CN110250068A - 一种智能化水产养殖系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能化水产养殖系统，属于水产养殖领域。本发明的智能化水产养殖系统包括储送料模块、风机、管路系统、执行模块、辅助功能模块和控制系统；所述管路系统包括主管和若干由所述主管伸出的支管，所述储送料模块与所述风机并联式地连接于所述主管的一端，所述执行模块与所述支管连接；所述执行模块包括本体与所述本体连接的水上执行器、水下执行器；所述风机的另一端与所述辅助功能模块连接，所述风机还与外部大气连通；所述辅助功能模块用于提供养殖用介质；控制系统用于控制该智能化水产养殖系统内的所有阀门及开关的开启或关闭。本发明可以实现多种养殖功能，能节约设备资源，可实现个性化养殖，节源环保。
Description
技术领域
本发明涉及水产养殖领域，尤其涉及一种智能化水产养殖系统。
背景技术
目前，发明人发现，传统的水产养殖业在科学养殖方面存在以下几大障碍：
(1)所有的单体单功能养殖用的设备或系统，如投饵机、增氧机、温控系统等，都各自配有独立专用的功能模块，如动力模块、控制模块、输送管道模块等，也就是说，各个功能模块均为其单一的养殖设备或系统服务；如果要为一定规模的养殖场配置养殖用的设备或系统，不仅要配置大量的、多品种、多类型的单体单功能设备，还需设置多条单功能的传送系统(如供氧管道、空调管道等)，另外还需设置多个控制模块以控制不同的设备；这使得养殖场的投入资本过高，造成了资源的极大浪费，还会给以后的运营成本带来难以想象和承受的费用；
(2)这些传统的单体单功能设备或系统在原设计时，都依据各功能的特性，各自采用了单一封闭式的自我服务型的所谓自动化或智能化的设计，已无或几乎无与其他设备兼容的空间，因而导致养殖常规操作设备，各自为政，几乎不可能兼并改造为一个统一的无人操作完全智能化、自动化的养殖系统；最多也只能在其原有的单体单功能设备配置、动力配置、输送管路的基础上，分别进行控制，原来需要人工完成的部分仍然无法利用设备取代；
甚至若要直接将两个或多个现有的单体单功能设备直接结合成新的多功能养殖系统时，会导致原有设备的功能无法实现；如：现有的养殖技术中，若要实现自动水温调节控制操作，一般采用如申请号为“CN201820095160.2”的专利“一种海产品养殖用水温控制装置”中所公开的相关技术实现，一般需要在养殖池外增设变温池，以利用专门的换水管道将变温池中的温热水或冷水导入养殖池内实现降温；现有的养殖技术中，若要实现自动投饵，则需要专门的饵料管道将储料斗或者备料斗中的饵料投送至养殖池中；此时，若想要将这两种单体单功能的设备集成到同一个养殖系统中，以节约资源改进养殖模式，则会面临管道系统无法共用的情况，因为若同一个管道系统需要同时走饵料和池水，刚走完池水的管壁不可避免地会使饵料黏附于管壁，阻塞投饵通道；诸如此类的不兼容的情况，大大增大了集约式智能化水产养殖系统研发的难度；
(3)无论是单体单功能养殖设备的人工辅助操作流程，还是整个养殖场的多个养殖设备的协同操作流程，操作工序、操作环节均十分繁琐，容易由于操作员认真态度、操作水平、文化程度和经验等因素的不同，影响养殖效果，甚至容易造成养殖事故或意外。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可以共用设备资源的、可实现多种养殖功能的、可个性化养殖的、节源环保的智能化水产养殖系统。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种智能化水产养殖系统，包括储送料模块、风机、管路系统、执行模块、辅助功能模块和控制系统；
所述管路系统包括主管和若干由所述主管伸出的支管，所述储送料模块与所述风机并联式地连接于所述主管的一端，所述执行模块与所述支管连接；所述执行模块包括本体与所述本体连接的水上执行器、水下执行器；所述风机的另一端与所述辅助功能模块连接，所述风机还与外部大气连通；所述辅助功能模块用于提供养殖用介质；
所述储送料模块具有送料开关，所述辅助功能模块具有辅助功能开关；所述支管与所述本体之间设有执行进口阀，所述水上执行器具有水上出口阀，所述水下执行器设有水下出口阀；所述水上执行器、水下执行器分别具有排出口以用于在养殖池水上或水下排出饵料或养殖用介质；
需要往养殖池内投饵时，所述控制系统控制所述送料开关、所述执行进口阀、所述水上出口阀打开，从而能够利用风机提供的风动力，将储送料模块内的饵料由所述水上执行器的排出口投送至指定养殖池；
