CN113678783B - 一种基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统，包括鱼池(1)、鱼池水质管控系统(2)、移动式水质检测平台(3)、抽吸式处理平台(4)和N个pH值传感检测模块(5)、检测浮标(6)和水质异常警示模块(7)；所述鱼池水质管控系统(2)分别和所述移动式水质检测平台(3)、抽吸式处理平台(4)、pH值传感检测模块(5)、检测浮标(6)和水质异常警示模块(7)数据通信连接。本发明的基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统及检查和调节方法，通过设置多个PH值检测点，对多个PH值点进行观察，并利用多个点ph值的整体特点和局部特点进行分析，综合考虑水质特点，从而选择内循环和外循环的模式，以便减少对外界水质的影响，同时保证鱼类养殖的必要条件，具备环境的友好性。
Description
技术领域
本发明涉及水产养殖技术领域，具体为一种基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统。
背景技术
对于利用鱼池养鱼来说，由于鱼池的水流相对封闭，养鱼的水主要是内循环，而同时，由于养殖鱼通常需要投喂饲料，而饲料往往不会被鱼吃完，这样多余的饲料在水中进行发酵，并被微生物消耗，这样会导致鱼池的水的水质变化，同时，即使没有投喂，但是由于鱼类呼吸等参数的二氧化碳在水中溶解同样会导致PH值出现明显变化，从而导致这样导致水的水质不容易维持一个较好的状态，这不利于鱼类在鱼池中的养殖。而鱼类养殖的水体的pH值适合范围是7-8.5，高产池水的PH值成弱碱性，一般维持在8左右。
也就是说，为了维持一个较好的水质，需要维持一个比较合理的PH值。但是，一方面，鱼池的水虽然相对封闭，但是鱼池的水域相对来说也是一个较大的水域，维持一个PH较为稳定的值比较困难，目前，在现有技术中，也存在关于鱼池PH值控制的技术手段，如：
专利申请CN213365308U公开了一种用于渔业的检测控制装置，包括水产养殖数据获取模块、通信控制模块、指令发出模块、以及外部设备控制模块，所述水产养殖数据获取模块与所述通信控制模块电连接并将获取的水产养殖数据发送至所述通信控制模块，所述通信控制模块与所述指令发出模块电连接并将转换后的水产养殖数据发送至所述指令发出模块，所述通信控制模块与所述外部设备控制模块电连接，并接收所述指令发出模块发送的与所述转换后的水产养殖数据对应的控制指令，以控制所述外部设备控制模块的通电和断电。本实用新型的用于渔业的检测控制装置，无需工人即可自动监控水质，对水质的管理精度更高，使用成本低廉。
专利申请CN209745950U公开一种本实用新型公开了一种应用于渔业养殖的监测设备，包括：太阳能供电装置、提示装置、监测装置和漂浮装置；其中：监测装置位于漂浮装置上，并与漂浮装置固定连接；太阳能供电装置和提示装置位于所述监测装置上方，且与监测装置壳体连接；监测装置内设有控制器、分别与控制器连接的传感器设备、定位模块和无线通讯模块；太阳能供电装置与所述控制器和提示装置电连接；控制器与提示装置连接。该监测设备可依靠太阳能供电，将采集到的水质相关参数及位置信息，通过无线通讯模块发送到监测平台，减少布线造成的水质污染和杂乱无序；养殖人员根据该设备反馈的信息，可及时的采取相应措施调节和控制水质，以增加养殖产量，减少死亡率。
专利申请CN105592518A公开了一种水产养殖场水质监控系统，包括主控制器、水声通信模块、远程监控中心终端、无线传感器网络，所述主控制器与水声通信模块连接，所述主控制器与远程监控中心终端通过无线通信网络通信连接，所述无线传感器网络包括若干各自独立的簇和汇聚节点；所述簇包括一个簇头节点和若干个普通节点，每个节点即传感器模块，由温度、PH值与溶解氧传感器组成，完成对养殖区水环境参数的获取。本发明实现对大面积养殖水域水质实时准确监控，还能实现对网箱式养殖的深水水域环境参数监测；本发明解决了岸上远程监控终端与水下传感网络之间的数据传输问题，以满足渔业生产控制信息化、网络化的要求。
专利申请CN104765333A公开了一种水产养殖智能船监控系统，包括船体、动力模块、水质采集监测模块、GPS模块、防盗模块、自动增氧模块、定时喂鱼模块、GPRS模块以及远端监控平台。所述单片机分别和水质采集模块、水质监测模块、GPS模块、防盗模块、动力模块、自动增氧模块、定时喂鱼模块、GPRS模块相连接，本发明自动完成水产养殖监测、防盗、自动增氧和定时喂食。集智能传感、智能处理、和智能控制于一体，系统自动化水平高、监测准确、控制及时、能耗低。整个系统采用网络传输，无需布线、成本低廉。
