CN111436390B - 一种降低TiLV对罗非鱼致死率的温度调控养殖系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低TiLV对罗非鱼致死率的温度调控养殖系统及方法，涉及水产养殖技术领域，解决了由于罗湖病毒(TiLV)传染、病发速度快和死亡率高，给世界上罗非鱼养殖造成巨大经济损失的问题，其技术方案要点是：包括生物传感器、温度传感器、温度调节装置以及处理器模块，所述生物传感器、温度传感器、温度调节装置均与处理器模块通信连接；通过对罗湖病毒进行实时检测，能够及时对养殖池水体进行变温处理，改变病毒复制繁育、滋生的有利条件，从而使病毒纯化，降低了罗非鱼感染罗湖病毒后的致死率。
Description
技术领域
本发明涉及水产养殖技术领域，更具体地说，它涉及一种降低TiLV对罗非鱼致死率的温度调控养殖系统及方法。
背景技术
罗非鱼是全球重要淡水养殖的经济鱼种之一，是发展中国家动物性蛋白质的重要来源。罗非鱼原产非洲，属热带性鱼类，罗非鱼属包括亚种共有100多种。罗非鱼具有生成快、产量高、食性杂、疾病少、繁殖力强等特点。目前，罗非鱼已在我国的广东、广西、海南等热带、亚热带地区集中养殖。然而，近年来泰国、以色列、厄瓜多尔和埃及等国相继暴发与病毒病有关的罗非鱼大量死亡事件，给罗非鱼养殖业造成了重大经济损失。经鉴定，发现引起罗非鱼大量死亡的病原均为罗湖病毒(Tilapia lake virus，TiLV)，是一种负链RNA病毒，基因组由10个独立的基因片段组成。目前，TiLV病毒10个片段编码的病毒蛋白功能均不明确。
已有研究表明，TiLV在24-30℃时是病毒复制、繁育、滋生的有利条件(Fathi etal.,2017)。埃及养殖罗非鱼大量死亡事件显示，2012—2016年的夏季，埃及当地水温在25-30℃时，尼罗罗非鱼中、大规格养殖区出现大量死亡，称为“夏季死鱼事件”，经鉴定感染TiLV。Ferguson等对TiLV感染引起厄瓜多尔罗非鱼养殖区大量死亡进行了调查和研究，在2011年5月(气温27℃)、7月(气温25℃)、11月(气温25℃)和2012年5月(气温27℃)，采集Chitralada品系病鱼样品进行病理切片，结果显示，肝脏和胃肠道为主要病变器官。可见，养殖温度(特别是夏季)是罗非鱼感染罗湖病毒高致死率的重要因素。
2017年5月，我们首次从国内养殖的罗非鱼中检测出该病毒。然而，目前对于在罗非鱼养殖过程中如何通过温度调控防治罗湖病毒病少有研究。且由于罗湖病毒传染、病发速度快和死亡率高，给罗非鱼养殖造成较大损失。因此，如何研究设计一种降低TiLV对罗非鱼致死率的温度调控养殖系统及方法是我们目前迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种降低TiLV对罗非鱼致死率的温度调控养殖系统，通过对罗湖病毒病原体进行实时检测，能够及时对养殖池水体进行变温处理，改变病毒复制繁育、滋生的有利条件，使病毒钝化，从而降低了感染罗湖病毒后的致死率。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种降低TiLV对罗非鱼致死率的温度调控养殖系统，包括生物传感器、温度传感器、温度调节装置以及处理器模块，所述生物传感器、温度传感器、温度调节装置均与处理器模块通信连接；其中，
所述生物传感器，用于对罗非鱼养殖池水体中的罗湖病毒进行检测，并将检测信号传输至处理器模块；
所述温度传感器，用于采集罗非鱼养殖池水体的实时温度值，并将实时温度值传输至处理器模块；
所述处理器模块，用于对所述检测信号进行处理，并根据处理结果控制温度传感器启动；以及，根据初始实时温度值和内置的标准温度值计算出温度调控天数、每天的温度调控度数，并生成相应的温度调控命令；
所述温度调节装置，用于根据所述温度调控命令将罗非鱼养殖池水体的温度升温至标准温度值。
优选的，所述处理器模块包括存储单元、处理单元、第一计算单元、第二计算单元、选择单元；其中，
所述存储单元，储存有罗非鱼养殖池水体的标准温度值；
所述处理单元，用于对检测信号进行信号处理后判断鱼体是否感染罗湖病毒，并根据判断结果生成控制温度传感器启动的启动命令；以及，根据第一计算单元、第二计算单元、选择单元的运算结果生成温度调控命令；
所述第一计算单元，用于根据初始实时温度值和标准温度值计算出温度调控天数；所述温度调控天数的计算公式为下：n≈N＝(T0-T1)/3，n为N值四舍五入后取整数；其中，n为温度调控天数，T0为标准温度值，T1为初始实时温度值，T0-T1为总温度调控值；
