CN113655834B - 基于光伏发电最大效率点跟踪技术的节能鱼塘控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于光伏发电最大效率点跟踪技术的节能鱼塘控制系统，基于光伏发电最大效率点跟踪技术的节能鱼塘控制系统，包括光伏模块、逆变器、蓄电模块、中控模块、鱼群密度计算模块、区域密度对比模块和环境更换模块，所述光伏模块与逆变器相连接，逆变器与蓄电模块相连接，蓄电模块与中控模块相连接；通过设置光伏模块，光伏模块收集光能产生电能，并通过逆变器进行电能转换输送至蓄电模块中进行存储，而蓄电模块为中控模块供电，中控模块为所有用电设备进行电能供给，并开启区域鱼群密度多区域内的增氧模块、LED补光模块、电加热模块、水液补充模块和除污模块工作，区域鱼群密度少区域内的设备不需要开启，极大降低了电能的消耗。

Description

基于光伏发电最大效率点跟踪技术的节能鱼塘控制系统

技术领域

本发明涉及智能化鱼塘技术领域，更具体地说，它涉及基于光伏发电最大效率点跟踪技术的节能鱼塘控制系统。

背景技术

鱼塘是指捕鱼或养鱼的地方，特指鱼围塘的内部间格或圈住鱼的围网。一般理想的池塘，要求面积较大，池水较深，光照充分，水源畅通，水质肥沃，交通方便，以利于鱼类的生长和产量的提高，并利于生产管理，一般池塘面积较大，水较深，光照比较充分，水源畅通，水质肥沃，交通方便，利于鱼类的生长和产量的提高，并利于生产管理。具体来说，应具备如下的几方面的条件：

1、面积和水深。池塘的大小和深浅，与鱼产量的高低有着非常密切的关系。生产实践证明，成鱼塘的面积以4-10亩以宜，水深最好是2-3米。鱼种塘的面积则可在5亩以下，水深1.5米左右。

2、土质和底质。鱼塘多是挖土修建而成，土质对水质的影响极大。池塘的土质以黑土最好，粘土次之，砂土最差。

池塘经过一段时间养鱼后，塘底逐渐形成一层厚的淤泥，这是残剩的饲料、肥料、鱼粪和死亡的生物体等不断沉积，与池底的泥砂混合而成。池塘中有一定的淤泥，塘水容易变肥，有利于养鱼和高产。但淤泥过多会使水质恶化，影响鱼类的生长，甚至引起鱼的死亡。因此，淤泥过多必须及时清除，以保持良好的水质。

现有技术中的光伏智能化鱼塘，一般都是利用光伏充电机构收集电能，并为供氧设备供电达到补充鱼塘氧含量的目的，鱼塘的占地面积一般都较大，因此需要多台供氧设备为鱼塘进行水氧补充，为鱼儿提供充足的水氧优化鱼塘的生长环境，但是为多台供氧设备同时供电让其补充水氧，会大大提高电能的消耗，同时光伏充电机构还需要为其他用电消耗设备供电，这样如果遇到阴雨天光伏设备收集电能不足时，无法满足鱼塘的正常用电需要。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供基于光伏发电最大效率点跟踪技术的节能鱼塘控制系统，其具有局部补氧降低消耗电能的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

基于光伏发电最大效率点跟踪技术的节能鱼塘控制系统，包括光伏模块、逆变器、蓄电模块、中控模块、鱼群密度计算模块、区域密度对比模块和环境更换模块，所述光伏模块与逆变器相连接，逆变器与蓄电模块相连接，蓄电模块与中控模块相连接，中控模块与外部充电模块相连接，中控模块与放电控制模块相连接，中控模块与区域划分模块相连接，区域划分模块与鱼群密度计算模块相连接，鱼群密度计算模块与区域密度对比模块相连接，区域密度对比模块与鱼群驱赶模块相连接，中控模块与环境监测更改模块相连接。

通过采用上述技术方案，通过设置光伏模块，光伏模块收集光能产生电能，并通过逆变器进行电能转换输送至蓄电模块中进行存储，而蓄电模块为中控模块供电，中控模块为所有用电设备进行电能供给，而外部充电模块能够在蓄电模块电能不足时为中控模块供电，保证鱼塘的用电设备能够正常运转，通过设置放电控制模块，中控模块将信息传递给放电控制模块，而放电控制模块能够根据需要将信息传递给中控模块，中控模块控制区域划分模块将鱼塘划分为A、B、C等多个区域，每个区域都内设置鱼群密度计算模块，而鱼群密度计算模块可以计算区域内鱼群密度。

