CN114793958A - 一种测定大黄鱼流速的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于一种测定大黄鱼流速的装置及方法，属于鱼类养殖领域，本装置包括水箱，水箱上方设有测定大黄鱼生活状态的光学摄像头装置，水箱内部分为上下两层，上层为大黄鱼的生活腔室，下层为排污腔室，中间以排污底板分隔，排污底板上表面设有众多的立方晶体，排污底板中间设有一排污口，连接上下两个腔室，上层大黄鱼生活腔室内设有用于调节循环水流速的变频水泵，变频水泵外部设有防护罩组件，下层排污腔室设有反冲洗管，反冲洗管内部设有截污组件。本发明利用变频水泵改变水箱内部流速，通过光学摄像头捕捉大黄鱼在各流速下的生活状态，从而得出最适合大黄鱼生存的流速，提高大黄鱼的生存能力，降低人工养殖大黄鱼的费用成本。

Description

一种测定大黄鱼流速的装置及方法

技术领域

本发明属于鱼类养殖领域，具体涉及一种测定大黄鱼流速的装置及方法。

背景技术

本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

流速作为重要的水文条件，对于鱼类有极其重要的意义。水流是强加给鱼类代谢系统的一个额外负担，一般认为是鱼类生长的阻碍因子，阻碍了鱼类代谢系统对温度、摄食等其他环境因子变化的充分反应。鱼类存在偏好水流速度，该流速偏好行为在一定程度上影响机体的日常能量消耗、资源获取和逃避敌害能力，具有重要的生态意义。在一定水温条件下，鱼类代谢率随着游泳速度的增加而增加，有研究表明鱼类以控制的游速游泳时，虽然能耗会上升，但其生长率和蛋白转化效率也会增加。因此研究流速对鱼类的生存与生长有着极其重要的意义。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测定大黄鱼流速的装置及方法，利用变频水泵改变水箱内部流速，通过光学摄像头捕捉大黄鱼在各流速下的生活状态，从而得出最适合大黄鱼生存的流速，提高大黄鱼的生存能力，降低人工养殖大黄鱼的费用成本。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：一种测定大黄鱼流速的装置，包括，

水箱，水箱上设有用于监测大黄鱼生活状态的光学摄像头，水箱由上部大黄鱼生活腔室与下部排污腔室，中间以排污底板隔开，所述排污底板呈圆锥状结构，上设有大量的立方凸起，中间设有第一排污口，

其中，上部大黄鱼生活腔室设有排水管与变频水泵，所述排水管设有排水口，所述变频水泵与排水管之间设有循环水管相连，变频水泵外有一层半圆型的防护罩组件，所述下部排污腔室内部设有反冲洗管，反冲洗管内部设有截污组件与第二排污口。

本发明在上部大黄鱼生活腔室与下部排污腔室用排污底板分隔，排污底板呈现圆锥状结构，斜面使养殖过程中水中的饵料、粪便等较为容易的从排污底板底部进入到排污腔室，且在养殖水桶内部水体进行旋转流动过程中，饵料、粪便等具有一定重力，在水流旋转的离心力作用下，饵料、粪便等能够较为集中的被集中到排污底板中部区域并通过第一排污口进入到排污腔室，而排污底板设有大量的立方凸起能够实现提高排污底板表面光滑效果，避免鱼类与排污底板的摩擦导致鱼类体表损伤，并且光滑的效果有助于饵料、粪便等进入到第一排污口内，水体在于底部立方凸起接触过程中，水流经过立方凸起表面的导流作用可起到改变水流方向的效果，进而促使底部水体与具有一定重力的饵料、粪便等分离，有助于饵料、粪便的沉底进入到第一排污口，也避免饵料粪便的再悬浮导致水体浑浊影响摄像机拍摄。

