CN110161981A - 一种集养殖、环保、休闲于一体的智能化海洋牧场 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集养殖、环保、休闲于一体的智能化海洋牧场，包括人工鱼礁、养殖装置、主控台、休闲装置、环保装置和能源装置，本发明可以实现养殖、环保、休闲一体化的海洋牧场，并且，本发明通过多个单元进行对海洋牧场科学布局，实现对海洋牧场的智能化、自动化的管理。

Description

一种集养殖、环保、休闲于一体的智能化海洋牧场

技术领域

本发明属于海洋生态养殖领域，具体涉及一种集养殖、环保、休闲于一体的智能化海洋牧场。

背景技术

海洋牧场是基于海洋生态学原理，利用现代工程技术，在一定海域内营造健康的生态系统，科学养护和管理生物资源而形成的人工渔场。海洋牧场是应对近海渔业资源严重衰退的手段之一；可有效控制海域氮磷含量，防止赤潮等生态灾害的发生；可对水质和底质起到有效的调控和修复作用。当前，我国经济增长进入新常态，供给侧结构性改革都要求海洋渔业向绿色低碳、安全优质的方向发展，海洋牧场是发展方向之一。

然而，我国海洋牧场的建设存在着一些亟待解决的问题：

一是，我国海洋牧场至今仍未形成统一的建设标准，目前的人工鱼礁基本上以石块礁、小型构件礁、废旧渔船为主，缺乏科学的设计和布局，严重影响了海洋牧场的实际效果。

二是，管理信息化水平低，缺乏关键数据采集、分析和应用，难以保证海洋牧场的安全、智能、信息化生产。

三是，目前的相当一部分海洋牧场建设仍然以增殖经济价值较高的海产品为目的，对生态修复方面考虑相对较少，缺乏完善的环境保障与生态安全监测预警系统。

四是，现有的海洋牧场功能单一，集生态、养殖、休闲于一体的海洋牧场尽管有所存在，但是缺乏科学的规划，很难做到相互之间相辅相成，紧密结合。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：

提供一种养殖环保休闲一体化、智能化海洋牧场，将科学养殖、休闲旅游、生态环保相结合，以解决当前海洋牧场普遍存在的缺乏科学布局、管理智能化信息化水平低、养殖环境易破坏的问题。

本发明的技术方案为：

一种集养殖、环保、休闲于一体的智能化海洋牧场，其特征在于：

包括人工鱼礁、养殖装置、主控台、休闲装置、环保装置和能源装置，所述人工鱼礁呈圆台状，所述人工鱼礁的上表面设有若干圆形孔，侧面通过相交叉的若干横向截面圆台与若干母线组成的扇环分割形成若干方形空隙；若干所述人工鱼礁组成一个鱼礁单元，组成鱼礁单元的n个人工鱼礁排布成m排，且相邻两排的人工鱼礁呈间隔排布；

在方式二中，每个菱形的前端和后端端部均不平齐，且每个外侧的菱形边长大于内侧的菱形边长；

若干所述鱼礁单元进一步排布形成鱼礁构件，其排布方式为以下两种方式：

若干所述鱼礁单元组成的斜边构成一菱形，并且相邻两边端部处的鱼礁单元分隔开一定的距离，同时，在该菱形的外侧套设有由若干所述鱼礁单元组成的菱形；

在方式一中，每个菱形的前端和后端端部均平齐；

所述鱼礁构件也可以直接由所述人工鱼礁构成，构成方式与所述鱼礁单元的构成方式一致；

作为本发明的进一步改进：所述养殖装置包括探测装置和饵料供给装置；

每个所述鱼礁区域内均设有一个探测装置，所述探测装置包括饵料投放单元，所述饵料投放单元包括壳体，所述壳体上表面设有进料管，所述壳体内部上侧设有储料区，所述储料区的上端与所述进料管相通，所述储料区的下端设有放料管，所述壳体内部设有分料箱，所述分料箱位于所述放料管的下方，且二者相通；所述分料箱的内部设有分料转盘，所述分料转盘的中部活动连接有转轴，所述转轴穿过所述分料箱的前壁或后壁，所述壳体内侧面安装电机，所述电机的输出轴通过皮带与转轴的端部相连，所述分料转盘的侧面径向分布有饵料槽，所述放料管端部呈弧形状，可以与所述分料转盘的圆边相贴合且不会对分料转盘的转动造成阻碍，所述饵料槽的开口与所述放料管的开口大小相同；所述分料箱的底部设有撒料管，所述撒料管与所述分料箱相通，所述撒料管与水平方向呈一定角度设置，并穿过所述壳体的侧壁向外伸出。

作为本发明的进一步改进：

所述探测装置外部设有驱动单元、第一无线信号传输单元，所述探测装置内部设有定位单元、路线规划单元、路线存储单元和控制单元，所述驱动单元、定位单元、路线规划单元、第一无线信号传输单元、路线存储单元均与所述控制单元电性相连；

所述驱动单元，用于驱动探测装置的行进及方向的调转；

所述定位单元，用于获取所述探测装置的地理位置信息，并将其传递给控制单元；

所述路线规划单元，用于根据所述定位单元确定的探测装置的地理位置信息、以及所述控制单元内部预先存储的每次进行饵料撒播的两端点的地理位置坐标，确定所述探测装置到达最近端点的最短路线，并将其发送给控制单元；还可根据所述定位单元确定的探测装置的地理位置信息、以及所述控制单元内部预先存储的所述饵料供给装置的地理位置坐标，合理规划所述探测装置到达饵料供给装置以进行加料的最短路线；在规划路线过程中，所述路线规划单元会根据控制单元内预存的每个所述鱼礁区域的边界坐标，为所述探测装置划定运动边界，保证其在每个所述鱼礁区域内进行检测，不会越界；

所述路线存储单元，内部预先存储有每个所述鱼礁区域的撒料预设路线、以及该预设路线的两端点地理位置坐标，两个端点均可以作为起点或终点，所述预设路线为沿着一端点呈弯曲路线至另一端点，保证可以经过组成鱼礁构件的每个鱼礁单元；