进一步地，鱼群密度计算模块与区域密度对比模块相连接，区域密度对比模块与鱼群驱赶模块相连接，所述鱼群驱赶模块包括超声波震动模块和驱动控制模块，鱼群驱赶模块的数量也为多个，并均匀分布在鱼塘内，所述驱动控制模块与超声波震动模块相连接。

通过采用上述技术方案，声波传感模块工作时感应区域内的鱼群数量，并传递给声波信息反馈模块，同时声波信息接收模块将信息传递给信息整合模块，而红外射线模块也能够配合检测鱼群数量并将信息传递给计算模块，同时计算模块能够有效计算出区域鱼群的密度。

进一步地，中控模块与环境监测更改模块相连接，所述环境监测更改模块包括水温检测模块、水位监测模块、水质检测模块、光亮度检测模块、氧含量检测模块、氧气消耗量计算模块、电能消耗计算模块、增氧模块、LED补光模块、电加热模块、水液补充模块和除污模块，所述氧含量检测模块的输出端与增氧模块相连接，光亮度检测模块与LED补光模块相连接，水温检测模块与电加热模块相连接，水位监测模块与水液补充模块相连接，水质检测模块与除污模块相连接。

通过采用上述技术方案，水温检测模块、水位监测模块、水质检测模块、光亮度检测模块和氧含量检测模块能够分别检测鱼塘内的水温、水位、水质、光亮度和氧含量，并控制增氧模块、LED补光模块、电加热模块、水液补充模块和除污模块进行工作，对鱼塘内的水质进行处理达到对鱼儿生存更好的条件。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本方案中，通过设置光伏模块，光伏模块收集光能产生电能，并通过逆变器进行电能转换输送至蓄电模块中进行存储，而蓄电模块为中控模块供电，中控模块为所有用电设备进行电能供给，而外部充电模块能够在蓄电模块电能不足时为中控模块供电，保证鱼塘的用电设备能够正常运转，通过设置放电控制模块，中控模块将信息传递给放电控制模块，而放电控制模块能够根据需要将信息传递给中控模块，中控模块控制区域划分模块将鱼塘划分为A、B、C等多个区域，每个区域都内设置鱼群密度计算模块，而鱼群密度计算模块可以计算区域内鱼群密度，同时区域密度对比模块能够将多个区域内的鱼群密度进行对比，并传递给鱼群驱赶模块，鱼群驱赶模块可以将区域鱼群密度少的鱼儿赶入至区域鱼群密度多的区域，并开启区域鱼群密度多区域内的增氧模块、LED补光模块、电加热模块、水液补充模块和除污模块工作，区域鱼群密度少区域内的设备不需要开启，极大降低了电能的消耗；

2、通过设置鱼群密度计算模块，其中声波传感模块工作时感应区域内的鱼群数量，并传递给声波信息反馈模块，同时声波信息接收模块将信息传递给信息整合模块，而红外射线模块也能够配合检测鱼群数量并将信息传递给计算模块，同时计算模块能够有效计算出区域鱼群的密度，通过设置鱼群驱赶模块，其中超声波震动模块工作时能对周边的水域造成较强的震动效果，能够达到对鱼儿有效的驱赶效果，同时驱动控制模块能够控制超声波震动模块的震动方向，根据实际情况进行调节达到对鱼群很好的驱赶效果；

3、通过设置环境监测更改模块，其中水温检测模块、水位监测模块、水质检测模块、光亮度检测模块和氧含量检测模块能够分别检测鱼塘内的水温、水位、水质、光亮度和氧含量，并控制增氧模块、LED补光模块、电加热模块、水液补充模块和除污模块进行工作，对鱼塘内的水质进行处理达到对鱼儿生存更好的条件，同时氧气消耗量计算模块和电能消耗计算模块能够分别计算鱼塘内氧气消耗情况，同时计算蓄电模块的电能消耗情况，必要时积极供给氧气并利用外部充电模块为中控模块供电。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明中鱼群密度计算模块的子模块结构示意图；