优选地，防护罩组件整体呈现半圆形与水箱内壁贴合，防护罩组件最外层是由4块小防护罩组成的防护罩，变频水泵外侧有一层隔音件，隔音件呈半圆形态，外部设有用于变频水泵进水的进水口，所述防护罩与隔音件之间用中间连接件相连，所述中间连接件中间是一段橡胶件，上端为上部柔性件，下端为下部柔性件。这样的结构可以实现对内部变频水泵防护，以及隔绝或降低内部水泵工作噪音影响鱼类的正常游行，避免鱼类应激反应，也可以利用防护罩起到一定的导流效果，避免水体直接与变频水泵接触导致底部的水体因为变频水泵的存在而出现水流循环效果降低，在水体与防护罩表面流动的过程中，水体中的颗粒物能够进入到外防护罩之间的间隔空间内，可以有利于颗粒物沿着中间连接件的柔性件间隙下滑到养殖水桶底部，有助于收集水中的颗粒物。

截污组件内设有网状结构的第一网片与第二网片，为了增强其刚性添加了第一底片与第二底片，所述第一网片与第二底片之间穿插了用于固定四片金属片之间的第一橡胶杆与第二橡胶杆，所述第二网片底部连接一根绳体，所述绳体另一端连接连接杆，用以截污组件与水箱底板相连。通过在排污腔室内部设置截污组件的方式来实现降低排污腔室内部污物、水流的移动速度，避免再悬浮，而在网片之间加上了两片底片，为了增加整体刚性，避免排污底板底部表面有污物堆积导致其形变。

反冲洗管内设有第二出水口与第二进水口，所述第二出水口与第二进水口由反冲洗管循环水管相连。反冲洗管在使用时可以对排污腔室进行反冲洗，清理排污腔室内壁残留粘附物以及对排污腔室内部物体进行反冲洗清洗其表面物，避免其再悬浮影响摄像拍摄，而在反冲洗管不使用时可以从水箱底部抽出，可以不影响排污效果与排污室的空间。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明利用光学摄像头记录下大黄鱼的生活状态，通过变频水泵改变流速，水泵外面加上防护罩组件，本案的方案相较于肉眼观察大黄鱼的生活状态的方式，本装置更科学、更有效，本案还同时搭配反冲洗管与截污组件，排污底板也设置成了圆锥状结构，设有立方凸起，相较于现有技术能更有效的去处水箱内部的污垢，从而使得到的实验数据更准确。本案通过光学摄像头捕捉大黄鱼在各流速下的生活状态，从而得出最适合大黄鱼生存的流速，提高大黄鱼的生存能力，降低人工养殖大黄鱼的费用成本。

附图说明

图1为测定大黄鱼流速装置立面示意图；

图2为测定大黄鱼流速装置俯视示意图；

图3为排水管结构示意图；

图4为防护罩组件结构示意图；

图5为中间连接件结构示意图；

图6为防护罩结构示意图；

图7为截污组件结构示意图；

图8为截污组件立体示意图；

图9为反冲洗管结构示意图；

图10为血清生化指标结果图；

图11为趋流行为结果图。

附图标号：10-水箱；100-上部大黄鱼生活腔室；200-下部排污腔室；11-光学摄像头；20-排水管；21-循环水管；22-排水口；30-防护罩组件；31-防护罩；32-隔音件；33-中间连接件；34-进水口；35-下部柔性件；36-上部柔性件；37-橡胶件；40-变频水泵；50-截污组件；51-第一橡胶杆；52-第二橡胶杆；53-第一网片；54-第二网片；55-第一底片；56-第二底片；57-绳体；58-连接杆；60-反冲洗管；61-第二出水口；62-第二进水口；63-反冲洗循环水管；70-第二排污口；80-排污底板；81-立方凸起；82-第一排污口。

具体实施方式

以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：

实施例1：

参见说明书附图1，一种测定大黄鱼流速的方法，步骤如下：

1）水箱10内部的水通过排水管20处的排水口22，流向变频水泵40，从而形成内循环水

2）通过变频水泵40调节水箱10内部的水流速度；

3）利用排污底板80的斜面使得大黄鱼的生活污垢更顺利的进入第一排污口82，减少污垢的悬浮，光学摄像头11拍摄的更加清晰；

4）通过第一排污口82的生活污水在截污组件50的过滤后排出水箱；

5）排污结束后，排污腔室200开始利用反冲洗管60进行反冲洗，使得排污腔室200更加的清洁，从而减少污垢的悬浮；

6）通过光学摄像头11从水桶正上方拍摄鱼的游泳行为，持续拍摄。计算机上分析其趋流率和摆尾频率。采用趋流率、摆尾频率、耗氧率三个参数描述不同流速下鱼的趋流行为和代谢特征；

