CN114568374A - 一种集成化鱼苗自动计数装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成化鱼苗自动计数装置，包括计数通道、环形供水管、鱼苗分离板、图像采集盒、圆形收口、补光盒；计数通道为装置主体部分，分为入口段、连接段和图像采集段，内部有供鱼苗通过的空间；入口段顶部敞开，设置有环形供水管；鱼苗分离板设置在入口段与连接段过渡部位内部；图像采集段的顶部设置有矩形开口，图像采集盒设置于矩形开口上方；补光盒设置于图像采集段的底部。本发明的装置将部件以模块化的形式拼接集成于一体，方便操作和零配件的拆卸更换，防水防尘，提高使用寿命；结合环形供水管和鱼苗分离板对堆积鱼苗进行分离，使得堆积的鱼苗均匀进入计数通道内，提高计数的稳定性和准确率，防止鱼苗的挤压、剐蹭损伤。
Description
技术领域
本发明涉及水产养殖装备技术，具体涉及一种集成化鱼苗自动计数装置。
背景技术
在水产领域，准确估计鱼苗数量是科学投饵、养殖密度控制、鱼苗销购等鱼类养殖规范化、科学化管理的基础保障。但我国目前依然采用费时费力的人工计数方法如推算法、碗量法等，不仅误差大，而且容易对鱼苗造成损伤。随着水产业对机械化、智能化水平需求不断提升，鱼类养殖对集成化、自动化的计数装置的需求也越来越大。国内外也已经出现的一些对自动化鱼苗计数装置和方法的研究，但大多数仅仅停留在设想层面，并不能满足实际场景的集成化自动连续计数需求。
中国发明申请公布号CN113408687A公开了一种高通量鱼苗在线计数装置，通过拼接的方式构建一条弯曲轨道，实现了高通量鱼苗计数，但需要额外连接计数单元和显示单元，而且当供鱼速度过快时，无法分离大量堆积重叠的鱼苗，将会影响计数准确率，而且摄像设备和补光模块等均未考虑防水防尘处理，无法满足现实使用需求。
中国发明申请公布号CN109937947A公开了一种鱼苗计数器，通过分流板将进入壳体的鱼苗进行分流，整个壳体以及分流板的设计和布置符合鱼苗的流动特性，能够使得鱼苗更自主的进入到计数器中，但该方式主要适用于体型较大的成鱼苗，而且需要结合特殊的水平供鱼方式。
中国发明申请公布号CN109952985A公开了一种鱼苗限量装置，通过若干立方梯形的管道限制鱼苗通量，其管道入口的直径大于出口直径，但管道在限制通量的同时也容易堵塞鱼苗，尤其存在大量鱼苗堆积或鱼苗以横移的状态进入通道时容易卡在通道出口处，造成堵塞和鱼苗损伤。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种集成化鱼苗自动计数装置，结合养殖实际环境，将计数所需的控制箱、摄像设备、补光盒等均集成到计数装置上，提供一套完整、可行、便捷的自动计数装置；结合鱼苗分离板和环形供水管能有效解决鱼苗堆积时的鱼苗分离问题，有利于提高计数稳定性和准确率，同时避免鱼苗堵塞导致的鱼苗损伤。
为解决技术问题，本发明的解决方案是：
一种集成化鱼苗自动计数装置，包括计数通道、环形供水管、鱼苗分离板、图像采集盒、圆形收口、补光盒；
所述的计数通道为装置的主体部分，内部设置有供鱼苗通过的空间，计数通道分为入口段、连接段和图像采集段，三段为一个整体，从前至后依次排列；所述入口段的顶部敞开，敞开部位的入口设置有所述环形供水管；所述鱼苗分离板设置在入口段与连接段过渡部位的内部；图像采集段的顶部设置有矩形开口，所述图像采集盒设置于矩形开口上方；所述的圆形收口设置于图像采集段的尾部，作为鱼苗的出口；图像采集段底部与图像采集盒相对应的位置设置有矩形开口，所述的补光盒设置于图像采集段的底部。
进一步地，所述的图像采集盒包括底板、透明板、摄像头安装盒、摄像头、防水罩；所述的底板为中央设置有矩形开口的矩形板状结构，底板一侧通过合页与图像采集段顶部固定；所述的透明板固定在底板的矩形开口中；所述的摄像头安装盒为长方体结构，其底面敞开，顶面设置有开口，固定于底板上；所述的摄像头安装在摄像头安装盒顶面的开口中；所述的防水罩固定于底板上，防水罩、底板和透明板共同将摄像头安装盒和摄像头封闭在图像采集盒内部。