专利申请CN106707806A公开了一种智能精准投喂系统，包括现场工控机、气象站、水质监测模块、投饲机、控制柜和无线传输模块F1，控制柜内还设有无线传输模块F2和控制模块，现场工控机连接气象站，现场工控机还通过无线传输模块F1连接控制柜内的无线传输模块F2，控制模块连接水质监测模块和投饲机，气象站将检测到的包括大气压、大气温度、湿度、雨量、风向、风速、太阳辐射的大气参数存储在现场工控机上，现场工控机通过无线传输模块F1与控制柜中另一个无线传输模块F2进行无线通信，投喂系统包括数据管理模块、投喂计划管理模块、投喂监控模块、投喂统计模块和系统管理模块。
专利申请CN112526097A公开了一种基于大数据分析的养殖水体环境智能监测管理系统，包括区域划分模块、悬浮物图像采集模块、图像预处理模块、取样采集模块、水体环境检测模块、分析服务器、数据库和显示终端。该发明通过检测空间子区域水草面积和其他悬浮物面积对总检测空间子区域面积的对比，得到水草占比面积和其他悬浮物占比面并显示在显示终端上，这样养殖户也能够及时知晓，从而有针对性的进行人工处理，避免给养殖户带来经济损失，只要保持水草占比面积不超过标准设定的占比，水面上没有其他悬浮物，就可以为水产养殖提供适宜的生长环境，促进它们健康生长，提高养殖品质，实现生态效益和经济效益双重收益。
但目前，对鱼儿进行养殖的投喂饲料中，存在如下技术问题：
(1)现有技术中，在进行水质检测和调节过程中，几乎都是定点设置一个或几个pH值检测点，通过这几个pH值检测点几个固定点进行pH值，然后取平均值即为鱼池水质的最终pH值，然后依据该pH值进行相应的调控，但由于鱼池在比较大，且由于鱼类在不同的区域活动，喂食和活跃程度等差异，最终会导致各水域的PH值并不相同，因此，直接进行调整，这样并不准确，而浪费大量的水，造成更多的水的污染；
(2)现有技术中，通常，现有技术中，对监测pH值的检测浮标并没有特殊考虑，通常是随机设置或者是方便接触以便查看的位置，这些位置的布置往往不能符合ph值的监测需求，可能检测的结果不准确，不利于水中的调节。
(3)现有技术中，也存在利用视频获取鱼类特征后进行投喂，但是这种方式件拍摄和识别鱼类，但是有可能出现死鱼，而未及时进行处理，导致水质变化，甚至危害养殖鱼的健康，导致经济损失；
(4)现有技术中，在投喂饲料时未考虑水质，显然容易导致鱼儿在水质恶劣的情况下喂饲料，这样容易发生疾病导致死亡，同时PH值更加差。
面对上述技术问题，人们希望提供一种更加智能化的水质检测和调节系统，能够更加精确控制水质，在进行水质调整时，重复考虑水质的局部和整体特性，选择合适的水质调节方式，并维持良好的水质。但到目前为止，现有技术中并无有效办法解决上述技术难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统及检查和调节方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统，包括鱼池、鱼池水质管控系统、移动式水质检测平台、抽吸式处理平台和N个pH值传感检测模块、检测浮标和水质异常警示模块；所述鱼池水质管控系统分别和所述移动式水质检测平台、抽吸式处理平台、pH值传感检测模块、检测浮标和水质异常警示模块数据通信连接；
所述pH值传感检测模块包括搭载于检测浮标上的pH值传感检测模块和搭载于所述移动式水质检测平台上的pH值传感检测模块；所述检测浮标采用系留方式固定在鱼池的池底，所述检测浮标包括多个，分别于鱼池的多点位置布置，每个检测浮标上布置一个pH值传感检测模块，所述pH值传感检测模块用于检测相应位置处水的pH值；所述鱼池水质管控系统包括pH值调节控制模块和鱼池水质显示模块；其中，所述pH值调节控制模块用于控制和选择pH值调节模式，所述鱼池水质显示模块用于显示所述鱼池的水质信息和图像信息，所述鱼池水质管控系统设定有符合鱼类养殖水质的pH值最大阈值MAX和最小阈值MIN；所述抽吸式处理平台包括用于对鱼池的水进行注入和排出口，以便实现水的注入或排出，实现所述鱼池的水的内循环和外循环；
其特征在于：
所述pH值传感检测模块获取所述鱼池的多点PH值ai，并基于所述PH值传感检测模块形成所述鱼池的pH值等高线图，并于所述鱼池水质显示模块显示；其中，i为PH值传感检测模块的序号；
当∑(ai-7)＞0且小于(MAX-7)＊N时，则说明所述鱼池的水总体呈弱碱性，但符合鱼类养殖规定，同时，如果存在某些pH值ai＜MIN或ai＞MAX，则通过抽吸式处理平台进行鱼池内的水内循环进行pH值调整，实现水的搅动以便中和水，以便使得水符合鱼类的生存需求；否则不进行PH值调节工作；
当∑(ai-7)＞0且大于(MAX-7)＊N时，则说明所述鱼池的水总体超过规定的碱性值，此时通过所述抽吸式处理平台进行所述鱼池外循环的模式进行pH值调整，即抽取新鲜的水注入所述鱼池，并同步排出相应体积的所述鱼池内的水；