所述第一无线信号传输单元，用于对信号进行发射和接收，以实现探测装置与所述饵料供给装置、主控台的信息交换；

所述控制单元，用于控制所述饵料投放单元中的电机的启动或停止动作、以及电机带动分料转盘转动的速度，进而控制所述放料管的放料值，以便于根据实际需要投放不同量的饵料；用于接收所述路线规划单元规划的路线，并控制驱动单元按照所述路线规划单元规划的路线到达所述鱼礁区域的最近端点处以作为此次撒料的起点；用于控制驱动单元从起点处按照所述路线存储单元存储的预设路线进行运动，以实现对区域范围内的饵料撒播；用于接收所述定位单元的地理位置信息，并将其通过第一无线信号传输模块传递给主控台。

作为本发明的进一步改进：

所述壳体下部设有海水取样单元和饵料含量检测单元，所述控制单元分别与所述海水取样单元和饵料含量检测单元电性相连；

所述海水取样单元，用于进行待检测海水样本的随机抽取；

所述饵料含量检测单元，用于对所述海水取样单元采集的海水样本进行饵料量的测定，并将所述饵料量参数值传递给控制单元；

所述控制单元将该饵料量参数值通过所述第一无线信号传输单元传递给主控台；所述控制单元连接有判断单元，所述控制单元在接收到所述饵料含量检测单元检测到的饵料量值后，将该参数值传递给判断单元；

所述判断单元，用于将饵料浓度参数值与其内部事先存储的最低下限值进行比对，当判断出该参数值低于最低下限值时，将判断结果传递给所述控制单元，以使得所述控制单元控制饵料投放单元进行饵料的投放，所述最低下限值可设置为大于等于进行一次撒料的所需料值量，以防止其在一次撒料途中缺料。

作为本发明的进一步改进：

所述控制单元内预存有不同饵料浓度区间对应的投放量的对应表，所述判断单元可根据所述饵料含量检测单元检测到的每个区域的饵料值来进行其所在饵料浓度区间的区间判断，以得到对应的投放量值，传递给控制单元；

所述控制单元，可控制饵料投放单元中分料转盘的转动速度，以控制饵料的投放量值，进行不同数量的饵料的投放，实现针对饵料实际浓度来进行动态的、阶梯的投喂量的变化，防止饵料过量或不足。

作为本发明的进一步改进：

所述鱼礁构件的中心原点处设有饵料供给装置，所述饵料供给装置包括储料筒，所述储料筒的外表面上设有若干投放管体，所述储料筒与所述投放管体相通，所述投放管体用于投放饵料，所述投放管体的数量与所述鱼礁区域的数量相同；所述饵料供给装置内部设有控制器、第二无线信号传输单元和加料单元，所述控制器分别与所述第二无线信号传输单元和加料单元电性相连，所述第二无线信号传输单元可与所述第一无线信号传输单元进行无线信号的传输；

所述饵料投放单元的储料区内设有少料探测单元和料满探测单元，所述控制单元分别与所述少料探测单元和料满探测单元电性相连；

所述少料探测单元，用于对所述探测装置内部的储料区的料量进行检测，当料少于下限值时，传递信号给所述控制单元，所述控制单元控制驱动单元驱动所述探测装置到达投放管体下方，到达后，通过所述第一无线信号传输单元向饵料供给装置发送信号；

所述料满探测单元，用于对所述探测装置内部的储料区的料量进行检测，当检测到料满时，通过所述第一无线信号传输单元向饵料供给装置发送信号；

所述第二无线信号传输单元，用于对所述第一无线信号传输单元发送的信号进行接收，并传递给控制器；

所述控制器，用于在接收到料满信号时，控制所述加料单元停止加料，接收到少料信号后，控制加料单元向进料管内投放饵料。

作为本发明的进一步改进：

所述壳体下部设有鱼群分布探测单元，所述鱼群分布探测单元与所述控制单元电性相连；

所述鱼群分布探测单元，包括近红外光发射器、近红外光接收器和微控制器，所述近红外光发射器、近红外光接收器均与微控制器电连接，所述近红外光发射器和近红外光接收器两者的光轴平行，且其光束均与水面呈一定角度；

所述近红外光发射器，用于向水面发射近红外光束；

所述近红外光接收器，用于接收所述近红外光发射器发射的近红外光束，在有鱼游动使得水面产生波动时，所述近红外光发射器发射的部分近红外光可以被所述近红外光接收器接收，且当探测到反射光束后，会产生信号，并将该信号发射给微控制器；

所述微控制器，用于接收所述近红外光接收器发射的信号，并在每接收到一个信号时，产生一个脉冲计数，并将该计数值发送给所述控制单元，根据计数多少可以在一定程度上判断鱼群的分布情况；

所述鱼群分布探测单元还可进一步包括水下摄像头，可通过图像来更好的判断鱼群分布概况；

所述控制单元，可将所述鱼群分布探测单元探测的鱼群的计数信息和图像信息传递给主控台。

作为本发明的进一步改进：

所述休闲装置呈十字形，设置于以所述鱼礁构件中心为原点所建立的横纵坐标轴上；所述休闲装置上设有垂钓区，还设有主控台，所述主控台上设有显示屏和第三无线信号传输单元；

所述第三无线信号传输单元用于接收所述第一无线传输模块发送的各个鱼礁区域的饵料量值、鱼群分布情况、探测装置的位置坐标信息；

所述主控台，用于将各个鱼礁区域的饵料量值及鱼群分别情况在所述显示屏上显示。

作为本发明的进一步改进：

所述环保装置包括水质检测系统，所述水质检测系统包括温度检测单元、盐度检测单元、PH值检测单元，所述水质检测系统设置在探测装置上；

所述控制单元内预存有所述水质检测系统的检测预定时间间隔，当经过预定时间后，启动水质检测系统对海水的相关参数进行检测；

所述环保装置还包括对比单元和第四无线信号传输单元，所述对比单元与所述控制单元电性相连；

所述对比单元，用于将所述水质检测系统检测的各参数值与所述控制单元内部预设的各参数的标准值区间进行对比，当明显偏离该标准区间时，即可缩短所述水质检测系统中测定该不正常参数值的检测单元的检测时间，增加检测频率，并将检测到的异常参数值通过所述第四无线信号传输单元传递给总控台，所述总控台可以在显示屏上予以显示。

