CN117178934A - 一种塞盘管道输料式精准投料装置及精准投料控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种塞盘管道输料式精准投料装置，包括：多个圈养池；储料装置，位于管道固定架上方；称料装置，位于储料装置下方并与储料装置连接，称料装置包括一对称重传感器；输料装置，位于称料装置下方并与称料装置连接，输料装置包括输料管；投料装置，设置在输料管上，位于每个圈养池正上方且与多个圈养池一一对应；回料装置，与输料装置相连接；电控装置，电连接并控制储料装置、称料装置、输料装置、投料装置和回料装置。本发明的塞盘管道输料式精准投料装置及精准投料控制方法，解决了投喂精度低，投喂自动化程度低的问题；本发明装置成本低且能够针对多品种饵料存储、自动精准下料且定时定量投喂。

Description

一种塞盘管道输料式精准投料装置及精准投料控制方法

技术领域

本发明涉及水产养殖技术领域，特别地，涉及一种塞盘管道输料式精准投料装置及精准投料控制方法。

背景技术

目前，我国的池塘圈养仍存在沿用粗放式经营的传统方式，饵料的投喂主要还是依靠人工，但人工投喂很难精准的控制投饵量，很容易投喂过量，从而增加养殖成本。市面上现有的投喂装置投饵精度低、自动化程度不高且只能针对一种鱼类。随着池塘圈养和工厂化循环水养殖模式的应用推广，传统的饵料投喂装置及人工投喂已经不再能满足人们的需求，

现有的投饵装置大多以离心式抛投或气力式抛投为主，无法准确控制饵料的投喂量，其次，现有的投饵装置大多只能针对某一类对象进行投喂，无法做到多品种投喂；再者，现有的投喂装置自动化程度较低，饵料的输送、装填主要还是依靠人工，且装置的成本也较高。

专利文件CN218635070U为轨道式精准投料装置，整个系统中只有一个投饵装置，该装置在轨道上进行运动，从而对每一个圈养池进行饵料投喂，饵料的输送需要让装置回到下料点；

专利文件CN115715535A中，每个投饵装置中均含有一对称重传感器，增加了制造成本。

因此，研发出一种成本低且能够针对多品种饵料存储、自动精准下料且定时定量投喂的饵料投喂装置及投喂方法显得尤为重要。

发明内容

本发明提供了一种塞盘管道输料式精准投料装置及精准投料控制方法，解决了投喂精度低，投喂自动化程度低的问题；本发明装置成本低且能够针对多品种饵料存储、自动精准下料且定时定量投喂。

本发明的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供了一种塞盘管道输料式精准投料装置，包括：多个圈养池，分两列呈线性排布且固定在管道固定架下方；储料装置，位于管道固定架上方且位于多个圈养池的一侧，储料装置包括料仓、料仓盖、进料管、进料螺旋、进料电机和位于料仓侧边的料仓支撑架；称料装置，位于储料装置下方并与储料装置连接，称料装置包括称重料仓、送料管、送料螺旋、送料电机、一对称重传感器和支撑角钢；输料装置，位于称料装置下方并与称料装置连接，输料装置包括动力装置、输料管、位于输料管内的料线塞盘，输料管固定在管道固定架上并位于多个圈养池的上方；投料装置，设置在输料管上，位于每个圈养池正上方且与多个圈养池一一对应，投料装置包括饵料分配器、挂钩、位于饵料分配器下方的投饵机和下料导管；回料装置，与输料装置相连接，回料装置包括设置在输料管上的料位传感器、与输料管相连的回料管、位于回料管下方的回料仓以及设置在回料仓顶上的回料仓盖；电控装置，电连接并控制储料装置、称料装置、输料装置、投料装置和回料装置。

可选地，在上述塞盘管道输料式精准投料装置中，储料装置、称料装置和回料装置各设有两组。

可选地，在上述塞盘管道输料式精准投料装置中，称料装置位于进料管的下方。

可选地，在上述塞盘管道输料式精准投料装置中，进料管位于料仓出口下方，进料管的进料口与料仓的出口相连接，进料螺旋位于进料管内，进料电机与进料管一端连接，用于驱动进料螺旋转动。

可选地，在上述塞盘管道输料式精准投料装置中，进料管位于料仓出口下方，送料管的进料口与称重料仓的出口相连接，送料螺旋位于送料管内，送料电机与送料螺旋一端相连，用于驱动送料螺旋转动

可选地，在上述塞盘管道输料式精准投料装置中，支撑角钢位于料仓支撑架上，以及称重传感器位于称重料仓和支撑角钢之间。

可选地，在上述塞盘管道输料式精准投料装置中，进料管位于料仓出口下方，输料管呈矩形设置，称料装置与输料管通过导管连接，储料装置位于输料管的矩形长边正上方，回料装置位于输料管的矩形长边正下方。