所述第二计算单元，用于根据总温度调控值和温度调控天数计算出对应每天的温度调控度数，计算公式如下：
2a1n-(n-1)nd＝2(T0-T1),an＝a1-(n-1)d，a1...an均为正数，d为正整数，a1不大于5；其中，a1为第一天的温度调控度数，an为第n天的温度调控度数；
所述选择单元，用于以d值最小的标准对第二计算单元得出的数据集筛选，并将筛选出的数据组发送至处理单元。
优选的，所述生物传感器、温度传感器均布置在养殖池三分之一至四分之一水深处。
优选的，所述温度调节装置为加热潜水泵、电加热恒温器、热交换器中的一种或多种。
本发明的另一目的是提供一种降低TiLV对罗非鱼致死率的温度调控养殖方法，包括以下步骤：
S1：利用生物传感器对罗非鱼养殖池水体中的罗湖病毒进行检测，并将检测信号传输至处理器模块；
S2：对所述检测信号进行处理，并根据处理结果控制温度传感器启动；
S3：利用温度传感器采集罗非鱼养殖池水体的实时温度值，并将实时温度值传输至处理器模块；
S4：根据初始实时温度值和处理器模块内置的标准温度值计算出温度调控天数、每天的温度调控度数，并生成相应的温度调控命令；
S5：根据所述温度调控命令将罗非鱼养殖池水体的温度升温至标准温度值。
优选的，所述温度调控天数、每天的温度调控度数计算方法具体为：
S41：根据初始实时温度值和标准温度值计算出温度调控天数；所述温度调控天数的计算公式为下：n≈N＝(T0-T1)/3，n为N值四舍五入后取整数；其中，n为温度调控天数，T0为标准温度值，T1为初始实时温度值，T0-T1为总温度调控值；
S42：根据总温度调控值和温度调控天数计算出对应每天的温度调控度数，计算公式如下：
2a1n-(n-1)nd＝2(T0-T1),an＝a1-(n-1)d，a1...an均为正数，d为正整数，a1不大于5；其中，a1为第一天的温度调控度数，an为第n天的温度调控度数；
S43：以d值最小的标准对第二计算单元得出的数据集筛选，并将筛选出的数据组发送至处理单元。
优选的，所述标准温度值T0为35℃。
优选的，所述养殖池温度调控在一天时间内分至少两个阶段进行升温，相邻两个阶段的间隔时间至少为4h。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过对罗湖病毒病原体进行实时检测，能够及时对养殖池水体进行升温处理，改变病毒复制繁育、滋生的有利条件，使病毒纯化，从而降低了感染罗湖病毒后的致死率；通过调控温度值递减的调控方式，快速有效的对罗湖病毒防治做出应急措施，防止鱼体生存环境温度骤变而引发其他疾病，相对稳定的生存环境即可以增加鱼体的抗逆性，也为免疫机制响应提供了有利条件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1中的工作原理图；
图2是本发明实施例2中的流程图。
图中：1、生物传感器；2、温度传感器；3、处理器模块；31、存储单元；32、处理单元；33、第一计算单元；34、第二计算单元；35、选择单元；4、温度调节装置。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
实施例1：一种降低TiLV对罗非鱼致死率的温度调控养殖系统，如图1所示，包括生物传感器1、温度传感器2、温度调节装置4以及处理器模块3，生物传感器1、温度传感器2、温度调节装置4均与处理器模块3通信连接。其中，生物传感器1用于对罗非鱼养殖池水体中的罗湖病毒进行检测，并将检测信号传输至处理器模块3；生物传感器1包括至少一种对罗湖病毒发挥感知作用的生物物质，如：抗体、酶。在本实施例中，生物物质为由罗湖病毒粒子制备的胶体金抗体，一旦养殖池水体有病毒后，生物传感器1就能捕获识别，然后传输信号。温度传感器2用于采集罗非鱼养殖池水体的实时温度值，并将实时温度值传输至处理器模块3。处理器模块3用于对检测信号进行处理，并根据处理结果控制温度传感器2启动；以及，根据初始实时温度值和内置的标准温度值计算出温度调控天数、每天的温度调控度数，并生成相应的温度调控命令。温度调节装置4用于根据温度调控命令将罗非鱼养殖池水体的温度升温至标准温度值。
处理器模块3包括存储单元31、处理单元32、第一计算单元33、第二计算单元34、选择单元35。其中：
存储单元31储存有罗非鱼养殖池水体的标准温度值。
