CN114532276A - 一种用于水产养殖智能无人投料船 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于水产养殖智能无人投料船，主要涉及无人投料船领域。包括无人投料船、设置在投料船底部的采样装置和设置在无人投料船上的数据集成模块；所述无人投料船包括船体、设置在船体底部两侧的动力系统、设置在船体顶部的架体、设置在架体上的投料装置、设置在架体上的电池；所述电池为无人投料船供能，所述船体漂浮在水面，所述船体底部两侧的动力系统提供动力前进。本发明的有益效果在于：水产养殖中对养殖的水域通过地形测量、水质检测、生物生长分布状态进行环境生态建模，从而对水产养殖投料的优化合理利用，实现变频式投料，解决了水产养殖中的何时投料、何地投料、投多少料等问题，最大限度地减少了人员投入。

Description

一种用于水产养殖智能无人投料船

技术领域

本发明涉及无人投料船领域，具体是一种用于水产养殖智能无人投料船。

背景技术

在水产养殖是人类利用可供养殖的水域，按照养殖对象的生态习性和对水域环境条件的要求，运用水产养殖技术和设施，从事水生经济动、植物养殖。在生产养殖中产量较高的为鱼、虾、蟹，对于实际养殖过程中投料是任务繁重而又关键的一项工作，饲料成本占到整个投资成本的50％以上，投饵喂料技术是否合理，是影响水产养殖效果和经济、环境生态效益的一个最重要因素。

传统投饵喂料的方法由最开始的人在船上通过瓢撒泼饵料，逐渐改进为人在船上通过背负式喷料机喷撒泼饵料，再更替到人在船上通过投料机来投放饵料，以上方法均需要人工进行操作，劳动强度大，速度慢、效率低，而且人工成本高。在通过人工进行撒泼饵料时，通常采用经验投喂法，不能根据生长情况、成活率、摄食情况等进行灵活调配，只能以固定量进行投喂。投喂到养殖塘口的饲料只有部分是真正被摄食的，剩下的都会水解为肥料，因此可能存在饲料过度投喂进而造成水体污染的情况，同时也造成了饵料的浪费，同时人工投喂时，不能根据螃蟹昼伏夜出的生活习性，严格在夜晚进行适时、定时投饲，仍会造成饵料的浪费。

随着科技的发展，出现了无人船一体机，但是现有的无人船一体机存有以下不足，现有的自动投料船采用明轮电机作为动力，明轮是指明轮是局部没水的推进器，外形略似车轮，其水平轴沿船宽方向置于水线之上，轮之周缘装有蹼板。明轮推进的螺旋桨大多直接裸露在水内或者外部设置防护罩进行遮挡，但是池塘中渔网类物品或者夏季池塘中水草等，大多漂浮在水面，容易与螺旋桨缠绕造成动力损失从而影响船体的稳定性，严重时会导致船体搁浅。

而且现有自动投料机采用遥控操作和雷达测距自动航行，没有实现真正意义上的自动航行投料，需要遥控操作投料机来在无人船自动航行时进行投料，仅确定无人船的航线，仍需要人工操作控制无人船来进行投料。而且现有的自动投料船全部属于“盲投”，不掌握生物在池塘的空间分布密度，无法实现按照生物的空间分布规划航线和精细化投料，做到有目的有规划的投放。甲壳类水产生物，虾、蟹等一般是穴居或隐居的生活习性，若长期不规律的进行投放会影响生长速率，而且在虾、蟹蜕壳的周期时找不到固定的居所，很容易被同类吃掉进而影响产量。