可选地，在上述塞盘管道输料式精准投料装置中，进料管位于料仓出口下方，饵料分配器安装在输料管上，饵料分配器用于控制输料管与投饵机之间的通断，投饵机固定在管道固定架上。

可选地，在上述塞盘管道输料式精准投料装置中，进料管位于料仓出口下方，动力装置位于储料装置左侧。

根据本发明的另一个方面，提供了上述塞盘管道输料式精准投料装置的精准投料控制方法，包括如下步骤：S1.对多个料仓、称重料仓、回料仓和多个圈养池进行编号，多个料仓依次编号为A1、A2…，多个称重料仓依次编号为B1、B2…，多个回料仓依次编号为C1、C2…，多个投饵机依次编号为D1、D2、D3…，多个圈养池依次编号为E1、E2、E3…；S2.确定各圈养池的编号、各圈养池所需投喂的饵料型号和投喂参数；S3.基于圈养池的编号、饵料型号和投喂参数，在电控装置中设置饵料型号、投喂开始时间、单次投喂量、单次投喂时间、投饵间隔和投饵持续时间；S4.单次投喂时间开始时，电控装置将设定的参数下发至称料装置和投饵机，并控制储料装置、称料装置、输料装置、投料装置和回料装置工作；S5.基于投喂参数，输料装置依次进行饵料输送，其中，A1料仓通过进料螺旋将饵料输送至B1称重料仓中，待B1称重料仓装料完毕，通过送料螺旋输送至输料管中，经料线塞盘输送至所需该型号饵料的投饵机中，待投饵机的饵料装料完毕，且输料管中多余饵料经回料管输送至C1回料仓，经料位传感器检测输料管中无残留饵料后，A1料仓依次按照上述顺序给所需对应饵料的投饵机进行装料，输料管中多余饵料经回料管输送至C1回料仓中，待A1料仓对所需该型号饵料的投饵机装料完成后，A2料仓开始按照上述顺序给所需对应型号饵料的投饵机进行装料，当投饵机均装料完成后，动力装置停止运行，电控装置控制投饵机同时下料。

根据本发明的技术方案，产生的有益效果是：

本发明的塞盘管道输料式精准投料装置及精准投料控制方法，将称重装置从饵料机中脱离出来，并将称重装置放置在了饵料进入输料管之前，设置在储料装置与输料装置之间，一个称重装置可以负责一条料线上的投饵机，依次将饵料输送至投饵机中，由此减少了称重传感器的数量，降低成本；通过设置多个圈养池来喂养不同品种的鱼，称料装置可以精确的控制每次进入输料管内的进料量，储料装置可以存储不同品种的饵料，输料装置可以将饵料输送至对应的投料装置内，投料装置能够精准的控制单次的投喂量以及投喂时间，利用电控装置设置投喂参数，并实时跟踪和更新投喂参数，从而达到整体调控，实现不同品种饵料的存储、称重、输送、精准投喂的饵料投喂系统，能有效地降低养殖成本，提高工作效率。

为了更好地理解和说明本发明的构思、工作原理和发明效果，下面结合附图，通过具体实施例，对本发明进行详细说明如下：

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明的塞盘管道输料式精准投料装置的整体结构示意图；

图2是本发明的精准投料装置的储料装置结构示意图；

图3是本发明的精准投料装置的称料装置结构示意图；

图4是本发明的部分输料管内料线塞盘示意图；

图5是本发明的精准投料装置的投料装置示意图；

图6是本发明的精准投料装置的饵料分配器与投饵机结构示意图；

图7是本发明的精准投料装置的回料装置结构示意图。

其中：1储料装置、2称料装置、3输料装置、4投料装置、5管道固定架、6支撑杆、7圈养池、8回料装置、9转角盘、10动力装置、11支撑座、12梯子、13电控装置、14料仓盖、15料仓、16料仓支撑架、17进料管、18进料螺旋、19称重料仓、20称重传感器、21支撑角钢、22送料管、23送料螺旋、24送料电机、25进料电机、26饵料分配器、27挂钩、28投饵机、29下料导管、30驱动器、31挡板、32外壳、33方形框架、34投饵料仓、35下料管、36电控盒、37下料电机、38下料螺旋、39料位传感器、40回料管、41回料仓盖、42回料仓、43料线塞盘、44输料管、45分配器外壳。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方法及优点更加清晰，下面结合附图及具体实例，对本发明做进一步的详细说明。这些实例仅仅是说明性的，而并非对本发明的限制。

