CN112136760B - 一种水产养殖用水质控制设备及其控制方法 - Google Patents

一种水产养殖用水质控制设备及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水产养殖用水质控制设备及其控制方法，涉及水产养殖技术领域，包括船体、打捞装置、过滤装置、曝气装置、5G控制系统、推进装置、电池，所述打捞装置安装在船体的前端、所述过滤装置有两个，两个过滤装置分别安装在船仓的左右两侧，所述曝气装置有两个，两个曝气装置分别安装在两个过滤装置的后方，所述推进装置安装在船体尾部，所述5G控制系统安装在推进装置的上方，所述电池安装在船舱底部，本发明除氨氮效果好，可提高水产养殖的成活率，且能对船体进行远程操控，降低船体在运行中的事故，使用方便，高效快捷。

Description

一种水产养殖用水质控制设备及其控制方法
技术领域
本发明涉及水产养殖技术领域，具体是涉及一种水产养殖用水质控制设备及其控制方法。
背景技术
水产养殖业是人类利用可供养殖(包括种植)的水域，按照养殖对象的生态习性和对水域环境条件的要求不同，运用水产养殖技术和设施，从事水生经济动、植物养殖，为农业生产部门之一。按水域性质不同分为海水养殖业和淡水养殖业。按养殖、种植对象，分为鱼类、虾蟹类、贝类，及藻类、芡、莲、藕等。中国水产养殖业历史悠久，远至公元前1142年(殷末周初)已知凿池养鱼，范蠡约在公元前460年著有《养鱼经》，为世界最早的养鱼文献。新中国成立后，通过大力改造利用一切可供养殖的水域和潜在水域，扩大养殖面积和提高单位面积(水体)产量；开拓水产养殖的新领域、新途径，发展工厂化、机械化、高密度温流水、网箱(包括多层网箱)、人工鱼礁、立体、间套混等养殖，向集约化经营方向发展，挖掘水产生产潜力；保护水产资源和生态环境，水产养殖业获得较快发展。
水产养殖业是利用适宜水域养殖水产经济动植物的生产事业。渔业的重要组成部分。人类从事水产养殖的时期较之采捕天然水产资源的捕捞业为晚。水产养殖业的出现和发展，标志着人类影响及控制水域能力的增强。
水产养殖一段时间后，养殖塘内的氨氮含量会增高，氨氮含量升高会毒害其内的生物，目前的解决方法增加益水菌的投放，或者换水，而换水只能等每年养殖完后，抽干池塘的水进行塘底暴晒，以上方法都需要大量人力，物力的消耗，而且效果不佳。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种水产养殖用水质控制设备及其控制方法。
本发明的技术方案是：一种水产养殖用水质控制设备，包括船体、打捞装置、过滤装置、曝气装置、5G控制系统、推进装置、电池，所述打捞装置安装在船体的前端、所述过滤装置有两个，两个过滤装置分别按安装在船仓的左右两侧，所述曝气装置有两个，两个曝气装置分别安装在两个过滤装置的后方，所述推进装置安装在船体尾部，所述5G控制系统安装在推进装置的上方，所述电池安装在船舱底部；所述5G控制系统包括4k旋转相机、计算单元、视频回传单元、人机互换单元、控制单元、5G通讯单元、移动端软件控制系统，所述4k旋转相机通过云台安装在5G控制系统的顶部，用于采集船体周围视频，所述视频回传单元通过所述5G通讯单元回传视频数据，所述人机互换单元用于采集船体各用电器的工作数据，所述控制单元用于控制船体内各用电器的的工作状态，所述移动端软件控制系统用于远程下达指令和远程监测船体运动状态，所述5G通讯单元用于和移动端软件控制系统建立无线网络连接，所述计算单元通过5G通讯单元接收并处理移动端软件控制系统下达的指令，通过5G控制系统对船体进行远程操控。
进一步地，所述打捞装置包括打捞杆、传动链、转动杆一、转动杆二、舵机，所述打捞杆有两个，两个打捞杆的尾端通过转动杆一与船体侧面铰接，所述打捞杆的前端通过所述转动杆二连接，所述传动链缠绕在转动杆一与转动杆二之间，所述舵机与转动杆一的一端传动，舵机分别与电池和5G控制系统电性连接，通过打捞装置对水体表面的水草及漂浮垃圾进行打捞。
进一步地，所述传动链的两侧通过齿形链啮合的方式进行传动，所述传动链的表面采用不规则倒刺结构。
进一步地，所述过滤装置包括进水口、过滤网、净水仓、生物膜、抽水泵、益水菌喷洒装置，所述进水口位于船体前端底部，所述过滤网固定在进水口的外侧，所述净水仓位于进水口后方，所述生物膜竖向固定在净水仓的中部，所述益水菌喷洒装置安装在净水仓内部的后方，所述抽水泵安装在净水仓后方的底部，抽水泵的出水口与曝气装置相通，抽水泵和益水菌喷洒装置均与电池和5G控制系统电性连接，通过过滤装置对水中的悬浮物进行过滤，同时在水中加入益水菌，降低水中的氨氮含量。
