CN111727925A - 一种用于水产养殖的氧含量智能监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于水产养殖的氧含量智能监测装置，包括壳体和主体，主体设置在壳体内，所述主体包括前端容纳腔和后端容纳腔，前端容纳腔和后端容纳腔为对称结构，所述前端容纳腔包括安装结构、控制系统和供电系统，所述安装结构内设置有撞击触发装置和检测装置，所述控制系统控制检测装置运作，所述供电系统为控制系统供电，本发明采用自动游动检测和被动游动检测两种方式，通过高密度养殖塘内鱼虾的游动，对检测装置的撞击，从而触发检测装置对当前水域的氧气含量进行检测，根据实际的养殖情况，将所检测到的水质情况存储并上传至用户远程操作端，方便随时查询，并且可以在水质情况超出所设定的安全阈值时发出警报。
Description
技术领域
本发明涉及水产养殖技术领域，尤其涉及一种用于水产养殖的氧含量智能监测装置。
背景技术
农业是第一生产力，从古至今，农业一直受到人们的关注，随着科技不断的发展，农业进入信息化时代，各类高科技产品投入农业生产中。
水产养殖有粗养、精养和高密度精养等方式。粗养是在中、小型天然水域中投放苗种，完全靠天然饵料养成水产品，如湖泊水库养鱼和浅海养贝等。精养是在较小水体中用投饵、施肥方法养成水产品，如池塘养鱼、网箱养鱼和围栏养殖等。高密度精养是采用流水、控温、增氧和投喂优质饵料等方法，在小水体中进行高密度养殖，从而获得高产的水产品。在进行水产养殖时，特别是高密度养殖过程中，养殖塘中的水质以及氧气含量对鱼虾的生长十分重要，水中的含氧量会影响养殖物的健康状况，若含氧量不足极有可能会使养殖水产品死亡。
大部分养殖场主在育苗养殖中的水质检测、水氧含量、虾苗大小监测等过程基本全靠人工经验完成，无明确养殖标准，因此需要对养殖塘鱼虾生长环境的水质和水中氧气含量进行检测，保障鱼虾有充分的氧气，避免缺氧死亡。
申请号为201710127202.6的中国发明专利公开了一种水质检测装置及智能鱼缸，在该发明中，水质传感器周期性监测待测水体的水质，当发现水质不符合规定指标时，及时通知用户作相应处理，从而将水质维持在一个稳定水平，具有良好的水质管理效果，避免水质的较大波动引发鱼儿的健康问题，减少了对鱼儿健康的担忧。
但同时该发明存在以下不足之处：
(1)在进行水产养殖时，常常会在一块养殖塘内饲养多种水产品，而不同品种的水产品生活在不同深度的水域中，同时其所需的含氧量也是不同的，该发明中的水质检测装置只能检测固定深度水的水质情况，无法适用于实际的水产养殖；
（2）该发明中的检测装置无法将所检测到的水质数据储存，从而使工作人员无法对水质情况进行了解。
目前市场上销售的含氧量检测器种类各式各样，但现有的含氧量检测器在高密度养殖的水中自由移动检测时，由于高密度养殖鱼虾较为密集，氧气含量在养殖塘内分布不均，检测器在进行移动检测时，无法根据实际的养殖情况，及时反馈鱼虾缺氧信息，可能会损伤到鱼虾，造成经济损失。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中在育苗养殖中的水质检测、水氧含量的过程基本全靠人工经验完成，无明确养殖标准，由于高密度养殖鱼虾较为密集，氧气含量在养殖塘内分布不均，现有的含氧量检测器在进行移动检测时，只能检测固定深度水的情况，无法根据实际的养殖情况，及时反馈鱼虾缺氧信息，可能会损伤到鱼虾，造成经济损失的技术问题，提供一种用于水产养殖的氧含量智能监测装置，采用自动游动检测和被动游动检测两种方式，通过高密度养殖塘内鱼虾的游动，对检测装置的撞击，从而触发检测装置对当前水域的氧气含量进行检测，根据实际的养殖情况，将所检测到的水质情况存储并上传至用户远程操作端，方便随时查询，并且可以在水质情况超出所设定的安全阈值时发出警报。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于水产养殖的氧含量智能监测装置，包括壳体和主体，主体设置在壳体内，所述主体包括前端容纳腔和后端容纳腔，前端容纳腔和后端容纳腔为对称结构，所述前端容纳腔包括安装结构、控制系统和供电系统，所述安装结构内设置有撞击触发装置和检测装置，所述控制系统控制检测装置运作，所述供电系统为控制系统供电。