处理单元32用于对检测信号进行信号处理后判断鱼体是否感染罗湖病毒，并根据判断结果生成控制温度传感器2启动的启动命令；以及，根据第一计算单元33、第二计算单元34、选择单元35的运算结果生成温度调控命令。
第一计算单元33用于根据初始实时温度值和标准温度值计算出温度调控天数；温度调控天数的计算公式为下：n≈N＝(T0-T1)/3，n为N值四舍五入后取整数；其中，n为温度调控天数，T0为标准温度值，T1为初始实时温度值，T0-T1为总温度调控值。
第二计算单元34用于根据总温度调控值和温度调控天数计算出对应每天的温度调控度数，计算公式如下：
2a1n-(n-1)nd＝2(T0-T1),an＝a1-(n-1)d，a1...an均为正数，d为正整数，a1不大于5；其中，a1为第一天的温度调控度数，an为第n天的温度调控度数。
选择单元35用于以d值最小的标准对第二计算单元34得出的数据集筛选，并将筛选出的数据组发送至处理单元32。
在本实施例中，生物传感器1、温度传感器2均布置在养殖池三分之一至四分之一水深处。
在本实施例中，温度调节装置4为加热潜水泵、电加热恒温器、热交换器中的一种或多种。
实施例2：一种降低TiLV对罗非鱼致死率的温度调控养殖方法，如图1与图2所示，包括以下步骤：
S1：利用生物传感器1对罗非鱼养殖池水体中的罗湖病毒进行检测，并将检测信号传输至处理器模块3。
S2：对检测信号进行处理，并根据处理结果控制温度传感器2启动。
S3：利用温度传感器2采集罗非鱼养殖池水体的实时温度值，并将实时温度值传输至处理器模块3。
S4：根据初始实时温度值和处理器模块3内置的标准温度值计算出温度调控天数、每天的温度调控度数，并生成相应的温度调控命令。
S5：根据温度调控命令将罗非鱼养殖池水体的温度升温至标准温度值。
温度调控天数、每天的温度调控度数计算方法具体为：
S41：根据初始实时温度值和标准温度值计算出温度调控天数；温度调控天数的计算公式为下：n≈N＝(T0-T1)/3，n为N值四舍五入后取整数；其中，n为温度调控天数，T0为标准温度值，T1为初始实时温度值，T0-T1为总温度调控值。
S42：根据总温度调控值和温度调控天数计算出对应每天的温度调控度数，计算公式如下：
2a1n-(n-1)nd＝2(T0-T1),an＝a1-(n-1)d，a1...an均为正数，d为正整数，a1不大于5；其中，a1为第一天的温度调控度数，an为第n天的温度调控度数。
S43：以d值最小的标准对第二计算单元34得出的数据集筛选，并将筛选出的数据组发送至处理单元32。
标准温度值T0为35℃。病毒在25-30度快速繁殖，因此在养殖池水体中检测到病毒后，需要将水体提高温度到35℃，使病毒钝化，抑制了病毒的复制。
养殖池温度调控在一天时间内分至少两个阶段进行升温，相邻两个阶段的间隔时间至少为4h。
工作原理：通过对罗湖病毒病原体进行实时检测，能够及时对养殖池水体进行变温处理，改变病毒复制繁育、滋生的有利条件，使病毒纯化，从而降低了感染罗湖病毒后的致死率；通过调控温度值递减的调控方式，快速有效的对罗湖病毒防治做出应急措施，防止鱼体生存环境温度骤变而引发其他疾病，相对稳定的生存环境即可以增加鱼体的抗逆性，也为免疫机制响应提供了有利条件。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (6)
1.一种降低TiLV对罗非鱼致死率的温度调控养殖系统，其特征是：包括生物传感器(1)、温度传感器(2)、温度调节装置(4)以及处理器模块(3)，所述生物传感器(1)、温度传感器(2)、温度调节装置(4)均与处理器模块(3)通信连接；其中，
所述生物传感器(1)，用于对罗非鱼养殖池水体中的罗湖病毒进行检测，并将检测信号传输至处理器模块(3)；
所述温度传感器(2)，用于采集罗非鱼养殖池水体的实时温度值，并将实时温度值传输至处理器模块(3)；
所述处理器模块(3)，用于对所述检测信号进行处理，并根据处理结果控制温度传感器(2)启动；以及，根据初始实时温度值和内置的标准温度值计算出温度调控天数、每天的温度调控度数，并生成相应的温度调控命令；
所述温度调节装置(4)，用于根据所述温度调控命令将罗非鱼养殖池水体的温度升温至标准温度值；
所述处理器模块(3)包括存储单元(31)、处理单元(32)、第一计算单元(33)、第二计算单元(34)、选择单元(35)；其中，
所述存储单元(31)，储存有罗非鱼养殖池水体的标准温度值；
所述处理单元(32)，用于对检测信号进行信号处理后判断鱼体是否感染罗湖病毒，并根据判断结果生成控制温度传感器(2)启动的启动命令；以及，根据第一计算单元(33)、第二计算单元(34)、选择单元(35)的运算结果生成温度调控命令；
