CN112363430B - 一种深海抗风浪网箱用养殖监控装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于深海网箱监控技术领域，公开了一种深海抗风浪网箱用养殖监控装置及其控制方法，包括参数预设模块、摄像模块、水温检测模块、水质检测模块、水位检测模块、水流检测模块、定位模块、通信模块、控制模块、服务器模块、图像处理模块、供能模块、固定模块和警报模块。本发明通过设置的第一摄像头和第二摄像头能够同时对网箱周围和网箱内部进行监测，极大地提高了监测效果；通过设置三角形的支架加强了本发明的稳固性，同时，在支架上设置若干通孔，能够有效防止风浪的冲击，并减轻了自身的重量。本发明通过设置的警报模块能够实时根据监测情况发出警报，提醒工作人员，有效保护网箱的安全。

Description

一种深海抗风浪网箱用养殖监控装置及其控制方法
技术领域
本发明属于深海网箱监控技术领域，尤其涉及一种深海抗风浪网箱用养殖监控装置及其控制方法。
背景技术
目前：深海网箱是海水养殖中常常用到的工具。随着海水养殖技术的发展，网箱养殖已逐渐向深海区域发展，目前越来越多的海产品已经实现了深海网箱养殖。随着深海网箱养殖范围的扩大，加上深海养殖区域距离陆地较远，洋流流速较快，天气多变，对网箱的要求也越来越高；同时由于深海养鱼的网箱直径大，且分布区域面积广，养殖户夜晚巡逻难度大，若出现盗鱼、破坏网箱的情况，往往会给养殖户造成了较大的经济损失。现有的网箱用养殖监控装置采用的支架为两根支杆，此结构固定效果不稳定，容易发生损坏；且现有的网箱用养殖监控装置不能监控网箱内部的情况，使用范围较小。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
(1)现有的网箱用养殖监控装置不能监控网箱内部的情况，使用范围较小。
(2)现有的网箱用养殖监控装置采用的支架为两根支杆，此结构固定效果不稳定，容易发生损坏。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种深海抗风浪网箱用养殖监控装置及其控制方法。
本发明是这样实现的，一种深海抗风浪网箱用养殖监控装置设置有：
参数预设模块，与控制模块连接，用于通过远程控制终端对装置的监控参数进行预设选择；
摄像模块，与控制模块连接，用于通过图像采集设备采集网箱周围以及网箱内部的图像数据；
水温检测模块，与控制模块连接，用于通过温度检测器对网箱所处位置的水温进行检测；
水质检测模块，与控制模块连接，用于通过水质检测器对网箱所处位置的水质进行检测；
水位检测模块，与控制模块连接，用于通过水位检测器对网箱所处位置的水位进行检测；
水流检测模块，与控制模块连接，用于通过水流流速检测器对网箱所处位置的水流流速进行检测；
定位模块，与控制模块连接，用于通过GPS北斗双模模组对网箱的位置进行定位；
通信模块，与控制模块连接，用于通过远程信息传输器将采集到的信息传送至服务器；
控制模块，用于通过控制器对采集数据进行整理分析，并通过处理结果和预设参数发送控制指令；
服务器模块，与控制模块连接，用于通过远程服务器对各种水产种类的所需水体信息进行存储；
图像处理模块，与控制模块连接，用于处理摄像模块采集到的图像数据；
供能模块，与控制模块连接，用于通过太阳能光伏板进行能量转化并为其他模块提供电能；
固定模块，与控制模块连接，用于通过固定架固定其他模块；
警报模块，与控制模块连接，用于接收控制模块的报警指令，向远程监控终端发出报警信息。
进一步，所述供能模块包括：
光电采集单元，用于通过太阳能光伏板对太阳光进行采集，并进行光电转换；
光电控制单元，用于通过光电控制器对太阳能光伏板的光电转换进行控制；
电压分配单元，用于根据不同组件的所需电压对电压进行转换分配；
故障检测单元，用于对太阳能光伏板的异常状态进行检测；
电量检测单元，用于对太阳能光伏板采集的实时电量进行检测。
进一步，所述固定模块设置有固定架，所述固定架上端通过焊接的方式固定有支架，所述支架上端通过焊接的方式固定有控制箱。
进一步，所述支架共设置有两片，分别设置与所述固定架左右两侧，所述支架呈三角形，表面开设有若干通孔。