现有的水产养殖中，大多没有集成养殖生态环境模型，无法获取池塘环境参数信息，如温度、溶氧和pH等，因为池塘环境参数信息是不断变化的，不同季节、不同天气的水质是完全不同的，进而投放不同类型的饵料做到最优化投料，所以说需要一种用于水产养殖智能无人投料船及养殖系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于水产养殖智能无人投料船，它实现真正意义上的智能化、无人化养殖，创新水产养殖模式，水产养殖中对养殖的水域通过地形测量、水质检测、气象观测、生物生长分布状态进行环境生态建模，从而对水产养殖投料的优化合理利用，实现精细化、智能化、变频式投料，解决了水产养殖中的何时投料、何地投料、投多少料等问题，最大限度地减少了人员投入，依托无人投料船构建了水产养殖物联网大数据平台，实时记录水产整个生长周期的水质、气象、投料类型、投料量、投料时间、水产数量和个体大小等数据，为水产养殖的投料优化、产量预估和资产盘点提供基础科学数据。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种用于水产养殖智能无人投料船包括无人投料船、设置在投料船底部的采样装置和设置在无人投料船上的数据集成模块；所述无人投料船包括船体、设置在船体底部两侧的动力系统、设置在船体顶部的架体、设置在架体上的投料装置、设置在架体上的电池；所述电池为无人投料船供能，所述船体漂浮在水面，所述船体底部两侧的动力系统提供动力前进；所述投料装置包括储料仓、转盘、设置在转盘上的料筒、与转盘连接的撒料驱动电机；所述储料仓与料筒之间连通，所述撒料驱动电机驱动转盘转动，所述料筒内的饵料撒下；所述采样装置包括水泵、水样仓、与水样仓连接的水质分析仪，所述水泵的出水口连接设有出水管路，所述出水管路水样仓连通，与水样仓连接的所述水质分析仪对水样进行检测分析；所述数据集成模块包括控制终端、导航定位系统、通信系统、定位系统、水质仪、声呐、大数据平台。

所述动力系统包括安装板、设置在安装板底部的推进器、设置在推进器外部的防缠绕保护壳；所述推进器包括推进器外壳、设置在推进器外壳内的驱动电机、与驱动电机主轴连接的连接轴、与连接轴连接的叶轮；所述推进器外壳设有进水孔和出水孔；所述防缠绕保护壳铰接设置在安装板底部，所述防缠绕保护壳底部设有进水孔；所述推进器驱动船体推进，所述防缠绕保护壳与推进器外壳平行。

所述投料装置还包括连接筒、铰接设置料筒底部的活动盖板、设置在料筒外部的壳体；所述连接筒连通储料仓与壳体，所述壳体设有进料口和下料口，所述壳体内部设有转轴，所述转轴一端与转盘连接另一端与撒料电机连接，所述转盘上设有多个料筒；所述撒料电机驱动转轴带动转盘转动，所述转盘上的料筒依次与进料口、下料口连通。

所述采样装置还包括水底采样装置和水表采样装置；所述水底采样装置包括卷收盘、卷收盘驱动装置、设置在卷收盘上的底部采样管、与底部采样管连接的配重块；所述卷收盘驱动装置驱动卷收盘转动控制采样管下潜深度；所述水表采样装置包括设置在船体顶部的采样电机、与采样电机主轴连接的转动杆上、设置在转动杆上的水表采样管，所述采样电机转动带动转动杆上的水表采样管，从船体侧面进行采样。

所述投料装置的储料仓内部设有料位计量装置，所述料位计量装置包括设置在储料仓内部的底板、与底板连接的活动杆、与活动杆连接的弹性件和位移传感器；所述底板与饵料接触，所述位移传感器测量活动杆的位移距离；所述储料仓顶部设有接料口，所述接料口套接设有橡胶盖。所述无人投料船体设有充气口和放气口，所述无人船体与架体可拆卸连接，所述无人船架体为折叠式架体。

所述推进器外壳连接设有密封腔，所述密封腔包括电机密封腔和连接轴密封腔；所述电机密封腔内设有驱动电机，所述电机密封腔内设有密封垫，所述密封垫与驱动电机适配，所述驱动电机为无刷电机；所述连接轴密封腔与电机密封腔连接固定，所述连接轴密封腔内设有密封圈。

所述水底采样还包括限位组件，所述限位组件包括设置在卷收盘上的限位杆、限位套。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

1、实现真正意义上的智能化、无人化养殖，创新水产养殖模式，水产养殖中对养殖的水域通过地形测量、水质检测、生物生长分布状态进行环境生态建模，从而对水产养殖投料的优化合理利用，实现精细化、智能化、变频式投料，解决了水产养殖中的何时投料、何地投料、投多少料等问题，最大限度地减少了人员投入，依托无人投料船构建了水产养殖物联网大数据平台，实时记录水产整个生长周期的水质、气象、投料类型、投料量、投料时间、水产数量和个体大小等数据，为水产养殖的投料优化、产量预估和资产盘点提供基础科学数据。