作为本发明的进一步改进：

所述能源装置可设置在所述休闲装置上，包括风力发电设备和太阳能发电设备，所述能源装置可以为探测装置、饵料供给装置、休闲装置、环保装置提供电能；

所述能源装置还包括电能存量测量装置、第五无线信号传输单元、工作状态指示装置；

所述电能存量测量装置，用于检测发电量、用电量、电能存量；

所述工作状态指示装置用于指示风力发电装置或者太阳能供电装置是否处于工作状态或者是否出现故障；

所述第五无线信号传输单元用于将电能存量测量装置测量的电量信息以及所述工作状态指示装置采集的工作状态信息传递给主控台。

本发明的有益效果为：

1.本发明包括养殖装置、休闲装置、供电装置、环保装置，可以实现养殖、环保、休闲一体化的海洋牧场，并且，本发明通过多个单元进行对海洋牧场科学布局，实现对海洋牧场的智能化、自动化的管理。

2.本发明设计有人工鱼礁，人工鱼礁呈圆台状，且其上表面和侧面设有空隙，以供鱼类穿过，人工鱼礁可形成庇护所，为海洋鱼类提供栖息、索饵和产卵场所，有利于提高聚鱼效果，人工鱼礁可以组成一个鱼礁单元，鱼礁单元进一步排布成菱形鱼礁构件，在保证海水的通透性的同时，还可以对水流起到一定的导流作用，实现对流场的调控，从而引起鱼礁区生物环境的改变，促进水层混合，丰富水体中的溶解氧和营养盐，促进水域饵料生物的富集和鱼类的集聚，有利于营养物质的交换和利用。

3.本发明养殖装置包括探测装置和饵料供给装置，探测装置包括饵料投放单元、驱动单元、第一无线信号传输单元、定位单元、路线规划单元、路线存储单元、控制单元，饵料投放单元可对饵料的投放量进行控制；驱动单元可对探测装置的行进及方向的调转进行驱动；定位单元可获取探测装置的位置坐标；路线规划单元可对探测装置到达每次进行饵料撒播的两端点中最近端点的最短路线、及探测装置到达饵料供给装置的最短路线进行规划，路线存储单元内部预先存储有每个所述鱼礁区域的撒料预设路线、以及该预设路线的两端点地理位置坐标；第一无线信号传输单元用于对信号进行发射和接收，以实现探测装置与所述饵料供给装置、主控台的信息交换；控制单元可控制饵料投放单元中的电机的启动或停止动作、以及电机带动分料转盘转动的速度，进而控制所述放料管的放料值，以便于根据实际需要投放不同量的饵料，还可接收路线规划单元规划的路线，并控制驱动单元按照路线规划单元规划的路线到达鱼礁区域的最近端点处以作为此次撒料的起点，还可控制驱动单元从起点处按照所述路线存储单元存储的预设路线进行运动，以实现对区域范围内的饵料撒播，还可接收所述定位单元的地理位置信息，并将其通过第一无线信号传输模块传递给主控台。本发明可通过以上单元实现对海域的饵料投放以及饵料投放量的控制，并按照规划的合理路线前进。

4.本发明的探测装置还设有海水取样单元、饵料含量检测单元和判断单元，海水取样单元可进行待检测海水样本的随机抽取，饵料含量检测单元可对海水样本进行饵料量的测定，控制单元内预存有不同饵料浓度区间对应的投放量的对应表，判断单元可根据饵料浓度参数值得到对应的投放量值，控制单元可控制驱动单元驱动探测装置按照所述路线规划单元、路线存储路线规划、存储的路线到达相应位置，并控制分料转盘的转动速度，以控制饵料的投放量值，进行不同数量的饵料的投放，实现针对饵料实际浓度来进行动态的、阶梯的投喂量的变化，防止饵料过量或不足。

5.本发明饵料投放单元的储料区设有少料探测单元和料满探测单元，少料探测单元可对探测装置内的储料区的料量进行检测，当料少于下限值时，控制单元可控制驱动单元驱动探测装置到达饵料供给装置处，加料单元向探测装置内投放饵料，料满检测单元可检测是否料满，料满后，停止加料。本发可以对加料的料量进行智能控制，防止加料过多或过少。

6.本发明探测装置下部设有鱼群分布探测单元，可以通过近红外光发送、接收器及水下摄像头对鱼群分布状况进行检测，且可在主控台处以图像、数据、列表等形式展示每个区域的鱼群分布，帮助工作人员或游客进行直观观测。

7.本发明还包括休闲装置，休闲装置呈十字形，且位于鱼礁构件的十字轴位置处，可以对鱼礁构件进行区域划分，其上设有垂钓区、休息厅、走廊等结构，可以方便游客的休闲游玩，还设有主控台和显示屏，可以显示鱼群分布情况，在一定程度上帮助游客选择合适的垂钓区域。

8.本发明还包括环保装置，环保装置包括水质检测系统，水质检测系统包括温度检测单元、盐度检测单元、PH值检测单元，水质检测系统可设置在探测装置上，对海水的相关参数进行检测，当检测到海水参数值明显偏离其标准区间时，缩短水质检测系统的检测时间，并将检测到的异常参数值传递给总控台，在显示屏上予以显示。

9.本发明还包括能源装置，能源装置包括风力发电设备和太阳能发电设备，可以为探测装置、饵料供给装置、休闲装置、环保装置提供电能，能源装置还包括电能存量测量装置、工作状态指示装置，用于检测发电量、用电量、电能存量、以及检测风力发电装置或者太阳能供电装置是否处于工作状态或者是否出现故障。