进一步地，所述的环形供水管包括进水管、短出水管、输水管、长出水管、水管弯头和三通接头；所述入口段的敞开部位为矩形；所述的三通接头为T型；敞开部位前侧边设置有两条短出水管，两条短出水管分别连接三通接头相对的两个接头，敞开部位左右两条边设置有所述输水管，输水管固定于计数通道，并分别通过水管弯头与短出水管连接；敞开部位靠近连接段的一条边设置有所述的长出水管，长出水管两端分别通过水管弯头与输水管连接；长、短出水管均开有小孔，小孔方向竖直朝下；计数通道底部正对三通接头的位置设置有圆形开口，进水管穿过圆形开口，连接在三通接头的第三个接头。
进一步地，所述鱼苗分离板包括立板和梳齿结构；梳齿结构位于立板的下端，包括数个齿牙，每个齿牙为坡体结构，坡体的下底面与立板垂直，坡体靠近立板的一侧窄于远离立板的一侧，坡体的上坡面中间高两边低。
进一步地，所述圆形收口为异形管道结构，一端为矩形开口，与图像采集段的尾部出口相连，另一端为圆形开口。
进一步地，所述的补光盒包括白光面板灯安装盒、透光白板、补光灯电源转换器、线缆；所述的透光白板安装在图像采集段底部的开口处，将开口封闭；所述的白光面板灯安装在面板灯安装盒中，安装有白光面板灯的面板灯安装盒固定在透光白板下方；所述的补光灯电源转换器设置于面板灯安装盒的一侧，并通过线缆连接白光面板灯。
进一步地，所述的计数装置还包括控制箱，控制箱设置于连接段和图像采集段过渡部位的顶部，包括箱盖、触摸屏、触摸屏安装压板、控制板和控制箱壳体；所述箱盖中间设有矩形开口，背面设有矩形环状凸起法兰；触摸屏设置于环状凸起内，所述矩形开口用于展示触摸屏的屏幕；触摸屏安装压板固定在箱盖环状凸起的法兰下端，并将触摸屏固定在环状凸起内部；所述的控制板设置于控制箱壳体内部，箱盖、触摸屏和触摸屏安装压板的组合体设置于控制板上方，且箱盖与控制箱壳体固定。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果及优点：
(1)本发明的装置考虑实际需求，将计数通道、控制箱、图像采集盒和补光盒以模块化的形式拼接集成于一体，不仅方便操作人员操作和零配件的拆卸更换，还进行了防水防尘处理，有效提高装置的使用寿命。
(2)本发明的装置结合环形供水管和鱼苗分离板对堆积鱼苗进行分离，相较于采用通道尺寸限制和分流板间隔的方法，不仅可以使得堆积的鱼苗分离，均匀进入计数通道内，有效提高计数的稳定性和准确率，还能防止在分离时鱼苗的挤压、剐蹭等损伤。
(3)本发明的装置的控制箱整合小型处理器、触摸屏于一个箱体内，通过电源转换器和分线接头实现一个电源输入分别给触摸屏、处理器、补光模块供电，缩小控制箱的空间占用，而且箱体充分考虑散热、防尘、防水、易拆装等问题，可为水产领域其他相关设备一套完整可行方案。
附图说明
图1是本发明集成化鱼苗自动计数装置的轴视图1；
图2是集成化鱼苗自动计数装置的轴视图2；
图3是集成化鱼苗自动计数装置的部分零部件爆炸图；
图4是集成化鱼苗自动计数装置中的计数通道结构图，其中(a)轴测图、(b)俯视图和(c)A-A剖面图；
图5是集成化鱼苗自动计数装置中的(a)环形供水管、(b)鱼苗分离板和(c)控制箱箱体
图6是集成化鱼苗自动计数装置中的(a)控制箱爆炸图及(b)控制箱轴测图；
图7是集成化鱼苗自动计数装置中的图像采集盒爆炸图；
图8是集成化鱼苗自动计数装置中的补光盒爆炸图及其轴测图；
图9是集成化鱼苗自动计数装置的连线图；
附图标记说明：
1-计数通道，3-鱼苗分离板，5-翻盖，7-圆形收口，8-补光灯电源转换器保护罩，10-透光白板，11--补光灯电源转换器，12-线缆，13-肋板；
2-环形供水管，201-水管弯头，202-短出水管，203-三通接头，204-长出水管，205-输水管，206-管卡，207-进水管；
