CN109730015A - 一种水产养殖饵料精准投加智能化系统及方法 - Google Patents

一种水产养殖饵料精准投加智能化系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水产养殖饵料精准投加智能化系统及方法,该智能化系统包括检测系统(1)、控制系统(2)、投加系统(3)、补给系统(4)和池塘系统(5);检测系统(1)将池塘系统(5)中经动态准确测量的底泥厚度数据传输至控制系统(2),控制系统(2)根据底泥厚度,结合存鱼量、鱼种类、鱼生长指数、养殖密度等参数通过计算实现智能精准投加,补给系统(4)对投加系统(3)实现科学调控补给。本发明解决了饵料投加浪费严重、投加操作精准性差、底泥和水体污染严重、水产养殖产品质量日益低下等突出问题,促进了水产养殖节能减排、修复水体环境、绿色健康可持续发展。

Description

一种水产养殖饵料精准投加智能化系统及方法
技术领域
本发明属于节能减排、水体环境修复及绿色健康领域,具体涉及一种水产养殖饵料精准投加智能化系统及方法。
背景技术
随着水产养殖产业的迅猛发展,水产养殖的面积、密度都在不断的增加,饲料投喂的工作量也有了很大的增加,简单的人工投喂工作量很大,效率也相对较低。经过对洪泽湖养殖区内多片养殖区的实地调研与考察,发现投饵料量与水产产出量以及底泥厚度增量存在着相当不平衡的问题。研究资料表明:以往投加的饵料仅14.3%~15.2%的产品转化率,其余11.5%~13.4%沉入底泥,散失在水体环境中的饵料占71.4%~74.2%,造成水体环境中氨氮、总氮、总磷严重超标,水质恶化。因此,为解决以上问题,必须采用先进的投料理念,精准智能投料,解决鱼塘水产养殖的外来污染。
申请号201310265997的中国专利申请文件《水产智能投料装置》,其特征在于:上料装置,储料装置,与储料装置下端相连接的输送装置和与输送装置相互连接的撒料装置。该装置只单纯地是进一步提高了投料效率,并没把现阶段水产养殖的环境问题考虑进去,不能减少水产养殖成本,也不能削减TN、TP浓度,更不能减少底泥厚度。
申请号201610471708的中国专利申请文件《一种全智能鱼塘投料一体机》其特征在于:包括陆地行走装置、水面行走装置、升降装置、三自由度并联机构和投料装置。该装置单方面改进了水面行走的问题,装置对投加量没有调控、对加料没有后续补充,而且投料范围与方向都不确定,所以实质上不能降低成本,也不能控制并减少氮磷污染物,在水体环境修复方面局限性很明显。
申请号201410138938的中国专利申请文件《一种基于GPS导航的智能投料施药系统及装置》,属于水产养殖技术领域。主控制器接收人机交互子系统输入的任务和指令,并控制喂料子系统执行喂料动作;喂料子系统反馈喂料信息给主控制器,并显示于人机交互子系统;船体控制器接收船体及运动子系统输入的船体运动信息,并控制船体运动,投料(施药)子系统在船体控制器的命令下执行投料(施药)动作;投料(施药)子系统反馈投料(施药)信息给船体控制器;主控制器和船体控制器通过通讯子系统无线连接。该装置仅仅细化了投料这个过程,尤其还加入了施药这个系统,并没有对施入量进行限制,所以会导致投料施药过量污染水体环境,降低水产养殖产品质量,尤其突出的短板是不能降低水产养殖的饵料的成本,不能减少底泥的厚度,更不能解决水体中N、P超标的问题。
发明内容
