CN110542750A - 水产养殖水质智能检测控制方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水产养殖管理技术领域，具体涉及水产养殖水质智能检测控制方法与系统，系统包括相互间进行无线通信的养殖端子系统和后台端子系统，养殖端子系统包括水质检测模块、控制模块、通信模块、水质调节模块和学习模块，后台端子系统包括判断模块和处理模块，方法包括S100通过养殖端子系统检测水源的水质数据并发送至后台端子系统；S200由后台端子系统判断水质数据，当水质数据不符合水产养殖要求时，由后台端子系统向养殖端子系统发送调节信息；S300，通过养殖端子系统接收后台端子系统的调节信息，由养殖端子系统根据调节信息对水质进行调节。本发明避免因养殖人员自身经验差带来的误判断，自动检测并调节水质，水质的调节更及时。

Description

水产养殖水质智能检测控制方法与系统

技术领域

本发明涉及水产养殖管理技术领域，具体涉及水产养殖水质智能检测控制方法与系统。

背景技术

水产品随着城市化进程加快需求量越来越大，水产养殖应运而生，水产养殖是在人为控制下繁殖、培育和收获水生动植物的生产活动，因水生动植物以水位媒介进行生活生长，水源对水产养殖显得尤为重要。

水生动植物在水里生长时，水生动植物的呼吸、排泄以及喂食均在水中进行，水源的水质会受因水生动植物生长而发生变化，如含氧量降低、温度升高和二氧化碳含量增加等，水质变化后会影响水生动植物的生长，尤其是水生动物，严重时会导致水生动物死亡。

发明内容

本发明意在提供一种水产养殖水质智能检测控制方法与系统，以及时改善水产养殖时的水质。

本方案中的水产养殖水质智能检测控制系统，包括相互间进行无线通信的养殖端子系统和后台端子系统，所述养殖端子系统包括水质检测模块、控制模块、通信模块、水质调节模块和学习模块，所述后台端子系统包括判断模块和处理模块，所述水质检测模块用于检测水源的水质数据，所述控制模块获取水质数据并控制通信模块发送至后台端子系统，所述处理模块用于获取水质数据发送至判断模块，所述判断模块用于判断水质数据是否符合水产养殖要求，所述判断模块在水质数据不符合水产养殖要求时向处理模块发送调节信号，所述处理模块根据调节信号向养殖端子系统发送调节信息，所述控制模块通过通信模块获取调节信息并控制水质调节模块对水质进行调节，所述学习模块用于记录调节信息和对应的水质数据。

本方案的有益效果是：将检测的水质数据发送至后台端子系统进行判断，无需养殖人员自己判断，避免因养殖人员自身经验差带来的误判断，自动检测并调节水质，水质的调节更及时，并记录调节信息和水质数据，追溯性更强。

进一步，还包括中继子系统，所述后台端子系统通过中继子系统与养殖端子系统交互信息。

有益效果是：通过中继子系统进行信息交互，提高信息传输的稳定性。

进一步，所述水质调节模块包括水箱、多个投喂装置和多个充气管，所述水箱内设有多个隔离板，所述隔离板将水箱隔离开形成多个副箱，所述水箱位于两端部处的任一副箱作为空余的备用箱，所述投喂装置位于隔离板的两侧，所述充气管位于隔离板的两侧，所述控制模块在喂食和充气时控制隔离板同一侧的投喂装置喂食和充气管充气。

有益效果是：在水箱的同一侧喂食和充气，能够训练水生动物的条件反射，引导水生动物在同一位置进食，水生动物的集中程度更高。

进一步，所述隔离板底部设有升降机构，所述控制模块控制升降机构带动隔离板上升或下降，在隔离板下降时，所述控制模块控制下降的隔离板朝向备用箱一侧的投喂装置喂食和充气管充气。