4-控制箱，401-控制箱盖，402-触摸屏，403-信号接收天线，404-触摸屏安装压板，405-常开开关，406-电源转换器，407-塑料洞洞板，408-小型处理器，409-HDMI线，410-USB线，411-USB延长线，412-分线接头，413-密封接插座，414-控制箱壳体；
6-图像采集盒，601-防水罩，602-合页，603-摄像头安装盒，604-透明板，605-底板，606-高帧率摄像头；
9-补光盒，901-白光面板灯，902-面板灯安装盒。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件：
如图所示，集成化鱼苗自动计数装置，包括计数通道1、用于供水和分离鱼苗的环形供水管2和鱼苗分离板3、控制箱4、图像采集盒6、补光盒9、翻盖5和圆形收口7。计数通道1顶部设有凹槽，用于固定控制箱4。
所述的计数通道1为装置的主体部分，内部设置有供鱼苗通过的空间，计数通道1分为入口段、连接段和图像采集段，三段为一个整体，从前至后依次排列；所述入口段的顶部敞开，敞开部位的入口设置有所述环形供水管2；所述鱼苗分离板3设置在入口段与连接段过渡部位的内部；图像采集段的顶部设置有矩形开口，所述图像采集盒6设置于矩形开口上方；所述的圆形收口7设置于图像采集段的尾部，作为鱼苗的出口；图像采集段底部与图像采集盒6相对应的位置设置有矩形开口，所述的补光盒9设置于图像采集段的底部。
圆形收口7为异形结构，一端为矩形开口，另一端为圆形开口，通过螺栓将矩形一端的安装耳与计数通道出口端的安装耳固定，圆形开口可方便接水管，对已经计数的鱼苗进行承接或转移。
如图6所示，连接段和图像采集段过渡部位的顶部设置有凹槽，控制箱4固定于所述凹槽中，用于控制计数装置的启停、处理摄像头606采集的图像并对鱼苗进行计数，并显示计数结果和图像，包括控制箱盖401、触摸屏402、触摸屏安装压板404、控制板和控制箱壳体414；控制箱盖401中间设有矩形开口，开口大小为触摸屏402的操控区域；触摸屏安装压板404通过螺栓紧固在箱盖401环状凸起的法兰上，并将触摸屏402固定在箱盖401上，为了进一步增强密封防尘效果，可在触摸屏402和箱盖401的接触面之间增加防尘棉圈和密封圈；如图5所示，箱体414顶面为开口，四周设有边框，箱盖401嵌套并通过螺栓或密封胶固定在箱体414顶部边框上，对控制箱进行封闭，且防水防尘；为了提升密封效果，可在箱盖401与箱体414之间增加一圈密封圈。箱体414一侧面设有圆形开口和两个安装耳，圆形开口处安装有开关405，在其对面设置有两条滑槽，可通过滑槽与计数通道1顶部凹槽内的滑道对控制箱4进行定位，通过安装耳和螺栓将控制箱4固定在计数通道1上。在箱体414另外两侧面分别安装有两个密封接插座413和四根天线403，其中一密封接插座为电源输入插座，为计数器提供所需电源，另一密封接插座为电源输出插座，连接补光盒电源转换器8的输入端，可供小型处理器408连接蓝牙或WIFI等与远程计算机进行无线数据传输或将数据上传云端；在箱体414侧面还开有开口朝下的倾斜透气栅格，用于控制箱4内部散热，为了增加防水效果可在箱体414内部的栅格处贴上防水透气膜。
在箱体内的底部设置有控制板，控制板的主体为洞洞板407，洞洞板407上安装有小型处理器408、电源转换器406和分线接头412；分线接头412一端接电源输入插座接线端413，另一端分别接电源输出插座接线端413和电源转换器406输入端；电源转换器406输出端通过另一分线接头412分别给小型处理器408和触摸屏供电402；小型处理器408和触摸屏402通过HDMI线409和USB线410连接进行信息传输，小型处理器408还连有一USB延长线411至控制箱壳体外部，用以连接图像采集盒6内的摄像头606，接收图像信息。翻盖5设置于控制箱4的上方，可由水平翻转至竖直状态，不使用时，翻转至水平位置用于防止控制箱上表面积累灰尘和水珠，影响操作。