需要往养殖池水上或水下送出养殖用介质时，所述控制系统控制所述辅助功能开关、所述执行进口阀，所述控制系统控制所述水上出口阀或水下出口阀打开，从而能够利用风机提供的风动力，将养殖用介质送由所述水上执行器或水下执行器的排出口送出；
需要往养殖池内打入空气以进行供氧时，所述控制系统控制所述执行进口阀、所述水下出口阀打开，从而能够利用风机提供过的风动力，将空气通过所述水下执行器排入水内。
进一步地，所述本体为料斗，所述执行模块还包括用于将所述料斗与所述支管连接的执行进管；所述水上执行器包括水上排出管和送气管，所述水上排出管连接于所述料斗的一端，所述送气管一端与所述执行进管连接，另一端与所述水上排出管连接；所述水上出口阀设于所述水上排出管；所述水下执行器为与所述料斗另一端连接的水下排出管，所述水下出口阀设于所述水下排出管；所述送气管与所述执行进管之间、所述水下排出管与所述本体之间均设有用于阻挡饵料通过的拦料器。
进一步地，所述拦料器为拦料网，所述送气管与所述执行进管的连接口、所述水下排出管与所述料斗的连接口处均设置所述拦料网。
进一步地，所述料斗倾斜设置，所述水下排出管与所述料斗的连接口位于所述料斗的顶端，所述水上排出管与所述料斗的连接口位于所述料斗的底端。
进一步地，所述执行模块还包括分别连接于所述本体上的执行进管、水上排出管和水下排出管；所述水上出口阀设于所述水上排出管，所述水下出口阀设于所述水下排出管，所述水下排出管与所述本体的连接口处设有拦料器，所述拦料器用于阻挡饵料进入所述水下排出管。
进一步地，所述储送料模块包括分料器，还包括设于所述分料器上方并用于将饵料传送给所述分料器的若干储料罐、设于所述分料器下方并用于接收由所述分料器传送的饵料的称重模块；
每一所述储料罐与所述分料器之间设有选料阀；所述称重模块两侧分别下设有落料管与入风管，沿所述风机的吹风方向，所述入风管、所述落料管依次与所述主管连接；所述入风管上设有入风阀，所述落料管上设有落料阀；
需要利用称重模块进行送料称重时，所述控制系统控制所述选料阀打开，控制所述入风阀、落料阀关闭，所述称重模块可发送重量信号给所述控制系统。
进一步地，所述称重模块还包括进料器、容料器和称重器，所述进料器上端配合所述分料器以接收饵料，所述进料器下端与所述容料器配合以传送饵料，所述进料器与所述容料器之间设有进料封闭阀，所述称重器承托所述容料器以进行称重；
所述称重器设有称重感应模块，所述称重感应模块用于将重量信息发送给控制系统，所述控制系统用于接收重量信息并进行分析；需要停止选料称重时，所述控制系统发送关闭指令给所述进料封闭阀、所述选料阀。
进一步地，所述辅助功能模块包括氧气发生器；所述控制系统包括操作终端和中央处理器，所述操作终端用于给所述中央处理器发送开始送纯氧或停止送纯氧的指令，所述中央处理器用于接收由所述操作终端发送的指令，并用于向所述辅助功能开关发送启动指令或关闭指令，并用于向所述执行进口阀、所述水下出口阀发送开启指令或关闭指令。
进一步地，所述辅助功能模块包括温控发生器，所述温控发生器包括制冷模块和制热模块，所述温控发生器的辅助功能开关包括设于所述制冷模块的制冷开关和设于所述制热模块的制热开关；
所述控制系统包括操作终端和中央处理器，所述操作终端用于给所述中央处理器发送制冷指令或制热指令；所述中央处理器在接收到制冷指令或制热指令时，用于向所述制冷模块或所述制热模块发送指令以控制所述制冷开关或所述制热开关的开启，并用于向所述执行进口阀发送开启指令，并用于向所述水上出口阀和/或所述水下出口阀发送开启指令。
进一步地，所述主管上设有若干主管阀；所述主管与所述支管的连接点为分支点，所述主管在每一所述分支点远离所述风机的一侧均设有所述主管阀。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
(1)使得人们可以利用在养殖实践中累积的先进的经验和科学的养殖方式方法，只需要操作员在控制系统内进行预设或进行实施操作，即可使这些经验和方法可以转化为可量化的操作的数据与标准，从而实现把大部分需要人工操作的工序和流程，交由智能化的养殖系统自动完成；
(2)把传统养殖中用于操作程序独立且操作起来繁琐复杂的单体单功能机，改造集约成了一个智能化的、可实现多种养殖操作的养殖系统；
(3)将有限的设备资源、动力源等进行科学的组合和配置，使该系统不仅能够有序地实现各个养殖操作，由于同一养殖系统可同时支持多种养殖操作，又最大程度地实现了资源共享，真正地达到了节源环保的目标。
附图说明
图1为本发明的智能化水产养殖系统示意图；
图2为本发明的智能化水产养殖系统执行选料称重操作的示意图；
图3为本发明的智能化水产养殖系统执行送料操作的示意图；
图4为本发明的智能化水产养殖系统执行备料操作的示意图；
图5为本发明的智能化水产养殖系统执行备料后投饵操作的示意图；