进一步，所述摄像模块共设置有第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头通过螺栓固定于所述控制箱下侧，所述第二摄像头通过螺栓固定与所述固定架下侧。
进一步，所述供能模块设置有太阳能电池板和蓄电池，所述太阳能电池板通过螺栓固定于所述控制箱上侧，所述蓄电池设置于所述控制箱内部。
进一步，所述警报模块设置有警报灯和蜂鸣器，所述蜂鸣器通过螺栓固定在所述控制箱上侧，所述警报灯通过螺栓固定于所述蜂鸣器上侧。
进一步，所述通信模块设置有无线通信装置，所述控制模块设置有单片机，所述图像处理模块设置有图像处理装置，所述无线通信、装置单片机和图像处理装置通过螺栓固定于所述控制箱内部。
进一步，所述固定架、支架和控制箱外侧均设置有防锈层。
本发明的另一目的在于提供一种深海抗风浪网箱用养殖监控装置的控制方法，所述深海抗风浪网箱用养殖监控装置的控制方法包括：
步骤一，通过供能模块将太阳能转化为电能进行储存，并通过电压转换单元转换为各个模块所需的工作电压，向其他模块提供电能；
步骤二，根据网箱内所养殖的水产种类通过远程控制终端设置该水产种类生长所需的对应的水体参数，并将水体参数信息通过通信模块传递到控制模块；
步骤三，通过摄像模块采集网箱周围以及网箱内部的图像信息，并将采集到的图像信息发送至图像处理模块；通过图像处理模块将采集到的图像信息进行处理，并将处理后的图像信息发送至控制模块；
步骤四，通过水温检测模块、水质检测模块、水位检测模块和水流检测模块对网箱所处位置的水温信息、水质信息、水位信息和水流流速信息进行实时检测，并将检测信息传递到控制模块；
步骤五，通过控制模块对各个受控模块采集的信息进行收集、分析，并控制通信模块将图像信息发送至服务器；同时，若控制模块分析数据为异常状态时，控制警报模块发出报警信息；
步骤六，通过参数曲线绘制模块将各个模块采集的各个时间段的参数进行统一统计，按照对应的参数种类绘制不同的参数变化曲线图，并通过通信模块传递到远程控制终端进行显示。
进一步，步骤一中，所述功能模块通过故障检测单元对太阳能光伏板的工作状态进行检测，当太阳能光伏板被外来物遮挡或单片电池片组件内出现故障异常时，单片电池片组件的电压就会出现波动，当电压值波动超出预设的报警阈值时，光电控制单元把单片电池片组件的编号和电压信号以特定的频率发送到控制模块，异常电压信号经过控制模块的模型分析处理后，通过预置的电压波动值对应故障类型和光电控制单元发送的单片电池片组件的编号，即可判断出现问题的单片电池片组件的位置，并将判断结果通过通信模块传递给远程控制终端。
进一步，步骤五中，所述报警信息包括出现异常状态的参数类型、预警等级和对应的出现问题的网箱所处的位置，网箱所处的位置通过自带的定位模块进行采集，并将对应的定位信息进行数值编号。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：
本发明通过设置的第一摄像头和第二摄像头能够同时对网箱周围和网箱内部进行监测，极大地提高了监测效果；通过设置三角形的支架加强了本发明的稳固性，同时，在支架上设置若干通孔，能够有效防止风浪的冲击，并减轻了自身的重量。本发明通过设置的警报模块能够实时根据监测情况发出警报，提醒工作人员，有效保护网箱的安全。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是本发明实施例提供的深海抗风浪网箱用养殖监控装置的控制方法流程图。
图2是本发明实施例提供的深海抗风浪网箱用养殖监控装置的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的供能模块的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的固定架的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的支架的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的控制箱的结构示意图；