当∑(ai-7)＜0且|∑(ai-7)|小于(7-MIN)＊N时，则说明所述鱼池的水总体符合规定的酸性值，同时，如果存在某些pH值ai＜MIN或ai＞MAX，则通过抽吸式处理平台进行鱼池内的水内循环进行pH值调整，实现水的搅动以便中和水，以便使得水符合鱼类的生存需求；否则不进行PH值调节工作；
当∑(ai-7)＜0且|∑(ai-7)|大于(7-MIN)＊N时，则说明所述鱼池的水总体不符合规定的酸性值，此时通过所述抽吸式处理平台进行所述鱼池外循环的模式进行pH值调整，即抽取新鲜的水注入所述鱼池，并同步排出相应体积的所述鱼池内的水，同时，在所述抽吸式处理平台进行注水时添加熟石灰，以便平衡所述pH值；
所述水质异常警示模块在所述鱼池的水超过规定的碱性值或酸性值时，发出声光警报，以提醒管理人员及时分析水质变化原因，进行水质处理，同时，通过所述鱼池水质显示模块进行显示异常信息。
优选的，所述检测浮标在鱼池的布置采用非均匀的方式布置，即以投喂饲料区、鱼类习惯休息停留区和除前述区域外的区域，在这三种区域布置的检测浮标相等，并且所述检测浮标在这三种区域内以水面面积为基础均匀布置。
优选的，所述移动式水质检测平台为无人船、AUV或浮动平台，所述移动式水质检测平台还设置有增氧机、水体扰动设备和熟石灰投放设备，当所述PH值传感检测模块检测到某处局部存在pH值异常时，驱动所述移动式水质检测平台至相应区域，通过水体扰动设备进行扰动水体，并且在酸性值低于MIN时，对该区域的水利用增氧机进行增氧的同时利用熟石灰投放设备进行投放熟石灰。
优选的，所述移动式水质检测平台还包括鱼类识别模块，所述鱼类识别模块能够依据获取的图像自动识别鱼类群体的大小和识别鱼类的活跃程度，在所述鱼类的运动速度和活跃程度高时，对相应水域进行搅动，同时，利用所述增氧机进行增氧，以便使得所述水域的水质正常。
优选的，所述鱼类识别模块还包括用于识别剩余的饲料，当识别到剩余的饲料且未识别到鱼类时，则说明该区域饲料有剩余，并存在发酵导致影响水质的可能性，当一定时间内未被鱼类食用完时，此时通过设于所述移动式水质检测平台上的吸污设备，并在下次对该区域投喂饲料量进行减少，并且检测该区域的水质，当水质存在异常时，发送至所述鱼池水质管控系统，进行增氧，并通过所述水质异常警示模块进行报警。
优选的，所述鱼类识别模块进一步获取识别到鱼类的鱼鳃部、鱼鳍部和鱼尾和鱼身，并检测是否存在溃疡情况，如果存在，则所述鱼池水质管控系统通过移动式水质检测平台投喂消毒剂，以便给鱼类杀菌。
优选的，当部分水域水质需要清理时，所述鱼池水质管控系统设定待清理区域，并将所述待清理区域发送至所述饲料投喂船，所述饲料投喂船按照普通的饲料投喂的路径和投喂时间进行投喂，并且在所述饲料投喂船行驶到待清理区域时，停止投喂饲料。
优选的，所述鱼池水质管控系统在设定符合鱼类养殖水质的pH值最大阈值MAX和最小阈值MIN时，依据所养鱼的种类、大小、生命周期和种群密度进行调整和选择。
另外一方面，本申请还提供一种基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节方法，包括权利要求1-8中任意一项的基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统，具体检测和调节方法如下：
步骤S1，所述pH值传感检测模块包括搭载于检测浮标上的pH值传感检测模块和搭载于所述移动式水质检测平台上的pH值传感检测模块；所述检测浮标采用系留方式固定在鱼池的池底，所述检测浮标包括多个，分别于鱼池的多点位置布置，每个检测浮标上布置一个pH值传感检测模块，所述pH值传感检测模块用于检测相应位置处水的pH值；
步骤S2，所述鱼池水质管控系统包括pH值调节控制模块和鱼池水质显示模块；所述鱼池水质管控系统设定有符合鱼类养殖水质的pH值最大阈值MAX和最小阈值MIN；
步骤S3，所述pH值传感检测模块获取所述鱼池的多点PH值ai，并基于所述PH值传感检测模块形成所述鱼池的pH值等高线图，并于所述鱼池水质显示模块显示；其中，i为PH值传感检测模块的序号；
步骤S4，当∑(ai-7)＞0且小于(MAX-7)＊N时，则说明所述鱼池的水总体呈弱碱性，但符合鱼类养殖规定，同时，如果存在某些pH值ai＜MIN或ai＞MAX，则通过抽吸式处理平台进行鱼池内的水内循环进行pH值调整，实现水的搅动以便中和水，以便使得水符合鱼类的生存需求；否则不进行PH值调节工作；
步骤S5，当∑(ai-7)＞0且大于(MAX-7)＊N时，则说明所述鱼池的水总体超过规定的碱性值，此时通过所述抽吸式处理平台进行所述鱼池外循环的模式进行pH值调整，即抽取新鲜的水注入所述鱼池，并同步排出相应体积的所述鱼池内的水；
步骤S6，当∑(ai-7)＜0且|∑(ai-7)|小于(7-MIN)＊N时，则说明所述鱼池的水总体符合规定的酸性值，同时，如果存在某些pH值ai＜MIN或ai＞MAX，则通过抽吸式处理平台进行鱼池内的水内循环进行pH值调整，实现水的搅动以便中和水，以便使得水符合鱼类的生存需求；否则不进行PH值调节工作；
步骤S7，当∑(ai-7)＜0且|∑(ai-7)|大于(7-MIN)＊N时，则说明所述鱼池的水总体不符合规定的酸性值，此时通过所述抽吸式处理平台进行所述鱼池外循环的模式进行pH值调整，即抽取新鲜的水注入所述鱼池，并同步排出相应体积的所述鱼池内的水，同时，在所述抽吸式处理平台进行注水时添加熟石灰，以便平衡所述pH值；
步骤S8，所述水质异常警示模块在所述鱼池的水超过规定的碱性值或酸性值时，发出声光警报，以提醒管理人员及时分析水质变化原因，进行水质处理，同时，通过所述鱼池水质显示模块进行显示异常信息。
优选的，所述移动式水质检测平台为无人船、AUV或浮动平台，所述移动式水质检测平台还设置有增氧机、水体扰动设备和熟石灰投放设备，当所述PH值传感检测模块检测到某处局部存在pH值异常时，驱动所述移动式水质检测平台至相应区域，通过水体扰动设备进行扰动水体，并且在酸性值低于MIN时，对该区域的水利用增氧机进行增氧的同时利用熟石灰投放设备进行投放熟石灰。
与现有技术相比，本发明的鱼池水质检测技术手段有益效果是：
1、本发明的基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统及检查和调节方法，通过设置多个PH值检测点，对多个PH值点进行观察，并利用多个点ph值的整体特点和局部特点进行分析，综合考虑水质特点，从而选择内循环和外循环的模式，以便减少对外界水质的影响，同时保证鱼类养殖的必要条件，具备环境的友好性；
2、本发明的基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统及检查和调节方法，对所述检测浮标在鱼池的布置采用非均匀的方式布置，即以投喂饲料区、鱼类习惯休息停留区和除前述区域外的区域，在这三种区域布置的检测浮标相等，并且所述检测浮标在这三种区域内以水面面积为基础均匀布置；
3、本发明的基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统及检查和调节方法，还可以分析鱼类出现病害或者死亡，及时有效采集控制病害，和打捞死鱼和对水质的局部处理，保证水质清洁，具备十分积极的意义。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的鱼池水质检测和调节系统的整体构成示意图；
图3为本发明的移动式水质检测平台的构成示意图；
图4为本发明的鱼池水质管控系统的结构示意图。
图中：1、鱼池；2、鱼池水质管控系统；3、移动式水质检测平台；4、抽吸式处理平台；5、pH值传感检测模块；6、检测浮标；7、水质异常警示模块；8、pH值调节控制模块；9、鱼池水质显示模块；10、增氧机；11、水体扰动设备；12、熟石灰投放设备；13、鱼类识别模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施例一：
请参阅图1，本发明提供一种基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统，包括鱼池1、鱼池水质管控系统2、移动式水质检测平台3、抽吸式处理平台4和N个pH值传感检测模块5、检测浮标6和水质异常警示模块7；所述鱼池水质管控系统2分别和所述移动式水质检测平台3、抽吸式处理平台4、pH值传感检测模块5、检测浮标6和水质异常警示模块7数据通信连接；
所述pH值传感检测模块5包括搭载于检测浮标6上的pH值传感检测模块5和搭载于所述移动式水质检测平台3上的pH值传感检测模块5；所述检测浮标6采用系留方式固定在鱼池的池底，所述检测浮标6包括多个，分别于鱼池的多点位置布置，每个检测浮标6上布置一个pH值传感检测模块5，所述pH值传感检测模块5用于检测相应位置处水的pH值；所述鱼池水质管控系统2包括pH值调节控制模块8和鱼池水质显示模块9；其中，所述pH值调节控制模块8用于控制和选择pH值调节模式，所述鱼池水质显示模块9用于显示所述鱼池1的水质信息和图像信息，所述鱼池水质管控系统2设定有符合鱼类养殖水质的pH值最大阈值MAX和最小阈值MIN；所述抽吸式处理平台4包括用于对鱼池的水进行注入和排出口，以便实现水的注入或排出，实现所述鱼池1的水的内循环和外循环；
所述pH值传感检测模块5获取所述鱼池1的多点PH值ai，并基于所述PH值传感检测模块5形成所述鱼池的pH值等高线图，并于所述鱼池水质显示模块9显示；其中，i为PH值传感检测模块5的序号；