附图说明

图1为本发明的模块结构示意图；

图2为本发明的人工鱼礁结构示意图；

图3为本发明的鱼礁单元结构示意图；

图4为本发明鱼礁构件的方式一结构示意图；

图5为本发明鱼礁构件的方式二结构示意图；

图6为本发明投料投放单元的内部结构示意图；

图7为本发明投料投放单元的外部结构示意图；

其中1.人工鱼礁2.鱼礁单元3.鱼礁构件4.鱼礁区域5.养殖装置6.主控台7.探测装置8.饵料供给装置9.饵料投放单元901.壳体902.进料管903.储料区904.放料管905.分料箱906.分料转盘907.转轴908.电机909.饵料槽910.撒料管10.驱动单元11.定位单元12.路线规划单元13.路线存储单元14.第一无线信号传输单元15.控制单元16.海水取样单元17.饵料含量检测单元18.判断单元19.储料筒20.投放管体21.控制器22.第二无线信号传输单元23.加料单元24.少料探测单元25.料满探测单元26.鱼群分布探测单元27.近红外光发射器28.近红外光接收器29.微控制器30.水下摄像头31.充电桩32.音乐播放装置33.休闲装置34.显示屏35.第三无线信号传输单元36.环保装置37.水质检测系统38.温度检测单元39.盐度检测单元40.PH值检测单元41.对比单元42.第四无线信号传输单元43.能源装置44.风力发电设备45.太阳能发电设备46.电能存量测量装置47.第五无线信号传输单元48.工作状态指示装置。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图2、图3、图4、图5所示，一种集养殖、环保、休闲于一体的智能化海洋牧场，包括人工鱼礁1，所述人工鱼礁1呈圆台状，所述人工鱼礁1的上表面设有若干圆形孔，所述人工鱼礁1的侧面通过相交叉的若干横向截面圆台与若干母线组成的扇环分割形成若干方形空隙，以供海洋鱼类穿过，所述人工鱼礁1可形成庇护所，为海洋鱼类提供栖息、索饵和产卵场所，有利于提高聚鱼效果，同时，圆台状的人工鱼礁1可以产生背涡流、上升流等，引起鱼礁区流态的变化，从而引起鱼礁区生物环境的改变，促进水层混合，丰富水体中的溶解氧和营养盐，促进水域饵料生物的富集和鱼类的集聚，加之，形成空隙区域的十字形横梁结构便于海草、海带、裙带菜等海洋藻类的缠绕生长，不但可以作为海洋鱼类的索饵场和庇护场，也可以成为人类食物的一部分。

若干所述人工鱼礁1可以组成一个鱼礁单元2，组成鱼礁单元2的n个人工鱼礁1排布成m排，且相邻两排的人工鱼礁1呈间隔排布，即人工鱼礁1对应于其相邻排两个人工鱼礁1的空隙处，每排人工鱼礁1的数量可以相同，即均为a个，也可以呈间隔分布，即数量依次为a、b、a、b...。所述鱼礁单元2的排布目的在于对海水进行分流，形成流场，便于涡流扰动，使海底的营养物质翻上并在区域内驻留，利于鱼类养殖。

若干所述鱼礁单元2可进一步排布形成鱼礁构件3，其排布方式可以为以下两种方式：

若干所述鱼礁单元2组成的斜边构成一菱形，并且相邻两边端部处的鱼礁单元2分隔开一定的距离，同时，在该菱形的外侧套设有由若干所述鱼礁单元2组成的菱形。

在方式一中，每个菱形的前端和后端端部均平齐。

在方式二中，每个菱形的前端和后端端部均不平齐，且每个外侧的菱形边长大于内侧的菱形边长。

所述鱼礁构件3组成的区域在保证了海水的通透性之外，还可以对水流起到一定的导流作用，实现对流场的调控，有利于营养物质的交换和利用。

当然，所述鱼礁构件3也可以直接由所述人工鱼礁1构成，构成方式与所述鱼礁单元2的构成方式一致。

无论是方式一还是方式二，所述鱼礁构件3均可以通过以其中心为原点作的坐标轴分割成四个鱼礁区域4。

如图1所示，本发明集养殖、环保、休闲于一体的智能化海洋牧场还包括养殖装置5和主控台6，所述养殖装置5包括探测装置7和饵料供给装置8。

每个所述鱼礁区域4内均设有一个探测装置7，所述探测装置7包括饵料投放单元9，如图6、图7所示，所述饵料投放单元9包括壳体901，所述壳体901上表面设有进料管902，所述壳体901内部上侧设有储料区903，所述储料区903的上端与所述进料管902相通，所述储料区903的下端设有放料管904，所述壳体901内部设有分料箱905，所述分料箱905位于所述放料管904的下方，且二者相通，所述分料箱905可设置为上宽下窄的漏斗状。所述分料箱905的内部设有分料转盘906，所述分料转盘906的中部活动连接有转轴907，所述转轴907穿过所述分料箱905的前壁或后壁，所述壳体901内侧面安装电机908，所述电机908的输出轴通过皮带与转轴907的端部相连。所述分料转盘906的侧面径向分布有饵料槽909，所述放料管904端部呈弧形状，可以与所述分料转盘906的圆边相贴合且不会对分料转盘906的转动造成阻碍，所述饵料槽909的开口与所述放料管904的开口大小相同，以保证在所述饵料槽909转动到与所述放料管904相对的位置时，可以向饵料槽909内放料，当所述分料转盘906的圆边转动到与放料管904相对的位置时，由于二者相贴且能滑动，因此所述分料转盘906可以对所述放料管904的管口进行隔挡，以防止储料区903内的饵料继续向分料箱905内流入。所述分料箱905的底部设有撒料管910，所述撒料管910与所述分料箱905相通，所述撒料管910与水平方向呈一定角度设置，并穿过所述壳体901的侧壁向外伸出，所述撒料管910的管口处可设置为喇叭状，以加大饵料的播撒区域。

所述饵料投放单元9除了用于向海域内投放饵料外，还可以通过改变电机908的转速，进而改变分料转盘906的转速，最终来控制饵料的撒播量。

所述壳体901上设有驱动单元10、第一无线信号传输单元14，所述壳体901内部设有定位单元11、路线规划单元12、路线存储单元13和控制单元15，所述驱动单元10、定位单元11、路线规划单元12、第一无线信号传输单元14、路线存储单元13均与所述控制单元15电性相连。