发明目的:针对水产养殖鱼塘水环境恶化、鱼塘底泥污染严重以及水养殖产品质量降低等问题,本发明提供了一种水产养殖饵料精准投加智能化系统及方法,投料装置检测系统通过对鱼塘底泥深度的检测,经由控制系统的判定与对检测系统、投加系统、补给系统的控制,完成整个池塘系统投料的过程,构建了“动态准确测量、智能精准投加、科学调控补给”的饵料精准投加智能化系统。从而达到整个鱼塘环境问题的全面而有效控制,及时遏制住恶化的趋势,方便进一步治理,实现了水产养殖饵料投加过程中的清洁生产。“一测两控三减”,控制污染恶化,控制投加成本,饵料质量投加减少40%~55%,NH4 +-N去除率达到71.0%~88.7%,TN去除率达到53.5%~77.8%,TP去除率达到59.7%~71.1%,促进水产养殖节能减排、绿色健康、可持续发展。
技术方案:本发明的目的通过以下技术方案实现:
一种水产养殖饵料精准投加智能化系统,包括检测系统、控制系统、投加系统、补给系统和池塘系统。
其中检测系统包括主动式声呐、固定电动测量杆;控制系统包括计算单元、判定单元、数控主机;
投加系统包括饵料投加船、蓄电池、螺旋桨推进器、搅拌式投料机;
补给系统包括遥感定位装置、固定式加料机、饵料添加槽;
池塘系统包括底泥、水体、鱼、塘岸。
一种水产养殖饵料精准投加智能化方法,包括以下步骤:
步骤1)、检测系统首先通过主动式声呐对池塘系统的底泥厚度进行检测,获得检测数据Hi(i=1,2,……n);
同时启动固定电动测量杆对池塘系统的底泥厚度进行检测,获得检测数据hi(i=1,2,……n)。检测系统将检测数据Hi和hi以电信号形式传输至控制系统。
步骤2)、控制系统根据式1对检测系统传输的检测数据进行加权,得到Hi和hi的加权平均值
判定单元(2-2)对判定,当时,判定结果为假,不可进行饵料投加;
时,判定结果为真,可进行饵料投加,启动计算单元(2-1),计算饵料投加量方法如式2。
注:T:饵料投加量,kg/亩;
N:池塘系统中存鱼量,取250~1500kg/亩;
α:池塘系统中鱼种类(青鱼Mylopharyngodon piceus、草鱼Ctenopharyngodonidellus、鲢鱼Hypophthalmichthys molitrix、鳙鱼Aristichthys nobilis等)应变系数,取0.311~0.440,无量纲;
A:池塘系统中不同鱼种类(青鱼Mylopharyngodon piceus、草鱼Ctenopharyngodon idellus、鲢鱼Hypophthalmichthys molitrix、鳙鱼Aristichthysnobilis等)的投喂率,取2.5%~5.4%;
β:池塘系统中鱼生长指数,取0.285~0.600,无量纲;
B:池塘系统中鱼不同生长期(鱼苗期、幼鱼期、成鱼期)的投喂率,取3.2%~4.7%;
γ:池塘系统中鱼养殖密度系数,取0.125~0.300,无量纲;
C:池塘系统中鱼不同养殖密度(16000~20000尾/亩)的投喂率,取5.2~6.3%;
ε:池塘系统中底泥厚度影响系数,取0.015~0.030cm-1
池塘系统中底泥厚度,取7~18.5cm,可根据实际情况具体选取;
Z:池塘系统中水体环境因子(水温、pH、盐度等)影响系数,取0.002~0.003,无量纲。
计算单元的饵料投加量计算结果传输至投加系统;
步骤3)、投加系统根据控制系统投加指令,打开饵料投加船上蓄电池,为螺旋桨推进器和搅拌式投料机运行提供动力;螺旋桨推进器控制饵料投加船行进速度和方向,搅拌式投料机依据计算单元的饵料投加量计算结果向池塘系统中水体投加饵料,为鱼提供食物。
步骤4)、投加系统(3)中搅拌式投料机饵料贮存量(W,kg)数据传输至控制系统中判定单元,饵料补给根据判定单元进行判定,判定方法如式3。
W=ηW0 (式3)
注:W:投料机实时饵料贮存量,kg;
W0:投料机最大饵料贮存量,kg;
η:投料机实时饵料贮存量/最大饵料贮存量,无量纲;
当η>30%时,投加系统正常运行;
当η≤30%时,控制系统数控主机及时将信号传至补给系统中遥感定位装置。遥感定位装置将塘岸上的固定式加料机位精准发送至数控主机数控主机以电信号形式传至投加系统中的蓄电池与螺旋桨推进器,饵料投加船获得动力与方向导航;
S=θS0 (式4)
注:S:投料机(3-4)与饵料添加槽之间实时距离,m;
S0:投料机(3-4)与饵料添加槽之间标准距离,m;
θ:投料机(3-4)与饵料添加槽(之间实时距离/标准距离,无量纲;
当θ>0.5时,饵料投加船以1.2~1.5m/s航行速度靠近饵料添加槽;
当θ≤0.5时,饵料投加船以0.8~1.0m/s航行速度靠近饵料添加槽;
步骤5)当饵料投加船到达饵料添加槽处,补给系统中固定式加料机将饵料添加槽中饵料加入投料系统中投料机中,将投料机中饵料加至最大饵料贮存量。完成加料后,饵料投加船以1.0~1.4m/s航行速度远离固定式加料机,进行下一轮投料。
所述的蓄电池、螺旋桨推进器、搅拌式投料机均设置于饵料投加船上,且位于尾部。饵料投加船航行速度0.8~1.5m/s,可根据指令在水面自由调整方向,载重900~1200kg,吃水深度为0.30m~0.50m。
所述的检测系统中主动式声呐和固定电动测量杆均设置于饵料投加船上,且位于底部。声呐目标搜索速度为1.50km/s~1.53km/s;固定电动测量杆反应时间为2.0~3.0s,量程范围为3~5m。
所述的控制系统安装在饵料投加船船舱中,其中计算单元与判定单元集成在数控主机上,计算单元运算速度为495每秒亿次,判定单元判定时间为0.5~1.0ms。
所述的投加系统采用螺丝衔接固定在饵料投加船上,其中蓄电池固定在尾舱,电池容量为30~40kWh;螺旋桨推进器固定在饵料投加船船尾,推进系数为0.50~0.70;搅拌式投料机固定在饵料投加船首舱,可变速变量地进行抛料。
所述的补给系统中的遥感定位装置采用螺丝衔接固定在固定式加料机上,定位精度为2~5cm;固定式加料机采用地脚螺栓连接固定在塘岸上,可自动进行饵料补给;而饵料添加槽采用螺丝衔接固定在固定式加料机上,可自由伸缩。
相比于现有技术,本发明的优点在于:
(1)本发明着眼于节能减排、绿色健康,促进水产养殖可持续发展。环保收益立竿见影,NH4 +-N去除率达到72%~88.7%,TN去除率达到53%~77%,TP去除率达到60%~71%,实现对水体环境的修复。
(2)本发明适合多品种鱼类混养模式,完全根据水产养殖实际情况进行设计,可单一可混养随意切换,与过往相比,能减少30%~50%投料量,所以易推行、易让养殖户接受。
(3)本发明突出优点是精准智能、节能环保、在保证水产品产量、质量的基本点上致力于解决水产养殖水质恶化的环境问题。摒弃以往的滥投的现象,减轻环境压力、提高工作效率、运行成本低、高度智能化一体化、实际操作简单易推行。
附图说明
图1为一种水产养殖饵料精准投加智能化方法原理图;
图2为一种水产养殖饵料精准投加智能化方法流程图;
图3为一种水产养殖饵料精准投加智能化方法平面布置图;
图4为一种水产养殖饵料精准投加智能化方法剖面图。
图中:检测系统-1、控制系统-2、投加系统-3、补给系统-4、池塘系统-5、主动式声呐:1-1、固定电动测量杆:1-2、计算单元:2-1、判定单元2-2、数控主机:2-3、饵料投加船:3-1、蓄电池:3-2、螺旋桨推进器3-3、搅拌式投料机(3-4);遥感定位装置:4-1、固定式加料机:4-2、饵料添加槽:4-3、底泥:5-1、水体:5-2、鱼5-3、塘岸5-4。
具体实施方式
通过下面具体实施例进一步介绍本发明的技术方案。