有益效果是：降下隔离板能够让副箱内的水流入备用箱内，又在隔离板朝向备用箱一侧喂食和充气，能够引导水生动物随着水进入备用箱内，而水生动物较为集中，能够快速引导走水生动物，同时水生动物主动随水流走，不会损伤水生动物的身体引起死亡。

进一步，所述副箱的内底上开设有多个换水孔，所述换水孔内连接有支管，所述支管连接有排水管，所述排水管上设有电磁阀，所述控制模块控制连接电磁阀。

有益效果是：在副箱内的鱼游走后从底部放水，水底层的杂质物不会沾附到内壁上，且只需水自身的动力即可排水，节省动力。

进一步，所述处理模块获取水质数据和调节信息发送至养殖端子系统，所述控制模块通过通信模块获取调节信息及对应的水质数据进行存储，所述控制模块获取水质检测模块的水质数据后与存储的水质数据进行匹配，当匹配成功时，所述控制模块获取调节信息进行水质调节。

有益效果是：在调节水质过程中，学习水质调节过程，并在水质异常时自动进行水质调节，水质调节更及时，更智能。

基于水产养殖水质智能检测控制系统，本发明还提供了水产养殖水质智能检测控制方法，包括以下内容：

S100，通过养殖端子系统检测水源的水质数据并发送至后台端子系统；

S200，由后台端子系统判断水质数据是否符合水产养殖的要求，当水质数据不符合水产养殖要求时，由后台端子系统向养殖端子系统发送调节信息；

S300，通过养殖端子系统接收后台端子系统的调节信息，由养殖端子系统根据调节信息对水质进行调节，让养殖端子系统记录调节信息及对应的水质数据，当养殖端子系统再次检测到水质数据时，由养殖端子系统将检测到的水质数据与记录的水质数据进行匹配，当匹配成功时，由养殖端子系统获取调节信息进行水质调节。

本方案的有益效果是：采集水产养殖时的水质数据并由后台端子系统判断，在水质数据异常时，由后台端子系统向养殖端子系统发送水质的调节信息，由养殖端子系统进行水质调节并对水质的调节过程进行学习，无需养殖人员长时间观察并判断，避免养殖人员的经验欠缺造成的判断错误，水质的调节更及时，学习后自动调节，更智能。

进一步，所述内容S100中，将养殖端子系统的水箱通过隔离板分隔成多个副箱，将位于两端部处的任一副箱作为空余的备用箱，在隔离板的两侧上设置投喂装置，在隔离板的两侧上设置充气管，在喂食和充气时，让位于隔离板同一侧的投喂装置进行喂食和让充气管进行充气。

有益效果是：在多个副箱的同一侧进行喂食和充气，能够训练养殖的水生动物的条件反射，充气时增加水中溶解的氧气量，让水生动物能够在觅食时游至同一位置处，方便通过喂食和充气集中水生动物。

进一步，在调节水质时，由养殖端子系统控制相邻于备用箱的隔离板下降，让相邻于备用箱的副箱中的水流入备用箱中，隔离板下降时，由养殖端子系统控制下降的隔离板朝向备用箱一侧的投喂装置喂食和充气管充气，将相邻于备用箱的副箱内的水生动物通过食物和充气引导入备用箱内，在相邻于备用箱的副箱内水生动物完全引导走后，将相邻于备用箱的副箱内的水放干形成新的备用箱，依次对未放水的其他副箱进行水生动物的引导，完成对水箱水质的调节。

有益效果是：在调节水质时，将隔离板降下，副箱内的水能够流入备用箱内，同时在备用箱内一侧喂食和充气，由于隔离板向下移动，将水生动物从副箱内随着水流从水的上层引导入备用箱，不会让下层水中的沉淀物也被带入备用箱内，对副箱进行换水，保持水质的良好，同时不会在放水时对水生动物造成身体上的损伤，减少因换水造成的水生动物死亡。