如图1-5所示，本发明的塞盘管道输料式精准投料装置，包括分两列呈线性排布的多个圈养池7、位于圈养池7的正上方的管道固定架5、位于管道固定架5的下方且用于支撑管道固定架5的支撑杆6、与多个圈养池7一一对应的投料装置4、位管道固定架5的上方的储料装置1、位于储料装置1正下方的称料装置2、位于称料装置2下方的输料装置3、回料装置8和电控装置13。其中：

储料装置1包括料仓15、料仓盖14，进料管17、进料螺旋18、进料电机25和位于料仓15侧边的支撑架16(即，料仓支撑架)，料仓15位于管道固定架5的上方并由料仓支撑架16支撑，进料管17位于料仓15出口下方，进料管17的进料口与料仓15的出口相连接，进料螺旋18位于进料管17内，进料电机25与于进料管17一端连接，用于驱动进料螺旋转动。如图2所示。

称料装置2包括称重料仓19、送料管22、送料螺旋23、送料电机24、一对称重传感器20和支撑角钢21。称料装置2位于储料装置1的进料管17的下方，并通过支撑角钢21通过焊接的方式固定在储料装置1侧边的料仓支撑架16上。送料管22的进料口与称重料仓19的出口相连接，送料螺旋23位于送料管22内，送料电机24与送料螺旋23一端相连，用于驱动送料螺旋转动，支撑角钢21位于料仓支撑架16上，称重传感器20位于称重料仓19和支撑角钢21之间。如图3所示。优选地，称重传感器呈S型。

储料装置1和称料装置2均位于一个或多个圈养池7的侧边。

输料装置3位于称料装置2下方，通过管道将饵料从称料装置2下放至输料装置3中。输料装置3包括位于储料装置1左侧的动力装置10、输料管44和位于输料管44内的料线塞盘43。动力装置10位于支撑座11上，能够减少转角盘9的数量，缩短料线长度，其一侧放有梯子12，方便动力装置10的安装与后期维修。输料管44呈矩形设置，固定在管道固定架5上并位于多个圈养池7的上方，输料管44位于送料管17的出口正下方；料线塞盘43由动力装置10带动，以在输料管44内做循环运动，饵料在料线塞盘43的运动下被输送到目标的投料装置4中。

称料装置2与输料管44通过导管连接，储料装置1位于输料管44的长边正上方，回料装置8位于输料管44的长边正下方，且储料装置1和回料装置8分别设于输料管44长边的相对两端，料线塞盘43从储料装置1向回料装置8方向移动。输料装置3的输料管44插入到转角盘9的两个端口，再通过U型卡箍进行连接，如图所示，其作用是对输料管内的料线塞盘的运动进行辅助，以及改变料线塞盘的运动方向。

如图5所示，投料装置4包括饵料分配器26、挂钩27、位于饵料分配器26下方的投饵机28和下料导管29。投料装置4位于输料装置3的输料管44上且位于每个圈养池7正上方，与圈养池7一一对应。饵料分配器26安装在输料管44上，饵料分配器26用于控制输料管44与投饵机28之间的通断，投饵机28固定在管道固定架5上，用于向对应的圈养池内精准投喂饵料。通过饵料分配器26与输料管44连接，借助饵料分配器26挡板31的开合来控制饵料进入到投饵机28中。

如图6所示，饵料分配器26包括分配器外壳45、位于分配器外壳45中的驱动器30和挡板31，其中，分配器外壳45设于输料管44下方，挡板31控制饵料进入投饵机28的入口的开合，驱动器30驱动挡板31往复运动，从而控制下料导管的开合。投饵机28包括方形框架33、外壳32、位于外壳32上的挂钩27、投饵料仓34、位于投饵料仓34出口下方的下料管35、位于下料管35内的下料螺旋38、位于下料管35一端的下料电机37、位于投饵机28底部的电控盒36。投饵机28通过挂钩27固定在管道固定架5上，与饵料分配器26之间通过下料导管29连通。下料导管29设在外壳32的顶部并与输料管44连通，方形框架33位于外壳32内，投饵料仓34位于下料导管29的下方，下料导管29与投饵料仓34的出料口相通，下料电机37用于驱动下料螺旋38，从而带动饵料运动。

回料装置8与输料装置3通过三通管相连接。如图7所示，回料装置8包括设置在输料管44上的料位传感器39、与输料管44相连的回料管40、位于回料管40下方的回料仓42以及放置于回料仓42顶上的回料仓盖41。具体地，回料管40的一端与输料管44相连接，回料仓42位于回料管40另一端的正下方，用于回收饵料，料位传感器39位于输料管44上且位于回料管40之前，用来检测是否有饵料残留。