所述驱动单元10，用于驱动探测装置7的行进及方向的调转，所述驱动单元9采用多种现有技术均可实现，并且此部分不属于本发明的创造点，因此在此不进行赘述。

所述定位单元11，用于获取所述探测装置7的地理位置信息，并将其传递给控制单元15。

所述路线规划单元12，用于根据所述定位单元11确定的探测装置7的地理位置信息、以及所述控制单元15内部预先存储的每次进行饵料撒播的两端点的地理位置坐标，确定所述探测装置7到达最近端点的最短路线，并将其发送给控制单元15；还可根据所述定位单元11确定的探测装置7的地理位置信息、以及所述控制单元15内部预先存储的所述饵料供给装置8的地理位置坐标，合理规划所述探测装置7到达饵料供给装置8以进行加料的最短路线；在规划路线过程中，所述路线规划单元11会根据控制单元15内预存的每个所述鱼礁区域4的边界坐标，为所述探测装置7划定运动边界，保证其在每个所述鱼礁区域内进行检测，不会越界。

所述路线存储单元13，内部预先存储有每个所述鱼礁区域4的撒料预设路线、以及该预设路线的两端点地理位置坐标，两个端点均可以作为起点或终点，所述预设路线为沿着起点（终点）呈弯曲路线至终点（起点），保证可以经过鱼礁构件3的每个鱼礁单元2。

所述第一无线信号传输单元14，用于对信号进行发射和接收，以实现探测装置7与所述饵料供给装置8、主控台6的信息交换。

所述控制单元15，用于控制所述饵料投放单元9中的电机908的启动或停止动作、以及电机908带动分料转盘906转动的速度，进而控制所述放料管904的放料值，以便于根据实际需要投放不同量的饵料；用于接收所述路线规划单元12规划的路线，并控制驱动单元10按照所述路线规划单元12规划的路线到达所述鱼礁区域4的最近端点处以作为此次撒料的起点；用于控制驱动单元10从起点处按照所述路线存储单元13存储的预设路线进行运动，以实现对区域范围内的饵料撒播；用于接收所述定位单元11的地理位置信息，并将其通过第一无线信号传输模块14传递给主控台6。

所述壳体901下部设有海水取样单元16和饵料含量检测单元17，所述控制单元15分别与所述海水取样单元16和饵料含量检测单元17电性相连。

所述海水取样单元16，用于进行待检测海水样本的随机抽取，所述海水取样单元16采用机械自动的方式进行取样，涉及的具体机械结构可采现有技术中予以实现，在此不展开叙述。

所述饵料含量检测单元17，用于对所述海水取样单元16采集的海水样本进行饵料量的测定，并将所述饵料量参数值传递给控制单元15,所述饵料含量检测单元17可以通过现有的重量测量法、光谱法、声学探测法等方法实现，以重量测量法为例，其可将海水取样单元16所取的海水样本中的水分排除，对剩余饵料重量进行检测，以获得饵料含量值。

所述控制单元15将该饵料量参数值通过所述第一无线信号传输单元14传递给主控台6；所述控制单元15连接有判断单元18，所述控制单元15在接收到所述饵料含量检测单元17检测到的饵料量值后，将该参数值传递给判断单元18。

所述判断单元18，用于将饵料浓度参数值与其内部事先存储的最低下限值进行比对，当判断出该参数值低于最低下限值时，将判断结果传递给所述控制单元15，所述最低下限值可以设置为大于等于进行一次撒料的所需料值量，以防止其在一次撒料途中缺料。所述控制单元15进一步控制所述驱动单元10驱动探测装置7按照所述路线规划单元11、路线存储路线12规划、存储的路线到达相应位置，并控制所述饵料投放单元9中分料转盘906的转动，进行饵料的投放。

由于每个鱼礁区域4的饵料消耗量和剩余量都不同，因此可以进行区别撒料处理，即对每个鱼礁区域4投放不同量值的饵料。

其实现方式为：所述控制单元15内预存有不同饵料浓度区间对应的投放量的对应表，所述判断单元18可根据所述饵料含量检测单元17检测到的每个区域的饵料值来进行其所在饵料浓度区间的区间判断，以得到对应的投放量值，传递给控制单元15。

所述控制单元15，可控制饵料投放单元9中分料转盘906的转动速度，以控制饵料的投放量值，进行不同数量的饵料的投放，实现针对饵料实际浓度来进行动态的、阶梯的投喂量的变化，防止饵料过量或不足。

所述鱼礁构件3的中心原点处设有饵料供给装置8，所述饵料供给装置8包括储料筒19，所述储料筒19的外表面上设有若干投放管体20，所述储料筒19与所述投放管体20相通，所述投放管体20用于投放饵料，所述投放管体20的数量与所述鱼礁区域4的数量相同，以满足可同时对所有的鱼礁区域4的探测装置7进行加料的要求。

所述饵料供给装置8内部设有控制器21、第二无线信号传输单元22和加料单元23，所述控制器21分别与所述第二无线信号传输单元22和加料单元23电性相连，所述第二无线信号传输单元22可与所述第一无线信号传输单元14进行无线信号的传输。

所述饵料投放单元9的储料区903内设有少料探测单元24和料满探测单元25，所述控制单元15分别与所述少料探测单元24和料满探测单元25电性相连。

所述少料探测单元24，用于对所述探测装置7内部的储料区903的料量进行检测，当料少于下限值时，传递信号给所述控制单元15，所述控制单元15控制驱动单元9驱动所述探测装置7到达投放管体20下方，到达后，通过所述第一无线信号传输单元14向饵料供给装置8发送信号。