进一步，通过养殖端子系统控制每个副箱的内底上的电磁阀打开进行放水，让副箱中底层的水通过内底上的换水孔流走。

有益效果是：在副箱内的鱼游走后从底部放水，水底层的杂质物不会沾附到内壁上，且只需水自身的动力即可排水，节省动力。

附图说明

图1为本发明实施例一水产养殖水质智能检测控制系统的示意性框图；

图2为本发明实施例一水产养殖水质智能检测控制系统中水箱的纵向剖面图；

图3为本发明实施例二水产养殖水质智能检测控制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、副箱2、备用箱3、充气管4、料箱5、出料口6、隔离板7、换水孔8、支管9、排水管10、齿条11、齿轮12、滑块13、第一压簧14、撑板15、第二压簧16、拉绳17。

水产养殖水质智能检测控制系统，如图1所示：包括相互间进行无线通信的养殖端子系统、中继子系统和后台端子系统，后台端子系统通过中继子系统与养殖端子系统交互信息，中继子系统可以是现有的网络路由器。

养殖端子系统包括水质检测模块、控制模块、通信模块、水质调节模块和学习模块，后台端子系统包括判断模块和处理模块。

水质检测模块用于检测水源的水质数据，水质数据包括PH值、溶解氧量和温度，水质检测模块包括PH-BTA型号的PH值传感器、KDS-25B型号的溶氧传感器和PT100型号的温度传感器，PH值传感器信号连接控制模块，溶氧传感器信号连接控制模块，温度传感器信号连接控制模块，控制模块可用现有C8051F120单片机，控制模块获取水质数据并控制通信模块发送至后台端子系统，通信模块可用现有XPW100100B-01网络模块，处理模块用于获取水质数据发送至判断模块，处理模块可用海思品牌的SOC芯片，判断模块用于判断水质数据是否符合水产养殖要求，判断水质数据是否符合养殖要求时，判断模块将水质数据与预存的数据阈值进行对比，将水质数据控制在符合养殖要求的范围内，如水质数据中的PH值位于6.9-7.2范围内，判断模块在水质数据不符合水产养殖要求时向处理模块发送调节信号，处理模块根据调节信号向养殖端子系统发送调节信息，控制模块通过通信模块获取调节信息并控制水质调节模块对水质进行调节，水质调节模块包括加热装置、降温装置和通气装置，控制模块控制连接加热装置，加热装置可用现有的加热管，控制模块控制加热管通电即可进行加热，降温装置可通过加入冰水进行，降温装置包括存储冰水的水盒和水盒上的电磁阀，控制模块控制电磁阀通电打开加入冰水，通气装置可用现有的气泵，控制模块控制气泵充气即可，如开关三极管连通或断开电源，控制模块控制加热管和气泵连通或断开电源、以及电磁阀通电的技术为现有技术，在此不赘述，控制模块控制连接降温装置，控制模块控制连接通气装置，调节信息可以是升温度数、降温度数和通气时间。

处理模块获取水质数据和调节信息发送至养殖端子系统，控制模块通过通信模块获取调节信息及对应的水质数据进行记录，学习模块用于记录调节信息和对应的水质数据，控制模块获取水质检测模块的水质数据后与存储的水质数据进行匹配，当匹配成功时，所述控制模块获取调节信息进行水质调节。

如图2所示，水质调节模块包括水箱1、多个投喂装置和多个充气管4，水箱1内底上安装有多个能够伸缩的隔离板7，水箱1内底上隔离板7升降处粘接有密封橡胶圈，隔离板7将水箱1隔离开形成多个副箱2，本实施例一以三个隔离板7将水箱1隔成四个副箱2为例，水箱1位于两端部处的任一副箱2作为空余的备用箱3，本实施例一以左侧端部的副箱2为备用箱3为例，备用箱3在正常养殖时为空，在隔离板7的顶部处两侧分别安装投喂装置，投喂装置包括料箱5，料箱5通过支架固定在水箱1外侧壁上，料箱5跨越两个副箱2，料箱5设置两个分别对准隔离板7两侧的出料口6，出料口6上安装电控阀门，电控阀门由控制模块控制进行打开和关闭，在隔离板7的顶部处两侧分别安装充气管4，控制模块在喂食和充气时控制隔离板7同一侧的投喂装置喂食和充气管4充气，例如左侧端部的副箱2为备用箱3，让隔离板7右侧的投喂装置喂食和充气管4充气。