图中：1、固定架；2、支架；3、控制箱；4、通孔；5、第一摄像头；6、第二摄像头；7、蜂鸣器；8、警报灯；9、太阳能电池板；10、蓄电池；11、无线通信装置；12、单片机；13、图像处理装置；14、参数预设模块；15、摄像模块；16、水温检测模块；17、水质检测模块；18、水位检测模块；19、水流检测模块；20、定位模块；21、通信模块；22、控制模块；23、服务器模块；24、图像处理模块；25、供能模块；26、固定模块；27、警报模块；28、光电采集单元；29、光电控制单元；30、电压分配单元；31、故障检测单元；32、电量检测单元。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种深海抗风浪网箱用养殖监控装置及其控制方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的深海抗风浪网箱用养殖监控装置的控制方法包括：
S101，通过供能模块将太阳能转化为电能进行储存，并通过电压转换单元转换为各个模块所需的工作电压，向其他模块提供电能；
S102，根据网箱内所养殖的水产种类通过远程控制终端设置该水产种类生长所需的对应的水体参数，并将水体参数信息通过通信模块传递到控制模块；
S103，通过摄像模块采集网箱周围以及网箱内部的图像信息，并将采集到的图像信息发送至图像处理模块；通过图像处理模块将采集到的图像信息进行处理，并将处理后的图像信息发送至控制模块；
S104，通过水温检测模块、水质检测模块、水位检测模块和水流检测模块对网箱所处位置的水温信息、水质信息、水位信息和水流流速信息进行实时检测，并将检测信息传递到控制模块；
S105，通过控制模块对各个受控模块采集的信息进行收集、分析，并控制通信模块将图像信息发送至服务器；同时，若控制模块分析数据为异常状态时，控制警报模块发出报警信息；
S106，通过参数曲线绘制模块将各个模块采集的各个时间段的参数进行统一统计，按照对应的参数种类绘制不同的参数变化曲线图，并通过通信模块传递到远程控制终端进行显示。
本发明实施例中的步骤S101中，所述功能模块通过故障检测单元对太阳能光伏板的工作状态进行检测，当太阳能光伏板被外来物遮挡或单片电池片组件内出现故障异常时，单片电池片组件的电压就会出现波动，当电压值波动超出预设的报警阈值时，光电控制单元把单片电池片组件的编号和电压信号以特定的频率发送到控制模块，异常电压信号经过控制模块的模型分析处理后，通过预置的电压波动值对应故障类型和光电控制单元发送的单片电池片组件的编号，即可判断出现问题的单片电池片组件的位置，并将判断结果通过通信模块传递给远程控制终端。
本发明实施例中的步骤S105中，所述报警信息包括出现异常状态的参数类型、预警等级和对应的出现问题的网箱所处的位置，网箱所处的位置通过自带的定位模块进行采集，并将对应的定位信息进行数值编号。
如图2至图6所示，本发明实施例提供的深海抗风浪网箱用养殖监控装置设置有：
参数预设模块14，与控制模块连接，用于通过远程控制终端对装置的监控参数进行预设选择；
摄像模块15，与控制模块连接，用于通过图像采集设备采集网箱周围以及网箱内部的图像数据；
水温检测模块16，与控制模块连接，用于通过温度检测器对网箱所处位置的水温进行检测；
水质检测模块17，与控制模块连接，用于通过水质检测器对网箱所处位置的水质进行检测；
水位检测模块18，与控制模块连接，用于通过水位检测器对网箱所处位置的水位进行检测；
水流检测模块19，与控制模块连接，用于通过水流流速检测器对网箱所处位置的水流流速进行检测；
定位模块20，与控制模块连接，用于通过GPS北斗双模模组对网箱的位置进行定位；
通信模块21，与控制模块连接，用于通过远程信息传输器将采集到的信息传送至服务器；
控制模块22，用于通过控制器对采集数据进行整理分析，并通过处理结果和预设参数发送控制指令；
服务器模块23，与控制模块连接，用于通过远程服务器对各种水产种类的所需水体信息进行存储；
图像处理模块24，与控制模块连接，用于处理摄像模块采集到的图像数据；