图3为本发明中鱼群驱赶模块的子模块结构示意图；

图4为本发明中环境监测更改模块的子模块结构示意图。

具体实施方式

实施例：

以下结合附图1-4对本发明作进一步详细说明。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：基于光伏发电最大效率点跟踪技术的节能鱼塘控制系统，包括光伏模块、逆变器、蓄电模块、中控模块、鱼群密度计算模块、区域密度对比模块和环境更换模块，所述光伏模块与逆变器相连接，逆变器与蓄电模块相连接，蓄电模块与中控模块相连接，中控模块与外部充电模块相连接，中控模块与放电控制模块相连接，中控模块与区域划分模块相连接，区域划分模块与鱼群密度计算模块相连接，所述鱼群密度计算模块包括红外射线模块、声波传感模块、声波信息反馈模块、声波信息接收模块、信息整合模块和计算模块，所述红外射线模块与信息整合模块相连接，声波传感模块与声波信息反馈模块相连接，声波信息反馈模块与声波信息接收模块相连接，声波信息接收模块与信息整合模块相连接，信息整合模块与计算模块相连接，所述红外射线模块包括多个红外探测器，多个红外探测器均匀分布在鱼塘内，声波传感模块包括多个声波发射器，多个声波发射器均匀分布在鱼塘内；

具体实施方式为：通过设置光伏模块，光伏模块收集光能产生电能，并通过逆变器进行电能转换输送至蓄电模块中进行存储，而蓄电模块为中控模块供电，中控模块为所有用电设备进行电能供给，而外部充电模块能够在蓄电模块电能不足时为中控模块供电，保证鱼塘的用电设备能够正常运转，通过设置放电控制模块，中控模块将信息传递给放电控制模块，而放电控制模块能够根据需要将信息传递给中控模块，中控模块控制区域划分模块将鱼塘划分为A、B、C等多个区域，每个区域都内设置鱼群密度计算模块，而鱼群密度计算模块可以计算区域内鱼群密度，同时区域密度对比模块能够将多个区域内的鱼群密度进行对比，并传递给鱼群驱赶模块，鱼群驱赶模块可以将区域鱼群密度少的鱼儿赶入至区域鱼群密度多的区域，并开启区域鱼群密度多区域内的增氧模块、LED补光模块、电加热模块、水液补充模块和除污模块工作，区域鱼群密度少区域内的设备不需要开启，极大降低了电能的消耗。

鱼群密度计算模块与区域密度对比模块相连接，区域密度对比模块与鱼群驱赶模块相连接，所述鱼群驱赶模块包括超声波震动模块和驱动控制模块，鱼群驱赶模块的数量也为多个，并均匀分布在鱼塘内，所述驱动控制模块与超声波震动模块相连接；

具体实施方式为：通过设置鱼群密度计算模块，其中声波传感模块工作时感应区域内的鱼群数量，并传递给声波信息反馈模块，同时声波信息接收模块将信息传递给信息整合模块，而红外射线模块也能够配合检测鱼群数量并将信息传递给计算模块，同时计算模块能够有效计算出区域鱼群的密度，通过设置鱼群驱赶模块，其中超声波震动模块工作时能对周边的水域造成较强的震动效果，能够达到对鱼儿有效的驱赶效果，同时驱动控制模块能够控制超声波震动模块的震动方向，根据实际情况进行调节达到对鱼群很好的驱赶效果。

中控模块与环境监测更改模块相连接，所述环境监测更改模块包括水温检测模块、水位监测模块、水质检测模块、光亮度检测模块、氧含量检测模块、氧气消耗量计算模块、电能消耗计算模块、增氧模块、LED补光模块、电加热模块、水液补充模块和除污模块，所述氧含量检测模块的输出端与增氧模块相连接，光亮度检测模块与LED补光模块相连接，水温检测模块与电加热模块相连接，水位监测模块与水液补充模块相连接，水质检测模块与除污模块相连接；

具体实施方式为：水温检测模块、水位监测模块、水质检测模块、光亮度检测模块和氧含量检测模块能够分别检测鱼塘内的水温、水位、水质、光亮度和氧含量，并控制增氧模块、LED补光模块、电加热模块、水液补充模块和除污模块进行工作，对鱼塘内的水质进行处理达到对鱼儿生存更好的条件，同时氧气消耗量计算模块和电能消耗计算模块能够分别计算鱼塘内氧气消耗情况，同时计算蓄电模块的电能消耗情况，必要时积极供给氧气并利用外部充电模块为中控模块供电。