隔离板7底部安装有升降机构，升降机构包括电机、齿轮12和齿条11，电机具有输出轴，齿轮12键连接在输出轴上，齿轮12与齿条11啮合，齿条11顶部焊接在隔离板7底部上，控制模块控制升降机构带动隔离板7上升或下降，在隔离板7下降时，控制模块控制下降隔离板7朝向备用箱3一侧的投喂装置喂食和充气管4充气，在副箱2的内底上开设有多个换水孔8，换水孔8内螺纹连接有支管9，支管9与换水孔8内壁件具有橡胶圈，支管9连接有排水管10，即多根支管9均连接入排水管10，排水管10上安装有电磁阀，控制模块控制连接电磁阀。

在上述水产养殖水质智能检测控制系统的基础上，本实施例一还提供了水产养殖水质智能检测控制方法，包括以下内容：

S100，通过养殖端子系统检测的水质检测模块水源的水质数据，并由通信模块将水质数据发送至后台端子系统；

S200，由后台端子系统的处理模块获取水质数据发送至判断模块，由判断模块判断水质数据是否符合水产养殖的要求，当水质数据不符合水产养殖要求时，由后台端子系统的处理模块向养殖端子系统发送调节信息；

S300，通过养殖端子系统的通信模块接收后台端子系统的调节信息，由养殖端子系统的控制模块根据调节信息对水质进行调节，让养殖端子系统的学习模块记录调节信息及对应的水质数据，当养殖端子系统再次检测到水质数据时，由养殖端子系统的控制模块将检测到的水质数据与记录的水质数据进行匹配，当匹配成功时，由养殖端子系统的控制模块获取调节信息进行水质调节。

在内容S100中，将养殖端子系统的水箱1通过隔离板7(三个隔离板7)分隔成多个副箱2(四个副箱2)，将位于两端部处的任一副箱2作为空余的备用箱3，以左侧的第一个副箱2为备用箱3，在隔离板7的两侧上设置投喂装置，在隔离板7的两侧上设置充气管4，充气管4由气泵充入空气，在喂食和充气时，将位于隔离板7同一侧的投喂装置喂食和充气管4充气，本实施例一将隔离板7右侧的投喂装置和充气管4打开。

本实施例一中，在调节水质时，由养殖端子系统的控制模块控制相邻于备用箱3的电机启动，电机带动齿轮12转动，齿轮12带动齿条11下移，齿条11带动隔离板7下降至两侧水平面相平时停止，让相邻于备用箱3的副箱2中的水流入备用箱3中，隔离板7下降时，由养殖端子系统控制下降的隔离板7朝向备用箱3一侧(即左侧)的投喂装置喂食和充气管4充气，将相邻于备用箱3的副箱2内的水生动物通过食物和充气引导入备用箱3内，在相邻于备用箱3的副箱2内水生动物完全引导走后，若水生动物进入备用箱3后水变少了，可以新加入清水，将相邻于备用箱3的副箱2内的水放干形成新的备用箱3，即左侧第二幅箱形成了新的备用箱3，将新的备用箱3清理后，在对下一个副箱2进行水质调节时，控制模块控制左侧第二块隔离板7下降，然后控制模块控制隔离板7位于该新的备用箱3一侧的投喂装置进行喂食和充气管4进行充气，如此反复，依次对未水质调节的其他副箱2进行水生动物的引导，完成对水箱1水质的调节，将备用箱3从左往右依次移动，直至备用箱3移动至最右侧的副箱2处完成所以副箱2的水质调节，通过养殖端子系统控制每个副箱2的内底上的电磁阀打开进行放水，让副箱2中底层的水通过内底上的换水孔8流走。