2、动力系统采用双推进器差速控制以及具有防缠绕性能，极大提高了装置在水域内航行时的稳定性，航行速度可以精准控制。而且推进器设置在水底，避免夏季水草生长后，都漂浮在水面影响行进，而且还能够在停船时将船底下方的杂物进行拨动。

3、能够对水域水质进行采样检测，对水域的水质信息进行采样分析，根据水质分析的参数及时了解水域的情况。通过对水质分层采样来准确的了解，水产生物活动水域的水质参数信息，在对水表采样时，避免无人投料船航行对水质参数的影响。

附图说明

附图1是本发明装置整体视图。

附图2是本发明中装置整体视图。

附图3是本发明中推进器视图。

附图4是本发明中推进器内部视图。

附图5是本发明中采样装置视图。

附图6是本发明中采样装置放大视图。

附图7是本发明中投料装置内部视图。

附图8是本发明中储料仓内部视图。

附图中所示标号：

1、船体；2、架体；3、电池；4、储料仓；5、转盘；6、料筒；7、撒料驱动电机；8、水泵；9、水样仓；10、水质分析仪；11、出水管路；12、声呐；13、数据集成模块；14、安装板；15、推进器；16、防缠绕保护壳；17、推进器外壳；18、连接轴；19、叶轮；20、进水孔；21、出水孔；22、连接筒；23、活动盖板；24、壳体；25、进料口；26、下料口；27、转轴；28、卷收盘；29、限位板；30、底部采样管；31、配重块；32、电子水压计；33、转动杆；34、水表采样管；35、底板；36、活动杆；37、位移传感器；38、接料口；39、橡胶盖；40、充气口；41、放气口；42、电机密封腔；43、连接轴密封腔；44、密封垫；45、无刷电机；46、密封圈；47、限位杆；48、限位套；49、力矩电机；50、异步电机。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

本发明所述是一种用于水产养殖智能无人投料船，主体结构包括主要用于在水产养殖中对养殖的水域通过地形测量、水质检测、气象观测、生物生长分布状态进行环境生态建模，从而对水产养殖投料的优化合理利用，实现精细化、智能化、变频式投料，解决了水产养殖中的何时投料、何地投料、投多少料等问题，最大限度地减少了人员投入，真正意义上实现了无人化、智能化养殖，依托无人投料船构建了水产养殖物联网大数据平台，实时记录水产整个生长周期的水质、气象、投料类型、投料量、投料时间、水产数量和个体大小等数据，为水产养殖的投料优化、产量预估和资产盘点提供基础科学数据。

首先基于无人投料船进行分析，根据户外的使用环境去构建其功能，而且难点在于结合生物生长分布状态进行投料，以及投料方式、投料量与其结合，其次是无人投料船动力系统与之相适应的装置，来辅助和优化无人投料船，进而提高装置整体的功能性，构件科学化、无人化、智能化的生态养殖系统，通过以下结构来实现：主体结构包括无人投料船、设置在投料船底部的采样装置、设置在无人投料船上的数据集成模块13来进行构建整个系统：

无人投料船：

如说明书附图图1所示，所述无人投料船包括船体1、设置在船体1底部两侧的动力系统、设置在船体1顶部的架体2、设置在架体2上的投料装置、设置在架体2上的电池3：

所述无人投料船的船体1为高强度PVC橡胶，高强度PVC橡胶材质性能好具有防切割、抗张强度好、受温度影响小、耐磨性好、稳定性好不会受到光照分解，船体1设有充气口40和放气口41，以便于充放气，所述无人船体1与架体2可拆卸连接，所述无人船架体2为折叠式架体2，所述架体2左右两端相互铰接，如说明书附图图2所示，铰接处设有限位板29，使得架体2两端只能向船体1底部方向转动收折，避免由于船体1充气后由于船体1的浮力大于架体2顶部的重力，使得架体2向上转动，造成船体1稳定性差容易倾斜，影响无人船整体的行驶效果。

