CN113075945A - 一种基于环境信息反馈的养鱼池环境监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于环境信息反馈的养鱼池环境监控系统，该系统包括：用于检测养鱼池水温的温度传感器；用于检测养鱼池氧气浓度的氧浓度检测传感器；用于检测鱼身体长度的鱼长检测传感器；还包括控制模型和处理器，所述控制模型内置养鱼环境控制规则，所述处理器根据环境控制规则控制水温、氧浓度、投料量，处理器根据鱼生长速度反馈更新环境控制规则，得到最佳的养鱼水温、氧浓度和投料量形成最优方案，处理器按照该最优方案控制投料控制机构、水温控制机构、氧浓度控制机构从而完成投料量、水温、氧浓度的调节。本方案可以根据对不同种类鱼的生长速度的检测得出最合理的控制方案，从而提高产量。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制领域，具体涉及一种基于环境信息反馈的养鱼池环境监控系统。
背景技术
环境监控模块实现了对温室大棚的空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照度、二氧化碳浓度、氧气浓度、土壤pH值等实时环境数据展示，同时也可查看各类型传感器的历史数据，便于分析作物生长情况；也可以查看传感器位置地图，便于分析大棚各位置的环境数据；还可远程实时查看温室监控视频，保存录像文件，防止农作物被盗等状况出现。目前环保自动监测站，已安装大气检测仪、水质监测仪、UPS等设备。除了传统的水质、大气等监测仪外，为了自动站实现可视化监控系统，还需要摄像机、声光报警器、温湿度、烟感、水淹、数采仪等设备；数采仪设备不仅可以接入传统的水质、大气等监测仪数据，还能够接入摄像机、环境等传感器。结合视频监控形成一套完备的综合安防监控系统，达到无人值守效果，实时了解自动站的信息，监督动力设备运行和环境的状态信息。我国环境监测站已具备环境质量监测、污染源监督监测、应急监测、服务性监测和科研监测的能力，可以开展水、气、渣、土壤、生物、噪声、放射性等要素200多个项目的环境质量监测、污染源监测、污染物总量控制监测、污染源解析监测和环境污染治理工程效果监测等，还可承担较复杂的环境问题调查。随着越来越多的环境监测站的投入使用、保障环境监测站的正常运行的可视化运维系统与环境监测系统的无缝融合成为环保行业信息化建设的趋势。
集成化系统主要体现在以下几点：
数字环保管理平台将与可视化应用系统进行无缝连接，形成一个与运行环境无关的运行与管理平台；
管理平台是本项目的统一门户系统，用户单点登录本平台，就可以一站式访问本项目的全部应用系统；
告警数据结合图像全面分析，反映环境监测自动站故障实情；
远程巡检方式，改变以往日常繁琐的巡检工作；
改变以往设备被盗现象，有效增加财产保护的有效手段；
改变以往重大维护需要专家到现场支持的现象，同时也可以对维护人员水平有效改善；
实现自动站综合安防监控系统与环保其它业务子系统深度融合；
提供强大的统计报表功能，能够对水质、天气的结果进行物质相关性、中间值等分析。
现有技术的缺点在于：目前的环境监测系统都是制定固定的规则然后按固定的规则进行监测和执行，从而使得系统学习性较低，使得其具体应用显得不足，以养鱼为例，现有技术中只能根据时间进行定期投料、以及池塘氧气调节和温度控制，并不能根据鱼的生长习性进行环境调节，而是根据环境预先设定的条件进行投料都操作。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于环境信息反馈的养鱼池环境监控系统，可以根据对不同种类鱼的生长速度的检测得出最合理的控制方案，从而提高产量。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种基于环境信息反馈的养鱼池环境监控系统，该系统包括：
用于检测养鱼池水温的温度传感器；
用于检测养鱼池氧气浓度的氧浓度检测传感器；
用于检测鱼身体长度的鱼长检测传感器；
还包括控制模型和处理器，所述控制模型内置养鱼环境控制规则，所述处理器根据环境控制规则控制水温、氧浓度、投料量，处理器根据鱼生长速度反馈更新环境控制规则，得到最佳的养鱼水温、氧浓度和投料量形成最优方案，处理器按照该最优方案控制投料控制机构、水温控制机构、氧浓度控制机构从而完成投料量、水温、氧浓度的调节。