当∑(ai-7)＞0且小于(MAX-7)＊N时，则说明所述鱼池1的水总体呈弱碱性，但符合鱼类养殖规定，同时，如果存在某些pH值ai＜MIN或ai＞MAX，则通过抽吸式处理平台4进行鱼池内的水内循环进行pH值调整，实现水的搅动以便中和水，以便使得水符合鱼类的生存需求；否则不进行PH值调节工作；
当∑(ai-7)＞0且大于(MAX-7)＊N时，则说明所述鱼池1的水总体超过规定的碱性值，此时通过所述抽吸式处理平台4进行所述鱼池1外循环的模式进行pH值调整，即抽取新鲜的水注入所述鱼池1，并同步排出相应体积的所述鱼池1内的水；
当∑(ai-7)＜0且|∑(ai-7)|小于(7-MIN)＊N时，则说明所述鱼池1的水总体符合规定的酸性值，同时，如果存在某些pH值ai＜MIN或ai＞MAX，则通过抽吸式处理平台4进行鱼池内的水内循环进行pH值调整，实现水的搅动以便中和水，以便使得水符合鱼类的生存需求；否则不进行PH值调节工作；
当∑(ai-7)＜0且|∑(ai-7)|大于(7-MIN)＊N时，则说明所述鱼池1的水总体不符合规定的酸性值，此时通过所述抽吸式处理平台4进行所述鱼池1外循环的模式进行pH值调整，即抽取新鲜的水注入所述鱼池1，并同步排出相应体积的所述鱼池1内的水，同时，在所述抽吸式处理平台4进行注水时添加熟石灰，以便平衡所述pH值；
所述水质异常警示模块7在所述鱼池的水超过规定的碱性值或酸性值时，发出声光警报，以提醒管理人员及时分析水质变化原因，进行水质处理，同时，通过所述鱼池水质显示模块9进行显示异常信息。
优选的，所述检测浮标6在鱼池的布置采用非均匀的方式布置，即以投喂饲料区、鱼类习惯休息停留区和除前述区域外的区域，在这三种区域布置的检测浮标6相等，并且所述检测浮标6在这三种区域内以水面面积为基础均匀布置。
优选的，所述移动式水质检测平台3为无人船、AUV或浮动平台，所述移动式水质检测平台3还设置有增氧机10、水体扰动设备11和熟石灰投放设备12，当所述PH值传感检测模块5检测到某处局部存在pH值异常时，驱动所述移动式水质检测平台3至相应区域，通过水体扰动设备11进行扰动水体，并且在酸性值低于MIN时，对该区域的水利用增氧机10进行增氧的同时利用熟石灰投放设备12进行投放熟石灰。
优选的，所述移动式水质检测平台3还包括鱼类识别模块13，所述鱼类识别模块13能够依据获取的图像自动识别鱼类群体的大小和识别鱼类的活跃程度，在所述鱼类的运动速度和活跃程度高时，对相应水域进行搅动，同时，利用所述增氧机10进行增氧，以便使得所述水域的水质正常。
优选的，所述鱼类识别模块13还包括用于识别剩余的饲料，当识别到剩余的饲料且未识别到鱼类时，则说明该区域饲料有剩余，并存在发酵导致影响水质的可能性，当一定时间内未被鱼类食用完时，此时通过设于所述移动式水质检测平台3上的吸污设备14，并在下次对该区域投喂饲料量进行减少，并且检测该区域的水质，当水质存在异常时，发送至所述鱼池水质管控系统2，进行增氧，并通过所述水质异常警示模块7进行报警。
优选的，所述鱼类识别模块13进一步获取识别到鱼类的鱼鳃部、鱼鳍部和鱼尾和鱼身，并检测是否存在溃疡情况，如果存在，则所述鱼池水质管控系统2通过移动式水质检测平台3投喂消毒剂，以便给鱼类杀菌。
优选的，当部分水域水质需要清理时，所述鱼池水质管控系统2设定待清理区域，并将所述待清理区域发送至所述饲料投喂船，所述饲料投喂船按照普通的饲料投喂的路径和投喂时间进行投喂，并且在所述饲料投喂船5行驶到待清理区域时，停止投喂饲料。
优选的，所述鱼池水质管控系统2在设定符合鱼类养殖水质的pH值最大阈值MAX和最小阈值MIN时，依据所养鱼的种类、大小、生命周期和种群密度进行调整和选择。
具体实施例二：
另外一方面，本申请还提供一种基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节方法，包括基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统，具体检测和调节方法如下：
步骤S1，所述pH值传感检测模块5包括搭载于检测浮标6上的pH值传感检测模块5和搭载于所述移动式水质检测平台3上的pH值传感检测模块5；所述检测浮标6采用系留方式固定在鱼池的池底，所述检测浮标6包括多个，分别于鱼池的多点位置布置，每个检测浮标6上布置一个pH值传感检测模块5，所述pH值传感检测模块5用于检测相应位置处水的pH值；
步骤S2，所述鱼池水质管控系统2包括pH值调节控制模块8和鱼池水质显示模块9；所述鱼池水质管控系统2设定有符合鱼类养殖水质的pH值最大阈值MAX和最小阈值MIN；
步骤S3，所述pH值传感检测模块5获取所述鱼池1的多点PH值ai，并基于所述PH值传感检测模块5形成所述鱼池的pH值等高线图，并于所述鱼池水质显示模块9显示；其中，i为PH值传感检测模块5的序号；