所述船体1通过充气口40充气后通过船体1的浮力漂浮在水面上，无人投料船的架体2上设置有电池3为无人投料船整个系统供能，电池3为28V的锂聚合物电池3，具有循环寿命长、稳定性高、无漏液的问题对环境无污染，为所述船体1底部两侧的动力系统提供动力前进，以下为动力系统的主要结构：

动力系统：

如说明书附图图3和图4所示，所述动力系统包括安装板14、设置在安装板141两侧底部的推进器15、铰接设置在驱动装置外侧的防缠绕保护装置；

所述推进器15包括推进器外壳17、设置在推进器外壳17内的驱动电机、与驱动电机3主轴连接的连接轴18、与连接轴18连接的叶轮19；

如说明书附图图4所示，所述推进器外壳17连接设有密封腔，所述密封腔包括电机密封腔42和连接轴密封腔43；因为电机的电路连接部分与电机主轴是分离的，而且电机通过连接轴18驱动叶轮19不断旋转，相比较而言电机密封腔42的密封性优于连接轴密封腔43，所以将密封腔分离设置。

所述电机密封腔42内设有驱动电机，所述电机密封腔42内设有密封垫44，密封垫44为密封橡胶垫套接在驱动电机外壳体24上，密封橡胶垫与驱动电机适配，防止水汽进入密封腔内部对电路造成影响。

如说明书附图图4所示，所述连接轴密封腔43与电机密封腔42连接固定，所述连接轴密封腔43内设有密封圈46，密封圈46套接在连接轴18上，使得密封圈46对转动的连接轴18进行密封，因为连接轴18不断转动，为了不影响转速以及密封圈46的磨损，密封圈46与连接轴18之间具有微小的间隙，但是也能够起到密封作用。

所述驱动电机为无刷电机45，电机部分做全密封处理，无刷电机45具有效率高，能耗低，噪音低、运转顺畅寿命长，低维护成本，适用范围广，控制效果佳。无刷电机45带有一个控制器，可以实现从简单到复杂的控制，并且可以实现各种通讯要求除了满足一些常规的机械动作以外还能执行复杂的控制命令。为无人投料船提供动力的同时还满足低耗能、控制性能好的条件，在水下利用船体1两侧的推进系统进行差速控制，使得无人船投料在航行时，进行转向的操作，最高航速可达7节，通过电池3供电的续航能力可达3-4小时，可行驶50km。

与无刷电机45连接的控制为磁场定向控制器，磁场定向控制又称矢量控制，选择电机某一旋转磁场轴作为特定的同步旋转坐标轴，实现转矩和励磁的独立控制。目前新型矢量控制通用变频器中已经具备电动机参数自动检测、自动辨识、自适应功能，带有这种功能的通用变频器在驱动电动机进行正常运转之前可以自动地对电动机的参数进行辨识，并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数，从而对普通的电动机进行有效的矢量控制。在无人船需要转向时，通过两侧的推进器15来进行差速控制，转动方向为速度快的推进器15，使得无人船进行转向。

因为无人投料船的行驶在水域中会有水草或渔网，为了使得动力系统在水域中行驶的更安全，所以无人投料船设置有防缠绕部分，所述防缠绕保护壳16铰接设置在安装板14底部，使得防缠绕保护壳16在安装板14的铰接点处实现转动，从而使得所述推进器15驱动船体1推进时，防缠绕保护壳16受到水的阻力与推进器外壳17平行，使得在行进过程中漂浮在浅水层的渔网以及水草均被防缠绕保护壳16阻隔开，防止水草或渔网进入推进器15；无人投料船漂浮时，防缠绕保护壳16受到自身的重力影响向沿安装板14的铰接点向水底转动，将推进器15下方的水草或渔网拨开，避免无人投料船启动时由于推进器15的吸力将水草吸入。

对防缠绕部分进一步改进：如说明书附图图4所示，上文所述的驱动电机主轴连接设有连接轴18，即使水草通过推进器15的进水孔20进入推进器外壳17内部，缠绕在叶片轮上后再缠绕在连接轴18上，因为连接轴18与叶片轮是同步转动的，所以水草不会使得叶片轮停转造成搁浅，又因为连接轴18较长所以将连接轴18与叶片轮同步缠绕的可能性微乎其微。

