CN110531044A - 智能水产养殖管理系统和管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水产养殖管理技术领域，具体涉及智能水产养殖管理系统和管理方法，系统包括服务器和多个养殖水生动物的水箱，水箱一一对应有用户终端，用户终端通过服务器与水箱进行通信，水箱包括水质检测模块、通信模块和控制模块，方法包括S100检测水箱中的水质数据并给水质数据添加时间信息，将添加了时间信息的水质数据发送至服务器；S200通过服务器对在前水质数据与在后水质数据作减法运算得到变化值，当变化值大于预存的参照数据时，通过服务器向用户终端发送通知信号。本发明及时提醒用户水质的变化，便于用户对水箱内的水进行处理或更换，避免用户通过水的颜色或气味判断水质的滞后性。

Description

智能水产养殖管理系统和管理方法

技术领域

本发明涉及水产养殖管理技术领域，具体涉及智能水产养殖管理系统和管理方法。

背景技术

水产食物消耗量的增长促进了水产养殖业的发展，让水产养殖的规模不断扩大。为了营造安全的水产养殖环境，水产养殖的水质管理十分重要。水产养殖的水质要素为溶解氧浓度、水温、pH、氨浓度、氮化合物浓度、亚硝酸盐浓度和浊度等。另一方面，水质也会受到鱼类排泄物和食物残渣腐败等的污染。水产养殖的水质污染是从根本上阻止水产养殖发展的难题，所以连续监控水质状况并及时改善水质是水产养殖的重点工作。

然而，在水产养殖场的管理中难以保持水的质量，因为难以依赖于经验知识或在实际领域中应用专家知识。即使水质差，管理者或用户也几乎没有办法知道，普遍通过查看水的颜色以及气味进行判断，此时水质已经很糟糕了，并且难以及时改善水质差的水池的状况，除非对水产养殖场的水进行整体更换。

还由于不同种类水生动物所需的生长环境不同，更增加了水生动物养殖管理的难度。因此，为水产养殖场的多种水生动物提供管理信息，为短期用户提供指导等信息，并以定制方式测量水质的技术是非常必要的。

发明内容

本发明意在提供一种智能水产养殖管理系统，以在水质数据异常时及时通知用户。

本方案中的智能水产养殖管理系统，包括服务器和多个养殖水生动物的水箱，所述水箱一一对应有用户终端，所述用户终端通过服务器与水箱进行通信，所述水箱包括水质检测模块、通信模块和控制模块，所述水质检测模块用于检测水箱的水质数据，所述控制模块获取水质数据并添加时间信息，所述控制模块控制通信模块将添加了时间信息的水质数据发送至服务器，所述服务器将相邻的在前水质数据与在后水质数据相减得到变化值，所述服务器在变化值大于预存的参照数据时向用户终端发送通知信号。

本方案的有益效果是：通过检测模块对养殖水生动物水箱的水质数据进行检测，并由控制模块加上时间信息，然后将相邻的两个水质数据相减得到变化值，即相邻两个水质数据的差值，当差值大于参照数据时通知用户，即水质变化较大时，及时提醒用户水质的变化，便于用户对水箱内的水进行处理或更换，避免用户通过水的颜色或气味判断水质的滞后性。

进一步，所述服务器包括处理模块和计算模块，所述水箱还包括标签模块，所述标签模块向水质数据添加种类标签，所述控制模块将获取的具有种类标签的水质数据通过通信模块发送至服务器，所述处理模块用于获取具有种类标签的水质数据并发送至计算模块，所述计算模块用于计算种类标签相同的水质数据的平均值，所述处理模块将水质数据与平均值进行对比，所述处理模块在水质数据超过平均值时向用户终端发送通知信号。

有益效果是：通过计算模块计算同一种类水生动物的水质数据的平均值，并在任一水质数据超过平均值时，通知用户，方便用户对某个水箱或某种水生动物的水质进行监测，让用户及时监测到单个水箱或单种水生动物的水质。