供能模块25，与控制模块连接，用于通过太阳能光伏板进行能量转化并为其他模块提供电能；
固定模块26，与控制模块连接，用于通过固定架固定其他模块；
警报模块27，与控制模块连接，用于接收控制模块的报警指令，向远程监控终端发出报警信息。
所述供能模块25包括：
光电采集单元28，用于通过太阳能光伏板对太阳光进行采集，并进行光电转换；
光电控制单元29，用于通过光电控制器对太阳能光伏板的光电转换进行控制；
电压分配单元30，用于根据不同组件的所需电压对电压进行转换分配；
故障检测单元31，用于对太阳能光伏板的异常状态进行检测；
电量检测单元32，用于对太阳能光伏板采集的实时电量进行检测。
作为优选，固定模块设置有固定架1，固定架1上端通过焊接的方式固定有支架2，支架2上端通过焊接的方式固定有控制箱3。
作为优选，支架2共设置有两片，分别设置与固定架1左右两侧，支架2呈三角形，表面开设有若干通孔4。本发明通过设置三角形的支架2加强了本发明的稳固性，同时，在支架2上设置若干通孔4，能够有效防止风浪的冲击，并减轻了自身的重量。
作为优选，摄像模块14共设置有第一摄像头5和第二摄像头6，第一摄像头5通过螺栓固定于控制箱3下侧，第二摄像头6通过螺栓固定与固定架1下侧。本发明通过设置的第一摄像头5和第二摄像头6能够同时对网箱周围和网箱内部进行监测，极大地提高了监测效果。
作为优选，供能模块18设置有太阳能电池板9和蓄电池10，太阳能电池板9通过螺栓固定于控制箱3上侧，蓄电池10设置于控制箱3内部。
作为优选，警报模块17设置有警报灯8和蜂鸣器7，蜂鸣器7通过螺栓固定在控制箱3上侧，警报灯8通过螺栓固定于蜂鸣器7上侧。本发明通过设置的警报模块17能够实时根据监测情况发出警报，提醒工作人员，有效保护网箱的安全。
作为优选，通信模块19设置有无线通信装置11，控制模块16设置有单片机12，图像处理模块15设置有图像处理装置13，无线通信、装置单片机12和图像处理装置13通过螺栓固定于控制箱3内部。
作为优选，固定架1、支架2和控制箱3外侧均设置有防锈层。
以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种深海抗风浪网箱用养殖监控装置的控制方法，其特征在于，所述深海抗风浪网箱用养殖监控装置的控制方法包括：
步骤一，通过供能模块将太阳能转化为电能进行储存，并通过电压转换单元转换为各个模块所需的工作电压，向其他模块提供电能；
所述供能模块通过故障检测单元对太阳能光伏板的工作状态进行检测，当太阳能光伏板被外来物遮挡或单片电池片组件内出现故障异常时，单片电池片组件的电压就会出现波动，当电压值波动超出预设的报警阈值时，光电控制单元把单片电池片组件的编号和电压信号以特定的频率发送到控制模块，异常电压信号经过控制模块的模型分析处理后，通过预置的电压波动值对应故障类型和光电控制单元发送的单片电池片组件的编号，即可判断出现问题的单片电池片组件的位置，并将判断结果通过通信模块传递给远程控制终端；
步骤二，根据网箱内所养殖的水产种类通过远程控制终端设置该水产种类生长所需的对应的水体参数，并将水体参数信息通过通信模块传递到控制模块；
步骤三，通过摄像模块采集网箱周围以及网箱内部的图像信息，并将采集到的图像信息发送至图像处理模块；通过图像处理模块将采集到的图像信息进行处理，并将处理后的图像信息发送至控制模块；
步骤四，通过水温检测模块、水质检测模块、水位检测模块和水流检测模块对网箱所处位置的水温信息、水质信息、水位信息和水流流速信息进行实时检测，并将检测信息传递到控制模块；
步骤五，通过控制模块对各个受控模块采集的信息进行收集、分析，并控制通信模块将图像信息发送至服务器；同时，若控制模块分析数据为异常状态时，控制警报模块发出报警信息；
所述报警信息包括出现异常状态的参数类型、预警等级和对应的出现问题的网箱所处的位置，网箱所处的位置通过自带的定位模块进行采集，并将对应的定位信息进行数值编号；
步骤六，通过参数曲线绘制模块将各个模块采集的各个时间段的参数进行统一统计，按照对应的参数种类绘制不同的参数变化曲线图，并通过通信模块传递到远程控制终端进行显示。