如图7所示，图像采集盒6包括防水罩601、高帧率摄像头606、摄像头安装盒603、透明板604、底板605；通过合页602将底板605固定在计数通道1顶部的矩形开口，使得整个图像采集盒6可以反转，可以及时查看计数通道1内的状况，并便于清理透明板604和透光白板10上的污渍；底板605中间设有矩形开口，开口周围设置凹槽将透明板604固定在底板的矩形开口上，在不遮挡摄像头606视野的同时也可防止计数通道1内部的水溅到图像采集盒6内部，固定方式可采用密封胶或螺栓固定。高帧率摄像头606通过螺栓安装在摄头安装盒603内，其镜头透过透明板604正对着计数通道1图像采集段的底部，并能完整拍摄计数通道底面镂空部分展示的透光白板10(计数装置的计数区域)全部图像；摄像头安装盒603通过螺栓固定在底板605的滑槽上，在安装时可通过滑槽对摄像头安装盒603的位置进行微调；防水罩601固定在底板605上，将摄像头安装盒603封闭在图像采集盒6内，并在防水罩601外圈涂上密封胶，用于防止外部水和灰尘进入摄像头606内，影响使用寿命；防水罩601远离合页602一端可搭在计数通道1上，并采用插销或碟形螺栓或卡口锁住，在需要查看计数通道1内部情况时，可方便打开并对图像采集盒6进行翻转；摄像头606连接控制箱4的线缆可穿过计数通道1内部，并通过计数通道1顶部凹槽的开口引出，连接控制箱4预留的USB接口。
如图8所示，补光盒9包括白光面板灯901、面板灯安装盒902，面板灯安装盒902为矩形立体盒，其一侧面敞开；白光面板灯901紧密嵌入面板灯安装盒902内，并从面板灯盒902底部开孔引出电缆连接补光灯电源转换器11输出端。图像采集段底部靠近连接段的一端和靠近出口的一端分别设置有平行于图像采集段底部的较窄挡板，挡板侧面分别开有U型滑槽。面板灯安装盒902采用导热性能良好的金属制作，补光盒9通过所述的U型滑槽嵌入至挡板和计数通道1之间，并通过螺栓与挡板固定，面板灯安装盒902为白光面板灯901形成四周封闭状态，达到了密闭、散热的效果，有效改善补光灯的使用环境，提升使用寿命；采用白色面板灯901，可为计数通道内补充光线均匀且明亮的白光，辅助图像采集盒6获得清晰鱼苗图像。靠近连接段的U型滑槽上还设置有两条肋板13。补光灯电源转换器11固定于两条肋板13中间，用于将常规交流电转换为面板灯901所需的直流电；补光灯电源转换器保护罩8嵌套在两条肋板13上，通过螺栓与肋板上的攻丝孔固定，用于为补光盒电源转换器11防水防尘。
如图5所示，鱼苗分离板包括立板和梳齿结构；梳齿结构位于立板的下端，包括数个齿牙，每个齿牙为坡体结构，坡体的下底面与立板垂直，坡体靠近立板的一侧窄于远离立板的一侧，所述远离立板的一侧为入鱼口，齿牙间距小，为扁平状，所述靠近立板的一侧为出鱼口，齿牙间距大，为长条状，坡体的上坡面中间高两边低，呈倾斜状态，可对倾斜或横向进入的鱼苗姿态进行矫正，使其顺利进入连接段，防止鱼苗挤压和剐蹭损伤；可更改齿牙间的间距适应不同尺寸规格的鱼苗。如图5所示，环形供水管2通过四个管卡206固定在计数通道1顶部敞开口上，包括进水管207、短出水管202、输水管205和长出水管204；进水管207一端穿过计数通道1入口段底面的圆形开口，另一端固定在三通接头203上；三通203另外两头均连接短出水管202；两根短出水管202的两一段均通过直角弯头201各连接一根输水管205，输水管205通过直角弯头201连接长出水管204，进而形成环状结构，使得出水管出水均匀；长出水管204和短出水管202上均开有一排小孔，小孔均竖直朝下；短出水管202出水用于为鱼苗供水，使得鱼苗始终处于有水的环境，并将鱼苗冲向计数装置的计数区域；长出水管204的出水应当在鱼苗分离板3前设置，当鱼苗在鱼苗分离板前3堆积时，长出水管204的出水可将堆积鱼苗冲散而不至于使鱼苗在鱼苗分离板3处造成挤压损伤。