7）进行血液生理指标检测，得到相应的实验数据；

8）通过对各流速下的大黄鱼各项指标与实验数据进行对比，得出最适合大黄鱼生活的水流速度。

实施例2：

参见说明书附图4、5、6所示，防护罩组件30整体呈现半圆形与水箱10内壁贴合，所述防护罩组件30最外层是由四块小防护罩组成的防护罩31，所述变频水泵40外侧有一层隔音件32，隔音件呈半圆形态，外部设有用于变频水泵40进水的进水口34，所述防护罩31与隔音件32之间用中间连接件33相连，所述中间连接件33中间是一段橡胶件37，上端为上部柔性件36，下端为下部柔性件35。

参见说明书附图7、8所示，截污组件50内设有网状结构的第一网片53与第二网片54，为了增强其刚性添加了第一底片55与第二底片56，所述第一网片53与第二底片56之间穿插了用于固定四片金属片之间的第一橡胶杆51与第二橡胶杆52，所述第二网片56底部连接一根绳体57，所述绳体57另一端连接连接杆58，用以截污组件50与水箱10底板相连。

参见说明书附图9所示，冲洗管60内设有第二出水口61与第二进水口62，所述第二出水口61与第二进水口62由反冲洗管循环水管63相连。

本发明利用光学摄像头记录下大黄鱼的生活状态，通过变频水泵改变流速，水泵外面加上防护罩组件，本案的方案相较于肉眼观察大黄鱼的生活状态的方式，本装置更科学、更有效，本案还同时搭配反冲洗管与截污组件，排污底板也设置成了圆锥状结构，设有立方凸起，相较于现有技术能更有效的去处水箱内部的污垢，从而使得到的实验数据更准确。本案通过光学摄像头捕捉大黄鱼在各流速下的生活状态，从而得出最适合大黄鱼生存的流速，提高大黄鱼的生存能力，降低人工养殖大黄鱼的费用成本。

实施例3：

水箱10，所述水箱10上设有用于监测大黄鱼生活状态的光学摄像头11，所述水箱10由上部大黄鱼生活腔室100与下部排污腔室200组成，水箱10中间以排污底板80隔开，所述排污底板80上设有第一排污口82，呈圆锥状结构，斜面使养殖过程中水中的饵料、粪便等较为容易的从排污底板80底部进入到排污腔室200，且在水桶10内部水体进行旋转流动过程中，饵料、粪便等具有一定重力，在水流旋转的离心力作用下，饵料、粪便等能够较为集中的被集中到排污底板80中部区域并通过第一排污口82进入到排污腔室200，而排污底板80设有立方凸起81能够实现提高排污底板80表面光滑效果，避免鱼类与排污底板的摩擦导致鱼类体表损伤，并且光滑的效果有助于饵料、粪便等进入到第一排污口82内，水体在于底部立方凸起81接触过程中，水流经过立方凸起81表面的导流作用可起到改变水流方向的效果，进而促使底部水体与具有一定重力的饵料、粪便等分离，有助于饵料、粪便的沉底进入到第一排污口，也避免饵料粪便的再悬浮导致水体浑浊影响光学摄像头11拍摄。

所述上部大黄鱼生活腔室100设有排水管20与变频水泵40，所述排水管20设有排水口22，所述变频水泵40外有一层半圆型的防护罩组件30，所述下部排污腔室200内部设有反冲洗管60，所述反冲洗管60内部设有截污组件50，所述下部排污腔室200的底部设有第二排污口70，通过在排污腔室200内部设置截污组件50与反冲洗管60的方式来实现降低排污腔室200内部污物、水流的移动速度，避免再悬浮，所述截污组件50加上了第一底片55与第二底片56增加整体刚性，避免排污底板底部表面有污物堆积导致其形变。