2.如权利要求1所述的深海抗风浪网箱用养殖监控装置的控制方法，其特征在于，步骤二中，所述水产种类生长所需的对应的水体参数存储于服务器模块中，服务器模块对不同类型的的水产种类的信息进行分类存储，通过远程控制终端选择相应的水产种类的选项，对应的水产种类的信息自动通过通信模块传递到控制模块。
3.一种利用权利要求1所述的深海抗风浪网箱用养殖监控装置的控制方法的深海抗风浪网箱用养殖监控装置，其特征在于，所述深海抗风浪网箱用养殖监控装置包括：
参数预设模块，与控制模块连接，用于通过远程控制终端对装置的监控参数进行预设选择；
摄像模块，与控制模块连接，用于通过图像采集设备采集网箱周围以及网箱内部的图像数据；
水温检测模块，与控制模块连接，用于通过温度检测器对网箱所处位置的水温进行检测；
水质检测模块，与控制模块连接，用于通过水质检测器对网箱所处位置的水质进行检测；
水位检测模块，与控制模块连接，用于通过水位检测器对网箱所处位置的水位进行检测；
水流检测模块，与控制模块连接，用于通过水流流速检测器对网箱所处位置的水流流速进行检测；
定位模块，与控制模块连接，用于通过GPS北斗双模模组对网箱的位置进行定位；
通信模块，与控制模块连接，用于通过远程信息传输器将采集到的信息传送至服务器；
控制模块，用于通过控制器对采集数据进行整理分析，并通过处理结果和预设参数发送控制指令；
服务器模块，与控制模块连接，用于通过远程服务器对各种水产种类的所需水体信息进行存储；
图像处理模块，与控制模块连接，用于处理摄像模块采集到的图像数据；
供能模块，与控制模块连接，用于通过太阳能光伏板进行能量转化并为其他模块提供电能；
固定模块，与控制模块连接，用于通过固定架固定其他模块；
警报模块，与控制模块连接，用于接收控制模块的报警指令，向远程监控终端发出报警信息。
4.如权利要求3所述的深海抗风浪网箱用养殖监控装置，其特征在于，所述供能模块包括：
光电采集单元，用于通过太阳能光伏板对太阳光进行采集，并进行光电转换；
光电控制单元，用于通过光电控制器对太阳能光伏板的光电转换进行控制；
电压分配单元，用于根据不同组件的所需电压对电压进行转换分配；
故障检测单元，用于对太阳能光伏板的异常状态进行检测；
电量检测单元，用于对太阳能光伏板采集的实时电量进行检测。
5.如权利要求3所述的深海抗风浪网箱用养殖监控装置，其特征在于，所述固定模块设置有固定架，所述固定架上端通过焊接的方式固定有支架，所述支架上端通过焊接的方式固定有控制箱；所述支架共设置有两片，分别设置于所述固定架左右两侧，所述支架呈三角形，表面开设有若干固定通孔。
6.如权利要求5所述的深海抗风浪网箱用养殖监控装置，其特征在于，所述摄像模块共设置有第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头通过螺栓固定于所述控制箱下侧，所述第二摄像头通过螺栓固定于所述固定架下侧。
7.如权利要求5所述的深海抗风浪网箱用养殖监控装置，其特征在于，所述供能模块设置有太阳能电池板和蓄电池，所述太阳能电池板通过螺栓固定于所述控制箱上侧，所述蓄电池设置于所述控制箱内部。
8.如权利要求3或5所述的深海抗风浪网箱用养殖监控装置，其特征在于，所述警报模块设置有警报灯和蜂鸣器，所述蜂鸣器通过螺栓固定在所述控制箱上侧，所述警报灯通过螺栓固定于所述蜂鸣器上侧。
9.如权利要求5所述的深海抗风浪网箱用养殖监控装置，其特征在于，所述通信模块设置有无线通信装置，所述控制模块设置有单片机，所述图像处理模块设置有图像处理装置，所述无线通信、装置单片机和图像处理装置通过螺栓固定于所述控制箱内部。
10.如权利要求5所述的深海抗风浪网箱用养殖监控装置，其特征在于，所述固定架、支架和控制箱外侧均设置有防锈层。
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基于电力线通信的光伏电站漏电监测系统设计;谢志远;陈楠;张冬祺;;电子技术应用;20180306(第03期);全文 *

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