所述第二无线信号传输单元22，用于对所述第一无线信号传输单元14发送的信号进行接收，并传递给控制器21。

所述控制器21接收到少料信号后，控制加料单元23向进料管902内投放饵料。

所述料满探测单元25，用于对所述探测装置7内部的储料区903的料量进行检测，当检测到料满时，通过所述第一无线信号传输单元14向饵料供给装置8发送信号。

所述第二无线信号传输单元22，用于对所述第一无线信号传输单元14发送的信号进行接收，并传递给控制器21。

所述控制器21，接收到料满信号时，控制所述加料单元23停止加料。

所述壳体901下部设有鱼群分布探测单元26，所述鱼群分布探测单元26与所述控制单元15电性相连。

所述鱼群分布探测单元26，包括近红外光发射器27、近红外光接收器28和微控制器29，所述近红外光发射器27、近红外光接收器27均与微控制器29电连接，所述近红外光发射器27和近红外光接收器28两者的光轴平行，且其光束均与水面呈一定角度。

所述近红外光发射器27，用于向水面发射近红外光束；

所述近红外光接收器28，用于接收所述近红外光发射器27发射的近红外光束，在有鱼游动使得水面产生波动时，所述近红外光发射器27发射的部分近红外光可以被所述近红外光接收器28接收，且当探测到反射光束后，会产生信号，并将该信号发射给微控制器29；

所述微控制器29，用于接收所述近红外光接收器发射的信号，并在每接收到一个信号时，产生一个脉冲计数，并将该计数值发送给所述控制单元15，根据计数多少可以在一定程度上判断鱼群的分布情况。

为了进一步增加所述鱼群分布探测单元26的探测可靠性，所述鱼群分布探测单元26还可进一步包括水下摄像头30，可通过图像来更好的判断鱼群分布概况。

所述控制单元15，可将所述鱼群分布探测单元26探测的鱼群的计数信息和图像信息传递给主控台6，所述主控台6可以进一步以图像、数据、列表等形式展示每个区域的鱼群分布。

所述探测装置7上还设有充电口，所述饵料供给装置8上设有充电桩31，所述充电桩31利用风能或者太阳能发电产生的电能。

所述探测装置7上设有音乐播放装置32，所述音乐播放装置32与所述控制单元15电性相连，可在控制单元15的控制作用下启动，进行音乐播放，当然，可以在所述探测装置7每次进行投喂的时候播放音乐，以对鱼类形成应激反应，方便捕捞。

本发明集养殖、环保、休闲于一体的智能化海洋牧场还包括休闲装置33，所述休闲装置33呈十字形，设置于以所述鱼礁构件3中心为原点所建立的横纵坐标轴上。

所述休闲装置33上设有垂钓区，还设置有包括休息厅、走廊等结构。还设有主控台6，所述主控台6上设有显示屏34和第三无线信号传输单元35。

所述第三无线信号传输单元35用于接收所述第一无线传输模块14发送的各个鱼礁区域4的饵料量值、鱼群分布情况、探测装置7的位置坐标等信息。

所述主控台6，用于将各个鱼礁区域4的饵料量值及鱼群分别情况以图表、数字等形式在所述显示屏34上显示，不仅可以对便于工作人员的检查，也可以在一定程度上帮助游客选择合适的垂钓区域。

本发明还包括环保装置36，所述环保装置36包括水质检测系统37，所述水质检测系统37包括温度检测单元38、盐度检测单元39、PH值检测单元40，所述水质检测系统37可设置在探测装置7上。

所述控制单元15内预存有所述水质检测系统37的检测预定时间间隔，当经过预定时间后，启动水质检测系统37对海水的相关参数进行检测。

所述环保装置36还包括对比单元41和第四无线信号传输单元42，所述对比单元41、水质检测系统37和第四无线信号传输单元42均与所述控制单元15电性相连。

所述对比单元41，用于将所述水质检测系统37检测的各参数值与所述控制单元15内部预设的各参数的标准值区间进行对比，当明显偏离该标准区间时（大于或者小于），即可缩短所述水质检测系统37中测定该不正常参数值的检测单元的检测时间，增加检测频率，并将检测到的异常参数值通过所述第四无线信号传输单元42传递给总控台6，所述总控台6可以在显示屏34上予以显示。

本发明还包括能源装置43，所述能源装置43可设置在所述休闲装置33上，包括风力发电设备44和太阳能发电设备45，所述能源装置43可以为探测装置7、饵料供给装置8、休闲装置33、环保装置36提供电能。

所述能源装置43还包括电能存量测量装置46、第五无线信号传输单元47、工作状态指示装置48。

所述电能存量测量装置46，用于检测发电量、用电量、电能存量。

所述工作状态指示装置48用于指示风力发电装置44或者太阳能供电装置45是否处于工作状态或者是否出现故障。

所述第五无线信号传输单元47用于将电能存量测量装置46测量的电量信息以及所述工作状态指示装置48采集的工作状态信息传递给主控台6，当电能不够或者发电装置出现故障时，可以提醒工作人员及时采取措施，如启用备用供电装置、启用市电等。

Claims (10)

1.一种集养殖、环保、休闲于一体的智能化海洋牧场，其特征在于：包括人工鱼礁（1）、养殖装置（5）、主控台（6）、休闲装置（33）、环保装置（36）和能源装置（43），所述人工鱼礁（1）呈圆台状，所述人工鱼礁（1）的上表面设有若干圆形孔，侧面通过相交叉的若干横向截面圆台与若干母线组成的扇环分割形成若干方形空隙；若干所述人工鱼礁（1）组成一个鱼礁单元（2），组成鱼礁单元（2）的n个人工鱼礁（1）排布成m排，且相邻两排的人工鱼礁（1）呈间隔排布；

若干所述鱼礁单元（2）进一步排布形成鱼礁构件（3），其排布方式为以下两种方式：若干所述鱼礁单元（2）组成的斜边构成一菱形，并且相邻两边端部处的鱼礁单元（2）分隔开一定的距离，同时，在该菱形的外侧套设有由若干所述鱼礁单元（2）组成的菱形；