图6为本发明的智能化水产养殖系统执行直投操作的示意图；
图7为本发明的智能化水产养殖系统执行常规供氧操作的示意图；
图8为本发明的智能化水产养殖系统执行供纯氧操作的示意图；
图9为本发明的水温调节示意图；
图10为本发明的室温调节示意图；
图中：10、储送料模块；11、储料罐；110、选料阀；12、分料器；120、分料阀；13、称重模块；131、进料器；1311、进料封闭阀；132、容料器；133、称重器；141、入风管；142、落料管；151、入风阀；152、落料阀；20、风机；30、管路系统；31、主管；311、主管阀；32、支管；321、执行进口阀；40、执行模块；41、本体；42、水上执行器；420、水上出口阀；421、水上排出管；422、送气管；43、水下执行器；430、水下出口阀；44、执行进管；45、拦料器；50、辅助功能模块；51、氧气发生器；52、温控发生器。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1-10所示，本实施例提供一种智能化水产养殖系统，其包括：
包括储送料模块10、风机20、管路系统30、执行模块40、辅助功能模块50和控制系统；
管路系统30包括主管31和若干由主管31伸出的支管32，储送料模块10与风机20并联式地连接于主管31的一端，即在主管31的一端分出两条支路，两条支路上分别设有储送料模块10和风机20；执行模块40与支管32连接，每一执行模块40对应一养殖池，执行模块40用于将饵料或养殖用介质投送至养殖池水上或水下；执行模块40包括本体41与本体41连接的水上执行器42、水下执行器43，风机20的另一端与辅助功能模块50连接，风机20还与外部大气连通；辅助功能模块50用于提供养殖用介质，本实施例中的养殖用介质为纯氧、低温空气或高温空气；水上执行器42用于在养殖池上方投放饵料，或用于在养殖池上方送出其他养殖用介质，水下执行器43一部分在水上以与本体41连接，另一部分设于水下，以通过水下部分往水中送出养殖用介质，如空气或纯氧等；其中，储送料模块10具有送料开关，辅助功能模块50具有辅助功能开关；支管32与所述本体41之间设有执行进口阀321，水上执行器42具有水上出口阀420，水下执行器43设有水下出口阀430，水下出口阀430同时还是减压阀；水上执行器42、水下执行器43分别具有排出口以用于在养殖池水上或水下排出饵料或养殖用介质；控制系统包括操作终端和中央处理器，操作终端用于操作员输入养殖信息，如：每个养殖池的投饵时间段，每个养殖池的养殖介质送出时间，每个养殖池的打氧时间等，中央处理器与操作终端无线连接(如WIFI或蓝牙等)或有线电连接，中央处理器根据操作终端输入的养殖信息，进行分析，并进行控制信息预设，以在预定时间内控制送料开关、辅助功能开关、执行进口阀321、水上出口阀420和水下出口阀430的开或关。控制系统用于控制该智能化水产养殖系统内的所有阀门及开关的开启或关闭。
具体地，控制系统包括操作终端和中央处理器，中央处理器包括处理模块和数据传输模块，处理模块用于进行数据分析，传输模块用于接收或发送信号。其中，具体如何通过控制系统内的其他阀门或设备实现开关，为本领域常规技术手段，此不赘述。
具体地，需要往养殖池内投饵时，控制系统控制送料开关、指定的执行进口阀321、指定的水上出口阀420打开，从而能够利用风机20提供的风动力，将储送料模块10内的饵料由水上执行器42的排出口投送至指定养殖池；每个养殖池在控制系统的控制下，依次实现投饵，每次投饵由控制系统指定养殖池，即由控制系统指定执行进口阀321、指定水上出口阀420。
具体地，需要往养殖池水上或水下送出养殖用介质时，控制系统控制辅助功能开关、指定的执行进口阀321，指定的水上出口阀420或水下出口阀430打开，从而能够利用风机20提供的风动力，将养殖用介质送由水上执行器42或水下执行器43的排出口送出；
具体地，需要往养殖池内打入空气以进行供氧时，风机20工作，控制系统控制指定的执行进口阀321，指定的水下出口阀430打开，以通过水下执行器43的排出口将空气排入水内，完成打氧操作；本实施例中为了提高打氧效率，在水下执行器43的水下部分设置了若干排气孔，空气由若干排气孔排出，排气孔小孔直径不大于2cm，以提高溶氧效果。
优选地，水下排出管上间隔设有若干排气口以便于提高送氧效率。
需要说明的是，风机20上可以设有风机20控制模块以与控制系统配合，通过控制系统控制风机20的开或关，也可以将风机20设置为常开，在该系统无需执行投饵操作时，可以进行送氧操作或进行其他操作；在其他一些实施例中，当实际养殖中，单个风机20或两个风机20或少数风机20即可辅助完成投饵、送氧或其他辅助功能提高的操作时，风机20还可以通过人工进行开关，由于风机20长期需要使用且风机20数量较少，需要针对风机20的操作的频率不高，不会浪费人力，故而若风机20不设置智能控制，也不影响该系统的整体智能化自动化程度。
本实施例中，操作人员可以基于该智能化水产养殖系统实现以下养殖操作：
投饵操作：操作员在操作终端设置投饵信息，投饵信息一般包括：往哪个养殖池投放饵料，控制系统接收投饵信息后进行分析，控制系统发送开启信号给控制送料开关、指定的执行进口阀321和指定的水上出口阀420，从而能够利用风机20提供的风动力，将储送料模块10内的饵料吹送至送料用管路系统30，并送入指定的执行器，以将饵料通过指定的水上执行器42的排出口送出，完成饵料的指定投送；完成了饵料投送后(由投饵时间或由投饵重量等信息确定)，控制系统控制与此养殖池对应的执行模块40的执行进口阀321、水上出口阀420关闭，以便于进行下一次投饵；
养殖用介质送出操作：操作员在操作终端设置辅助信息，辅助信息一般包括：往哪个养殖池送出养殖用介质，控制系统接收辅助信息后进行分析，控制系统发送开启信号给辅助功能开关、指定的执行进口阀321，指定的水上出口阀420或指定的水下出口阀430，从而能够利用风机20提供的风动力，将养殖用介质送由水上执行器42或水下执行器43的排出口送出。
空气供氧操作：需要往养殖池内打入空气以进行供氧时，风机20工作，控制系统控制指定的执行进口阀321，指定的水下出口阀430打开，以通过水下执行器43的排出口将空气排入水内。
在具体实施的过程中，操作员可以在操作终端上，一次设置上述操作的时间段，控制系统可在预设之间内自动地进行上述操作；当然，在该养养殖系统的基础上，控制系统内也可以导入基于经验和理论的养殖模型，只需要操作员在操作终端输入水产生物的相关信息，即可以分析出相关的养殖模式。
本实施例的智能化水产养殖系统，使得人们可以利用在养殖实践中累积的先进的经验和科学的养殖方式方法，只需要操作员在控制系统内进行预设，即可使这些经验和方法可以转化为可量化的操作的数据与标准，从而实现把大部分需要人工操作的工序和流程，交由智能化的养殖系统自动完成；其次，把传统养殖中用于操作程序独立且操作起来繁琐复杂的单体单功能机，改造集约成了一个智能化的、可实现多种养殖操作的养殖系统；另外，还将有限的设备资源、动力源等进行科学的组合和配置，使该系统不仅能够有序地实现各个养殖操作，由于同一养殖系统可同时支持多种养殖操作，又最大程度地实现了资源共享，真正地达到了节源环保的目标。
关于执行模块40，在上述结构的基础上，本实施例提供了两种执行模块40的实施方式：
第一，为了使得该执行模块40的水上执行器42在进行投饵操作时，饵料能顺利投出，还为了使得能够更高效地利用执行模块40实现水下送氧或其他辅助功能，还为了使得该执行模块40具有备料能力(即先将饵料送至执行模块40进行备料，一定时间以后，再进行投饵操作)，执行模块40的本体41为具有一定容积的料斗，执行模块40还包括用于将料斗与支管32连接的执行进管44；在一些实施例中，执行进管44与支管32可以是分体设置，方便维修更换，在另外一些实施例中，执行进管44与支管32可以是一体管，即主体与主管31间通过一根管进行连接；水上执行器42包括水上排出管421和送气管422，水上排出管421连接于料斗的一端，送气管422一端与执行进管44连接，另一端与水上排出管421连接；水上出口阀420设于水上排出管421；水下执行器43为与料斗另一端连接的水下排出管，水下排出管的一端在使用时用于伸入养殖池的水内，水下出口阀430设于水下排出管；送气管422与执行进管44之间、水下排出管与本体41之间均设有用于阻挡饵料通过的拦料器45，拦料器45的设置，使得保证饵料都只能送入料斗，由水上排出管421排出，避免饵料进入水下排出管或送气管422，影响执行模块40的正常工作。
本实施例中，拦料器45为拦料网，所述送气管422与所述执行进管44的连接口、所述水下排出管与所述料斗的连接口处均设置所述拦料网，拦料网的网孔直径相小于饵料的直径即可；在其他实施例中，拦料器45可以是通过折叠回路等原理实现拦料功能。
优选地，为了使得饵料能够顺畅地由料斗落至水上排出管421，料斗倾斜设置以利用自重实现饵料下落，保证饵料顺畅地落入水上排出管421，水上排出管421与料斗的连接口位于料斗的底端。
在上述结构的基础上，本实施例的养殖系统可以进行备料投饵操作或直接投饵操作。
第二，为了简化养殖模式，为了简化硬件结构，执行模块40包括本体41，还包括分别连接于本体41上的执行进管44、水上排出管421和水下排出管；水上出口阀420设于水上排出管421，水下出口阀430设于水下排出管，水下排出管与本体41的连接口处设有拦料器45，拦料器45用于阻挡饵料进入所述水下排出管。