进一步地，所述曝气装置包括臭氧发生器、喷洒头，所述臭氧发生器安装在所述5G控制系统的前方，且与5G控制系统和电池电性连接，所述喷洒头安装在船体的末端，且与臭氧发生器和抽水泵的出水口相通，通过臭氧对水中进行灭菌，氧化降解有机物，臭氧经过氧化还原成氧气溶解在水中，提高水中氧含量。
进一步地，所述推进装置包括螺旋桨、固定架、传动杆、转向电机、推进电机、齿轮一，所述固定架与船体尾部转动连接，所述传动杆竖向转动连接在固定架内部，所述齿轮一固定在传动杆下方，所述推进电机输出轴与传动杆上端固定连接，所述螺旋桨的传动轴横向转动连接在固定架下方，螺旋桨的传动轴末端固定有齿轮二，所述齿轮二与齿轮一啮合传动，固定架的上方设有外齿圈，所述外齿圈下方啮合传动有齿轮三，所述转向电机的输出轴与齿轮三传动，转向电机和推进电机均与5G控制系统和电池电性连接，通过推进装置对船体提供前进动力。
进一步地，所述4k旋转相机的旋转机构包括伺服电机一、支撑柱、摄像头、转动支架，所述支撑柱下端固定在5G控制系统的外壳上，所述伺服电机一安装在支撑柱内部，伺服电机一的输出轴上固定有转动支架，所述转动支架右侧横向安装有伺服电机二，所述伺服电机二的输出轴前端摄像头，所述伺服电机一和伺服电机二均与控制单元电性连接，通过4k旋转相机对船体周围进行观察。
进一步地，一种水产养殖用水质控制设备的控制方法，包括以下步骤：
S1：将船体放入水产养殖塘，启动本装置的5G控制系统，通过5G控制系统的客户端启动本装置的打捞装置、过滤装置、曝气装置、推进装置；
S2：通过5G控制系统安装在船体上的视频装置对船体周围环境的进行拍摄并通过5G通讯技术实时传输回客户端；
S3：客户端根据视频数据控制船体上的打捞装置落下，并确认落下位置，再启动过滤装置和曝气装置，待过滤装置和曝气装置启动后再启动推进装置；
S4：客户端通过5G控制系统回传的视频材料判断船体运行轨迹，及打捞装置、过滤装置、曝气装置、推进装置的工作状态。
本发明的有益效果是：
(1)相比与传统的人工除氨氮，以及换水，这种装置可以节省大量人员劳动量，可长期使用，除氨氮效果好，降低水产养殖池中的鱼类等水产的死亡率，提高水产养殖的成活率。
(2)本发明通过5G远程操控技术，对船体进行远程操控，工作人员可在室内对船体操控，5G的低延迟性，可降低船体在运行中的事故，打捞装置可以对水体表面的漂浮来及及水草进行及时打捞，本装置使用方便，高效快捷，在降低水产养殖的劳动强度的同时，促进水产养殖的产量。
附图说明
图1是本发明俯视的结构示意图；
图2是本发明主视的结构示意图；
图3是本发明推进装置的结构图；
图4是本发明4k旋转相机的结构示意图；
图5是本发明系统控制的关系框图。
其中，1-船体、2-打捞装置、3-过滤装置、4-曝气装置、5-5G控制系统、6-推进装置、7-电池、21-打捞杆、24-传动链、25-转动杆一、22-转动杆二、23-舵机、31-进水口、32-过滤网、33-净水仓、34-生物膜、35-抽水泵、36-益水菌喷洒装置、41-臭氧发生器、42-喷洒头、61-螺旋桨、62-固定架、63-传动杆、65-转向电机、66-推进电机、64-齿轮一、611-齿轮二、621-外齿圈、622-齿轮三、51-4k旋转相机、52-计算单元、53-视频回传单元、54-人机互换单元、55-控制单元、56-5G通讯单元、57-移动端软件控制系统、511-伺服电机一、512-支撑柱、513-摄像头、514-转动支架、515-伺服电机二。
具体实施方式
如图1所示，一种水产养殖用水质控制设备，包括船体1、打捞装置2、过滤装置3、曝气装置4、5G控制系统5、推进装置6、电池7，打捞装置2安装在船体1的前端、过滤装置3有两个，两个过滤装置3分别按安装在船仓的左右两侧，曝气装置4有两个，两个曝气装置4分别安装在两个过滤装置3的后方，推进装置6安装在船体1尾部，5G控制系统5安装在推进装置6的上方，电池7安装在船舱底部。
