CN112344991A - 一种通用型深远海网箱养殖环境参数采集终端 - Google Patents
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Abstract
本发明属于海洋养殖装备技术领域，具体涉及深远海网箱养殖环境参数采集终端。一种通用型深远海网箱养殖环境参数采集终端，包括通讯终端和传感器吊舱，所述传感器吊舱设置在所述通讯终端的下方。本发明与现有深远海网箱养殖环境监测设备相比，具有的有益效果是：采用模块化设计，预留传感接口，可根据养殖目标的实际需要，安装相应的传感器；并且采用紫外线与机械清除相结合的方式，解决生物附着对传感器测量精度造成的影响；针对深远海的工作条件，将采集的数据通过北斗通讯装置传回岸基，能够实时为养殖用户提供数据参考。
Description
技术领域
本发明属于海洋养殖装备技术领域，具体涉及深远海网箱养殖环境参数采集终端。
背景技术
海洋资源开发是国家发展的重要内容，也是增加人类优质蛋白质的重要“海上粮仓”。在国家大力推进海洋牧场建设的政策鼓励下，海洋渔业养殖开始转型升级从近海港湾向离岸深远海拓展。
随着国家对离岸深远海养殖的日益重视，深远海网箱养殖作为一种新型的渔业养殖方式得到迅速发展，然而作为一种高投入与高风险并存的产业，保障养殖安全显得至关重要。养殖环境对养殖业的影响最大，需要对养殖水域的温度、PH值、溶解氧、盐度、浊度、湿度、风速、风向、大气压等环境参数进行采集，实时了解鱼类生长环境，为养殖决策提供参考数据。传统养殖环境监测方法主要是通过人员读取传感器值，频次低、实时性差，且在深远海网箱养殖不适于人员长期驻守，多采用无人值守的自动化养殖系统。
为解决上述问题，专利号为201920276526.0的实用新型专利公布了一种水质环境监测装置，实现了实时监测PH值、温湿度、浊度等环境参数，并能实时反馈给养殖户；专利号为201821213071.4的实用新型专利公布了一种浮标式生态养殖水质监测系统，可以将传感器下放到不同水深处进行测量溶解氧、氨氮、有机碳、PH值等环境参数。
上述养殖环境监测装置虽然具备一定的养殖环境监测能力，但是针对深远海养殖环境，其仍存在：1、海洋养殖环境适应性差，因投喂饵料导致养殖区域水体营养丰富，海洋生物生长速度较快，长时间不维护传感器探头因海洋生物附着而造成测量精度降低；2、监测传感器参数缺乏可扩展性，无法根据实际需要扩展新的传感器；3、缺乏远距离数据通讯手段，无法满足深远海网箱养殖环境参数实时监测的需求。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种通用型深远海网箱养殖环境参数采集终端，旨在解决以下技术问题：1、传感器在使用过程中，传感器探头会附着上海洋生物，影响测量精度；2、不同的养殖对象所关注的环境参数重点不同，目前养殖环境监测系统传感器种类固定，无法根据需要增减适当的传感器种类；3、深远海养殖人工值守困难，多采用自动投喂，人工定时补充饵料的养殖方式，存在人工查看养殖环境参数实时性差的问题，不利于养殖对象的健康生长情况。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种通用型深远海网箱养殖环境参数采集终端，包括通讯终端和传感器吊舱，所述传感器吊舱设置在所述通讯终端的下方。
作为本发明的一种优选方式，所述的通讯终端包括数据采集电路板；所述数据采集电路板通过线缆与传感器吊舱连接，用于数据和电力传输。
进一步优选地，所述的通讯终端包括蓄电池，所述蓄电池通过电源导线连接到数据采集电路板。
进一步优选地，所述的采集电路板设有通信及调试接口接线端子，用于数据采集电路板与PC机的连接。
进一步优选地，所述的采集电路板设有电池电源接口接线端子和电源转换器，所述蓄电池与所述电池电源接口接线端子连接，所述电池电源接口接线端子与电源转换器连接，用于为所述采集电路板提供电源。
作为本发明的一种优选方式，所述的传感器吊舱包括模块化传感器单元，所述模块化传感器单元由若干传感器组成。
进一步优选地，所述模块化传感器单元的下方设有紫外线装置。
进一步优选地，所述的传感器吊舱内设有清洁装置，所述清洁装置用于对传感器探头进行机械清洁。
进一步优选地，所述的通讯终端设置在水密外壳内；所述水密外壳采用PC/ABS塑料材质。
进一步优选地，所述的所述传感器吊舱通过不锈钢连杆与所述通讯终端连接；所述线缆布设在所述不锈钢连杆内部。
本发明与现有深远海网箱养殖环境监测设备相比，具有的有益效果是：采用模块化设计，预留传感接口，可根据养殖目标的实际需要，安装相应的水质传感器；并且采用紫外线与机械清除相结合的方式，解决生物附着对传感器测量精度造成的影响；针对深远海的工作条件，将采集的数据通过北斗通讯装置传回岸基，能够实时为养殖用户提供数据参考。
附图说明
图1为本发明实施例中通用型深远海网箱养殖环境参数采集终端的结构示意图；
图2为通讯终端结构组成示意图；
图3为采集电路板的结构模块图；
图4为传感器吊舱的侧视图；
图5为传感器吊舱的俯视图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明公开内容的理解更加透彻全面。