在方式一中，每个菱形的前端和后端端部均平齐；

在方式二中，每个菱形的前端和后端端部均不平齐，且每个外侧的菱形边长大于内侧的菱形边长；

无论是方式一还是方式二，所述鱼礁构件（3）均通过以其中心为原点作的坐标轴分割成四个鱼礁区域（4）。

2.如权利要求1所述的集养殖、环保、休闲于一体的智能化海洋牧场，其特征在于：所述养殖装置（5）包括探测装置（7）和饵料供给装置（8）；

每个所述鱼礁区域（4）内均设有一个探测装置（7），所述探测装置（7）包括饵料投放单元（9），所述饵料投放单元（9）包括壳体（901），所述壳体（901）上表面设有进料管（902），所述壳体（901）内部上侧设有储料区（903），所述储料区（903）的上端与所述进料管（902）相通，所述储料区（903）的下端设有放料管（904），所述壳体（901）内部设有分料箱（905），所述分料箱（905）位于所述放料管（904）的下方，且二者相通；所述分料箱（905）的内部设有分料转盘（906），所述分料转盘（906）的中部活动连接有转轴（907），所述转轴（907）穿过所述分料箱（905）的前壁或后壁，所述壳体（901）内侧面安装电机（908），所述电机（908）的输出轴通过皮带与转轴（907）的端部相连，所述分料转盘（906）的侧面径向分布有饵料槽（909），所述放料管（904）端部呈弧形状，可以与所述分料转盘（906）的圆边相贴合且不会对分料转盘（906）的转动造成阻碍，所述饵料槽（909）的开口与所述放料管（904）的开口大小相同；所述分料箱（905）的底部设有撒料管（910），所述撒料管（910）与所述分料箱（905）相通，所述撒料管（910）与水平方向呈一定角度设置，并穿过所述壳体（901）的侧壁向外伸出。

3.如权利要求2所述的集养殖、环保、休闲于一体的智能化海洋牧场，其特征在于：所述探测装置（7）外部设有驱动单元（10）、第一无线信号传输单元（14），所述探测装置（7）内部设有定位单元（11）、路线规划单元（12）、路线存储单元（13）和控制单元（15），所述驱动单元（10）、定位单元（11）、路线规划单元（12）、第一无线信号传输单元（14）、路线存储单元（13）均与所述控制单元（15）电性相连；

所述驱动单元（10），用于驱动探测装置（7）的行进及方向的调转；

所述定位单元（11），用于获取所述探测装置（7）的地理位置信息，并将其传递给控制单元（15）；

所述路线规划单元（12），用于根据所述定位单元（11）确定的探测装置（7）的地理位置信息、以及所述控制单元（15）内部预先存储的每次进行饵料撒播的两端点的地理位置坐标，确定所述探测装置（7）到达最近端点的最短路线，并将其发送给控制单元（15）；还可根据所述定位单元（11）确定的探测装置（7）的地理位置信息、以及所述控制单元（15）内部预先存储的所述饵料供给装置（8）的地理位置坐标，合理规划所述探测装置（7）到达饵料供给装置（8）以进行加料的最短路线；在规划路线过程中，所述路线规划单元（11）会根据控制单元（15）内预存的每个所述鱼礁区域（4）的边界坐标，为所述探测装置（6）划定运动边界，保证其在每个所述鱼礁区域内进行检测，不会越界；

所述路线存储单元（13），内部预先存储有每个所述鱼礁区域（4）的撒料预设路线、以及该预设路线的两端点地理位置坐标，两个端点均可以作为起点或终点，所述预设路线为沿着一端点呈弯曲路线至另一端点，保证可以经过组成鱼礁构件（3）的每个鱼礁单元（2）；

所述第一无线信号传输单元（14），用于对信号进行发射和接收，以实现探测装置（7）与所述饵料供给装置（8）、主控台（6）的信息交换；

所述控制单元（15），用于控制所述饵料投放单元（9）中的电机（908）的启动或停止动作、以及电机（908）带动分料转盘（906）转动的速度，进而控制所述放料管（904）的放料值，以便于根据实际需要投放不同量的饵料；用于接收所述路线规划单元（12）规划的路线，并控制驱动单元（10）按照所述路线规划单元（12）规划的路线到达所述鱼礁区域（4）的最近端点处以作为此次撒料的起点；用于控制驱动单元（10）从起点处按照所述路线存储单元（13）存储的预设路线进行运动，以实现对区域范围内的饵料撒播；用于接收所述定位单元（11）的地理位置信息，并将其通过第一无线信号传输模块（14）传递给主控台（6）。

4.如权利要求3所述的集养殖、环保、休闲于一体的智能化海洋牧场，其特征在于：所述壳体（901）下部设有海水取样单元（16）和饵料含量检测单元（17），所述控制单元（15）分别与所述海水取样单元（16）和饵料含量检测单元（17）电性相连；

所述海水取样单元（16），用于进行待检测海水样本的随机抽取；

所述饵料含量检测单元（17），用于对所述海水取样单元（16）采集的海水样本进行饵料量的测定，并将所述饵料量参数值传递给控制单元（15）；

所述控制单元（15）将该饵料量参数值通过所述第一无线信号传输单元（14）传递给主控台（6）；所述控制单元（15）连接有判断单元（18），所述控制单元（15）在接收到所述饵料含量检测单元（17）检测到的饵料量值后，将该参数值传递给判断单元（18）；

所述判断单元（18），用于将饵料浓度参数值与其内部事先存储的最低下限值进行比对，当判断出该参数值低于最低下限值时，将判断结果传递给所述控制单元（15），以使得所述控制单元（15）控制饵料投放单元（9）进行饵料的投放，所述最低下限值可设置为大于等于进行一次撒料的所需料值量，以防止其在一次撒料途中缺料。

5.如权利要求4所述的集养殖、环保、休闲于一体的智能化海洋牧场，其特征在于：所述控制单元（15）内预存有不同饵料浓度区间对应的投放量的对应表，所述判断单元（18）可根据所述饵料含量检测单元（17）检测到的每个区域的饵料值来进行其所在饵料浓度区间的区间判断，以得到对应的投放量值，传递给控制单元（15）；

所述控制单元（15），可控制饵料投放单元（9）中分料转盘（906）的转动速度，以控制饵料的投放量值，进行不同数量的饵料的投放，实现针对饵料实际浓度来进行动态的、阶梯的投喂量的变化，防止饵料过量或不足。