关于储送料模块10，为了使得该养殖系统更加智能化，以改变“养殖过程中人工需要参与备料人工辅助养殖”的技术现状，针对“养殖场在利用单体单功能的投饵机以进行投饵操作时，需要人工依据每个养殖池的不同需求，选好料型控制好料量，将饵料送至养殖池旁，将饵料导入投饵机料斗，再控制投饵机启动，才能实现投饵操作，而由于人工操作复杂，无可避免会造成养殖差错、事故或意外”的问题，该养殖系统的储送料模块10与控制系统配合，可以实现针对指定养殖池投入指定料型指定料量的功能。
具体地，储送料模块10包括分料器12，还包括设于分料器12上方并用于将饵料传送给分料器12的若干储料罐11、设于分料器12下方并用于接收由分料器12传送的饵料的称重模块13；每一储料罐11与分料器12之间设有选料阀110；称重模块13两侧分别下设有落料管142与入风管141，沿风机20的吹风方向，入风管141、落料管142依次与主管31连接；入风管141上设有入风阀151，落料管142上设有落料阀152；控制系统用于控制选料阀110、入风阀151、落料阀152的开启和关闭；控制系统包括控制终端，当控制终端接收到送料指令时，主控器发送打开指令给选料阀110，发送关闭指令给入风阀151、落料阀152；需要将指定料型指定重量的饵料送至执行模块40时，控制系统先控制指定的选料阀110打开、入风阀151关闭、落料阀152关闭，饵料经过分料器12落至称重模块13后，称重模块13用于称量饵料重量并发送停止送料信号给控制系统，控制系统收到停止送料信号后，控制选料阀110关闭，入风阀151打开，落料阀152打开。
优选地，为了使得称重模块13能够更好地实现称重操作，称重模块13还包括进料器131、容料器132和称重器133，进料器131上端配合分料器12以接收饵料，进料器131下端与容料器132配合以传送饵料，进料器131与容料器132之间设有进料封闭阀1311，称重器133承托容料器132以进行称重；称重器133设有称重感应模块，称重感应模块用于将重量信息发送给控制系统，控制系统用于接收重量信息并进行分析；当重量信息达到预设值时，控制系统发送关闭指令给进料封闭阀1311、选料阀110。
关于辅助功能模块50，如图1、9、10所示，本实施例的辅助功能模块50包括氧气发生器51和温控发生器52，氧气发生器51和温控发生器52以并联的方式与风机20连接。
优选地，为了能够满足更高的供氧需求，辅助功能模块50包括氧气发生器51；控制系统包括操作终端和中央处理器，操作终端用于给中央处理器发送输送纯氧的指令，中央处理器用于接收由操作终端发送的输送纯氧的指令，并依据输送纯氧的指令进行分析并用于向辅助功能开关发送启动指令，并用于向执行进口阀321、水下出口阀430发送开启指令。
优选地，为了使得能够在同一养殖系统内可实现投饵、还可以实现水温的调节，养殖系统还包括温控发生器52，辅助功能模块50包括温控发生器52，温控发生器52包括制冷模块和制热模块，温控发生器52的辅助功能开关包括设于制冷模块的制冷开关和设于制热模块的制热开关；控制系统包括操作终端和中央处理器，操作终端用于给中央处理器发送制冷指令或制热指令；中央处理器用于在接收到制冷指令或制热指令后，向制冷模块或制热模块发送指令以控制制冷开关或制热开关的开启，并向执行进口阀321发送开启指令，并向水上出口阀420和/或水下出口阀430发送开启指令；其中，该系统在具有水温调节功能的同时，利用执行模块40的特殊结构，使得该系统还具有室温调节功能，设计巧妙，能够有效利用系统内资源配置，实现了资源共享，达到了节源环保的目标。
优选地，为了使得每次投饵、送氧或送其他养殖用介质时，介质能够准确地进入指定养殖池对应的支管32内，该智能化水产养殖系统的主管31上还设有若干主管阀311；主管31与支管32的连接点为分支点，主管31在每一分支点远离风机20的一侧均设有主管阀311，每一主管阀311对应一支管32；若沿主管31内风机20送风方向，将养殖池定义为第一养殖池、第二养殖池等，支管32定义为第一支管32、第二支管32等，执行进口阀321定义为第一执行进口阀321、第二执行进口阀321等，相应的则对应的主管阀311分别为第一主管阀311，第二主管阀311，当需要往第一养殖池投送介质时，控制系统控制，第一主管阀311打开，第一执行进口阀321打开，位于第一主管阀311后侧的第二养殖阀关闭，以保证饵料、风、介质等只能进入第一支管32；当需要往第二养殖池内送入饵料、风或其他养殖用介质时，控制原理相似。