工作原理：光伏模块收集光能产生电能，并通过逆变器进行电能转换输送至蓄电模块中进行存储，而蓄电模块为中控模块供电，中控模块为所有用电设备进行电能供给，中控模块将信息传递给放电控制模块，而放电控制模块能够根据需要将信息传递给中控模块，中控模块控制区域划分模块将鱼塘划分为A、B、C等多个区域，声波传感模块工作时感应区域内的鱼群数量，并传递给声波信息反馈模块，同时声波信息接收模块将信息传递给信息整合模块，而红外射线模块也能够配合检测鱼群数量并将信息传递给计算模块，同时计算模块能够有效计算出区域鱼群的密度，区域密度对比模块能够将多个区域内的鱼群密度进行对比，超声波震动模块工作时能对周边的水域造成较强的震动效果，能够达到对鱼儿有效的驱赶效果，同时驱动控制模块能够控制超声波震动模块的震动方向，根据实际情况进行调节达到对鱼群很好的驱赶效果，水温检测模块、水位监测模块、水质检测模块、光亮度检测模块和氧含量检测模块能够分别检测鱼塘内的水温、水位、水质、光亮度和氧含量，并控制增氧模块、LED补光模块、电加热模块、水液补充模块和除污模块进行工作，对鱼塘内的水质进行处理达到对鱼儿生存更好的条件，同时氧气消耗量计算模块和电能消耗计算模块能够分别计算鱼塘内氧气消耗情况，同时计算蓄电模块的电能消耗情况，必要时积极供给氧气并利用外部充电模块为中控模块供电。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.基于光伏发电最大效率点跟踪技术的节能鱼塘控制系统，包括光伏模块、逆变器、蓄电模块、中控模块、鱼群密度计算模块、区域密度对比模块和环境更换模块，其特征在于，所述光伏模块与逆变器相连接，逆变器与蓄电模块相连接，蓄电模块与中控模块相连接，中控模块与外部充电模块相连接，中控模块与放电控制模块相连接，中控模块与区域划分模块相连接，区域划分模块与鱼群密度计算模块相连接，鱼群密度计算模块与区域密度对比模块相连接，区域密度对比模块与鱼群驱赶模块相连接，中控模块与环境监测更改模块相连接；

所述区域划分模块可以将鱼塘划分为多个区域，每个区域内都设置鱼群密度计算模块；

所述鱼群驱赶模块包括超声波震动模块和驱动控制模块，鱼群驱赶模块的数量也为多个，并均匀分布在鱼塘内；

所述环境监测更改模块包括水温检测模块、水位监测模块、水质检测模块、光亮度检测模块、氧含量检测模块、氧气消耗量计算模块、电能消耗计算模块、增氧模块、LED补光模块、电加热模块、水液补充模块和除污模块；

其中，中控模块将信息传递给放电控制模块，而放电控制模块能够根据需要将信息传递给中控模块，中控模块控制区域划分模块将鱼塘划分为A、B、C多个区域，每个区域都内设置鱼群密度计算模块，而鱼群密度计算模块可以计算区域内鱼群密度，同时区域密度对比模块能够将多个区域内的鱼群密度进行对比，并传递给鱼群驱赶模块，鱼群驱赶模块能够将区域鱼群密度少的鱼儿赶入至区域鱼群密度多的区域，并开启区域鱼群密度多区域内的增氧模块、LED补光模块、电加热模块、水液补充模块和除污模块工作，区域鱼群密度少区域内的设备不需要开启。

2.根据权利要求1所述的基于光伏发电最大效率点跟踪技术的节能鱼塘控制系统，其特征在于，所述鱼群密度计算模块包括红外射线模块、声波传感模块、声波信息反馈模块、声波信息接收模块、信息整合模块和计算模块。

3.根据权利要求2所述的基于光伏发电最大效率点跟踪技术的节能鱼塘控制系统，其特征在于，所述红外射线模块与信息整合模块相连接，声波传感模块与声波信息反馈模块相连接，声波信息反馈模块与声波信息接收模块相连接，声波信息接收模块与信息整合模块相连接，信息整合模块与计算模块相连接。

4.根据权利要求3所述的基于光伏发电最大效率点跟踪技术的节能鱼塘控制系统，其特征在于，所述红外射线模块包括多个红外探测器，多个红外探测器均匀分布在鱼塘内，声波传感模块包括多个声波发射器，多个声波发射器均匀分布在鱼塘内。

5.根据权利要求1所述的基于光伏发电最大效率点跟踪技术的节能鱼塘控制系统，其特征在于，所述驱动控制模块与超声波震动模块相连接。

6.根据权利要求1所述的基于光伏发电最大效率点跟踪技术的节能鱼塘控制系统，其特征在于，所述氧含量检测模块的输出端与增氧模块相连接，光亮度检测模块与LED补光模块相连接，水温检测模块与电加热模块相连接，水位监测模块与水液补充模块相连接，水质检测模块与除污模块相连接。

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