本发明通过设置撞击触发装置和检测装置，采用被动游动检测和自动游动检测两种方式，能够根据养殖塘内的实际养殖情况，检测养殖塘内的水质含氧量情况，同时设置设置控制系统，控制系统将所检测到的水质情况存储并上传至用户远程操作端，方便随时查询，同时可以在水质情况超出所设定的安全阈值时发出警报，使得用户可以及时对养殖塘内的氧气含量进行优化处理，避免鱼虾因为缺氧死亡，造成经济损失。
作为优选，所述撞击触发装置包括撞击杆、弹簧、弹簧顶压轴肩和弹簧支撑板，所述弹簧顶压轴肩设在撞击杆前部，与弹簧顶压配合，作为供弹簧传动连接的轴向限位结构，所述弹簧顶压轴肩与弹簧支撑板之间设置有弹簧，所述弹簧套设在所述撞击杆后端。作为优选，所述前端容腔的前端设有对应的供撞击杆伸出主体外的撞击杆穿孔，所述弹簧支撑板包括上端弹簧支撑板和下端弹簧支撑板，所述下端弹簧支撑板与壳体内壁之间设有密封圈。
作为优选，所述弹簧支撑板通过转动座进行转动连接，所述转动座与挡止端面固定连接。
作为优选，所述检测装置包括检测室和反应池，所述反应池设在检测室内部，所述反应池设有进水管和出水管，所述进水管位于反应池的底部，所述进水管管口和下端弹簧支撑板之间设有阀门，所述阀门表面设有渗透膜。
当撞击杆受到鱼虾撞击，此时弹簧被压缩，施加给弹簧支撑板一定的压力，上端弹簧支撑板通过转动座转动，向挡止端面靠近，下端弹簧支撑板向撞击杆方向运动，进水管管口的阀门被打开，当前水域的水质样本通过进水管进入检测装置进行检测，当弹簧慢慢复位后，进水管阀门自动闭合，进水管停止进水。
作为优选，所述反应池内设有浮球阀和电磁阀，所述浮球阀与电磁阀电连接，所述电磁阀与出水管相连通。当浮球阀处于下沉状态时，电磁阀通电开启，当浮球阀处于上浮状态时，电磁阀断电关断，起到自动开关电磁阀的作用。
作为优选，所述反应池内设有溶解氧传感器，所述溶解氧传感器表面覆盖有用于隔离被测量的液体的隔膜，所述检测室内设有控制电路板，所述溶解氧传感器与控制电路板相连，所述控制电路板上设置有蓝牙模块。溶解氧传感器采用了COS 4型溶氧传感器，通过设置隔膜将溶解氧传感器覆盖，保护了溶解氧传感器，既能防止电解质逸出，又可防止外来物质的侵入而导致污染和毒化。
作为优选，所述供电系统包括蓄电池，所述蓄电池与电磁阀相连。
作为优选，所述壳体顶部安装有启动舱，所述启动舱的内部设置有电动机和传动机构，并且电动机的转轴与传动机构连接，所述电动机的输出端与蓄电箱的输入端电性连接，所述传动机构在位于启动舱外侧的转轴上安装有叶轮。当需要进行自动游动检测模式的时候，待收到用户远程控制端开启叶轮的命令后，控制电路板控制电动机开启带动叶轮转动。
作为优选，所述主体尾端内部设有升降舱，所述壳体的上端安装有支架，所述支架上端设有太阳能集热板，所述蓄电箱与太阳能集热板连接。太阳能集热板吸收阳光热量并转换成电能储存在蓄电箱中，可持续且环保，避免检测装置突然出现没电，无法继续检测的情况。
本发明的有益效果是：
(1)通过设置撞击触发装置，采用被动游动检测和自动游动检测两种方式，通过高密度养殖塘内鱼虾的游动对检测装置的撞击，从而触发检测装置对当前水域的氧气含量进行检测，检测装置会随着鱼虾的撞击移动到鱼虾群体密集区域，检测装置能够根据实际的养殖情况，检测养殖塘内的水质含氧量情况；当需要自动游动时，用户可根据远程控制端对检测装置的控制电路板进行操作，电动机控制叶轮驱动，实现了自动化运行。