为了不影响动力系统因为防缠绕保护壳16造成的动力损失，所以防缠绕保护壳16设置为流线型。因为推进器15推进时是将进入到推进器外壳17内部的水通过叶轮19推出才能够前进的，为了避免防缠绕保护壳16影响推进器外壳17的进水量，所以防缠绕保护壳16底部设有进水孔20，来保持进水量。

控制模块及地形测量系统：

无人投料船搭载有高精度陀螺仪、北斗导航系统和GPS定位系统，可精准实现无人投料船的导航与定位，通信系统为RF点对点双向通信，即无线射频通信技术，可实现手机、平板和电脑等不同终端上依托4G/5G网络进行远程操作，实现在任何时间、任何地点对无人投料船的远程操控，可实现手动遥控和自动巡航功能。

控制终端为数据调度服务器构建的智能调度中心，支持数据的转发、接收与存储；构建控制中心发送指令，无人船实时接收的动态指令体系；构建无人船数据状态向控制终端实时反馈状态信息的监控体系。

如说明书附图图2所示，无人投料船的架体2上还连接设有高频侧扫声纳，侧扫声纳亦称“旁侧声纳”或“海底地貌仪”。利用回声测深原理探测海底地貌和水下物体的设备，在无人投料船进行航行时探测海底地貌和获取水产的侧扫声纳影像数据，将侧扫声纳数据构建声纳数据的采集-入库-管理-共享的流程体系。构建基础地理信息专题数据库，形成数据中心；搭建数据共享服务体系，实现采集数据的地图可视化，形成基础地理数据服务。声纳处理软件进行声纳数据的投影变换、底跟踪、等预处理，再经过交互式矢量化勾绘出水产分布，提取水产空间分布、数量和个体大小等数据，同时上传至大数据服务平台。从而掌握水产空间分布、数量、个体大小等参数数据，构建投料模型。

因为上述数据信息还缺少十分重要的水质参数信息，通过水质参数信息了解水域中参数情况，以水中的溶解氧对鱼类的影响为例，在冬季时节，很多养殖者会注意对水体的供氧，然而对于炎热的夏季，供氧却常常被忽略，其实这时同样具有相当的重要性。夏季气温较高，这样会使水体中的溶解氧降低，而高的气温则会促进水体中藻类以及好氧细菌的生长，它们的过快生长会造成水体中的溶解氧过度下降，其结果会使鱼类不爱进食，严重者甚至会出现大面积死亡。以下为水质参数信息采样装置的具体结构：

采样装置：

如说明书附图图5所示，所述采样装置包括采样装置、水样仓9、与水样仓9连接的水质分析仪10；水样仓9内部设有四个水样格用于盛放水样，水样格内有水质分析仪10的探头，水质分析仪10的探头将水样仓9的水样进行检测，水质分析仪102检测水中的盐度、pH、溶解氧等，获取水域水质的信息。

多参数水质分析仪10主要采用离子选择电极测量法来实现精确检测的，水质分析仪102探头的电极与水样仓9内的水样接触，每个电极都有一离子选择膜，会与被测样本中相应的离子产生反应，膜是一离子交换器，与离子电荷发生反应而改变了膜电势，就可检测样本和膜间的电势。内部电极液和样本间的离子浓度差会在工作电极的膜两边产生电化学电压，电压通过高传导性的内部电极引到到放大器，参考电极同样引到放大器的地点。通过检测一个精确的已知离子浓度的标准溶液获得定标曲线，从而检测样本中的离子浓度。多参数水质分析仪10具有自动进样、自动进行定性和多参数分析等功能，具有数据接口便于数据进行传输。

根据水产生物在水域的分布情况，需要进行测量不同深度的水质，因为水域中不同深度的无机物、溶解氧、溶解有机物、悬浮物的浓度均不相同，为了更好更全面地对水域进行了解，所以需要对水域进行分层采样，而且每个季度的数据信息不同，在进行采样时冬季一般为低活跃期(螃蟹会冬眠)所以冬季一般着重测量深层数据，夏季防止水体富营养化着重测量浅层数据，春秋季是生长发育期需要多个层次进行综合，以下为水底采样装置和水表采样装置；