6.如权利要求4或5所述的集养殖、环保、休闲于一体的智能化海洋牧场，其特征在于：所述鱼礁构件（3）的中心原点处设有饵料供给装置（8），所述饵料供给装置（8）包括储料筒（19），所述储料筒（19）的外表面上设有若干投放管体（20），所述储料筒（19）与所述投放管体（20）相通，所述投放管体（20）用于投放饵料，所述投放管体（20）的数量与所述鱼礁区域（4）的数量相同；所述饵料供给装置（8）内部设有控制器（21）、第二无线信号传输单元（22）和加料单元（23），所述控制器（21）分别与所述第二无线信号传输单元（22）和加料单元（23）电性相连，所述第二无线信号传输单元（22）可与所述第一无线信号传输单元（14）进行无线信号的传输；

所述饵料投放单元（9）的储料区（903）内设有少料探测单元（24）和料满探测单元（25），所述控制单元（15）分别与所述少料探测单元（24）和料满探测单元（25）电性相连；

所述少料探测单元（24），用于对所述探测装置（7）内部的储料区（903）的料量进行检测，当料少于下限值时，传递信号给所述控制单元（15），所述控制单元（15）控制驱动单元（9）驱动所述探测装置（7）到达投放管体（20）下方，到达后，通过所述第一无线信号传输单元（14）向饵料供给装置（8）发送信号；

所述料满探测单元（25），用于对所述探测装置（7）内部的储料区（903）的料量进行检测，当检测到料满时，通过所述第一无线信号传输单元（14）向饵料供给装置（8）发送信号；

所述第二无线信号传输单元（22），用于对所述第一无线信号传输单元（14）发送的信号进行接收，并传递给控制器（21）；

所述控制器（21），用于在接收到料满信号时，控制所述加料单元（23）停止加料，接收到少料信号后，控制加料单元（23）向进料管（902）内投放饵料。

7.如权利要求6所述的集养殖、环保、休闲于一体的智能化海洋牧场，其特征在于：所述壳体（801）下部设有鱼群分布探测单元（26），所述鱼群分布探测单元（26）与所述控制单元（15）电性相连；

所述鱼群分布探测单元（26），包括近红外光发射器（27）、近红外光接收器（28）和微控制器（29），所述近红外光发射器（27）、近红外光接收器（27）均与微控制器（29）电连接，所述近红外光发射器（27）和近红外光接收器（28）两者的光轴平行，且其光束均与水面呈一定角度；

所述近红外光发射器（27），用于向水面发射近红外光束；

所述近红外光接收器（28），用于接收所述近红外光发射器（27）发射的近红外光束，在有鱼游动使得水面产生波动时，所述近红外光发射器（27）发射的部分近红外光可以被所述近红外光接收器（28）接收，且当探测到反射光束后，会产生信号，并将该信号发射给微控制器（29）；

所述微控制器（29），用于接收所述近红外光接收器发射的信号，并在每接收到一个信号时，产生一个脉冲计数，并将该计数值发送给所述控制单元（15），根据计数多少可以在一定程度上判断鱼群的分布情况；

所述鱼群分布探测单元（26）还可进一步包括水下摄像头（30），可通过图像来更好的判断鱼群分布概况；

所述控制单元（15），可将所述鱼群分布探测单元（26）探测的鱼群的计数信息和图像信息传递给主控台（6）。

8.如权利要求3或4或5或7所述的集养殖、环保、休闲于一体的智能化海洋牧场，其特征在于：所述休闲装置（33）呈十字形，设置于以所述鱼礁构件（3）中心为原点所建立的横纵坐标轴上；所述休闲装置（33）上设有垂钓区，还设有主控台（6），所述主控台（6）上设有显示屏（34）和第三无线信号传输单元（35）；

所述第三无线信号传输单元（35）用于接收所述第一无线传输模块（14）发送的各个鱼礁区域（4）的饵料量值、鱼群分布情况、探测装置（7）的位置坐标信息；

所述主控台（6），用于将各个鱼礁区域（4）的饵料量值及鱼群分别情况在所述显示屏（34）上显示。

9.如权利要求8所述的集养殖、环保、休闲于一体的智能化海洋牧场，其特征在于：所述环保装置（36）包括水质检测系统（37），所述水质检测系统（37）包括温度检测单元（38）、盐度检测单元（39）、PH值检测单元（40），所述水质检测系统（37）设置在探测装置（7）上；

所述控制单元（15）内预存有所述水质检测系统（37）的检测预定时间间隔，当经过预定时间后，启动水质检测系统（37）对海水的相关参数进行检测；

所述环保装置（36）还包括对比单元（41）和第四无线信号传输单元（42），所述对比单元（41）与所述控制单元（15）电性相连；

所述对比单元（41），用于将所述水质检测系统（37）检测的各参数值与所述控制单元（15）内部预设的各参数的标准值区间进行对比，当明显偏离该标准区间时，即可缩短所述水质检测系统（37）中测定该不正常参数值的检测单元的检测时间，增加检测频率，并将检测到的异常参数值通过所述第四无线信号传输单元（42）传递给总控台（6），所述总控台（6）可以在显示屏（34）上予以显示。

10.如权利要求1或9所述的集养殖、环保、休闲于一体的智能化海洋牧场，其特征在于：所述能源装置（43）可设置在所述休闲装置（33）上，包括风力发电设备（44）和太阳能发电设备（45），所述能源装置（43）可以为探测装置（7）、饵料供给装置（8）、休闲装置（33）、环保装置（36）提供电能；

所述能源装置（43）还包括电能存量测量装置（46）、第五无线信号传输单元（47）、工作状态指示装置（48）；

所述电能存量测量装置（46），用于检测发电量、用电量、电能存量；

所述工作状态指示装置（48）用于指示风力发电装置（44）或者太阳能供电装置（45）是否处于工作状态或者是否出现故障；

所述第五无线信号传输单元（47）用于将电能存量测量装置（46）测量的电量信息以及所述工作状态指示装置（48）采集的工作状态信息传递给主控台（6）。