所述第一计算单元(33)，用于根据初始实时温度值和标准温度值计算出温度调控天数；所述温度调控天数的计算公式为下：n≈N＝(T0-T1)/3，n为N值四舍五入后取整数；其中，n为温度调控天数，T0为标准温度值，T1为初始实时温度值，T0-T1为总温度调控值；
所述第二计算单元(34)，用于根据总温度调控值和温度调控天数计算出对应每天的温度调控度数，计算公式如下：
2a1n-(n-1)nd＝2(T0-T1),an＝a1-(n-1)d，a1...an均为正数，d为正整数，a1不大于5；其中，a1为第一天的温度调控度数，an为第n天的温度调控度数；
所述选择单元(35)，用于以d值最小的标准对第二计算单元(34)得出的数据集筛选，并将筛选出的数据组发送至处理单元(32)。
2.根据权利要求1所述的一种降低TiLV对罗非鱼致死率的温度调控养殖系统，其特征是：所述生物传感器(1)、温度传感器(2)均布置在养殖池三分之一至四分之一水深处。
3.根据权利要求1所述的一种降低TiLV对罗非鱼致死率的温度调控养殖系统，其特征是：所述温度调节装置(4)为加热潜水泵、电加热恒温器、热交换器中的一种或多种。
4.一种降低TiLV对罗非鱼致死率的温度调控养殖方法，其特征是：包括以下步骤：
S1：利用生物传感器(1)对罗非鱼养殖池水体中的罗湖病毒进行检测，并将检测信号传输至处理器模块(3)；
S2：对所述检测信号进行处理，并根据处理结果控制温度传感器(2)启动；
S3：利用温度传感器(2)采集罗非鱼养殖池水体的实时温度值，并将实时温度值传输至处理器模块(3)；
S4：根据初始实时温度值和处理器模块(3)内置的标准温度值计算出温度调控天数、每天的温度调控度数，并生成相应的温度调控命令；
S5：根据所述温度调控命令将罗非鱼养殖池水体的温度升温至标准温度值；
所述温度调控天数、每天的温度调控度数计算方法具体为：
S41：根据初始实时温度值和标准温度值计算出温度调控天数；所述温度调控天数的计算公式为下：n≈N＝(T0-T1)/3，n为N值四舍五入后取整数；其中，n为温度调控天数，T0为标准温度值，T1为初始实时温度值，T0-T1为总温度调控值；
S42：根据总温度调控值和温度调控天数计算出对应每天的温度调控度数，计算公式如下：
2a1n-(n-1)nd＝2(T0-T1),an＝a1-(n-1)d，a1...an均为正数，d为正整数，a1不大于5；其中，a1为第一天的温度调控度数，an为第n天的温度调控度数；
S43：以d值最小的标准对第二计算单元(34)得出的数据集筛选，并将筛选出的数据组发送至处理单元(32)。
5.根据权利要求4所述的一种降低TiLV对罗非鱼致死率的温度调控养殖方法，其特征是：所述标准温度值T0为35℃。
6.根据权利要求4所述的一种降低TiLV对罗非鱼致死率的温度调控养殖方法，其特征是：所述养殖池温度调控在一天时间内分至少两个阶段进行升温，相邻两个阶段的间隔时间至少为4h。
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| CN202010312986.1A CN111436390B (zh) | 2020-04-20 | 2020-04-20 | 一种降低TiLV对罗非鱼致死率的温度调控养殖系统及方法 |
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2020
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Non-Patent Citations (1)
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| 《Nanoparticle-based lateral flow biosensor for visual detection of fish nervous necrosis virus amplification products》;Toubanaki, DK；Margaroni, M；Karagouni;《MOLECULAR AND CELLULAR PROBES》;20150331;第29卷(第3期);第158-166页 * |
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