作为本方案的进一步改进，所述鱼长检测传感器的检测方法如下：
S1：鱼苗投入时，视养鱼池的面积每100m2选取至少10尾作为检测目标；
S2：在选择的检测目标尾部和头部各植入电子定位芯片，两电子定位芯片之间的间距即为该检测目标的身体长度；
S3：处理器定期提取检测目标的身体长度增量求平均值。
所述同一检测目标上的两电子定位芯片成对设置，非同一检测目标上的电子定位芯片互不通信，避免数据干扰。
作为本方案的进一步改进，还包括数据校正方法，其步骤如下：
S01：设置至少5组平行实验，在固定容器内饲养长度相同的鱼苗至少两条，其中一条植入电子定位芯片；
S02：定期测量每个容器内鱼苗长度，计算植入电子定位芯片对鱼苗造成的生长影响，从而得出校正因子进行数据校正。
作为本方案的进一步改进，所述检测目标中，对长度偏离平均值较大的数据进行舍弃保证数据的有效性。
作为本方案的进一步改进，所述步骤S3中的定期时间间隔为1个月。
作为本方案的进一步改进，所述检测目标根据鱼的品种进行分组检测，每个品种设置相同的数量的检测目标，不同品种之间使用的电子定位芯片编号不同。
作为本方案的进一步改进，所述处理器根据N个定期数据，利用聚类算法和线性回归算法计算出氧浓度、水温、投料量对生长增益的比重，并根据该比重生成新的环境调节模型及时将该环境调节模型投入使用。
作为本方案的进一步改进，所述N≥3。
本发明的有益效果是：本方案利用在鱼苗身体植入可以检测其长度的电子定位芯片对鱼苗的生长情况进行精确的测量，同时再通过设置多组平行实验得出植入芯片对鱼苗造成的生产影响，从而得出校正因子，然后利用统计学算法，计算出各项环境参数对鱼苗生长造成的影响权重，得出最佳的环境控制方案，有利于鱼苗的生长提高产量。
附图说明
图1是本发明的系统框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
一种基于环境信息反馈的养鱼池环境监控系统，该系统包括：
用于检测养鱼池水温的温度传感器；
用于检测养鱼池氧气浓度的氧浓度检测传感器；
用于检测鱼身体长度的鱼长检测传感器；
还包括控制模型和处理器，所述控制模型内置养鱼环境控制规则，所述处理器根据环境控制规则控制水温、氧浓度、投料量，处理器根据鱼生长速度反馈更新环境控制规则，得到最佳的养鱼水温、氧浓度和投料量形成最优方案，处理器按照该最优方案控制投料控制机构、水温控制机构、氧浓度控制机构从而完成投料量、水温、氧浓度的调节。
所述鱼长检测传感器的检测方法如下：
S1：鱼苗投入时，视养鱼池的面积每100m2选取至少10尾作为检测目标；具体应用时，可以根据不同种类鱼苗的生存能力进行选择，对于存活率较低的品种建议设置更多的检测目标，而对于存活率较高的品种则可以适当减少检测目标。
S2：在选择的检测目标尾部和头部各植入电子定位芯片，两电子定位芯片之间的间距即为该检测目标的身体长度；尾部的电子定位芯片植入在鱼尾分叉中心，而头部的电子定位芯片则植入在鱼头的上嘴背上，前后两电子定位芯片基本位于同一水平直线上，这里使用的电子定位芯片必须为防水型芯片。
S3：处理器定期提取检测目标的身体长度增量求平均值。
所述同一检测目标上的两电子定位芯片成对设置，非同一检测目标上的电子定位芯片互不通信，避免数据干扰。
还包括数据校正方法，其步骤如下：
S01：设置至少5组平行实验，在固定容器内饲养长度相同的鱼苗至少两条，其中一条植入电子定位芯片；
S02：定期测量每个容器内鱼苗长度，计算植入电子定位芯片对鱼苗造成的生长影响，从而得出校正因子进行数据校正。
例如在5组实验中中5条未植入电子定位芯片的鱼苗生长的平均长度大于植入电子芯片的鱼苗长度0.3cm/月，则对应的在系统中得到的检测数据应在基础相应的增加0.3cm，进行数据修正保证检测数据的可靠性。
所述检测目标中，对长度偏离平均值较大的数据进行舍弃保证数据的有效性，这里的较大并没有实际的标准，其舍弃方式可以根据定期时间进行设置，例如在得到的一串浮点数据中，有一个数据出现明显的分离状态，则将该数据舍弃。
所述步骤S3中的定期时间间隔为1个月。
所述检测目标根据鱼的品种进行分组检测，每个品种设置相同的数量的检测目标，不同品种之间使用的电子定位芯片编号不同。
所述处理器根据N个定期数据，利用聚类算法和线性回归算法计算出氧浓度、水温、投料量对生长增益的比重，并根据该比重生成新的环境调节模型及时将该环境调节模型投入使用。