进一步，所述处理模块将水质数据中超过平均值的数据项作为风险因素，所述处理模块将风险因素的具体参数值作为缺陷因子，所述通知信号包括水箱信息、水质数据的风险因素、风险因素对应的缺陷因子和水生动物信息。

有益效果是：当某种水质数据异常时作为风险因素，并将风险因素对应的缺陷音讯发送至用户，方便用户及时找到引起水质变化的原因。

进一步，所述服务器还包括存储模块，所述存储模块用于存储与水箱一一对应的用户的联系信息，所述处理模块获取联系信息并将通知信号发送至用户终端。

有益效果是：将用户的联系信息存储至存储模块，将通知信息通过联系信息发送至水箱对应的用户处，方便用户监管自己的水箱。

进一步，所述水箱还包括摄像模块，所述摄像模块用于拍摄水生动物的活动图像，所述控制模块控制通信模块将活动图像发送至服务器，所述处理模块获取活动图像并识别活动图像中的风险因素。

有益效果是：通过摄像模块对水箱内水生动物的活动图像进行拍摄，并由处理模块识别活动图像中的风险因素，活动图像反馈的信息更直接，风险因素获取更及时。

在上述智能水产养殖管理系统的基础上还提供了智能水产养殖管理方法，包括以下内容：

S100，检测水箱中的水质数据并给水质数据添加时间信息，所述水质数据包括PH值、温度值、溶解氧量、浊度和总溶解固体中的至少一种，将添加了时间信息的水质数据发送至服务器；

S200，通过服务器对在前水质数据与在后水质数据作减法运算得到变化值，当变化值大于预存的参照数据时，通过服务器向用户终端发送通知信号。

本方案的有益效果是：将水箱内的水质数据发送至服务器，由服务器计算相邻水质数据间的变化值，并在变化值较大时向用户终端发送通知信号，及时提醒用户水质的变化，便于用户对水箱内的水进行处理或更换，避免用户通过水的颜色或气味判断水质的滞后性。

进一步，在检测到水质数据时，由水箱给水质数据添加种类标签，通过服务器对同一种类标签的水质数据求平均值，由服务器将同一种类标签的水质数据与平均值进行对比，当水质数据超过平均值时，由服务器向用户终端发送通知信号，通过服务器将超过平均值的数据项作为风险因素、风险因素对应的数据值作为缺陷因子，结合水箱信息和水生动物信息作为通知信息。

有益效果是：将每个水箱的水质数据添加种类标签，便于对同一种类水生动物养殖时的水质数据进行归类，从每类水质数据中获取异常的数据，并将异常的数据作为风险因素，将风险因素及对应的缺陷因子发送至客户，方便用户监控每类水生动物养殖时的水质数据，突出同类别水生动物养殖时的水质数据异常。

进一步，通过服务器获取与水箱一一对应的用户的联系信息后发送通知信号。

有益效果是：将每个水箱对应到用户进行通知信号的发送，减少发送至用户的数据量。

进一步，所述内容S100中，获取水箱内水生动物的活动图像发送至服务器，由服务器识别活动图像中的风险因素。

有益效果是：从水箱内水生动物的活动图像识别风险因素，更直观及时。

进一步，将水质数据根据种类标签分别进行存储。

有益效果是：将同种水生动物的水质数据进行存储，提高同一类别数据的可比性。

附图说明

图1为本发明实施例一的智能水产养殖管理系统的示意性框图；

图2为本发明实施例一的智能水产养殖管理方法的流程框图；

图3为本发明实施例二的智能水产养殖管理系统中水箱的纵向剖面图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明。

说明书附图中的附图标记包括：水箱1、滑块2、第一压簧3、换水孔4、支管5、排水管6、拉绳7、撑板8、第二压簧9、注水泵10。

实施例一

智能水产养殖管理系统，如图1所示：包括服务器和多个养殖水生动物的水箱，服务器可用现有的PC机，水箱一一对应有用户终端，每个水箱养殖不同的水生动物，如草鱼、鲫鱼和鲈鱼等，用户终端可用现有的智能手机，用户终端通过服务器与水箱进行通信。