如图1所示，本实施例中以具有两个养殖区，每个养殖区内设有若干个养殖池的养殖场为使用场景，以应用智能化水产养殖系统，两个养殖区共用一组储料罐11，每个养殖区配置有一套管路系统30，每条主管31均并联式连接有称重模块13和风机20；在其他一些实施例中，还可以两个养殖区共用储料罐11、称重模块13和风机20。
具体地，本实施例中的分料器12上连接有两条分料管以配合两个称重模块13传送饵料，每条分料管上设有一个分料阀120，分料阀120的开关由控制系统控制。
优选地，本实施例的智能化水产养殖系统还包括监控系统，监控系统包括固设于水下的水温传感器、设于水上的室温传感器、设于水中的水质监控器、设于水中的溶氧传感器等等；监控系统内的监控设备与控制系统的中央处理器可进行信号传输(无线或有线)，中央处理器的数据传输模块接收到的监控情况，处理模块进行处理分析，协助养殖操作；如当水上温度传感器感应到的温度仍未到达在控制终端预设的温度值，则智能化水产养殖系统持续利用水上执行器42对室温进行调节，直到温度达到预设值才停止调温。
在上述结构的基础上，通过硬件软件结合，基于本实施例的智能化水产养殖系统，该系统可以执行以下养殖操作：
(1)如图2所示，选料称重操作：
本实施例中设有4个分别装有不同料型饵料的储料罐11，工作人员在操作终端选定每个养殖池的投饵料型、料量和时间，需要给养殖一区的第一养殖池进行送饵时，中央处理器发送开启指令给指定的选料阀110、分料阀120打开，此时入风阀151与落料阀152关闭，指定料型的饵料经过分料器12落入进料器131，进而落入容料器132，称重器133进行称重。当中央处理器接收到的重量信息达到预设值，则中央处理器先发送关闭信号给进料封闭阀1311，然后再发送关闭信号给选料阀110和分料阀120；当然也可以同时发送关闭信号。
(2)如图3所示，自动送料操作：
由控制系统控制或由人工控制风机20打开，或风机20常开，控制系统控制入风阀151、落料阀152打开，控制进料封闭阀1311关闭，由风机20吹出的风，一路进入主管31，另一路由入风管141(设有入风阀151的管)进入容料器132内，由于落料管142设于入风管141之后(相对于风源而言)，风机20提供动力使得饵料往落料管142(设有落料阀152的管)内移动，进料封闭阀1311关闭以防止容料器132内的饵料回流，保证饵料经由落料管142落入主管31，故而饵料一落入主管31，则受到主管31内的风吹动，将饵料吹往养殖池，即吹往干管的方向。
(3)如图4所示，自动备料操作：
如要往养殖一区的第一养殖池内的料斗内备料，控制系统控制第一主管阀311关闭、第一执行进口阀321打开、水上出口阀420关闭(先不进行投饵)、水下出口阀430打开，第一主管阀311关闭以使得饵料受到第一主管阀311阻挡不会往后方流动，只能流入第一支管32、执行进管44，流入执行进管44的风，一路先分流至送气管422，另一路吹入本体41内，以将饵料送入本体41进行备料，而送气管422内由于设置了拦料器45，饵料不会进入送气管422；由于仍然会有一部分风吹入本体41，吹入本体41上部的风容易导致饵料回流，此时由于水下出口阀430打开，且水下排出管与本体41之间设有拦料器45，水下排出管(即水下执行器43)起到了减压管的作用，吹入本体41内容易造成紊流的风由水下排出管排出，可避免备料时的饵料回流。
(4)如图5所示，在备好料的基础上，进行自动投饵操作：
风机20工作，控制系统控制第一执行进口阀321、水上出口阀420打开，第一主管阀311关闭，入风阀151和落料阀152关闭，此时本体41内的饵料落入水上排出管421，然后受送气管422内的风力吹动，由水上排出口排出饵料，完成投饵操作。
具体的各个阀门的开关时间，依据预设值确定。
(5)如图6所示，直接投饵操作：
风机20工作，控制系统控制指定选料阀110、分料阀120、进料封闭阀1311、入风阀151、落料阀152、执行进口阀321、水上出口阀420打开，指定水下出口阀430、主管阀311关闭；无需进行称重操作，以进行直接投饵。
(6)如图7所示，常规供氧操作：
风机20工作，控制系统控制指定入风阀151、落料阀152、主管阀311、水上出口阀420关闭，控制指定执行进口阀321、水下出口阀430打开，风机20通过与外部大气连通的管路，将外部大气中的空气抽入养殖系统，并将空气送入水下执行器43，由水下排出管的若干排气孔排出，以将空气打入水中，完成供氧。
(7)如图8所示，供纯氧操作：