实施例4：

参见说明书附图10、11所示，将180尾活力良好的的大黄鱼平均养殖在5个养殖桶内，实验前先于养殖桶内暂养一周，待鱼体状态稳定后再进行实验，实验的5个养殖桶内利用变频水泵控制内部流速（流速分别为0m/s、0.2 m/s、0.4 m/s、0.6 m/s、0.8 m/s），内部水温控制在22摄氏度附近，自然光充足，实验进行72小时，每天投喂2次饲料，以保证其他条件一致，控制唯一变量流速，之后利用光学摄像头记录鱼体的游泳行为，利用公式持续分析大黄鱼的“趋流率”与“摆尾频率”得出“趋流行为结果图”， 72小时后实验结束，取各组大黄鱼鱼尾静脉血，利用全自动化生化分析仪测定各组的“血清生化指标”，最后通过上述两项结果进行分析得出适合大黄鱼生活流速的结论。

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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种测定大黄鱼流速的装置，包括：

水箱（10），所述水箱（10）上设有用于监测大黄鱼生活状态的光学摄像头（11），所述水箱（10）由上部大黄鱼生活腔室（100）与下部排污腔室（200）组成，水箱（10）中间以排污底板（80）隔开，所述排污底板（80）上设有第一排污口（82），呈圆锥状结构，

其中，所述上部大黄鱼生活腔室（100）设有排水管（20）与变频水泵（40），所述排水管（20）设有排水口（22），所述变频水泵（40）外有一层半圆型的防护罩组件（30），所述下部排污腔室（200）内部设有反冲洗管（60），所述反冲洗管（60）内部设有截污组件（50），所述下部排污腔室（200）的底部设有第二排污口（70）。

2.根据权利要求1所述一种测定大黄鱼流速的装置，其特征是：所述防护罩组件（30）整体呈现半圆形与水箱（10）内壁贴合，所述防护罩组件（30）最外层是由四块小防护罩组成的防护罩（31），所述变频水泵（40）外侧有一层隔音件（32），隔音件（32）呈半圆形态，外部设有用于变频水泵（40）进水的进水口（34），所述防护罩（31）与隔音件（32）之间用中间连接件（33）相连，所述中间连接件（33）中间是一段橡胶件（37），上端为上部柔性件（36），下端为下部柔性件（35）。

3.根据权利要求1所述的一种测定大黄鱼流速的装置，其特征是：所述截污组件（50）内设有网状结构的第一网片（53）与第二网片（54），所述截污组件（50）设有第一底片（55）与第二底片（56），所述第一网片（53）与第二底片（56）之间穿插了用于固定四片金属片之间的第一橡胶杆（51）与第二橡胶杆（52），所述第二网片（56）底部连接一根绳体（57），所述绳体（57）另一端连接连接杆（58），用以截污组件（50）与水箱（10）底板相连。

4.根据权利要求1所述的一种测定大黄鱼流速的装置，其特征是：所述反冲洗管（60）内设有第二出水口（61）与第二进水口（62），所述第二出水口（61）与第二进水口（62）由反冲洗管循环水管（63）相连。

5.一种测定大黄鱼流速的方法，其特征在于，采用了权利要求1所述的一种测定大黄鱼流速的装置，所述方法步骤如下：

1）水箱（10）内部的水通过排水管（20）处的排水口（22）向变频水泵（40），从而形成内循环水，

2）通过变频水泵（40）调节水箱（10）内部的水流速度，

3）利用排污底板（80）的斜面使得大黄鱼的生活污垢更顺利的进入第一排污口（82），减少污垢的悬浮，使得光学摄像头（11）拍摄的更加清晰，

4）通过第一排污口（82）的生活污水在截污组件（50）的过滤后排出水箱，

5）排污结束后，排污腔室（200）开始利用反冲洗管（60）进行反冲洗，

6）通过光学摄像头（11）从水桶正上方拍摄鱼的游泳行为，持续拍摄。

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