(2)本发明通过设置升降舱，可以使检测装置能够检测到不同深度水的氧气情况，使得本发明的检测数据更加真实有效；
(3)本发明通过设置控制系统，控制系统将所检测到的水质情况存储并上传至用户远程操作端，方便随时查询，同时可以在水质情况超出所设定的安全阈值时发出警报，使得用户可以及时对养殖塘内的氧气含量进行优化处理，避免鱼虾因为缺氧死亡，造成经济损失。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图2是本发明的一种局部示意图。
图中：1.壳体，101.支架，2.主体，201.前端容纳腔，202.后端容纳腔，3.安装结构，4.控制系统，5.供电系统，501.蓄电池，6.撞击触发装置，601. 撞击杆，602.弹簧，603.弹簧顶压轴肩，604.弹簧支撑板，604A.上端弹簧支撑板，604B.下端弹簧支撑板，605.密封圈，606.转动座，607.挡止端面，7.检测装置，701.进水管，702.出水管，703.溶解氧传感器，704.浮球阀，705.电磁阀，706.控制电路板，707.蓝牙模块，8.启动舱，801.电动机，802. 传动机构，803.蓄电箱，804.叶轮，9.升降舱。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：本实施例的一种用于水产养殖的氧含量智能监测装置，如图1所示，包括壳体1和主体2，主体2设置在壳体1内，主体2包括前端容纳腔201和后端容纳腔202，前端容纳腔201和后端容纳腔202为对称结构，前端容纳腔201包括安装结构3、控制系统4和供电系统5，安装结构3内设置有撞击触发装置6和检测装置7，控制系统4控制检测装置7运作，供电系统5为控制系统4供电。
主体尾端内部设有升降舱9，当壳体1要下潜时就往升降舱9中注水，使壳体1重量增加超过它的排水量，当需要上浮时则压缩空气排水，可以使检测装置7能够检测到不同深度水的氧气情况，使得本发明的检测数据更加真实有效，且检测装置7需要避开鱼虾群体时，可以通过升降舱9改变检测装置7的运动位置。
壳体1的上端安装有支架101，支架101上端设有太阳能集热板，蓄电箱803与太阳能集热板连接。如图2所示，壳体1顶部安装有启动舱8，启动舱8的内部设置有电动机801和传动机构802，并且电动机801的转轴与传动机构802连接，电动机801的输出端与蓄电箱803的输入端电性连接，传动机构802在位于启动舱8外侧的转轴上安装有叶轮804。
当需要进行自动游动检测模式的时候，待收到用户远程控制端开启叶轮804的命令后，控制电路板706控制电动机801开启带动叶轮804转动。太阳能集热板吸收阳光热量通过转换器转换成电能储存在蓄电箱803中，提供充足的电能，可持续且环保，避免检测装置7突然出现没电，无法继续检测的情况，节约养殖人员的电力资源。
如图1所示，撞击触发装置6包括撞击杆601、弹簧602、弹簧顶压轴肩603和弹簧支撑板604。本发明中的壳体1为防水绝缘筒，壳体1外侧和撞击杆601的顶部设有缓冲气垫，避免鱼虾在撞击过程中受伤。
弹簧顶压轴肩603设在撞击杆601前部，与弹簧602顶压配合，作为供弹簧602传动连接的轴向限位结构，弹簧顶压轴肩603与弹簧支撑板604之间设置有弹簧602，弹簧602套设在所述撞击杆601后端。
前端容腔的前端设有对应的供撞击杆601伸出主体外的撞击杆穿孔，弹簧支撑板604包括上端弹簧支撑板604A和下端弹簧支撑板604B，下端弹簧支撑板604B与壳体1内壁之间设有密封圈605。弹簧支撑板604通过转动座606进行转动连接，转动座606与挡止端面607固定连接。弹簧支撑板604供弹簧602顶压配合而挡止固定。