当水中的溶氧传感器读取的溶氧值低于预设值时，中央处理器接收到溶氧低的信号，中央处理器向氧气发生器51发出工作信号，控制系统控制氧气发生器51的辅助功能开关打开、控制指定风机20、执行进口阀321、水下出口阀430打开，控制指定落料阀152、入风阀151、主管阀311和水上出口阀420关闭；氧气发生器51发生纯氧，从而能够利用风机20、管路系统30和水下执行器43，将纯氧打入水中，提高溶氧；另外，当溶氧传感器读取的溶氧值高于预设值时，控制系统控制指定风机20、氧气发生器51关闭。
(8)如图9所示，水温调节操作：
当水中的水温传感器测量的温度值低于或高于预设值时，中央处理器接收到温度偏低或偏高的信号，中央处理器向温控发生器52中的制热模块或制冷模块发出工作信号，控制系统控制制热开关或制冷开关打开，控制系统控制指定风机20、执行进口阀321、水下出口阀430打开，控制指定落料阀152、入风阀151、主管阀311和水上出口阀420关闭；由风机20抽吸温控发生器52内的热空气或冷空气，从而能够利用风机20、管路系统30和水下执行器43，将热风或冷风打入水中，以调节水温；当水温传感器测量的温度值与预设值相同时，中央处理器接收到温度信号，并向温控发生器52的辅助功能开关发出关闭信号，停止调温。
具体地，如图9所示，控制系统包括主控器和分控器，在实际实施例中，操作终端可设于主控器，也可单独设置，主控器与分控制中均包括中央处理器；每个分控器与一个养殖区域对应，分控器具有以下功能：(1)本控制区域内的所有阀门开关的集中供电及线缆接入；(2)本控制区域内的信息信号的采集，并通过有线或无线的方式转发至中央控制系统；(3)接收、处理及执行来自主控器的命令信息，每个养殖池的水温传感器均与分控器信号传输连接，主控器通过分控器控制水温传感器。
(9)如图10所示，室温调节操作：
当水上的室温传感器测量的温度值低于或高于预设值时，中央处理器接收到温度偏低或偏高的信号，中央处理器向温控发生器52中的制热模块或制冷模块发出工作信号，控制系统控制制热开关或制冷开关打开，控制系统控制指定风机20、执行进口阀321、水上出口阀420打开，控制指定落料阀152、入风阀151、主管阀311和水下出口阀430关闭；由风机20抽吸温控发生器52内的热空气或冷空气，从而能够利用风机20、管路系统30和水上执行器42，将热风或冷风由水上执行器42的排出口排出，以调节室温；当室温传感器测量的温度值与预设值相同时，中央处理器接收到温度信号，并向温控发生器52的辅助功能开关发出关闭信号，停止调温。
(9)自动清洗操作：
当需要清理系统内残留的饵料，以提高系统工作效率时，控制系统控制指定风机20工作，指定如风阀、落料阀152、执行进口阀321、水上出口阀420、水下出口阀430打开，控制相应主管阀311关闭，利用风力，以针对每一执行模块40进行清洗，并同时可针对称重模块13和管路系统30进行清洗。
本实施例的智能化水产养殖系统，利用集成化系统可以实现功能集约式养殖模式，利用一套系统可实现多种养殖操作，相对于传统“人工+多个单体单功能养殖设备”配合的养殖模式而言，具有巨大优势，具体优劣势比对如下表所示：
表1基于智能化水产养殖系统的新型养殖模式与传统养殖模式对照表
另外，本系统还具有以下的独特优势：
(1)通过执行模块40设置了水上执行器42、水下执行器43，并设置了水上出口阀420和水下出口阀430以将两个执行器的工作分开控制，执行模块40通过结合控制系统和其他管路资源等，可以实现往水上或水下送出饵料、空气、氧气、冷风、热风等，在实现投饵功能外、可实现供纯氧、调水温、调室温等功能；还可带温供氧，实现了水温调节与供氧两不误；
(2)革命性的改变了传统调节水温的工艺模式(单池抽水→集中调温→泵回养殖地)，避免了系统运行中交叉感染的可能性；实现了原池控温；
(3)实现任务程序设定与各类监测传感器兼容运行；
(4)实现了个性化控制的目标，只需在控制终端进行预设，或进行实时控制，即可实现每个养殖池投放不同料型料量的饵料，每个养殖池进行不同的投饵、供氧、控温的操作；
(5)节约设备资源，低碳、节能、绿色环保。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种智能化水产养殖系统，其特征在于：
包括储送料模块、风机、管路系统、执行模块、辅助功能模块和控制系统；
所述管路系统包括主管和若干由所述主管伸出的支管，所述储送料模块与所述风机并联式地连接于所述主管的一端，所述执行模块与所述支管连接；所述执行模块包括本体与所述本体连接的水上执行器、水下执行器；所述风机的另一端与所述辅助功能模块连接，所述风机还与外部大气连通；所述辅助功能模块用于提供养殖用介质；
所述储送料模块具有送料开关，所述辅助功能模块具有辅助功能开关；所述支管与所述本体之间设有执行进口阀，所述水上执行器具有水上出口阀，所述水下执行器设有水下出口阀；所述水上执行器、水下执行器分别具有排出口以用于在养殖池水上或水下排出饵料或养殖用介质；