因为水样仓91需要容纳水底采样样品和水表采样样品，所以水泵8的出水口5连接设有出水管路11，所述出水管路11水样仓9连通处设有两位六通电磁阀，使得水底采样样品和水表采样样品通过一个水泵8即可完成两处采样。两位六通电磁阀是用来控制流体的自动化基础元件，“两位”指有两个工作位置，“六通”是指有六个进出口，使得水泵8出水管路11连接的水底采样样品和水表采样样品，能够分别通向不同的水样仓9储存。

如说明书附图图5所示，所述水底采样装置包括卷收盘28、卷收盘驱动装置、设置在卷收盘28上的底部采样管30、与底部采样管30连接的配重块31；卷收盘驱动装置为异步电机50，异步电机50的主轴与卷收盘28连接，使得异步电机50带动卷收盘28转动，从而将底部采样管30进行卷收。

底部采样管30上的配重块31使得底部采样管30能够快速下潜，配重块319上设有电子水压计32，电子水压计32用于检测当前底部采样管30的位置深度，从而对底部采样管30的取样深度进行控制，到达指定深度后水泵8开始工作，通过底部采样管30对当前分层区域的水域进行取样。

如说明书附图图5和图6所示，为了避免卷收盘28卷收时管路散乱以及管路下潜时管路位置活动，造成卷收盘28上卷收的管路卡住无法卷收，所述水底采样还包括限位组件，所述限位组件包括设置在卷收盘28上的限位杆47，防止卷收盘28上的管路脱出、散乱。所述限位套48设置在船体1上，底部采样管30管路从限位套48中穿过，防止底部采样管晃动，不便于卷收。

所述水表采样装置包括设置在船体1顶部的采样电机、与采样电机主轴连接的转动杆33上、设置在转动杆33上的水表采样管34，所述采样电机转动带动转动杆33上的水表采样管34，从船体1侧面进行采样。所述采样电机为力矩电机49，通过力矩电机49带动转动杆33转动，使得转动杆33上的水表采样管34，进入船体1一侧的水域中进行采样。

为什么一片水域需要通过两个装置分开进行采样，因为深层或浅层采样需要采样管沉浸至水底，船体1航行时动力系统产生的水流对其影响较少，但是对水表进行采样时不同，为了减少船体1航行产生的影响，所以水表采样管34对船体1一侧的表层水域进行采样，避免船体1航行驶过，对数据影响较大。

结合上文所述侧扫声呐12的参数信息以及水质采样的数据，对水域内进行科学地进行投料，以下为投料装置的具体结构：

投料装置：

如说明书附图图1和图7所示，所述投料装置包括储料仓4、转盘5、设置在转盘5上的料筒6、与转盘5连接的撒料驱动电机7；储料仓4内盛放有饵料，储料仓4底部设有进料口25，进料口25连接设有连接筒22，连接筒22底部设有壳体24，壳体24通过连接筒22与进料口25相通，壳体24内部设有与进料口25高度配合的转盘5，转盘5上设有多个料筒6。进料口25与料筒6连通时，储料仓4内的饵料进入料筒6，进料口25与料筒6未连通时，转盘5对进料口25的饵料进行限位，防止饵料下漏。与转盘5连接的撒料驱动电机7为步进电机，步进电机的主轴连接有转轴27，转轴27另一端与转盘5连接，步进电机驱动转盘5转动，从而控制料筒6与进料口25进行连通，从而通过步进电机控制料筒6的进料。

步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。所以步进电机是节拍(脉冲频率)的形式来进行驱动，通过控制步进电机节拍来控制转盘5转动速度，从而控制投料船的投料频率。因为料筒6的容积是固定的，可以通过统计步进电机的节拍来计算投料量，从而使得投料量可以统计，进而为后续生产养殖中，提供科学依据。

所述壳体24底部设有下料口26，饵料通过下料口26直接进入水内，因为现有的投料船不了解水域内生物的分布情况，所以投料时大多为盲目的进行投料，结合上文已经测得水域的全部信息，所以需要精细化的进行投料，通过以下结构进行改善，如说明书附图图7所示，料筒6底部铰接设置有活动盖板23，所述活动盖板23的铰接点必须先经过下料口26，否则活动盖板23会卡在下料口26，导致撒料电机无法转动。