本发明提供的其中一种实施例的通用型深远海网箱养殖环境参数采集终端，结构如图1所示，主要由数据采集终端和传感器吊舱两部分组成。二者通过不锈钢连杆12连接，不锈钢连杆12上端通过螺栓固定在数据采集终端下部。不锈钢连杆12下端通过螺栓固定在传感器吊舱13相应的位置，内部数据通讯通过复合通讯线缆11进行数据传输，通过电线进行电力传输。
如图2所示，数据采集终端包括水密外壳，水密外壳的壳体分成上下两部分，壳体上部1和壳体下部9，采用PC+ABS塑料，热塑一次成型。水密外壳内部空间通过隔板5一分为二，隔板5通过螺栓6固定在壳体下部9上，上部设有水密舱3，水密舱3通过螺栓6固定在隔板5上。水密舱3内部安装有数据采集电路板4。下部的预留空间设有蓄电池舱8，舱内放置大容量高密度锂电池组，电压范围可根据需要设置为3.5～24V。蓄电池舱8通过螺栓6固定在壳体下部9上。壳体下部9的底部安装有水密接插件10，用于与传感器吊舱连接。
水密外壳由于采用塑料材质，并且其内部中空，使得数据采集终端能够漂浮在海水平面14上。
如图3所示，数据采集电路板4上设有电池电源接口接线端子41、板卡固定螺孔42、电源转换器43、无线通信模块44、通信及调试接口接线端子45、北斗通讯模块46、微处理器47。电池电源接口接线端子41、电源转换器43、无线通信模块44、通信及调试接口接线端子45和北斗通讯模块46均与微处理器47连接。
通过无线通信模块44和北斗通讯模块46可与网箱养殖区域其他终端进行数据通讯，接收气温、气压等环境数据。
通过通信及调试接口接线端子45，可将微处理器47与PC机连接，供编程人员将程序写入数据采集电路板4，并在传感器实验室校准时，接收测试信息及数据。
蓄电池舱8内的锂电池组通过电源导线连接到数据采集电路板4的电池电源接口接线端子41，该端子连接到电源转换器43。电源转换器43为数据采集电路板4的各功能电路提供电源。
在壳体上部和下部预留螺栓孔，通过螺栓6将两部分固定拼装，上、下部壳体带有密封结构，并且密封结构内部安装水密线圈7，可实现壳体全封闭，安装方便、可有效防止湿气及水的进入。
如图4和图5所示，传感器吊舱13包括保护罩131、水密电机132、毛刷133、模块化传感器单元134、紫外线装置135。
保护罩131内总共设置有8个模块化传感器单元134，每个传感器单元可为一种检测水质数据的传感器，根据实际需要安装相应的传感器，传感器探头朝下。在每个传感器单元下方各设置一个紫外线装置135，定向照射传感器探头，杀灭附着在探头上的微生物。
传感器吊舱内安装水密电机132，水密电机132的转轴上连接有毛刷133。毛刷133位于传感器单元探头的下方。每当传感器上电启动测量时，水密电机132供电，旋转带动毛刷133擦拭传感器探头，清除探头上附着的海洋生物。
传感器吊舱13通过不锈钢连杆12内布设的电源线与采集电路板连接，用于用电设备的电力供应。
Claims (10)
1.一种通用型深远海网箱养殖环境参数采集终端，其特征在于：包括通讯终端和传感器吊舱，所述传感器吊舱设置在所述通讯终端的下方。
2.根据权利要求1所述的通用型深远海网箱养殖环境参数采集终端，其特征在于：所述的通讯终端包括数据采集电路板；所述数据采集电路板通过线缆与传感器吊舱连接，用于数据和电力传输。
3.根据权利要求2所述的通用型深远海网箱养殖环境参数采集终端，其特征在于：所述的通讯终端包括蓄电池，所述蓄电池通过电源导线连接到数据采集电路板。
4.根据权利要求3所述的通用型深远海网箱养殖环境参数采集终端，其特征在于：所述的采集电路板设有通信及调试接口接线端子，用于数据采集电路板与PC机的通讯连接。
5.根据权利要求3所述的通用型深远海网箱养殖环境参数采集终端，其特征在于：所述的采集电路板设有电池电源接口接线端子和电源转换器，所述蓄电池与所述电池电源接口接线端子连接，所述电池电源接口接线端子与电源转换器连接，用于为所述采集电路板提供电源。
6.根据权利要求1所述的通用型深远海网箱养殖环境参数采集终端，其特征在于：所述的传感器吊舱包括模块化传感器单元，所述模块化传感器单元由若干传感器组成。
7.根据权利要求6所述的通用型深远海网箱养殖环境参数采集终端，其特征在于：所述模块化传感器单元的下方设有紫外线装置。
8.根据权利要求6所述的通用型深远海网箱养殖环境参数采集终端，其特征在于：所述的传感器吊舱内设有清洁装置，所述清洁装置用于对传感器探头进行机械清洁。
9.根据权利要求1-8任一项所述的通用型深远海网箱养殖环境参数采集终端，其特征在于：所述的通讯终端设置在水密外壳内；所述水密外壳采用PC/ABS塑料材质。
10.根据权利要求9所述的通用型深远海网箱养殖环境参数采集终端，其特征在于：所述的传感器吊舱通过不锈钢连杆与所述通讯终端连接；所述线缆布设在所述不锈钢连杆内部。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20210209 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |