CN112889735A - 一种花草与观赏鱼生态养护管理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种花草与观赏鱼生态养护管理系统及方法，包括液体浊度传感器、电磁阀模块、水位传感器、土壤湿度传感器、过滤泵、灌溉水管、PLC模块和继电器模块。本发明通过土壤湿度传感器感应土壤湿度，通过液体浊度传感器感应水的浑浊度，通过液位传感器感应水位，当传感器感应湿度达到指标，或低于一定指标时，自动浇水或停止浇水，当水质到达一定浑浊度时自动开启过滤泵进行过滤，当水位低于最低设定额时自动补水，循环利用鱼池的水对花盆浇水，减少水资源的浪费。通过微型过滤泵在静音环境下进行工作，在净化水质的同时，保证鱼儿不受到惊扰，同时不影响到人们的正常生活。

Description

一种花草与观赏鱼生态养护管理系统及方法
技术领域
本发明涉及生态技术领域，具体涉及一种花草与观赏鱼生态养护管理系统及方法。
背景技术
一些家庭以及公司会养殖一些花草或者鱼类，但是却往往由于花草需要浇水施肥，而鱼类需要定期换水，经研究发现鱼的排泄物富含多种天然养分正好又成为了花草最好的养料。但却因为各种原因得不到及时的浇灌，换水从而导致花草枯萎鱼类死亡。
目前的花草浇水系统一般为设定开关，当到达一定时间之后开始自动浇水，但是却没有顾忌天气和水分蒸发快慢，常常会因为浇水过多而溺死植物，而鱼缸换水系统则是长时间更换，不仅耗能并且会伤害鱼类。
发明内容
本发明的目的提供一种花草与观赏鱼生态养护管理系统及方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
根据本发明的一个方面，一种花草与观赏鱼生态养护管理系统，包括液体浊度传感器、电磁阀模块、水位传感器、土壤湿度传感器、过滤泵、灌溉水管、PLC模块和继电器模块；
液体浊度传感器，设置于鱼池两侧并用于检测水质的浑浊程度；
电磁阀模块，设置于各个管道并用于控制各个进水口和出水口的通断；
水位传感器，位于所述鱼池中并用于感应所述鱼池中水位的高度；
土壤湿度传感器，设置于花盆并用于检测所述花盆中土壤中的湿度；
过滤泵，用于过滤所述鱼池水质；
灌溉水管，用于控制水流导向所述花盆；
PLC模块，用于接收各个传感器信号和输出控制指令；
继电器模块，用于向接收所述PLC模块的控制指令；
电源模块，用于对各个模块提供电源；
所述电磁阀模块、所述液体浊度传感器、所述水位传感器、所述土壤湿度传感器和所述电源模块均与所述PLC模块电连接，所述电磁阀模块、所述液体浊度传感器、所述水位传感器和所述土壤湿度传感器均与所述继电器模块连接，所述鱼池底部设有所述灌溉水管和排水管，所述灌溉水管出水口位于所述花盆上方。
在某些实施方式中，所述电磁阀模块包括进水阀和排水阀，所述进水阀位于所述鱼池的进水管中，所述排水阀位于所述鱼池的所述灌溉水管中。
在某些实施方式中，所述电磁阀模块还包括污水阀，所述鱼池设有净化水管，所述过滤泵设置于所述净化水管中，所述过滤泵下端设有污水管，所述污水阀位于所述污水管中。
在某些实施方式中，所述电磁阀模块还包括灌溉水阀，所述灌溉水管与所述进水管之间设有联通管，所述联通管所述设有所述灌溉水阀。
根据本发明的另一个方面，一种花草与观赏鱼生态养护管理方法，包括以下步骤：
S1.所述电源模块通电，各个模块启动；
S2.所述水位传感器检测所述鱼池水位，所述PLC模块根据水位控制所述进水阀；
S3.所述液体浊度传感器和所述土壤湿度传感器开启水质检测和土壤湿度检测；
S4.所述PLC模块根据水质和土壤湿度控制所述电磁阀模块管理所述鱼池和所述花盆。
在某些实施方式中，当检测水质浑浊和土壤湿度不够时的管理方法，包括以下步骤：
S401.所述PLC模块控制所述排水阀打开；
S402.所述鱼池的水流经所述灌溉水管进入所述花盆；
S403.所述土壤湿度传感器检测到土壤湿度达到设定阀值，则所述PLC模块控制所述排水阀关闭；
S404.所述水位传感器检测所述鱼池水位下降，所述PLC模块控制所述进水阀打开补水；
S405.所述水位传感器检测所述鱼池水位达到预设值，所述PLC模块控制所述进水阀关闭。
在某些实施方式中，当检测水质清澈和土壤湿度不够时的管理方法，包括以下步骤：
S411.所述PLC模块控制所述排水阀闭合，同时控制所述灌溉水阀打开；
S412.所述土壤湿度传感器检测到土壤湿度达到设定阀值，则所述PLC模块控制所述灌溉水阀关闭。
在某些实施方式中，当检测水质浑浊和土壤湿度达标时的管理方法，包括以下步骤；
S421.所述PLC模块控制所述排水阀和所述灌溉水阀闭合，同时打开所述过滤泵进行水质过滤；
S422.所述过滤泵的前后压差较大时，所述PLC模块打开所述污水阀进行污水排放；
S423.所述液体浊度传感器检测到水质浑浊度低于预设值后，所述PLC模块停止所述过滤泵并关闭所述污水阀；
S424.所述水位传感器检测所述鱼池水位下降，所述PLC模块控制所述进水阀打开补水；
S425.所述水位传感器检测所述鱼池水位达到预设值，所述PLC模块控制所述进水阀关闭。
本发明提供的一种花草与观赏鱼生态养护管理系统及方法，优点在于通过土壤湿度传感器感应土壤湿度，通过液体浊度传感器感应水的浑浊度，通过液位传感器感应水位，当传感器感应湿度达到指标，或低于一定指标时，自动控制浇水或停止浇水，当水质到达一定浑浊度时自动开启过滤泵进行过滤，当水位低于最低设定额时自动补水，循环利用鱼池的水对花盆浇水，减少水资源的浪费，节约大量的水资源。通过微型过滤泵在静音环境下进行工作，在净化水质的同时，保证鱼儿不受到惊扰，同时不影响到人们的正常生活。
附图说明
图1为本发明的一种实施方式的一种花草与观赏鱼生态养护管理系统的结构框图；
图2为本发明的一种实施方式的一种花草与观赏鱼生态养护管理系统的鱼池的结构示意图；
图3为本发明的一种实施方式的一种花草与观赏鱼生态养护管理方法的流程示意图；
图4为本发明的一种实施方式的一种花草与观赏鱼生态养护管理方法的土质水质不达标的管理流程示意图；
图5为本发明的一种实施方式的一种花草与观赏鱼生态养护管理方法的土质不达标的管理流程示意图；
图6为本发明的一种实施方式的一种花草与观赏鱼生态养护管理方法的水质不达标的管理流程示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明进行进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供的一种花草与观赏鱼生态养护管理系统，包括液体浊度传感器1、电磁阀模块2、水位传感器3、土壤湿度传感器4、过滤泵5、灌溉水管6、PLC模块7和继电器模块8；
液体浊度传感器1，设置于鱼池10两侧并用于检测水质的浑浊程度；
电磁阀模块2，设置于各个管道并用于控制各个进水口和出水口的通断；
水位传感器3，位于鱼池10中并用于感应鱼池10中水位的高度；
土壤湿度传感器4，设置于花盆11并用于检测花盆11中土壤中的湿度；
过滤泵5，用于过滤鱼池8水质；
灌溉水管6，用于控制水流导向花盆11；
PLC模块7，用于接收各个传感器信号和输出控制指令；
继电器模块8，用于向接收PLC模块7的控制指令；
电源模块9，用于对各个模块提供电源；
电磁阀模块2、液体浊度传感器1、水位传感器3、土壤湿度传感器4和电源模块9均与PLC模块7电连接，电磁阀模块2、液体浊度传感器1、水位传感器3和土壤湿度传感器4均与继电器模块8连接，鱼池10底部设有灌溉水管6和排水管11，灌溉水管6出水口位于花盆11上方。
如图2所示，电磁阀模块2包括进水阀21和排水阀22，进水阀21位于鱼池10的进水管91中，排水阀22位于鱼池10的灌溉水管6中。
电磁阀模块2还包括污水阀24，鱼池10设有净化水管92，过滤泵5设置于净化水管92中，过滤泵5下端设有污水管51，污水阀24位于污水管51中。
电磁阀模块2还包括灌溉水阀23，灌溉水管6与进水管91之间设有联通管93，联通管93设有灌溉水阀23。
在本实施例中，液体浊度传感器1选用TS-300B水质浊度传感器，在透明的容器两端，分别设置光线发射何接收端，在接收端检测接收光的强度，与原强度比较、计算，即可得到浊度。感应水内水质的浑浊度，安全高效。
水位传感器3选用XKC-Y26-NPN(5V-12V)型号水位传感器，通过发射信号与接收信号的时间，计算传感器与被版测物之间的距权离，感应水的高度，由于不用沾水所以更耐用方便。
土壤湿度传感器4，利用电磁脉冲原理、根据电磁波在介质中传播频率来测量土壤的表观介电常数，从而得到土壤相对含水量，相比其他传感方式方便高效。
过滤泵5为5W静音过滤泵，鱼池10的水流由入水口进入机体，水中的杂质沉积在过滤泵5的不锈钢滤网上，当压差达到设定值时，电动机带动刷子旋转，对滤芯进行清洗，同时污水阀24打开进行排污，当清洗结束时，关闭污水阀24，电机停止转动，系统恢复至其初始状态。同时过滤泵5开启时，过滤泵5在静音环境下进行工作，在净化水质的同时，保证鱼儿不受到惊扰，同时不影响到人们的正常生活。
如图3所示，本发明提供的一种花草与观赏鱼生态养护管理方法，包括以下步骤：
S1.电源模块9通电，各个模块启动；
S2.水位传感器3检测鱼池10水位，PLC模块7根据水位控制进水阀21；
S3.液体浊度传感器1和土壤湿度传感器4开启水质检测和土壤湿度检测；
S4.PLC模块7根据水质和土壤湿度控制电磁阀模块2管理鱼池10和花盆11。
如图4所示，当检测水质浑浊和土壤湿度不够时的管理方法，包括以下步骤：
S401.PLC模块7控制排水阀22打开；
S402.鱼池10的水流经灌溉水管6进入花盆11；
S403.土壤湿度传感器4检测到土壤湿度达到设定阀值，则PLC模块7控制排水阀22关闭；
S404.水位传感器3检测鱼池10水位下降，PLC模块7控制进水阀21打开补水；
S405.水位传感器3检测鱼池10水位达到预设值，PLC模块7控制进水阀21关闭。
如图5所示，当检测水质清澈和土壤湿度不够时的管理方法，包括以下步骤：
S411.PLC模块7控制排水阀22闭合，同时控制灌溉水阀23打开；
S412.土壤湿度传感器4检测到土壤湿度达到设定阀值，则PLC模块7控制灌溉水阀23关闭。
如图6所示，当检测水质浑浊和土壤湿度达标时的管理方法，包括以下步骤：
S421.PLC模块7控制排水阀22和灌溉水阀23闭合，同时打开过滤泵5进行水质过滤；
S422.过滤泵5的前后压差较大时，PLC模块7打开污水阀24进行污水排放；
S423.液体浊度传感器1检测到水质浑浊度低于预设值后，PLC模块7停止过滤泵5并关闭污水阀24；
S424.水位传感器3检测鱼池10水位下降，PLC模块7控制进水阀21打开补水；
S425.水位传感器3检测鱼池10水位达到预设值，PLC模块7控制进水阀21关闭。
在具体使用过程中，进水口连接自来水管，水位传感器3，感应水的高度，当高于最高设定额时自动排水，低于最低设定额时自动补水，完成后所有电磁阀处于闭合状态；通过土壤湿度传感器4感应土壤湿度，通过液体浊度传感器1感应鱼池10的水质浑浊度。
当土壤湿度传感器4感应土壤湿度未达标和液体浊度传感器1感应水质浑浊度大于设定值时，灌溉水管6中的排水阀22打开，鱼池10中的水经过灌溉水管6直接流入花盆11的土壤中，同时进水阀21打开对鱼池10进行补水。
当土壤湿度传感器4感应土壤湿度未达标和液体浊度传感器1感应水质浑浊度低于设定值时，联通管93中的灌溉水阀23打开，自来水经过联通管93和灌溉水管6流入花盆11的土壤中。
当土壤湿度传感器4感应土壤湿度达标和液体浊度传感器1感应水质浑浊度高于设定值时，过滤泵5由入水口进入机体，水中的杂质沉积在不锈钢滤网上，当压差达到设定值时，电动机带动刷子旋转，对滤芯进行清洗，同时污水阀24打开进行排污，同时进水阀21打开对鱼池10进行补水，当清洗结束时，关闭污水阀24，电机停止转动，系统恢复至其初始状态。
以上所述仅是本发明的优选方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种花草与观赏鱼生态养护管理系统，其特征在于，包括液体浊度传感器(1)、电磁阀模块(2)、水位传感器(3)、土壤湿度传感器(4)、过滤泵(5)、灌溉水管(6)、PLC模块(7)和继电器模块(8)；
液体浊度传感器(1)，设置于鱼池(10)两侧并用于检测水质的浑浊程度；
电磁阀模块(2)，设置于各个管道并用于控制各个管道的通断；
水位传感器(3)，位于所述鱼池(10)中并用于感应所述鱼池(10)中水位的高度；
土壤湿度传感器(4)，设置于花盆(11)并用于检测所述花盆(11)中土壤中的湿度；
过滤泵(5)，用于过滤所述鱼池(8)水质；
灌溉水管(6)，用于控制水流导向所述花盆(11)；
PLC模块(7)，用于接收各个传感器信号和输出控制指令；
继电器模块(8)，用于向接收所述PLC模块(7)的控制指令；
电源模块(9)，用于对各个模块提供电源；
所述电磁阀模块(2)、所述液体浊度传感器(1)、所述水位传感器(3)、所述土壤湿度传感器(4)和所述电源模块(9)均与所述PLC模块(7)电连接，所述电磁阀模块(2)、所述液体浊度传感器(1)、所述水位传感器(3)和所述土壤湿度传感器(4)均与所述继电器模块(8)连接，所述鱼池(10)底部设有所述灌溉水管(6)和排水管(11)，所述灌溉水管(6)出水口位于所述花盆(11)上方。
2.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述电磁阀模块(2)包括进水阀(21)和排水阀(22)，所述进水阀(21)位于所述鱼池(10)的进水管(91)中，所述排水阀(22)位于所述鱼池(10)的所述灌溉水管(6)中。
3.根据权利要求2所述的管理系统，其特征在于，所述电磁阀模块(2)还包括污水阀(24)，所述鱼池(10)设有净化水管(92)，所述过滤泵(5)设置于所述净化水管(92)中，所述过滤泵(5)下端设有污水管(51)，所述污水阀(24)位于所述污水管(51)中。
4.根据权利要求2所述的管理系统，其特征在于，所述电磁阀模块(2)还包括灌溉水阀(23)，所述灌溉水管(6)与所述进水管(91)之间设有联通管(93)，所述联通管(93)所述设有所述灌溉水阀(23)。
5.一种应用权利要求1-4任一项所述系统的管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.所述电源模块(9)通电，各个模块启动；
S2.所述水位传感器(3)检测所述鱼池(10)水位，所述PLC模块(7)根据水位控制所述进水阀(21)补水；
S3.所述液体浊度传感器(1)和所述土壤湿度传感器(4)开启水质检测和土壤湿度检测；
S4.所述PLC模块(7)根据水质和土壤湿度控制所述电磁阀模块(2)管理所述鱼池(10)和所述花盆(11)。
6.根据权利要求5所述的管理方法，当检测水质浑浊和土壤湿度不够时的管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S401.所述PLC模块(7)控制所述排水阀(22)打开；
S402.所述鱼池(10)的水流经所述灌溉水管(6)进入所述花盆(11)；
S403.所述土壤湿度传感器(4)检测到土壤湿度达到设定阀值，则所述PLC模块(7)控制所述排水阀(22)关闭；
S404.所述水位传感器(3)检测所述鱼池(10)水位下降，所述PLC模块(7)控制所述进水阀(21)打开补水；
S405.所述水位传感器(3)检测所述鱼池(10)水位达到预设值，所述PLC模块(7)控制所述进水阀(21)关闭。
7.根据权利要求5所述的管理方法，当检测水质清澈和土壤湿度不够时的管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S411.所述PLC模块(7)控制所述排水阀(22)闭合，同时控制所述灌溉水阀(23)打开；
S412.所述土壤湿度传感器(4)检测到土壤湿度达到设定阀值，则所述PLC模块(7)控制所述灌溉水阀(23)关闭。
8.根据权利要求5所述的管理方法，当检测水质浑浊和土壤湿度达标时的管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S421.所述PLC模块(7)控制所述排水阀(22)和所述灌溉水阀(23)闭合，同时打开所述过滤泵(5)进行水质过滤；
S422.所述过滤泵(5)的前后压差较大时，所述PLC模块(7)打开所述污水阀(24)进行污水排放；
S423.所述液体浊度传感器(1)检测到水质浑浊度低于预设值后，所述PLC模块(7)停止所述过滤泵(5)并关闭所述污水阀(24)；
S424.所述水位传感器(3)检测所述鱼池(10)水位下降，所述PLC模块(7)控制所述进水阀(21)打开补水；
S425.所述水位传感器(3)检测所述鱼池(10)水位达到预设值，所述PLC模块(7)控制所述进水阀(21)关闭。
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CN115777608A (zh) * 2022-12-19 2023-03-14 佛山渔汇智慧渔业科技有限公司 一种基于智能控制的水产品循环水养殖系统

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