本发明根据不同参数在投加过程中的重要程度,计算得出不同情况下投加削减量和前后水质的差别,设计了9个实施例。得到参数重要程度如下:存鱼量N>底泥厚度>不同生长期投喂率B>厚度影响系数ε>不同养殖密度投喂率C>养殖密度系数γ>不同种类投喂率A>鱼种类应变系数α>环境因子Z。
9个实施例分别对应这3个主要影响参数N、B。
实施例1
某水产养殖场精准智能鱼塘投料,包括了检测系统1、控制系统2、投加系统3、补给系统4和池塘系统5。
其中检测系统1包括主动式声呐1-1、固定电动测量杆1-2;控制系统2包括计算单元2-1、判定单元2-2、数控主机2-3;投加系统3包括饵料投加船3-1、蓄电池3-2、螺旋桨推进器3-3、搅拌式投料机3-4;补给系统4包括遥感定位装置4-1、固定式加料机4-2、饵料添加槽4-3;池塘系统5包括底泥5-1、水体5-2、鱼5-3、塘岸5-4。
该装置投加系统3采用螺丝衔接固定在饵料投加船3-1上,其中蓄电池3-2固定在尾舱,电池容量为30~40kWh;螺旋桨推进器3-3固定在饵料投加船3-1船尾,推进系数为0.50~0.70;搅拌式投料机3-4固定在饵料投加船3-1首舱,可变速变量地进行抛料。饵料投加船3-1航行速度0.8~1.5m/s,可根据指令在水面自由调整方向,载重900~1200kg,吃水深度为0.30m~0.50m。
该装置检测系统1中主动式声呐1-1和固定电动测量杆1-2均设置于饵料投加船3-1上,且位于底部。声呐1-1目标搜索速度为1.50km/s~1.53km/s;固定电动测量杆1-2反应时间为2.0~3.0s,量程范围为3~5m。
该装置控制系统2安装在饵料投加船3-1船舱中,其中计算单元2-1与判定单元2-2集成在数控主机2-3上,计算单元2-1运算速度为495每秒亿次,判定单元2-2判定时间为0.5~1.0ms。
该装置补给系统4中的遥感定位装置4-1采用螺丝固定在固定式加料机4-2上,定位精度为2~5cm;固定式加料机4-2采用地脚螺栓固定在塘岸5-4上,可自动进行饵料补给;而饵料添加槽4-3采用螺丝固定在固定式加料机4-2上,可自由伸缩。
水产养殖饵料精准投加智能化方法,包括以下步骤:
步骤1)、检测系统1首先通过主动式声呐1-1对池塘系统5的底泥5-1厚度进行检测,获得检测数据Hi(i=1,2,……n);同时启动固定电动测量杆1-2对池塘系统5的底泥5-1厚度进行检测,获得检测数据hi(i=1,2,……n)。检测系统1将检测数据Hi和hi以电信号形式传输至控制系统2。
步骤2)控制系统2根据式1对检测系统1传输的检测数据进行加权,得到Hi和hi的加权平均值
然后判定单元2-2对进行判定,判定结果为真(可进行饵料投加),启动计算单元2-1,计算饵料投加量方法如式2。
注:T:饵料投加量,kg/亩;
N:池塘系统5中存鱼量,取250kg/亩;
α:池塘系统5中鱼种类(本实施例采用青鱼Mylopharyngodon piceus、草鱼Ctenopharyngodon idellus、鲢鱼Hypophthalmichthys molitrix、鳙鱼Aristichthysnobilis混养的方式)应变系数,取0.311,无量纲;
A:池塘系统5中不同鱼种类(青鱼Mylopharyngodon piceus、草鱼Ctenopharyngodon idellus、鲢鱼Hypophthalmichthys molitrix、鳙鱼Aristichthysnobilis)的投喂率,取2.5%;
β:池塘系统5中鱼生长指数,取0.285,无量纲;
B:池塘系统5中鱼不同生长期(鱼苗期、幼鱼期、成鱼期)的投喂率,取3.2%;
γ:池塘系统5中鱼养殖密度系数,取0.125,无量纲;