水箱包括水质检测模块、通信模块、控制模块和摄像模块，水质检测模块用于检测水箱的水质数据，水质数据包括PH值、温度值、溶解氧量、浊度和总溶解固体，水质检测模块包括PH-BTA型号的PH值传感器、PT100型号的温度传感器、KDS-25B型号的溶氧传感器、TP-ZD-1型号的浊度传感器和TDH-5031型号的总溶解固体测试器，控制模块获取水质数据并添加时间信息，控制模块可用现有C8051F120单片机，时间信息可用控制模块内部时钟进行度量，控制模块控制通信模块将添加了时间信息的水质数据发送至服务器，通信模块可用现有XPW100100B-01网络模块，服务器将相邻的在前水质数据与在后水质数据相减得到变化值，如在前水质数据的时间信息为九点十分，在后水质数据得到时间信息为九点二十分，服务器在变化值大于预存的参照数据时向用户终端发送通知信号，参照数据可以是各个数据允许的变动值，如PH值允许的变动值为0.2。

服务器包括处理模块和计算模块，水箱还包括标签模块，标签模块向水质数据添加种类标签，种类标签可以是水生动物种类名或水生动物种类编号，如草鱼或0012，控制模块将获取的具有种类标签的水质数据通过通信模块发送至服务器，处理模块用于获取具有种类标签的水质数据并发送至计算模块，处理模块可用现有海思品牌的SOC芯片，计算模块用于计算种类标签相同的水质数据的平均值，计算模块将同一类水生动物在多个水箱内的同一类数据求和后除以数据数量的平均值，处理模块将水质数据与平均值进行对比，即水质数据中同一类数据与其平均值进行对比，处理模块在水质数据超过平均值时向用户终端发送通知信号。

处理模块将水质数据中超过平均值的数据项作为风险因素，如某个水箱的PH值超过平均值，处理模块将风险因素的具体参数值作为缺陷因子，如PH值的参数值7.8为缺陷因子，通知信号包括水箱信息、水质数据的风险因素、风险因素对应的缺陷因子和水生动物信息，如养殖0012水生动物的A水箱的PH值为7.8。

服务器还包括存储模块，存储模块可用现有的TF卡，存储模块用于存储与水箱一一对应的用户的联系信息，每个水箱对应一个用户，联系信息可以是用户的手机号码或邮箱地址，处理模块获取联系信息并将通知信号发送至用户终端。

摄像模块用于拍摄水生动物的活动图像，摄像模块可用现有TCD1209D型号的图像传感器，控制模块控制通信模块将活动图像发送至服务器，处理模块获取活动图像并识别活动图像中的风险因素，如通过识别活动图像中的水生动物浮出水面判断溶解氧量减少，通过活动图像中颜色的对比判断水的浊度不符合要求。

在上述智能水产养殖管理系统的基础上，本实施例一还提供了智能水产养殖管理方法，如图2所示，包括以下内容：

S100，通过水质检测模块检测水箱中的水质数据，由控制模块获取水质数据发送至标签模块，让标签模块给水质数据添加种类标签，并由控制模块获取水质数据时给水质数据添加时间信息，水质数据包括PH值、温度值、溶解氧量、浊度和总溶解固体中的至少一种，由通信模块将添加了时间信息的水质数据发送至服务器，通过摄像模块获取水箱内水生动物的活动图像并由通信模块发送至服务器，由服务器的处理模块识别活动图像中的风险因素；