当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。
Claims (7)
1.一种集成化鱼苗自动计数装置，其特征在于，包括计数通道、环形供水管、鱼苗分离板、图像采集盒、圆形收口、补光盒；
所述的计数通道为装置的主体部分，内部设置有供鱼苗通过的空间，计数通道分为入口段、连接段和图像采集段，三段为一个整体，从前至后依次排列；所述入口段的顶部敞开，敞开部位的入口设置有所述环形供水管；所述鱼苗分离板设置在入口段与连接段过渡部位的内部；图像采集段的顶部设置有矩形开口，所述图像采集盒设置于矩形开口上方；所述的圆形收口设置于图像采集段的尾部，作为鱼苗的出口；图像采集段底部与图像采集盒相对应的位置设置有矩形开口，所述的补光盒设置于图像采集段的底部。
2.如权利要求1所述的集成化鱼苗自动计数装置，其特征在于，所述的图像采集盒包括底板、透明板、摄像头安装盒、摄像头、防水罩；所述的底板为中央设置有矩形开口的矩形板状结构，底板一侧通过合页与图像采集段顶部固定；所述的透明板固定在底板的矩形开口中；所述的摄像头安装盒为长方体结构，其底面敞开，顶面设置有开口，固定于底板上；所述的摄像头安装在摄像头安装盒顶面的开口中；所述的防水罩固定于底板上，防水罩、底板和透明板共同将摄像头安装盒和摄像头封闭在图像采集盒内部。
3.如权利要求1所述的集成化鱼苗自动计数装置，其特征在于，所述的环形供水管包括进水管、短出水管、输水管、长出水管、水管弯头和三通接头；所述入口段的敞开部位为矩形；所述的三通接头为T型；敞开部位前侧边设置有两条短出水管，两条短出水管分别连接三通接头相对的两个接头，敞开部位左右两条边设置有所述输水管，输水管固定于计数通道，并分别通过水管弯头与短出水管连接；敞开部位靠近连接段的一条边设置有所述的长出水管，长出水管两端分别通过水管弯头与输水管连接；长、短出水管均开有小孔，小孔方向竖直朝下；计数通道底部正对三通接头的位置设置有圆形开口，进水管穿过圆形开口，连接在三通接头的第三个接头。
4.如权利要求1所述的集成化鱼苗自动计数装置，其特征在于，所述鱼苗分离板包括立板和梳齿结构；梳齿结构位于立板的下端，包括数个齿牙，每个齿牙为坡体结构，坡体的下底面与立板垂直，坡体靠近立板的一侧窄于远离立板的一侧，坡体的上坡面中间高两边低。
5.如权利要求1所述的集成化鱼苗自动计数装置，其特征在于，所述圆形收口为异形管道结构，一端为矩形开口，与图像采集段的尾部出口相连，另一端为圆形开口。
6.如权利要求1所述的集成化鱼苗自动计数装置，其特征在于，所述的补光盒包括白光面板灯安装盒、透光白板、补光灯电源转换器、线缆；所述的透光白板安装在图像采集段底部的开口处，将开口封闭；所述的白光面板灯安装在面板灯安装盒中，安装有白光面板灯的面板灯安装盒固定在透光白板下方；所述的补光灯电源转换器设置于面板灯安装盒的一侧，并通过线缆连接白光面板灯。
7.如权利要求1所述的集成化鱼苗自动计数装置，其特征在于，所述的计数装置还包括控制箱，控制箱设置于连接段和图像采集段过渡部位的顶部，包括箱盖、触摸屏、触摸屏安装压板、控制板和控制箱壳体；所述箱盖中间设有矩形开口，背面设有矩形环状凸起法兰；触摸屏设置于环状凸起内，所述矩形开口用于展示触摸屏的屏幕；触摸屏安装压板固定在箱盖环状凸起的法兰下端，并将触摸屏固定在环状凸起内部；所述的控制板设置于控制箱壳体内部，箱盖、触摸屏和触摸屏安装压板的组合体设置于控制板上方，且箱盖与控制箱壳体固定。
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2022
- 2022-03-22 CN CN202210286253.4A patent/CN114568374A/zh active Pending
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