打捞装置2包括打捞杆21、传动链24、转动杆一25、转动杆二22、舵机23，打捞杆21有两个，两个打捞杆21的尾端通过转动杆一25与船体1侧面铰接，打捞杆21的前端通过转动杆二22连接，传动链24缠绕在转动杆一25与转动杆二22之间，舵机23与转动杆一25的一端传动，舵机23分别与电池7和5G控制系统5电性连接，通过打捞装置2对水体表面的水草及漂浮垃圾进行打捞，传动链24的两侧通过齿形链啮合的方式进行传动，传动链24的表面采用不规则倒刺结构。
如图2所示，过滤装置3包括进水口31、过滤网32、净水仓33、生物膜34、抽水泵35、益水菌喷洒装置36，进水口31位于船体1前端底部，过滤网32固定在进水口31的外侧，净水仓33位于进水口31后方，生物膜34竖向固定在净水仓33的中部，益水菌喷洒装置36安装在净水仓33内部的后方，抽水泵35安装在净水仓33后方的底部，抽水泵35的出水口与曝气装置4相通，抽水泵35和益水菌喷洒装置36均与电池7和5G控制系统5电性连接，通过过滤装置3对水中的悬浮物进行过滤，同时在水中加入益水菌，降低水中的氨氮含量。
曝气装置4包括臭氧发生器41、喷洒头42，臭氧发生器41安装在5G控制系统5的前方，且与5G控制系统5和电池7电性连接，喷洒头42安装在船体1的末端，且与臭氧发生器41和抽水泵35的出水口相通，通过臭氧对水中进行灭菌，氧化降解有机物，臭氧经过氧化还原成氧气溶解在水中，提高水中氧含量。
如图3所示，推进装置6包括螺旋桨61、固定架62、传动杆63、转向电机65、推进电机66、齿轮一64，固定架62与船体1尾部转动连接，传动杆63竖向转动连接在固定架62内部，齿轮一64固定在传动杆63下方，推进电机66输出轴与传动杆63上端固定连接，螺旋桨61的传动轴横向转动连接在固定架62下方，螺旋桨61的传动轴末端固定有齿轮二611，齿轮二611与齿轮一64啮合传动，固定架62的上方设有外齿圈621，外齿圈621下方啮合传动有齿轮三622，转向电机65的输出轴与齿轮三622传动，转向电机65和推进电机66均与5G控制系统5和电池7电性连接，通过推进装置6对船体1提供前进动力。
如图5所示，5G控制系统5包括4k旋转相机51、计算单元52、视频回传单元53、人机互换单元54、控制单元55、5G通讯单元56、移动端软件控制系统57，4k旋转相机51通过云台安装在5G控制系统5的顶部，用于采集船体1周围视频，视频回传单元53通过5G通讯单元56回传视频数据，人机互换单元54用于采集船体1各用电器的工作数据，控制单元55用于控制船体1内各用电器的的工作状态，移动端软件控制系统57用于远程下达指令和远程监测船体1运动状态，5G通讯单元56用于和移动端软件控制系统57建立无线网络连接，计算单元52通过5G通讯单元56接收并处理移动端软件控制系统57下达的指令，通过5G控制系统5对船体1进行远程操控。
如图4所示，4k旋转相机51的旋转机构包括伺服电机一511、支撑柱512、摄像头513、转动支架514，支撑柱512下端固定在5G控制系统5的外壳上，伺服电机一511安装在支撑柱512内部，伺服电机一511的输出轴上固定有转动支架514，转动支架514右侧横向安装有伺服电机二515，伺服电机二515的输出轴前端摄像头513，伺服电机一511和伺服电机二515均与控制单元55电性连接，通过4k旋转相机51对船体1周围进行观察。
一种水产养殖用水质控制设备的控制方法，包括以下步骤：
S1：将船体1放入水产养殖塘，启动本装置的5G控制系统5，通过5G控制系统5的客户端启动本装置的打捞装置2、过滤装置3、曝气装置4、推进装置6；
S2：通过5G控制系统5安装在船体1上的视频装置对船体1周围环境的进行拍摄并通过5G通讯技术实时传输回客户端；
S3：客户端根据视频数据控制船体1上的打捞装置2落下，并确认落下位置，再启动过滤装置3和曝气装置4，待过滤装置3和曝气装置4启动后再启动推进装置6；
S4：客户端通过5G控制系统5回传的视频材料判断船体1运行轨迹，及打捞装置2、过滤装置3、曝气装置4、推进装置6的工作状态。

Claims (2)