S200，将处理模块获取的水质数据根据种类标签分别存储至存储模块，通过处理模块对同一类水生动物的在前水质数据与在后水质数据作减法运算得到变化值，当变化值大于预存的参照数据时，通过服务器的处理模块向用户终端发送通知信号，通过服务器的计算模块对同一种类标签的水质数据求平均值，由服务器将同一种类标签的水质数据与平均值进行对比，当水质数据超过平均值时，通过处理模块获取存储模块中与水箱一一对应的用户的联系信息后发送通知信号，由服务器的处理模块向用户终端发送通知信号，通过服务器的处理模块将超过平均值的数据项作为风险因素、风险因素对应的数据值作为缺陷因子，结合水箱信息和水生动物信息作为通知信息。

本实施例一对养殖水生动物水箱的水质数据进行检测，并给水质数据加上时间信息，然后将相邻的两个水质数据相减得到变化值，即相邻两个水质数据的差值，当差值大于参照数据时通知用户，即水质变化较大时，及时提醒用户水质的变化，便于用户对水箱内的水进行处理或更换，避免用户通过水的颜色或气味判断水质的滞后性，且对同一类水生动物的水质数据求平均值，向用户发送任一水箱的水质数据超过平均值的通知信息，方便用户对某个水箱或某种水生动物的水质进行监测，让用户及时监测到单个水箱或单种水生动物的水质，让水生动物集中养殖更智能，无需一直关注着水箱的情况。

实施例二

与实施例一的区别是，水箱1还包括紧急模块，当用户收到通知信息而无法前往水箱1处查看时，通信模块接收用户终端的紧急处理信号，控制模块获取紧急处理信号并控制紧急模块对水箱1的底层水体进行换水。

如图3所示，紧急模块包括注水泵10和电磁阀，控制模块控制连接电磁阀，控制模块控制连接注水泵10，注水泵10的注水口位于水箱1的顶部处，水箱1的内底上开设有多个换水孔4，换水孔4直径小于水生动物的尺寸，换水孔4内螺纹连接有支管5，支管5与换水孔4内壁间套设有橡胶圈，支管5连接有排水管6，排水管6与支管5一体成型，电磁阀安装在排水管6上，在水箱1内底上开设有一滑槽，滑槽位于换水孔4之间的间隙上，滑槽内滑动配合有两个滑块2，滑块2上焊接有与滑槽形状匹配的凸棱，例如滑槽内腔成T形，凸棱的外形也成T形，滑块2的长度等于水箱1的宽度，滑块2位于滑槽的两端部处，滑块2上开设有通孔，滑块2间卡接有第一压簧3，第一压簧3抵着滑块2接触水箱1的侧壁，滑块2的相对立的侧面上均粘接有拉绳7，拉绳7可用现有透明的钓鱼线，拉绳7贯穿过位于水箱1内底中间位置的换水孔4，拉绳7贯穿排水管6并伸出排水管6，排水管6的出口端处安装有撑板8，撑板8底面与底面间卡接有第二压簧9，第二压簧9抵着撑板8遮挡住排水管6，拉绳7伸出排水管6的端部粘接在撑板8上。

当用户收到通知信息而无法及时前往水箱1查看时，由通信模块接收用户终端的紧急处理信号，控制模块获取紧急处理信号并控制电磁阀打开排水管6，同时，控制模块控制注水泵10向水箱1注水，水箱1中的水体底层从换水孔4经支管5后从排水管6排出，从排水管6流出的底层水向下冲击撑板8，撑板8向下移动，撑板8在底层水重力作用下压缩第二压簧9，撑板8向下拉动拉绳7，拉绳7将两块滑块2向中间拉动，滑块2向中间挤压第一压簧3，滑动沿滑槽移动并刮动到水箱1的内底，撑板8的长度能够刮到整个水箱1的内底，搅动底层水中的沉淀物，让沉淀物能够随底层水一起排走，避免水箱1内底无法清洗干净，滑块2移动过程中通孔能够透水，减小滑块2移动的阻力，同时滑块2在调节水质过程中移动还能将水箱1底部的水生动物赶走，减少水生动物的滞留，当底层水排完后，撑板8在第二压簧9恢复形变的过程中复位，滑块2在第一压簧3恢复形变的过程中复位，