此处为何设置在活动盖板23而不是电动球阀或者是取消活动盖板23让料筒6直接与下料口26连通，因为在进行撒料时无人投料船是在航行的，饵料经过下料口26后，会受到惯性进入水内，进入水内后还会受到浮力作用下散开。因为整个投料过程，可看做由点串联成航线的进行投料，采用电动球阀或料筒6直接与下料口26连通导致整个航线的投料点减少，而且电动球阀整个撒料过程球阀的关闭需要反映时间，而料筒6直接与下料口26连通时，未到达准确的撒料点位时，料筒6已经开始撒料导致撒料的提前性，上述二者撒料时饵料距离水面还有一段距离，不可避免的导致惯性的离散量远大于通过活动盖板23的离散量。采用活动盖板23进行撒料时，只有活动盖板23打开后才能够进行撒料，活动盖板23打开后饵料受到活动盖板23的导向，避免提前撒料以及减少受到饵料的惯性。

为了进一步提高装置的智能化的程度，所述投料装置的储料仓4内部设有料位计量装置，为了节省空间以及保持船体1整体的平衡性，所以储料仓4设置为矩形，为了避免储料仓4底部留有余料，导致空间利用不充分，所以以下料位计量装置还带有导料的效果，以下为具体结构：

如说明书附图图8所示，所述料位计量装置包括设置在储料仓4内部的底板35、与底板35连接的活动杆36、与活动杆36连接的弹性件和位移传感器37；储料仓4上设有活动孔，活动孔与活动杆36配合。弹性件为弹簧，套接在活动杆36上，活动杆36能在弹力的作用下在储料仓4的活动孔内位移，架体2底侧设有位移传感器37，位移传感器37检测活动杆36的活动量，从而测量储料仓4内饵料的余量。储料仓4内饵料少时对弹簧的压力小，通过弹簧的作用底板35呈斜面，饵料滑向进料口25，从而避免剩余的饵料在储料仓4底部堆积。为了使得无人投料船的续航能力进一步提升以及便于无人投料船进行靠泊，所以设置以下结构：

需要特别注意的是：

无人投料船的装载的电机看似较多实则对耗电量的影响甚微，因为装载的电机除了驱动装置的无刷电机45之外，其他电机和水泵8不是一直使用，所以对耗电量影响甚微。

使用方法详解：

通过侧扫声呐12和采样装置，掌握水产空间分布、数量、个体大小、水质等参数数据，构建投料模型。采样装置进行采样时，水泵8连接的进水管路通过水底采样装置和水表采样装置，进行取样后，通过出水口将水样泵入水样仓9，通过多参数水质分析对水质进行检测。

无人投料船根据地形信息以及设定的航线，对水域内进行投料，投料时步进电机驱动转盘5转动，进料口25与料筒6连通，储料仓4内的饵料进入料筒6，料筒6转动至下料口26位置时，料筒6内的饵料通过下料口26直接进入水内。

综上所述，本装置能够用于水产养殖系统对养殖的水域通过地形测量、水质检测、生物生长分布状态进行环境生态建模，从而对水产养殖投料的优化合理利用，实现精细化、智能化、变频式投料，解决了水产养殖中的何时投料、何地投料、投多少料等问题，最大限度地减少了人员投入，真正意义上实现了无人化、智能化养殖，依托无人投料船构建了水产养殖物联网大数据平台，实时记录水产整个生长周期的水质、气象、投料类型、投料量、投料时间、水产数量和个体大小等数据，为水产养殖的投料优化、产量预估和资产盘点提供基础科学数据。

Claims (8)

1.一种用于水产养殖智能无人投料船，其特征在于：包括无人投料船、设置在投料船底部的采样装置和设置在无人投料船上的数据集成模块(13)；

所述无人投料船包括船体(1)、设置在船体(1)底部两侧的动力系统、设置在船体(1)顶部的架体(2)、设置在架体(2)上的投料装置、设置在架体(2)上的电池(3)；所述电池(3)为无人投料船供能，所述船体(1)漂浮在水面，所述船体(1)底部两侧的动力系统提供动力前进；

所述投料装置包括储料仓(4)、转盘(5)、设置在转盘(5)上的料筒(6)、与转盘(5)连接的撒料驱动电机(7)；所述储料仓(4)与料筒(6)之间连通，所述撒料驱动电机(7)驱动转盘(5)转动，所述料筒(6)内的饵料撒下；