1.一种水产养殖用水质控制设备，其特征在于，包括船体(1)、打捞装置(2)、过滤装置(3)、曝气装置(4)、5G控制系统(5)、推进装置(6)、电池(7)，所述打捞装置(2)安装在船体(1)的前端、所述过滤装置(3)有两个，两个过滤装置(3)分别按安装在船仓的左右两侧，所述曝气装置(4)有两个，两个曝气装置(4)分别安装在两个过滤装置(3)的后方，所述推进装置(6)安装在船体(1)尾部，所述5G控制系统(5)安装在推进装置(6)的上方，所述电池(7)安装在船舱底部，所述5G控制系统(5)包括4k旋转相机(51)、计算单元(52)、视频回传单元(53)、人机互换单元(54)、控制单元(55)、5G通讯单元(56)、移动端软件控制系统(57)，所述4k旋转相机(51)通过云台安装在5G控制系统(5)的顶部，用于采集船体(1)周围视频，所述视频回传单元(53)通过所述5G通讯单元(56)回传视频数据，所述人机互换单元(54)用于采集船体(1)各用电器的工作数据，所述控制单元(55)用于控制船体(1)内各用电器的工作状态，所述移动端软件控制系统(57)用于远程下达指令和远程监测船体(1)运动状态，所述5G通讯单元(56)用于和移动端软件控制系统(57)建立无线网络连接，所述计算单元(52)通过5G通讯单元(56)接收并处理移动端软件控制系统(57)下达的指令；
所述打捞装置(2)包括打捞杆(21)、传动链(24)、转动杆一(25)、转动杆二(22)、舵机(23)，所述打捞杆(21)有两个，两个打捞杆(21)的尾端通过转动杆一(25)与船体(1)侧面铰接，所述打捞杆(21)的前端通过所述转动杆二(22)连接，所述传动链(24)缠绕在转动杆一(25)与转动杆二(22)之间，所述舵机(23)与转动杆一(25)的一端传动，舵机(23)分别与电池(7)和5G控制系统(5)电性连接；
所述传动链(24)的两侧通过齿形链啮合的方式进行传动，所述传动链(24)的表面采用不规则倒刺结构；
所述传动链(24)的表面采用不规则倒刺结构；
所述过滤装置(3)包括进水口(31)、过滤网(32)、净水仓(33)、生物膜(34)、抽水泵(35)、益水菌喷洒装置(36)，所述进水口(31)位于船体(1)前端底部，所述过滤网(32)固定在进水口(31)的外侧，所述净水仓(33)位于进水口(31)后方，所述生物膜(34)竖向固定在净水仓(33)的中部，所述益水菌喷洒装置(36)安装在净水仓(33)内部的后方，所述抽水泵(35)安装在净水仓(33)后方的底部，抽水泵(35)的出水口与曝气装置(4)相通，抽水泵(35)和益水菌喷洒装置(36)均与电池(7)和5G控制系统(5)电性连接；
所述曝气装置(4)包括臭氧发生器(41)、喷洒头(42)，所述臭氧发生器(41)安装在所述5G控制系统(5)的前方，且与5G控制系统(5)和电池(7)电性连接，所述喷洒头(42)安装在船体(1)的末端，且与臭氧发生器(41)和抽水泵(35)的出水口相通；
所述推进装置(6)包括螺旋桨(61)、固定架(62)、传动杆(63)、转向电机(65)、推进电机(66)、齿轮一(64)，所述固定架(62)与船体(1)尾部转动连接，所述传动杆(63)竖向转动连接在固定架(62)内部，所述齿轮一(64)固定在传动杆(63)下方，所述推进电机(66)输出轴与传动杆(63)上端固定连接，所述螺旋桨(61)的传动轴横向转动连接在固定架(62)下方，螺旋桨(61)的传动轴末端固定有齿轮二(611)，所述齿轮二(611)与齿轮一(64)啮合传动，固定架(62)的上方设有外齿圈(621)，所述外齿圈(621)下方啮合传动有齿轮三(622)，所述转向电机(65)的输出轴与齿轮三(622)传动，转向电机(65)和推进电机(66)均与5G控制系统(5)和电池(7)电性连接。
2.如权利要求1所述的一种水产养殖用水质控制设备的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将船体(1)放入水产养殖塘，启动本装置的5G控制系统(5)，通过5G控制系统(5)的客户端启动本装置的打捞装置(2)、过滤装置(3)、曝气装置(4)、推进装置(6)；
S2：通过5G控制系统(5)安装在船体(1)上的视频装置对船体(1)周围环境的进行拍摄并通过5G通讯技术实时传输回客户端；
S3：客户端根据视频数据控制船体(1)上的打捞装置(2)落下，并确认落下位置，再启动过滤装置(3)和曝气装置(4)，待过滤装置(3)和曝气装置(4)启动后再启动推进装置(6)；
S4：客户端通过5G控制系统(5)回传的视频材料判断船体(1)运行轨迹，及打捞装置(2)、过滤装置(3)、曝气装置(4)、推进装置(6)的工作状态。
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