步骤S4，当∑(ai-7)＞0且小于(MAX-7)＊N时，则说明所述鱼池1的水总体呈弱碱性，但符合鱼类养殖规定，同时，如果存在某些pH值ai＜MIN或ai＞MAX，则通过抽吸式处理平台4进行鱼池内的水内循环进行pH值调整，实现水的搅动以便中和水，以便使得水符合鱼类的生存需求；否则不进行PH值调节工作；
步骤S5，当∑(ai-7)＞0且大于(MAX-7)＊N时，则说明所述鱼池1的水总体超过规定的碱性值，此时通过所述抽吸式处理平台4进行所述鱼池1外循环的模式进行pH值调整，即抽取新鲜的水注入所述鱼池1，并同步排出相应体积的所述鱼池1内的水；
步骤S6，当∑(ai-7)＜0且|∑(ai-7)|小于(7-MIN)＊N时，则说明所述鱼池1的水总体符合规定的酸性值，同时，如果存在某些pH值ai＜MIN或ai＞MAX，则通过抽吸式处理平台4进行鱼池内的水内循环进行pH值调整，实现水的搅动以便中和水，以便使得水符合鱼类的生存需求；否则不进行PH值调节工作；
步骤S7，当∑(ai-7)＜0且|∑(ai-7)|大于(7-MIN)＊N时，则说明所述鱼池1的水总体不符合规定的酸性值，此时通过所述抽吸式处理平台4进行所述鱼池1外循环的模式进行pH值调整，即抽取新鲜的水注入所述鱼池1，并同步排出相应体积的所述鱼池1内的水，同时，在所述抽吸式处理平台4进行注水时添加熟石灰，以便平衡所述pH值；
步骤S8，所述水质异常警示模块7在所述鱼池的水超过规定的碱性值或酸性值时，发出声光警报，以提醒管理人员及时分析水质变化原因，进行水质处理，同时，通过所述鱼池水质显示模块9进行显示异常信息。
优选的，所述移动式水质检测平台3为无人船、AUV或浮动平台，所述移动式水质检测平台3还设置有增氧机10、水体扰动设备11和熟石灰投放设备12，当所述PH值传感检测模块5检测到某处局部存在pH值异常时，驱动所述移动式水质检测平台3至相应区域，通过水体扰动设备11进行扰动水体，并且在酸性值低于MIN时，对该区域的水利用增氧机10进行增氧的同时利用熟石灰投放设备12进行投放熟石灰。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语″包括″、″包含″或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统，包括鱼池(1)、鱼池水质管控系统(2)、移动式水质检测平台(3)、抽吸式处理平台(4)和N个pH值传感检测模块(5)、检测浮标(6)和水质异常警示模块(7)；所述鱼池水质管控系统(2)分别和所述移动式水质检测平台(3)、抽吸式处理平台(4)、pH值传感检测模块(5)、检测浮标(6)和水质异常警示模块(7)数据通信连接；
所述pH值传感检测模块(5)包括搭载于检测浮标(6)上的pH值传感检测模块(5)和搭载于所述移动式水质检测平台(3)上的pH值传感检测模块(5)；所述检测浮标(6)采用系留方式固定在鱼池的池底，所述检测浮标(6)包括多个，分别于鱼池的多点位置布置，每个检测浮标(6)上布置一个pH值传感检测模块(5)，所述pH值传感检测模块(5)用于检测相应位置处水的pH值；所述鱼池水质管控系统(2)包括pH值调节控制模块(8)和鱼池水质显示模块(9)；其中，所述pH值调节控制模块(8)用于控制和选择pH值调节模式，所述鱼池水质显示模块(9)用于显示所述鱼池(1)的水质信息和图像信息，所述鱼池水质管控系统(2)设定有符合鱼类养殖水质的pH值最大阈值MAX和最小阈值MIN；所述抽吸式处理平台(4)包括用于对鱼池的水进行注入和排出口，以便实现水的注入或排出，实现所述鱼池(1)的水的内循环和外循环；
其特征在于：
所述pH值传感检测模块(5)获取所述鱼池(1)的多点PH值ai，并基于所述PH值传感检测模块(5)形成所述鱼池的pH值等高线图，并于所述鱼池水质显示模块(9)显示；其中，i为PH值传感检测模块(5)的序号， 为1至N中序号；
当∑(ai-7)＞0且小于(MAX-7)＊N时，则说明所述鱼池(1)的水总体呈弱碱性，但符合鱼类养殖规定，同时，如果存在某些pH值ai＜MIN或ai＞MAX，则通过抽吸式处理平台(4)进行鱼池内的水内循环进行pH值调整，实现水的搅动以便中和水，以便使得水符合鱼类的生存需求；否则不进行PH值调节工作；
当∑(ai-7)＞0且大于(MAX-7)＊N时，则说明所述鱼池(1)的水总体超过规定的碱性值，此时通过所述抽吸式处理平台(4)进行所述鱼池(1)外循环的模式进行pH值调整，即抽取新鲜的水注入所述鱼池(1)，并同步排出相应体积的所述鱼池(1)内的水；