需要往养殖池内投饵时，所述控制系统控制所述送料开关、所述执行进口阀、所述水上出口阀打开，从而能够利用风机提供的风动力，将储送料模块内的饵料由所述水上执行器的排出口投送至指定养殖池；
需要往养殖池水上或水下送出养殖用介质时，所述控制系统控制所述辅助功能开关、所述执行进口阀，所述控制系统控制所述水上出口阀或水下出口阀打开，从而能够利用风机提供的风动力，将养殖用介质送由所述水上执行器或水下执行器的排出口送出；
需要往养殖池内打入空气以进行供氧时，所述控制系统控制所述执行进口阀、所述水下出口阀打开，从而能够利用风机提供过的风动力，将空气通过所述水下执行器排入水内。
2.如权利要求1所述的智能化水产养殖系统，其特征在于，包括：
所述本体为料斗，所述执行模块还包括用于将所述料斗与所述支管连接的执行进管；
所述水上执行器包括水上排出管和送气管，所述水上排出管连接于所述料斗的一端，所述送气管一端与所述执行进管连接，另一端与所述水上排出管连接；所述水上出口阀设于所述水上排出管；所述水下执行器为与所述料斗另一端连接的水下排出管，所述水下出口阀设于所述水下排出管；
所述送气管与所述执行进管之间、所述水下排出管与所述本体之间均设有用于阻挡饵料通过的拦料器。
3.如权利要求2所述的智能化水产养殖系统，其特征在于，包括：
所述拦料器为拦料网，所述送气管与所述执行进管的连接口、所述水下排出管与所述料斗的连接口处均设置所述拦料网。
4.如权利要求3所述的智能化水产养殖系统，其特征在于，包括：
所述料斗倾斜设置，所述水下排出管与所述料斗的连接口位于所述料斗的顶端，所述水上排出管与所述料斗的连接口位于所述料斗的底端。
5.如权利要求1所述的智能化水产养殖系统，其特征在于，包括：
所述执行模块还包括分别连接于所述本体上的执行进管、水上排出管和水下排出管；所述水上出口阀设于所述水上排出管，所述水下出口阀设于所述水下排出管，所述水下排出管与所述本体的连接口处设有拦料器，所述拦料器用于阻挡饵料进入所述水下排出管。
6.如权利要求1-5任一项所述的智能化水产养殖系统，其特征在于，包括：
所述储送料模块包括分料器，还包括设于所述分料器上方并用于将饵料传送给所述分料器的若干储料罐、设于所述分料器下方并用于接收由所述分料器传送的饵料的称重模块；
每一所述储料罐与所述分料器之间设有选料阀；所述称重模块两侧分别下设有落料管与入风管，沿所述风机的吹风方向，所述入风管、所述落料管依次与所述主管连接；所述入风管上设有入风阀，所述落料管上设有落料阀；
需要利用称重模块进行送料称重时，所述控制系统控制所述选料阀打开，控制所述入风阀、落料阀关闭，所述称重模块可发送重量信号给所述控制系统。
7.如权利要求6所述的智能化水产养殖系统，其特征在于：
所述称重模块还包括进料器、容料器和称重器，所述进料器上端配合所述分料器以接收饵料，所述进料器下端与所述容料器配合以传送饵料，所述进料器与所述容料器之间设有进料封闭阀，所述称重器承托所述容料器以进行称重；
所述称重器设有称重感应模块，所述称重感应模块用于将重量信息发送给控制系统，所述控制系统用于接收重量信息并进行分析；需要停止选料称重时，所述控制系统发送关闭指令给所述进料封闭阀、所述选料阀。
8.如权利要求1-5任一项所述的智能化水产养殖系统，其特征在于：
所述辅助功能模块包括氧气发生器；所述控制系统包括操作终端和中央处理器，所述操作终端用于给所述中央处理器发送开始送纯氧或停止送纯氧的指令，所述中央处理器用于接收由所述操作终端发送的指令，并用于向所述辅助功能开关发送启动指令或关闭指令，并用于向所述执行进口阀、所述水下出口阀发送开启指令或关闭指令。
9.如权利要求1-5任一项所述的智能化水产养殖系统，其特征在于：
所述辅助功能模块包括温控发生器，所述温控发生器包括制冷模块和制热模块，所述温控发生器的辅助功能开关包括设于所述制冷模块的制冷开关和设于所述制热模块的制热开关；
所述控制系统包括操作终端和中央处理器，所述操作终端用于给所述中央处理器发送制冷指令或制热指令；所述中央处理器在接收到制冷指令或制热指令时，用于向所述制冷模块或所述制热模块发送指令以控制所述制冷开关或所述制热开关的开启，并用于向所述执行进口阀发送开启指令，并用于向所述水上出口阀和/或所述水下出口阀发送开启指令。
10.如权利要求1-5任一项所述的智能化水产养殖系统，其特征在于：
所述主管上设有若干主管阀；所述主管与所述支管的连接点为分支点，所述主管在每一所述分支点远离所述风机的一侧均设有所述主管阀。
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