由于排水管6排出的底层水量不稳定，撑板8受力也不恒定，撑板8能够反复地上下移动，从而让滑块2反复地刮到水箱1的内底，将水箱1内底的沉淀物排除更干净，拉绳7虽然穿过了电磁阀，又钓鱼线较细又具有一定的韧性，所以，钓鱼线不会影响电磁阀的工作，钓鱼线在电磁阀打开时不会受到挤压，也能够拉动。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.智能水产养殖管理系统，包括服务器和多个养殖水生动物的水箱，所述水箱一一对应有用户终端，所述用户终端通过服务器与水箱进行通信，其特征在于：所述水箱包括水质检测模块、通信模块和控制模块，所述水质检测模块用于检测水箱的水质数据，所述控制模块获取水质数据并添加时间信息，所述控制模块控制通信模块将添加了时间信息的水质数据发送至服务器，所述服务器将相邻的在前水质数据与在后水质数据相减得到变化值，所述服务器在变化值大于预存的参照数据时向用户终端发送通知信号。

2.根据权利要求1所述的智能水产养殖管理系统，其特征在于：所述服务器包括处理模块和计算模块，所述水箱还包括标签模块，所述标签模块向水质数据添加种类标签，所述控制模块将获取的具有种类标签的水质数据通过通信模块发送至服务器，所述处理模块用于获取具有种类标签的水质数据并发送至计算模块，所述计算模块用于计算种类标签相同的水质数据的平均值，所述处理模块将水质数据与平均值进行对比，所述处理模块在水质数据超过平均值时向用户终端发送通知信号。

3.根据权利要求2所述的智能水产养殖管理系统，其特征在于：所述处理模块将水质数据中超过平均值的数据项作为风险因素，所述处理模块将风险因素的具体参数值作为缺陷因子，所述通知信号包括水箱信息、水质数据的风险因素、风险因素对应的缺陷因子和水生动物信息。

4.根据权利要求2所述的智能水产养殖管理系统，其特征在于：所述服务器还包括存储模块，所述存储模块用于存储与水箱一一对应的用户的联系信息，所述处理模块获取联系信息并将通知信号发送至用户终端。

5.根据权利要求3所述的智能水产养殖管理系统，其特征在于：所述水箱还包括摄像模块，所述摄像模块用于拍摄水生动物的活动图像，所述控制模块控制通信模块将活动图像发送至服务器，所述处理模块获取活动图像并识别活动图像中的风险因素。

6.智能水产养殖管理方法，其特征在于，包括以下内容：

S100，检测水箱中的水质数据并给水质数据添加时间信息，所述水质数据包括PH值、温度值、溶解氧量、浊度和总溶解固体中的至少一种，将添加了时间信息的水质数据发送至服务器；

S200，通过服务器对在前水质数据与在后水质数据作减法运算得到变化值，当变化值大于预存的参照数据时，通过服务器向用户终端发送通知信号。

7.根据权利要求6所述的智能水产养殖管理方法，其特征在于：在检测到水质数据时，由水箱给水质数据添加种类标签，通过服务器对同一种类标签的水质数据求平均值，由服务器将同一种类标签的水质数据与平均值进行对比，当水质数据超过平均值时，由服务器向用户终端发送通知信号，通过服务器将超过平均值值的数据项作为风险因素、风险因素对应的数据值作为缺陷因子，结合水箱信息和水生动物信息作为通知信息。

8.根据权利要求6所述的智能水产养殖管理方法，其特征在于：通过服务器获取与水箱一一对应的用户的联系信息后发送通知信号。

9.根据权利要求7所述的智能水产养殖管理方法，其特征在于：所述内容S100中，获取水箱内水生动物的活动图像发送至服务器，由服务器识别活动图像中的风险因素。

10.根据权利要求8所述的智能水产养殖管理方法，其特征在于：将水质数据根据种类标签分别进行存储。