当∑(ai-7)＜0且|∑(ai-7)|小于(7-MIN)＊N时，则说明所述鱼池(1)的水总体符合规定的酸性值，同时，如果存在某些pH值ai＜MIN或ai＞MAX，则通过抽吸式处理平台(4)进行鱼池内的水内循环进行pH值调整，实现水的搅动以便中和水，以便使得水符合鱼类的生存需求；否则不进行PH值调节工作；
当∑(ai-7)＜0且|∑(ai-7)|大于(7-MIN)＊N时，则说明所述鱼池(1)的水总体不符合规定的酸性值，此时通过所述抽吸式处理平台(4)进行所述鱼池(1)外循环的模式进行pH值调整，即抽取新鲜的水注入所述鱼池(1)，并同步排出相应体积的所述鱼池(1)内的水，同时，在所述抽吸式处理平台(4)进行注水时添加熟石灰，以便平衡所述pH值；
所述水质异常警示模块(7)在所述鱼池的水超过规定的碱性值或酸性值时，发出声光警报，以提醒管理人员及时分析水质变化原因，进行水质处理， 同时，通过所述鱼池水质显示模块(9)进行显示异常信息；所述检测浮标(6)在鱼池的布置采用非均匀的方式布置，即以投喂饲料区、鱼类习惯休息停留区和除上述区域外的区域，在这三种区域布置的检测浮标(6)相等，并且所述检测浮标(6)在这三种区域内以水面面积为基础均匀布置。
2.根据权利要求1所述的一种基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统，其特征在于：所述移动式水质检测平台(3)为无人船、AUV或浮动平台，所述移动式水质检测平台(3)还设置有增氧机(10)、水体扰动设备(11)和熟石灰投放设备(12)，当所述PH值传感检测模块(5)检测到某处局部存在pH值异常时，驱动所述移动式水质检测平台(3)至相应区域，通过水体扰动设备(11)进行扰动水体，并且在酸性值低于MIN时，对该区域的水利用增氧机(10)进行增氧的同时利用熟石灰投放设备(12)进行投放熟石灰。
3.根据权利要求2所述的一种基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统，其特征在于：所述移动式水质检测平台(3)还包括鱼类识别模块(13)，所述鱼类识别模块(13)能够依据获取的图像自动识别鱼类群体的大小和识别鱼类的活跃程度，在所述鱼类的运动速度和活跃程度高时，对相应水域进行搅动，同时，利用所述增氧机(10)进行增氧，以便使得所述水域的水质正常。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统，其特征在于：所述鱼类识别模块(13)还包括用于识别 剩余的饲料，当识别到剩余的饲料且未识别到鱼类时，则说明该区域饲料有剩余，并存在发酵导致影响水质的可能性，当一定时间内未被鱼类食用完时，此时通过设于所述移动式水质检测平台(3)上的吸污设备(14)，并在下次对该区域投喂饲料量进行减少，并且检测该区域的水质，当水质存在异常时，发送至所述鱼池水质管控系统(2)，进行增氧，并通过所述水质异常警示模块(7)进行报警。
5.根据权利要求3所述的一种基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统，其特征在于：所述鱼类识别模块(13)进一步获取识别到鱼类的鱼鳃部、鱼鳍部和鱼尾和鱼身，并检测是否存在溃疡情况，如果存在，则所述鱼池水质管控系统(2)通过移动式水质检测平台(3)投喂消毒剂，以便给鱼类杀菌。
6.根据权利要求1所述的一种基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统，其特征在于：当部分水域水质需要清理时，所述鱼池水质管控系统(2)设定待清理区域，并将所述待清理区域发送至所述饲料投喂船，所述饲料投喂船按照普通的饲料投喂的路径和投喂时间进行投喂，并且在所述饲料投喂船行驶到待清理区域时，停止投喂饲料。
7.根据权利要求1所述的一种基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统，其特征在于：所述鱼池水质管控系统(2)在设定符合鱼类养殖水质的pH值最大阈值MAX和最小阈值MIN时，依据所养鱼的种类、大小、生命周期和种群密度进行调整和选择。
8.一种基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节方法，包括权利要求1-7中任意一项的基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统，具体检测和调节方法如下：
步骤S1，pH值传感检测模块(5)包括搭载于检测浮标(6)上的pH值传感检测模块(5)和搭载于移动式水质检测平台(3)上的pH值传感检测模块(5)；所述检测浮标(6)采用系留方式固定在鱼池的池底，所述检测浮标(6)包括多个，分别于鱼池的多点位置布置，每个检测浮标(6)上布置一个pH值传感检测模块(5)，所述pH值传感检测模块(5)用于检测相应位置处水的pH值；