C:池塘系统5中鱼不同养殖密度(16000~20000尾/亩)的投喂率,取5.2%;
ε:池塘系统5中底泥厚度影响系数,取0.015cm-1
池塘系统5中底泥厚度,取7cm;
Z:池塘系统5中水体5-2环境因子(水温、pH、盐度等)影响系数,取0.003,无量纲。
计算单元2-1的饵料投加量计算结果T=59.1kg/亩,传输至投加系统3;
步骤3)投加系统3根据控制系统2投加指令,打开饵料投加船3-1上蓄电池3-2,为螺旋桨推进器3-3和搅拌式投料机3-4运行提供动力;螺旋桨推进器3-3控制饵料投加船3-1行进速度和方向,搅拌式投料机3-4依据计算单元2-1的饵料投加量计算结果向池塘系统5中水体5-2投加饵料,为鱼提供食物。
步骤4)投加系统3中搅拌式投料机3-4饵料贮存量(W,kg)数据传输至控制系统2中判定单元2-2,饵料补给根据判定单元2-2进行判定,判定方法如式3。
W=ηW0 (式3)
注:W:投料机3-4实时饵料贮存量,kg;
W0:投料机3-4最大饵料贮存量,kg;
η:投料机3-4实时饵料贮存量/最大饵料贮存量,无量纲;
当η>30%时,投加系统3正常运行;
当η≤30%时,控制系统2中数控主机2-3及时将信号传至补给系统4中遥感定位装置4-1。遥感定位装置4-1将塘岸5-4上的固定式加料机4-2定位精准发送至数控主机2-3。数控主机2-3以电信号形式传至投加系统3中的蓄电池3-2与螺旋桨推进器3-3,饵料投加船3-1获得动力与方向导航;
S=θS0 (式4)
注:S:投料机3-4与饵料添加槽4-3之间实时距离,m;
S0:投料机3-4与饵料添加槽4-3之间标准距离,m;
θ:投料机3-4与饵料添加槽4-3之间实时距离/标准距离,无量纲;
当θ>0.5时,饵料投加船3-1以1.2~1.5m/s航行速度靠近饵料添加槽4-3;
当θ≤0.5时,饵料投加船3-1以0.8~1.0m/s航行速度靠近饵料添加槽4-3;
步骤5)当饵料投加船3-1到达饵料添加槽4-3处,补给系统4中固定式加料机4-2将饵料添加槽4-3中饵料加入投料系统3中投料机3-4中,将投料机3-4中饵料加至最大饵料贮存量。完成加料后,饵料投加船3-1以1.0~1.4m/s航行速度远离固定式加料机4-2,进行下一轮投料。
应用前投加量为100kg/亩,应用后投加量为59.1kg/亩,因此削减量为40.9kg/亩,削减比例为40.9%。
表1实施例1应用前后水质情况
实施例2
其他同实施例1。
池塘系统5中存鱼量N,取800kg/亩,计算单元2-1的饵料投加量计算结果T=105.1kg/亩,传输至投加系统3;
应用前投加量为200kg/亩,应用后投加量为105.1kg/亩,因此削减量为94.9kg/亩,削减比例为47.45%。
表2实施例2应用前后水质情况
实施例3
其他同实施例1。
池塘系统5中存鱼量N,取1500kg/亩,计算单元2-1的饵料投加量计算结果T=197.1kg/亩,传输至投加系统3;
应用前投加量为370kg/亩,应用后投加量为197.1kg/亩,因此削减量为172.9kg/亩,削减比例为46.73%。
表3实施例3应用前后水质情况
实施例4
其他同实施例1。
池塘系统5中底泥5-1厚度计算单元2-1的饵料投加量计算结果T=44.1kg/亩,传输至投加系统3;
应用前投加量为100kg/亩,应用后投加量为44.1kg/亩,因此削减量为55.9kg/亩,削减比例为55.90%。
表4实施例4应用前后水质情况
实施例5
其他同实施例2。
池塘系统5中底泥5-1厚度计算单元2-1的饵料投加量计算结果T=189.1kg/亩,传输至投加系统3;
应用前投加量为360kg/亩,应用后投加量为189.1kg/亩,因此削减量为170.9kg/亩,削减比例为47.47%。
