CN111183946A - 一种用于深远海养殖鱼类行为研究与监测的实验系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于海水养殖技术领域，特别涉及一种用于深远海养殖鱼类行为研究与监测的实验系统。包括设备控制室、造浪机室、行为监测室、消波池、调温池、图像采集系统、LED灯、流速仪及数据存储器，其中造浪机室和消波池分别设置于行为监测室的两端；调温池连接在消波池和造浪机室之间，调温池内设有加热装置；图像采集系统设置于行为监测室上，用于采集行为监测室内实验鱼的行为信息，LED灯悬挂于行为监测室的上方；流速仪设置于行为监测室内；数据存储器用于存储图像采集系统采集的鱼类行为信息；设备控制室内设有终端控制装置。本发明用于监测模拟深远海养殖条件下，即不同强度波浪条件，以及不同光谱、光照强度、温度条件下实验鱼的行为及其变化，依据监测记录信息。

Description

一种用于深远海养殖鱼类行为研究与监测的实验系统
技术领域
本发明属于海水养殖技术领域，特别涉及一种用于深远海养殖鱼类行为研究与监测的实验系统。
背景技术
目前，我国的海水鱼类养殖主要有池塘、网箱和陆基工厂化等养殖模式，养殖区域主要位于滩涂和近海海域，由于养殖区域布局不合理，养殖密度过大，以及过多的饵料和投入品，造成养殖生物病害，环境污染严重。就现有的深远海养殖技术体系中，无论是网箱还是养殖工船等装备设计及建造可以解决困扰多年的抗风浪、避风浪等问题，凸显的问题是养殖鱼能否在深远海网箱或养殖工船中正常生长、规避损耗、保证正常的成活。了解和预测养殖鱼在强风浪海况下，在剧烈摇摆的船舱里的行为特性，以及养殖鱼规避不适宜水环境的行为特性就成为构建养殖系统、养殖设施设计和优化，以及建立深远海养殖技术工艺所必需。因此，急需一种用于深远海养殖鱼类行为研究与监测的实验系统。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于深远海养殖鱼类行为研究与监测的实验系统，用于监测不同强度波浪条件下，以及不同光谱、光照强度、温度条件下实验鱼的行为及其变化，依据监测记录信息。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于深远海养殖鱼类行为研究与监测的实验系统，包括：
行为监测室，用于放入实验鱼；
造浪机室，设置于所述行为监测室的一端，所述造浪机室内布设造浪机，按设定强度制造波浪，并推送至所述行为监测室内；
图像采集系统，设置于所述行为监测室上，用于采集所述行为监测室内实验鱼的行为信息，并且发送至数据存储器内；
LED灯，悬挂于所述行为监测室的上方；
流速仪，设置于所述行为监测室内，用于监测实验过程中的水流流速变化；
消波池，设置于所述行为监测室的另一端，用以消除波浪；
调温池，连接在所述消波池和所述造浪机室之间，所述调温池内设有调温装置；
数据存储器，用于存储所述图像采集系统采集的鱼类行为信息；
设备控制室，其内设有终端控制装置，所述终端控制装置用于控制所述造浪机、LED灯及调温装置。
所述行为监测室内设有若干水流相通的分隔室。
相邻两个所述分隔室之间设有带孔隔板。
各所述分隔室内均设有所述图像采集系统、流速仪及LED灯。
所述行为监测室的上方设置灯光支架，所述灯光支架上悬挂所述LED灯，所述LED灯的光谱和光照强度可调。
所述图像采集系统包括侧面可移动摄像装置和正面可移动摄像装置，其中侧面可移动摄像装置设置于行为监测室侧面的侧面摄像支架上；所述正面可移动摄像装置设置于行为监测室上方的上面摄像支架上；
所述消波池内布设有六角蜂窝斜板填料。
所述消波池与所述行为监测室和所述调温池之间及所述造浪机室与所述行为监测室和所述调温池之间均设有带孔隔板。
所述行为监测室内的水流为单向水流，依次经过所述消波池和所述调温池后进入造浪机室内，形成循环水流。
本发明的优点及有益效果是：
1.本发明利用造浪机制造不同强度波浪环境模拟自然海况，由此观察记录实验鱼的行为特征及其变化，对深远海养殖过程中养殖鱼应对不同强度波浪环境的行为变化做出预判，以期建立适宜的养殖技术工艺。
2.本发明采用正面及侧面摄像设备，多角度采集实验鱼行为信息，自动存储并应用鱼类行为分析软件分析鱼类行为变化。
3.本发明采用LED灯作为实验照明光源，模拟自然环境下不同水层光谱和光照强度。
4.本发明采用六角蜂窝斜板填料作为消浪材料，材料成本低，消浪效果佳。
5.本发明采用与行为监测室同等水体的调温池进行温度控制，以保持实验过程中水温的稳定，避免温度波动对实验结果产生影响。
附图说明
图1为本发明用于深远海养殖鱼类行为研究与监测的实验系统的结构示意图；
图2为本发明中六角蜂窝斜板填料的结构示意图。
图中：1为设备控制室；2为造浪机室；3为行为监测室；4为消波池；5为调温池；6为侧面可移动摄像装置；7为正面可移动摄像装置；8为LED灯；9为侧面摄像支架；10为流速仪；11为数据存储器；12为上面摄像支架；13为灯光支架；14为六角蜂窝斜板填料。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如图1所示，本发明提供的一种用于深远海养殖鱼类行为研究与监测的实验系统，包括：设备控制室1、造浪机室2、行为监测室3、消波池4、调温池5、图像采集系统、LED灯8、流速仪10及数据存储器11，其中行为监测室3用于放入实验鱼；造浪机室2设置于行为监测室3的一端，造浪机室2内布设造浪机，按设定强度制造波浪，并推送至行为监测室3内；消波池4设置于行为监测室3的另一端，用以消除波浪；调温池5连接在消波池4和造浪机室2之间，调温池5内设有调温装置；图像采集系统设置于行为监测室3上，用于采集行为监测室3内实验鱼的行为信息，并且发送至数据存储器11内，数据存储器11用于存储图像采集系统采集的鱼类行为信息；LED灯8悬挂于行为监测室3的上方；流速仪10设置于行为监测室3内，用于监测实验过程中的水流流速变化；设备控制室1内设有终端控制装置，终端控制装置用于控制造浪机、LED灯8及调温装置，可设定和自动控制波浪强度、温度、光谱、光照强度等。
行为监测室3内设有若干水流相通的分隔室，以便实验分组，相邻两个分隔室之间设有带孔隔板。各分隔室内均设有图像采集系统、流速仪10及LED灯8。行为监测室3的上方设置灯光支架13，灯光支架13上悬挂LED灯8，LED灯8的光谱和光照强度可调。设置多处流速仪10，可实时监测实验过程中的流速变化。实验用水由造浪机室2经过行为监测室单一流向消波池4。
图像采集系统包括侧面可移动摄像装置6和正面可移动摄像装置7，其中侧面可移动摄像装置6设置于行为监测室3侧面的侧面摄像支架9上；正面可移动摄像装置7设置于行为监测室3上方的上面摄像支架12上；
如图1-2所示，消波池4内布设有六角蜂窝斜板填料14，以消除波浪。
如图1所示，消波池4与行为监测室3和调温池5之间及造浪机室2与行为监测室3和调温池5之间均设有带孔隔板，行为监测室3内的水流为单向水流，依次经过消波池4和调温池5后进入造浪机室2内，形成循环水流。调温池5内的实验用水可按设定实验温度进行调温，而后流入造浪机室2；数据存储器11存储侧面可移动摄像装置6和正面可移动摄像装置7采集的鱼类行为信息。
本发明提供的一种用于深远海养殖鱼类行为研究与监测的实验系统，其养殖鱼类行为研究与监测的实验包括以下几个步骤：
步骤一、设备控制室1内的控制终端设定实验水温、并完成调温调光；
步骤二、确定实验光谱和光照强度，并依据设定调试布设于行为监测室3上方灯光支架13上的LED灯8；
步骤三、将实验鱼放入行为监测室3内；
步骤四、设定波浪强度并启动造浪机室2内的造浪机制造波浪；
步骤五、开启侧面可移动摄像装置6和正面可移动摄像装置7，信号采集至数据存储器11中；
步骤六、通过设置于行为监测室3中的多处流速仪10测定水流速度；
步骤七、消波池4中的六角蜂窝斜板填料14将波浪消除；
步骤八、调温池5内安装的调温装置按设定温度对实验水体进行调温处理；
步骤九、实验水流依次通过造浪机室2、行为监测室3、消波池4、调温池5，最后回到造浪机室2内，为单一方向水流。所有记录信息汇总至电脑中，通过相关分析软件对实验鱼行为进行系统分析。
本发明的工作原理是：
利用造浪机制造不同强度波浪环境模拟自然海况；采用正面及侧面摄像设备，多角度采集实验鱼行为信息，自动存储并应用鱼类行为分析软件分析鱼类行为变化；采用LED灯作为实验照明光源，模拟自然环境下不同水层光谱和光照强度；采用六角蜂窝斜板填料作为消浪材料；采用与行为监测室同等水体的调温池进行温度控制，以保持实验过程中水温的稳定，避免温度波动对实验结果产生影响。将造浪机室、行为监测室、消波池、调温池依次连接构成一种用于深远海养殖鱼类行为研究与监测的实验系统。
实施例一
本发明在烟台开发区一个养殖企业的实验车间构建系统，依据本发明所设计的鱼类行为监测实验系统，首先建设一个20*6*2.5立方米的长方形水泥池，纵向两端用格栅分别分割出两个4*6*2.5立方米池子，分别作为造浪机室2和消波池4，造浪机室2的外侧设8平方米设备控制室1，造浪机室2的水泥池安置造浪机一台，造浪机室2与消波池1之间建纵向水泥墙，分割为行为监测室3(3*12*2.5立方米)和调温池5(3*12*2.5立方米)，行为监测室3通过横向格栅将其分割为三个3*4*2.5立方米的实验单元，行为监测室3设置侧面摄像支架9和上面摄像支架12，其上分别装有六个侧面可移动摄像装置6及六个正面可移动摄像装置7；同时，水泥池上方悬挂灯光支架13并设置三盏LED灯8，在水泥池纵轴线中央格栅前方分别设置三台流速仪10。消波池4中沿水流方向顺向布设六角蜂窝斜板填料14，调温池5中设置连接设备控制终端的温控探头和调温设备。
本发明利用造浪机制造不同强度波浪环境模拟自然海况；采用正面及侧面摄像设备，多角度采集实验鱼行为信息，自动存储并应用鱼类行为分析软件分析鱼类行为变化；采用LED灯作为实验照明光源，模拟自然环境下不同水层光谱和光照强度；采用六角蜂窝斜板填料作为消浪材料；采用与行为监测室同等水体的调温池进行温度控制，以保持实验过程中水温的稳定，避免温度波动对实验结果产生影响。
本发明用于监测模拟深远海养殖条件下，即不同强度波浪条件，以及不同光谱、光照强度、温度条件下实验鱼的行为及其变化，依据监测记录信息。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于深远海养殖鱼类行为研究与监测的实验系统，其特征在于，包括：
行为监测室(3)，用于放入实验鱼；
造浪机室(2)，设置于所述行为监测室(3)的一端，所述造浪机室(2)内布设造浪机，按设定强度制造波浪，并推送至所述行为监测室(3)内；
图像采集系统，设置于所述行为监测室(3)上，用于采集所述行为监测室(3)内实验鱼的行为信息，并且发送至数据存储器(11)内；
LED灯(8)，悬挂于所述行为监测室(3)的上方；
流速仪(10)，设置于所述行为监测室(3)内，用于监测实验过程中的水流流速变化；
消波池(4)，设置于所述行为监测室(3)的另一端，用以消除波浪；
调温池(5)，连接在所述消波池(4)和所述造浪机室(2)之间，所述调温池(5)内设有调温装置；
数据存储器(11)，用于存储所述图像采集系统采集的鱼类行为信息；
设备控制室(1)，其内设有终端控制装置，所述终端控制装置用于控制所述造浪机、LED灯(8)及调温装置。
2.根据权利要求1所述的用于深远海养殖鱼类行为研究与监测的实验系统，其特征在于，所述行为监测室(3)内设有若干水流相通的分隔室。
3.根据权利要求2所述的用于深远海养殖鱼类行为研究与监测的实验系统，其特征在于，相邻两个所述分隔室之间设有带孔隔板。
4.根据权利要求2所述的用于深远海养殖鱼类行为研究与监测的实验系统，其特征在于，各所述分隔室内均设有所述图像采集系统、流速仪(10)及LED灯(8)。
5.根据权利要求4所述的用于深远海养殖鱼类行为研究与监测的实验系统，其特征在于，所述行为监测室(3)的上方设置灯光支架(13)，所述灯光支架(13)上悬挂所述LED灯(8)，所述LED灯(8)的光谱和光照强度可调。
6.根据权利要求1所述的用于深远海养殖鱼类行为研究与监测的实验系统，其特征在于，所述图像采集系统包括侧面可移动摄像装置(6)和正面可移动摄像装置(7)，其中侧面可移动摄像装置(6)设置于行为监测室(3) 侧面的侧面摄像支架(9)上；所述正面可移动摄像装置(7)设置于行为监测室(3)上方的上面摄像支架(12)上。
7.根据权利要求1所述的用于深远海养殖鱼类行为研究与监测的实验系统，其特征在于，所述消波池(4)内布设有六角蜂窝斜板填料(14)。
8.根据权利要求1所述的用于深远海养殖鱼类行为研究与监测的实验系统，其特征在于，所述消波池(4)与所述行为监测室(3)和所述调温池(5)之间及所述造浪机室(2)与所述行为监测室(3)和所述调温池(5)之间均设有带孔隔板。
9.根据权利要求1所述的用于深远海养殖鱼类行为研究与监测的实验系统，其特征在于，所述行为监测室(3)内的水流为单向水流，依次经过所述消波池(4)和所述调温池(5)后进入造浪机室(2)内，形成循环水流。
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