检测装置7包括检测室和反应池，反应池设在检测室内部，反应池设有进水管701和出水管702，进水管701位于反应池的底部，进水管701管口和下端弹簧支撑板604B之间设有阀门，阀门设有渗透膜。
反应池内设有浮球阀704和电磁阀705，浮球阀704与电磁阀705电连接，电磁阀705与出水管702相连通。供电系统包括蓄电池501，蓄电池501与电磁阀705相连。
当撞击杆601受到鱼虾撞击，此时弹簧602被压缩，施加给弹簧支撑板604一定的压力，上端弹簧支撑板604A通过转动座606转动，向挡止端面607靠近，下端弹簧支撑板604B向撞击杆601方向运动，进水管701管口的阀门被打开，当前水域的水质样本通过进水管701进入检测装置7进行检测，当弹簧602慢慢复位后，进水管701阀门自动闭合，进水管701停止进水。
进水管701的管口插入反应池，当水质样本进入反应池，反应池中的溶解氧传感器703和水质样本立刻开始反应检测，当反应池的水质样本液面高于浮球阀704时，浮球阀704上浮，当浮球阀704处于上浮状态时，电磁阀705通电开启，出水管702开启，反应池内的水排出；当上述反应池腔内液面低于浮球阀704时，浮球阀704下沉，当浮球阀704处于下沉状态时，电磁阀705断电关断，出水管702闭合。
出水管702的开关闭合可以通过电磁阀和浮球阀控制。将浮球阀设置到相应位置时，可在固定水位开关浮球阀，可以根据需求水量来设置浮球阀的位置。
反应池内设有溶解氧传感器703，溶解氧传感器703表面覆盖有用于隔离被测量的液体的隔膜，检测室内设有控制电路板706，溶解氧传感器703与控制电路板706相连，控制电路板706上设置有蓝牙模块707。
由于前端容纳腔201和后端容纳腔202为对称结构，结构一致，此处不再赘述后端容纳腔202的结构。
本发明的溶解氧传感器采用了COS 4型溶氧传感器，其中的电极由阴极和带电流的反电极、无电流的参比电极组成，电极浸没在电解质如KCl、KOH中，通过设置隔膜将溶解氧传感器覆盖，覆膜将电极和电解质与被测量的液体分开，只有溶解气体能渗透隔膜，因此保护了溶解氧传感器，既能防止电解质逸出，又可防止外来物质的侵人而导致污染和毒化，向反电极和阴极之间施加极化电压，氧会通过隔膜扩散，出现在阴极上的氧分子就会被还原成氢氧根离子[OH-]。
电化学当量的氯化银沉淀在反电极上，对于每个氧分子，阴极放出4个电子，反电极接受电子，形成电流：4Ag+4Cl-＝4AgCl+4e-。电流的大小与被测污水的氧的分压成正比，该信号连同传感器上热电阻测出的温度信号被送入变送器，利用溶解氧传感器中存储的含氧量和氧分压、温度之间的关系曲线计算出水中的含氧量，然后转化成标准信号输出，其中的参比电极的功能是确定阴极电位。
溶解氧传感器将采集的信息传递给控制电路板，控制电路板将将所检测到的水质情况存储并通过蓝牙模块上传至用户远程操作端，方便随时查询，同时可以在水质情况超出所设定的安全阈值时发出警报，使得用户可以及时对养殖塘内的氧气含量进行优化处理，避免鱼虾因为缺氧死亡，造成经济损失。
本发明通过设置撞击触发装置，采用被动游动检测和自动游动检测两种方式，通过高密度养殖塘内鱼虾的游动对检测装置的撞击，从而触发检测装置对当前水域的氧气含量进行检测，检测装置会随着鱼虾的撞击移动到鱼虾群体密集区域，检测装置能够根据实际的养殖情况，检测养殖塘内的水质含氧量情况；当需要自动游动时，用户可根据远程控制端对检测装置的控制电路板进行操作，电动机控制叶轮驱动，实现了自动化运行。
本发明通过设置升降舱，可以使检测装置能够检测到不同深度水的氧气情况，使得本发明的检测数据更加真实有效。
本发明通过设置控制系统，控制系统将所检测到的水质情况存储并上传至用户远程操作端，方便随时查询，同时可以在水质情况超出所设定的安全阈值时发出警报，使得用户可以及时对养殖塘内的氧气含量进行优化处理，避免鱼虾因为缺氧死亡，造成经济损失。