步骤S2，鱼池水质管控系统(2)包括pH值调节控制模块(8)和鱼池水质显示模块(9)；所述鱼池水质管控系统(2)设定有符合鱼类养殖水质的pH值最大阈值MAX和最小阈值MIN；
步骤S3，所述pH值传感检测模块(5)获取所述鱼池(1)的多点PH值ai，并基于所述PH值传感检测模块(5)形成所述鱼池的pH值等高线图，并于所述鱼池水质显示模块(9)显示；其中，i为PH值传感检测模块(5)的序号；
步骤S4，当∑(ai-7)＞0且小于(MAX-7)＊N时，则说明所述鱼池(1)的水总体呈弱碱性，但符合鱼类养殖规定，同时，如果存在某些pH值ai＜MIN或ai＞MAX，则通过抽吸式处理平台(4)进行鱼池内的水内循环进行pH值调整，实现水的搅动以便中和水，以便使得水符合鱼类的生存需求；否则不进行PH值调节工作；
步骤S5，当∑(ai-7)＞0且大于(MAX-7)＊N时，则说明所述鱼池(1)的水总体超过规定的碱性值，此时通过所述抽吸式处理平台(4)进行所述鱼池(1)外循环的模式进行pH值调整，即抽取新鲜的水注入所述鱼池(1)，并同步排出相应体积的所述鱼池(1)内的水；
步骤S6，当∑(ai-7)＜0且|∑(ai-7)|小于(7-MIN)＊N时，则说明所述鱼池(1)的水总体符合规定的酸性值，同时，如果存在某些pH值ai＜MIN或ai＞MAX，则通过抽吸式处理平台(4)进行鱼池内的水内循环进行pH值调整，实现水的搅动以便中和水，以便使得水符合鱼类的生存需求；否则不进行PH值调节工作；
步骤S7，当∑(ai-7)＜0且|∑(ai-7)|大于(7-MIN)＊N时，则说明所述鱼池(1)的水总体不符合规定的酸性值，此时通过所述抽吸式处理平台(4)进行所述鱼池(1)外循环的模式进行pH值调整，即抽取新鲜的水注入所述鱼池(1)，并同步排出相应体积的所述鱼池(1)内的水，同时，在所述抽吸式处理平台(4)进行注水时添加熟石灰，以便平衡所述pH值；
步骤S8，所述水质异常警示模块(7)在所述鱼池的水超过规定的碱性值或酸性值时，发出声光警报，以提醒管理人员及时分析水质变化原因，进行水质处理，同时，通过所述鱼池水质显示模块(9)进行显示异常信息。
9.根据权利要求8所述的一种基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节方法，其特征在于：所述移动式水质检测平台(3)为无人船、AUV或浮动平台，所述移动式水质检测平台(3)还设置有增氧机(10)、水体扰动设备(11)和熟石灰投放设备(12)，当所述PH值传感检测模块(5)检测到某处局部存在pH值异常时，驱动所述移动式水质检测平台(3)至相应区域，通过水体扰动设备(11)进行扰动水体，并且在酸性值低于MIN时，对该区域的水利用增氧机(10)进行增氧的同时利用熟石灰投放设备(12)进行投放熟石灰。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202111055120.8A CN113678783B (zh) | 2021-09-09 | 2021-09-09 | 一种基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统 |
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|---|---|---|---|
| CN202111055120.8A CN113678783B (zh) | 2021-09-09 | 2021-09-09 | 一种基于多点pH统计的鱼池水质检测和调节系统 |
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Denomination of invention: A Fish Pond Water Quality Detection and Regulation System Based on Multipoint pH Statistics Effective date of registration: 20231108 Granted publication date: 20220517 Pledgee: Bank of Jinhua Limited by Share Ltd. science and Technology Branch Pledgor: JINHUA GUANGXIN NETWORK ENGINEERING Co.,Ltd. Registration number: Y2023980064472 |
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