表5实施例5应用前后水质情况
实施例6
其他同实施例3。
池塘系统5中底泥5-1厚度计算单元2-1的饵料投加量计算结果T=455.8kg/亩,传输至投加系统3;
应用前投加量为900kg/亩,应用后投加量为455.8kg/亩,因此削减量为444.2kg/亩,削减比例为49.36%。
表6实施例6应用前后水质情况
实施例7
其他同实施例1。
池塘系统5中鱼处于鱼苗期的投喂率B,取3.7%;计算单元2-1的饵料投加量计算结果T=33.2kg/亩,传输至投加系统3;
应用前投加量为60kg/亩,应用后投加量为33.2kg/亩,因此削减量为26.8kg/亩,削减比例为44.67%。
表7实施例7应用前后水质情况
实施例8
其他同实施例2。
池塘系统5中鱼处于幼鱼期的投喂率B,取4.2%;计算单元2-1的饵料投加量计算结果T=107.4kg/亩,传输至投加系统3;
应用前投加量为200kg/亩,应用后投加量为107.4kg/亩,因此削减量为92.6kg/亩,削减比例为46.30%。
表8实施例8应用前后水质情况
实施例9
其他同实施例3。
池塘系统5中鱼处于成鱼期的投喂率B,取4.7%;计算单元2-1的饵料投加量计算结果T=203.5kg/亩,传输至投加系统3。
应用前投加量为400kg/亩,应用后投加量为203.5kg/亩,因此削减量为196.5kg/亩,削减比例为49.13%。
表9实施例9应用前后水质情况

Claims (6)

1.一种水产养殖饵料精准投加智能化系统,其特征在于,包括检测系统(1)、控制系统(2)、投加系统(3)、补给系统(4)和池塘系统(5);检测系统连接至控制系统,将检测到的池塘数据传递给控制系统,控制系统连接至补给系统和投加系统,控制投加系统向池塘系统投料,或者补给系统提供补给给投加系统;
其中,检测系统是底泥(5-1)厚度测量装置;
控制系统(2)安装在饵料投加船(3-1)船舱中,包括计算单元(2-1)、判定单元(2-2)、数控主机(2-3),计算单元与判定单元集成在数控主机上;
投加系统(3)包括饵料投加船(3-1)以及搅拌式投料机(3-4);
补给系统(4)包括遥感定位装置(4-1)、固定式加料机(4-2)、饵料添加槽(4-3);
池塘系统(5)包括底泥(5-1)、水体(5-2)、鱼(5-3)、塘岸(5-4);
搅拌式投料机(3-4)、控制系统(2)均固定在饵料投加船上,补给系统(4)的固定式加料机固定在塘岸上。
2.权利要求1所述的水产养殖饵料精准投加智能化系统,其特征在于所述的厚度测量装置包括主动式声呐(1-1)以及固定电动测量杆(1-2)。
3.基于权利要求2所述的水产养殖饵料精准投加智能化系统的水产养殖饵料精准投加智能化方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1)、检测系统(1)首先通过主动式声呐(1-1)对池塘系统(5)的底泥(5-1)厚度进行检测,获得检测数据Hi(i=1,2,……n);同时启动固定电动测量杆(1-2)对池塘系统(5)的底泥(5-1)厚度进行检测,获得检测数据hi(i=1,2,……n);检测系统(1)将检测数据Hi和hi以电信号形式传输至控制系统(2);
步骤2)、控制系统(2)根据式1对检测系统(1)传输的检测数据进行加权,得到Hi和hi的加权平均值
判定单元(2-2)对判定,当时,判定结果为假,不可进行饵料投加;
时,判定结果为真,可进行饵料投加,启动计算单元(2-1),计算饵料投加量,如式2:
注:T:饵料投加量,kg/亩;
N:池塘系统(5)中存鱼量,取250~1500kg/亩;