Claims (10)
1.一种用于水产养殖的氧含量智能监测装置，其特征在于，包括壳体（1）和主体（2），主体（2）设置在壳体（1）内，所述主体（2）包括前端容纳腔（201）和后端容纳腔（202），前端容纳腔（201）和后端容纳腔（202）为对称结构，所述前端容纳腔（201）包括安装结构（3）、控制系统（4）和供电系统（5），所述安装结构（3）内设置有撞击触发装置（6）和检测装置（7），所述控制系统（4）控制检测装置（7）运作，所述供电系统（5）为控制系统（4）供电。
2.根据权利要求1所述的一种用于水产养殖的氧含量智能监测装置，其特征在于，所述撞击触发装置（6）包括撞击杆(601)、弹簧(602)、弹簧顶压轴肩(603)和弹簧支撑板(604)，所述弹簧顶压轴肩(603)设在撞击杆(601)前部，与弹簧(602)顶压配合，作为供弹簧(602)传动连接的轴向限位结构，所述弹簧顶压轴肩(603)与弹簧支撑板(604)之间设置有弹簧(602)，所述弹簧(602)套设在所述撞击杆(601)后端。
3.根据权利要求2所述的一种用于水产养殖的氧含量智能监测装置，其特征在于，所述前端容腔的前端设有对应的供撞击杆(601)伸出主体（2）外的撞击杆穿孔，所述弹簧支撑板(604)包括上端弹簧支撑板(604A)和下端弹簧支撑板(604B)，所述下端弹簧支撑板(604B)与壳体（1）内壁之间设有密封圈(605)。
4.根据权利要求2所述的一种用于水产养殖的氧含量智能监测装置，其特征在于，所述弹簧支撑板(604)通过转动座(606)进行转动连接，所述转动座(606)与挡止端面(607)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于水产养殖的氧含量智能监测装置，其特征在于，所述检测装置（7）包括检测室和反应池，所述反应池设在检测室内部，所述反应池设有进水管(701)和出水管(702)，所述进水管(701)位于反应池的底部，所述进水管(701)管口和下端弹簧支撑板(604B)之间设有阀门，所述阀门设有渗透膜。
6.根据权利要求5所述的一种用于水产养殖的氧含量智能监测装置，其特征在于，所述反应池内设有浮球阀(704)和电磁阀(705)，所述浮球阀(704)与电磁阀(705)电连接，所述电磁阀(705)与出水管(702)相连通。
7.根据权利要求5所述的一种用于水产养殖的氧含量智能监测装置，其特征在于，所述反应池内设有溶解氧传感器(703)，所述溶解氧传感器(703)表面覆盖有用于隔离被测量的液体的隔膜，所述检测室内设有控制电路板(706)，所述溶解氧传感器(703)与控制电路板(706)相连，所述控制电路板(706)上设置有蓝牙模块(707)。
8.根据权利要求1或6所述的一种用于水产养殖的氧含量智能监测装置，其特征在于，所述供电系统（5）包括蓄电池(501)，所述蓄电池(501)与电磁阀(705)相连。
9.根据权利要求1所述的一种用于水产养殖的氧含量智能监测装置，其特征在于，所述壳体（1）顶部安装有启动舱(8)，所述启动舱的内部设置有电动机(801)和传动机构(802)，并且电动机(801)的转轴与传动机构连接，所述电动机(801)的输出端与蓄电箱(803)的输入端电性连接，所述传动机构(802)在位于启动舱外侧的转轴上安装有叶轮(804)。
10.根据权利要求1或9所述的一种用于水产养殖的氧含量智能监测装置，其特征在于，所述主体（2）尾端内部设有升降舱(9)，所述壳体（1）的上端安装有支架(101)，所述支架(101)上端设有太阳能集热板，所述蓄电箱(803)与太阳能集热板连接。
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