所述采样装置包括水泵(8)、水样仓(9)、与水样仓(9)连接的水质分析仪(10)，所述水泵(8)的出水口连接设有出水管路(11)，所述出水管路(11)水样仓(9)连通，与水样仓(9)连接的所述水质分析仪(10)对水样进行检测分析；

所述数据集成模块(13)包括控制终端、导航定位系统、通信系统、定位系统、水质仪、声呐(12)、大数据平台。

2.根据权利要求1所述一种用于水产养殖智能无人投料船，其特征在于：所述动力系统包括安装板(14)、设置在安装板(14)底部的推进器(15)、设置在推进器(15)外部的防缠绕保护壳(16)；

所述推进器(15)包括推进器外壳(17)、设置在推进器外壳(17)内的驱动电机、与驱动电机主轴连接的连接轴(18)、与连接轴(18)连接的叶轮(19)；

所述推进器外壳(17)设有进水孔(20)和出水孔(21)；所述防缠绕保护壳(16)铰接设置在安装板(14)底部，所述防缠绕保护壳(16)底部设有进水孔(20)；

所述推进器(15)驱动船体(1)推进，所述防缠绕保护壳(16)与推进器外壳(17)平行。

3.根据权利要求1所述一种用于水产养殖智能无人投料船，其特征在于：所述投料装置还包括连接筒(22)、铰接设置料筒(6)底部的活动盖板(23)、设置在料筒(6)外部的壳体(24)；

所述连接筒(22)连通储料仓(4)与壳体(24)，所述壳体(24)设有进料口(25)和下料口(26)，所述壳体(24)内部设有转轴(27)，所述转轴(27)一端与转盘(5)连接另一端与撒料驱动电机(7)连接，所述转盘(5)上设有多个料筒(6)；

所述撒料电机驱动转轴(27)带动转盘(5)转动，所述转盘(5)上的料筒(6)依次与进料口(25)、下料口(26)连通。

4.根据权利要求1所述一种用于水产养殖智能无人投料船，其特征在于：所述采样装置还包括水底采样装置和水表采样装置；

所述水底采样装置包括卷收盘(28)、卷收盘驱动装置、设置在卷收盘(28)上的底部采样管(30)、与底部采样管(30)连接的配重块(31)；所述卷收盘驱动装置驱动卷收盘(28)转动控制采样管下潜深度；

所述水表采样装置包括设置在船体(1)顶部的采样电机、与采样电机主轴连接的转动杆(33)上、设置在转动杆(33)上的水表采样管(34)，所述采样电机转动带动转动杆(33)上的水表采样管(34)，从船体(1)侧面进行采样。

5.根据权利要求1或3所述一种用于水产养殖智能无人投料船，其特征在于：所述投料装置的储料仓(4)内部设有料位计量装置，所述料位计量装置包括设置在储料仓(4)内部的底板(35)、与底板(35)连接的活动杆(36)、与活动杆(36)连接的弹性件和位移传感器(37)；

所述底板(35)与饵料接触，所述位移传感器(37)测量活动杆(36)的位移距离；

所述储料仓(4)顶部设有接料口(38)，所述接料口(38)套接设有橡胶盖(39)。

6.根据权利要求1所述一种用于水产养殖智能无人投料船，其特征在于：所述无人投料船体(1)设有充气口(40)和放气口(41)，所述无人船体(1)与架体(2)可拆卸连接，所述无人船架体(2)为折叠式架体(2)。

7.根据权利要求2所述一种用于水产养殖智能无人投料船，其特征在于：所述推进器外壳(17)连接设有密封腔，所述密封腔包括电机密封腔(42)和连接轴密封腔(43)；

所述电机密封腔(42)内设有驱动电机，所述电机密封腔(42)内设有密封垫(44)，所述密封垫(44)与驱动电机适配，所述驱动电机为无刷电机(45)；

所述连接轴密封腔(43)与电机密封腔(42)连接固定，所述连接轴密封腔(43)内设有密封圈(46)。

8.根据权利要求4所述一种用于水产养殖智能无人投料船，其特征在于：所述水底采样还包括限位组件，所述限位组件包括设置在卷收盘(28)上的限位杆(47)、限位套(48)。

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