α:池塘系统(5)中鱼种类应变系数,取0.311~0.440,无量纲;
A:池塘系统(5)中不同鱼种类)的投喂率,取2.5%~5.4%;
β:池塘系统(5)中鱼生长指数,取0.285~0.600,无量纲;
B:池塘系统(5)中鱼不同生长期的投喂率,取3.2%~4.7%;
γ:池塘系统(5)中鱼养殖密度系数,取0.125~0.300,无量纲;
C:池塘系统(5)中鱼不同养殖密度的投喂率,取5.2~6.3%;
ε:池塘系统(5)中底泥(5-1)厚度影响系数,取0.015~0.030cm-1
池塘系统(5)中底泥(5-1)厚度;
Z:池塘系统(5)中水体(5-2)环境因子影响系数,取0.002~0.003,无量纲。
计算单元(2-1)的饵料投加量计算结果传输至投加系统(3);
步骤3)、投加系统(3)根据控制系统(2)投加指令,打开饵料投加船(3-1)上蓄电池(3-2),为螺旋桨推进器(3-3)和搅拌式投料机(3-4)运行提供动力;螺旋桨推进器(3-3)控制饵料投加船(3-1)行进速度和方向,搅拌式投料机(3-4)依据计算单元(2-1)的饵料投加量计算结果向池塘系统(5)中水体(5-2)投加饵料;
步骤4)、投加系统(3)中搅拌式投料机(3-4)饵料贮存量数据传输至控制系统(2)中判定单元(2-2),饵料补给根据判定单元(2-2)进行判定,判定方法如式3:
W=ηW0 (式3)
注:W:投料机(3-4)实时饵料贮存量,kg;
W0:投料机(3-4)最大饵料贮存量,kg;
η:投料机(3-4)实时饵料贮存量/最大饵料贮存量,无量纲;
当η>30%时,投加系统(3)正常运行;
当η≤30%时,控制系统(2)中数控主机(2-3)及时将信号传至补给系统(4)中遥感定位装置(4-1);
遥感定位装置(4-1)将塘岸(5-4)上的固定式加料机(4-2)定位精准发送至数控主机(2-3);
数控主机(2-3)以电信号形式传至投加系统(3)中的蓄电池(3-2)与螺旋桨推进器(3-3),饵料投加船(3-1)获得动力与方向导航;
S=θS0 (式4)
注:S:投料机(3-4)与饵料添加槽(4-3)之间实时距离,m;
S0:投料机(3-4)与饵料添加槽(4-3)之间标准距离,m;
θ:投料机(3-4)与饵料添加槽(4-3)之间实时距离/标准距离,无量纲;
当θ>0.5时,饵料投加船(3-1)以1.2~1.5m/s航行速度靠近饵料添加槽(4-3);
当θ≤0.5时,饵料投加船(3-1)以0.8~1.0m/s航行速度靠近饵料添加槽(4-3);
步骤5)当饵料投加船(3-1)到达饵料添加槽(4-3)处,补给系统(4)中固定式加料机(4-2)将饵料添加槽(4-3)中饵料加入投料系统(3)中投料机(3-4)中,将投料机(3-4)中饵料加至最大饵料贮存量;
完成加料后,饵料投加船(3-1)以1.0~1.4m/s航行速度远离固定式加料机(4-2),进行下一轮投料。
4.根据权利要求1所述的一种水产养殖饵料精准投加智能化系统,其特征在于,搅拌式投料机(3-4)设置于饵料投加船(3-1)上,且位于尾部;饵料投加船(3-1)航行速度0.8~1.5m/s。
5.根据权利要求1所述的一种水产养殖饵料精准投加智能化系统,其特征在于,主动式声呐(1-1)和固定电动测量杆(1-2)均设置于饵料投加船(3-1)的底部。
6.根据权利要求1所述的一种水产养殖饵料精准投加智能化系统,其特征在于,补给系统(4)中的遥感定位装置(4-1)固定在固定式加料机(4-2)上;而饵料添加槽(4-3)固定在固定式加料机(4-2)上,可自由伸缩。
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