由于备用箱3初始时无水，隔离板7下降后副箱2内的水从顶层先流入备用箱3内，让备用箱3内具有一定的水源，先流入的水源能够在水生动物游入时缓冲其冲击力，不损伤水生动物，又因水生动物在水顶层的喂食条件反射和对流动水源的趋向性，水生动物会在隔离板7降低后随水流入备用箱3内，所以能够引导水生动物进入备用箱3内。

本实施例一由养殖端子系统进行水质调节并对水质的调节过程进行学习，无需养殖人员长时间观察并判断，避免养殖人员的经验欠缺造成的判断错误，水质的调节更及时，学习后自动调节，更智能，同时，能够训练养殖的水生动物的条件反射，让水生动物能够在觅食时游至同一位置处，方便通过喂食和充气集中水生动物，将水生动物从副箱2内随着水流从水的上层引导入备用箱3，不会让下层水中的沉淀物也被带入备用箱3内，对副箱2进行换水，保持水质的良好，同时不会在放水时对水生动物造成身体上的损伤，减少因换水造成的水生动物死亡。

实施例二

与实施例一的区别是，如图3所示，副箱2的内底上开设有条状的滑槽，本实施例二仅绘制一个副箱2作为示意，滑槽位于换水孔8之间的间隙上，滑槽内滑动配合有两个滑块13，滑块13朝向滑槽一侧焊接有凸棱，凸棱的外形与滑槽内腔的形状相同，例如凸棱外形成T形，滑槽内腔成T形，滑块13的长度等于副箱2的宽度，滑块13位于滑槽的两端部处，滑块13上开设有通孔，滑块13间卡接有第一压簧14，第一压簧14抵着滑块13接触副箱2的侧壁，滑块13的相对立的侧面上均粘接有拉绳17，拉绳17可用现有透明的钓鱼线，拉绳17贯穿过位于副箱2内底中间位置的换水孔8，拉绳17贯穿排水管10并伸出排水管10，排水管10的出口端处安装有撑板15，撑板15底面与底面间卡接有第二压簧16，第二压簧16抵着撑板15遮挡住排水管10，拉绳17伸出排水管10的端部粘接在撑板15上。

在调节水质时，从排水管10流出的污水向下冲击撑板15，撑板15在污水重力作用下压缩第二压簧16，撑板15向下移动，撑板15向下拉动拉绳17，拉绳17将两块滑块13向中间拉动，滑块13向中间挤压第一压簧14，滑动沿滑槽移动并刮动到副箱2的内底，撑板15的长度能够刮到整个副箱2的内底，搅动污水中的沉淀物，让沉淀物能够随污水一起排走，避免副箱2内底无法清洗干净，滑块13移动过程中通孔能够透水，减小滑块13移动的阻力，同时滑块13在调节水质过程中移动还能将副箱2底部的水生动物赶走，减少水生动物的滞留，当污水排完后，撑板15在第二压簧16恢复形变的过程中复位，滑块13在第一压簧14恢复形变的过程中复位，

由于排水管10排出的污水量不稳定，撑板15受力也不恒定，撑板15能够反复地上下移动，从而让滑块13反复地刮到副箱2的内底，将副箱2内底的沉淀物排除更干净，拉绳17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.水产养殖水质智能检测控制系统，其特征在于：包括相互间进行无线通信的养殖端子系统和后台端子系统，所述养殖端子系统包括水质检测模块、控制模块、通信模块、水质调节模块和学习模块，所述后台端子系统包括判断模块和处理模块，所述水质检测模块用于检测水源的水质数据，所述控制模块获取水质数据并控制通信模块发送至后台端子系统，所述处理模块用于获取水质数据发送至判断模块，所述判断模块用于判断水质数据是否符合水产养殖要求，所述判断模块在水质数据不符合水产养殖要求时向处理模块发送调节信号，所述处理模块根据调节信号向养殖端子系统发送调节信息，所述控制模块通过通信模块获取调节信息并控制水质调节模块对水质进行调节，所述学习模块用于记录调节信息和对应的水质数据。

