装置检测获得残饵量；通过所述鱼类行为检测装置检测获取所述游动状态数据和所述规格参数；

S4：所述水产养殖智能投饲平台根据所述水文参数、所述水质参数、所述气象参数、所述种类信息、所述规格参数、所述饲料特性信息、所述健康状态参数、所述生长率参数、所述残饵量和所述游动状态数据对当前投饲模式进行修正，获得所述实时投饲模式；

S5：将所述实时投饲模式存入所述投饲模式数据库；

S6：所述水产养殖智能投饲平台自所述投饲模式数据库读取所述实时投饲模式并向所述投饲控制机构发送与所述实时投饲模式对应的控制信号；

S7：所述投饲控制机构根据所述控制信号控制所述投饲机构工作。

8.根据权利要求7所述的水产养殖智能投饲方法，其特征在于，所述种类规格数据库中初始的所述种类信息和所述规格参数通过人工输入形成，所述S3步骤后还包括步骤，利用所述鱼类行为检测装置检测获取的所述规格参数更新所述种类规格数据库；

所述饲料特性数据库中的所述饲料特性信息、所述健康状态数据库中的所述健康状态参数和所述生长率信息数据库中的生长率参数通过人工输入形成。

9.根据权利要求8所述的水产养殖智能投饲方法，其特征在于，所述S4步骤中，包括步骤：

根据所述残饵量判别所述养殖对象的摄食情况，并实时修正当前所述实时投饲模式；

根据所述游动状态数据和所述规格参数判别所述养殖对象的健康状态与生长率，并根据健康状态与所述生长率实时修正当前所述实时投饲模式。

10.根据权利要求9所述的水产养殖智能投饲方法，其特征在于，所述S7步骤中：

所述投饲总控装置根据所述控制信号向所述计量称重装置发送一投饲量控制信号，所述计量称重装置根据所述投饲量控制信号控制本次投饲的总量；

所述投饲总控装置根据所述控制信号向所述下料装置发送一投饲速度控制信号，所述下料装置根据所述投饲速度控制信号控制下料速度；

所述投饲总控装置根据所述控制信号向所述投饲机发送一投饲机状态控制信号，所述投饲机根据所述投饲机状态控制信号控制开机与关机。