所述N≥3，经过多个周期内的数据进行分析，可以使分析结果更加准确。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种基于环境信息反馈的养鱼池环境监控系统，其特征在于，该系统包括：
用于检测养鱼池水温的温度传感器；
用于检测养鱼池氧气浓度的氧浓度检测传感器；
用于检测鱼身体长度的鱼长检测传感器；
还包括控制模型和处理器，所述控制模型内置养鱼环境控制规则，所述处理器根据环境控制规则控制水温、氧浓度、投料量，处理器根据鱼生长速度反馈更新环境控制规则，得到最佳的养鱼水温、氧浓度和投料量形成最优方案，处理器按照该最优方案控制投料控制机构、水温控制机构、氧浓度控制机构从而完成投料量、水温、氧浓度的调节。
2.根据权利要求1所述的一种基于环境信息反馈的养鱼池环境监控系统，其特征在于，所述鱼长检测传感器的检测方法如下：
S1：鱼苗投入时，视养鱼池的面积每100m2选取至少10尾作为检测目标；
S2：在选择的检测目标尾部和头部各植入电子定位芯片，两电子定位芯片之间的间距即为该检测目标的身体长度；
S3：处理器定期提取检测目标的身体长度增量求平均值。
3.根据权利要求2所述的一种基于环境信息反馈的养鱼池环境监控系统，其特征在于，所述同一检测目标上的两电子定位芯片成对设置，非同一检测目标上的电子定位芯片互不通信，避免数据干扰。
4.根据权利要求3所述的一种基于环境信息反馈的养鱼池环境监控系统，其特征在于，还包括数据校正方法，其步骤如下：
S01：设置至少5组平行实验，在固定容器内饲养长度相同的鱼苗至少两条，其中一条植入电子定位芯片；
S02：定期测量每个容器内鱼苗长度，计算植入电子定位芯片对鱼苗造成的生长影响，从而得出校正因子进行数据校正。
5.根据权利要求4所述的一种基于环境信息反馈的养鱼池环境监控系统，其特征在于，所述检测目标中，对长度偏离平均值较大的数据进行舍弃保证数据的有效性。
6.根据权利要求5所述的一种基于环境信息反馈的养鱼池环境监控系统，其特征在于，所述步骤S3中的定期时间间隔为1个月。
7.根据权利要求6所述的一种基于环境信息反馈的养鱼池环境监控系统，其特征在于，所述检测目标根据鱼的品种进行分组检测，每个品种设置相同的数量的检测目标，不同品种之间使用的电子定位芯片编号不同。
8.根据权利要求7所述的一种基于环境信息反馈的养鱼池环境监控系统，其特征在于，所述处理器根据N个定期数据，利用聚类算法和线性回归算法计算出氧浓度、水温、投料量对生长增益的比重，并根据该比重生成新的环境调节模型及时将该环境调节模型投入使用。
9.根据权利要求8所述的一种基于环境信息反馈的养鱼池环境监控系统，其特征在于，所述N≥3。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113854221A (zh) * | 2021-10-29 | 2021-12-31 | 广州市蓝得生命科技有限公司 | 智能喂食控制系统 |
| CN115250969A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-11-01 | 西双版纳云博水产养殖开发有限公司 | 一种大鳞结鱼的人工繁殖方法 |
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2020
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| CN113854221A (zh) * | 2021-10-29 | 2021-12-31 | 广州市蓝得生命科技有限公司 | 智能喂食控制系统 |
| CN113854221B (zh) * | 2021-10-29 | 2022-11-18 | 广州市蓝得生命科技有限公司 | 智能喂食控制系统 |
| CN115250969A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-11-01 | 西双版纳云博水产养殖开发有限公司 | 一种大鳞结鱼的人工繁殖方法 |
| CN115250969B (zh) * | 2022-07-08 | 2023-06-02 | 西双版纳云博水产养殖开发有限公司 | 一种大鳞结鱼的人工繁殖方法 |
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