2.根据权利要求1所述的水产养殖水质智能检测控制系统，其特征在于：还包括中继子系统，所述后台端子系统通过中继子系统与养殖端子系统交互信息。

3.根据权利要求1所述的水产养殖水质智能检测控制系统，其特征在于：所述水质调节模块包括水箱、多个投喂装置和多个充气管，所述水箱内设有多个隔离板，所述隔离板将水箱隔离开形成多个副箱，所述水箱位于两端部处的任一副箱作为空余的备用箱，所述投喂装置位于隔离板的两侧，所述充气管位于隔离板的两侧，所述控制模块在喂食和充气时控制隔离板同一侧的投喂装置喂食和充气管充气。

4.根据权利要求3所述的水产养殖水质智能检测控制系统，其特征在于：所述隔离板底部设有升降机构，所述控制模块控制升降机构带动隔离板上升或下降，在隔离板下降时，所述控制模块控制下降的隔离板朝向备用箱一侧的投喂装置喂食和充气管充气。

5.根据权利要求4所述的水产养殖水质智能检测控制系统，其特征在于：所述副箱的内底上开设有多个换水孔，所述换水孔内连接有支管，所述支管连接有排水管，所述排水管上设有电磁阀，所述控制模块控制连接电磁阀。

6.根据权利要求1所述的水产养殖水质智能检测控制系统，其特征在于：所述处理模块获取水质数据和调节信息发送至养殖端子系统，所述控制模块通过通信模块获取调节信息及对应的水质数据进行存储，所述控制模块获取水质检测模块的水质数据后与存储的水质数据进行匹配，当匹配成功时，所述控制模块获取调节信息进行水质调节。

7.水产养殖水质智能检测控制方法，其特征在于，包括以下内容：

S100，通过养殖端子系统检测水源的水质数据并发送至后台端子系统；

S200，由后台端子系统判断水质数据是否符合水产养殖的要求，当水质数据不符合水产养殖要求时，由后台端子系统向养殖端子系统发送调节信息；

S300，通过养殖端子系统接收后台端子系统的调节信息，由养殖端子系统根据调节信息对水质进行调节，让养殖端子系统记录调节信息及对应的水质数据，当养殖端子系统再次检测到水质数据时，由养殖端子系统将检测到的水质数据与记录的水质数据进行匹配，当匹配成功时，由养殖端子系统获取调节信息进行水质调节。

8.根据权利要求6所述的水产养殖水质智能检测控制方法，其特征在于：所述内容S100中，将养殖端子系统的水箱通过隔离板分隔成多个副箱，将位于两端部处的任一副箱作为空余的备用箱，在隔离板的两侧上设置投喂装置，在隔离板的两侧上设置充气管，在喂食和充气时，让位于隔离板同一侧的投喂装置进行喂食和让充气管进行充气。

9.根据权利要求8所述的水产养殖水质智能检测控制方法，其特征在于：在调节水质时，由养殖端子系统控制相邻于备用箱的隔离板下降，让相邻于备用箱的副箱中的水流入备用箱中，隔离板下降时，由养殖端子系统控制下降的隔离板朝向备用箱一侧的投喂装置喂食和充气管充气，将相邻于备用箱的副箱内的水生动物通过食物和充气引导入备用箱内，在相邻于备用箱的副箱内水生动物完全引导走后，将相邻于备用箱的副箱内的水放干形成新的备用箱，依次对未放水的其他副箱进行水生动物的引导，完成对水箱水质的调节。

10.根据权利要求6所述的水产养殖水质智能检测控制方法，其特征在于：通过养殖端子系统控制每个副箱的内底上的电磁阀打开进行放水，让副箱中底层的水通过内底上的换水孔流走。