如图1所示，储料装置1、称料装置2和回料装置8包括两组，每组包括一个储料装置1和设置在储料装置1下方的一个称料装置2以设置在输料管44上的一个回料装置8。称料装置2位于储料装置1的下方，并通过支撑角钢21固定在储料装置1上，每组中包括一个称重装置，每个称料装置包括一对称重传感器。应注意，储料装置1、称料装置2和回料装置8的数量不限于两组，在其他实施例中，可以包括多组储料装置1、称料装置2和回料装置8。

电控装置13包括电源、上位机、可编程控制器等组成，主要用于控制储料装置1、称料装置2、输料装置3、投料装置4以及回料装置8有序运行。电控装置13电连接进料电机25、送料电机24、称重传感器20、动力装置10、料位传感器39、饵料分配器26和投饵机28，电控装置13是将储料装置1、称料装置2、输料装置3、投料装置4和回料装置8的线路开关等集中在一起，便于操作管理。

本发明的塞盘管道输料式精准投料装置中的投料装置是固定的，每个圈养池配备一个投料装置，通过输料管44与料线塞盘43将饵料输送至投料装置内；而且本发明将称重装置从饵料机中脱离出来，并将称重装置放置在了饵料进入输料管之前，设置在储料装置与输料装置之间，一个称重装置可以负责一条料线上的投饵机，依次将饵料输送至投饵机中，由此减少了称重传感器的数量，降低成本。从图1中可以看出，一个称重装置可以负责八台投饵机，这样图1中的整个系统中仅需要两个称重装置即两对称重传感器，相对于现有的每个投料装置中均含有一对称重传感器，大大降低了成本；同时，该系统还可以继续增加输送距离，以装配更多的投饵机，如此降低的成本会更多。

本发明的塞盘管道输料式精准投料装置的精准投料控制方法，以包括多组储料装置1、称料装置2和回料装置8的装置中为例(图1中包括两组)，包括如下步骤：

S1.对多个料仓15、称重料仓19、回料仓42和多个圈养池7进行编号，多个料仓15依次编号为A1、A2…，多个称重料仓19依次编号为B1、B2…，多个回料仓42依次编号为C1、C2…，多个投饵机28依次编号为D1、D2、D3…，多个圈养池7依次编号为E1、E2、E3…；

S2.确定各圈养池7的编号、各圈养池7所需投喂的饵料型号和投喂参数；

S3.基于圈养池7的编号、饵料型号和投喂参数，在电控装置13中设置饵料型号、投喂开始时间、单次投喂量、单次投喂时间、投饵间隔和投饵持续时间，其中，投喂参数根据养殖对象及其生长阶段、采食行为进行设置；

S4.单次投喂时间开始时，电控装置13将设定的参数下发至称料装置2和投饵机28，并控制储料装置1、称料装置2、输料装置3、投料装置4和回料装置8工作；

S5.基于投喂参数，输料装置3依次进行饵料输送，其中，A1料仓15通过进料螺旋18将饵料输送至B1称重料仓19中，待B1称重料仓19装料完毕，通过送料螺旋23精准输送至输料管44中，经料线塞盘43输送至所需该型号饵料的投饵机28中，待投饵机28的饵料装料完毕，且输料管44中多余饵料经回料管40输送至C1回料仓42，经料位传感器39检测输料管44中无残留饵料后，A1料仓15依次按照上述顺序给所需对应饵料的投饵机28进行装料，输料管44中多余饵料经回料管40输送至C1回料仓42中，待A1料仓15对所需该型号饵料的投饵机28装料完成后，A2料仓15开始按照上述顺序给所需对应型号饵料的投饵机28进行装料，当投饵机28均装料完成后，动力装置10停止运行，电控装置13控制投饵机28同时下料；

其中，饵料输送具体包括以下步骤：

1)料仓15通过进料螺旋18将料仓15内的饵料输送至称重料仓19内，后经过送料螺旋23将称重料仓19内的饵料输送至输料管44内，由动力装置10驱动料线塞盘43移动来带动饵料在输料管44中移动，对应圈养池7上方的驱动器30驱动挡板31打开下料导管29，饵料经过下料导管29进入投饵料仓34内，当饵料全部进入到投饵料仓34后，且输料管44内经料位传感器39检测无残余饵料后，驱动器30驱动挡板31关闭下料导管29；

2)基于投喂参数，电控装置13控制进料电机25对称重料仓19的进料量，称料装置2中的称重传感器20实时称量称重料仓19中的饵料重量，电控装置13根据饵料重量控制进料电机25的运转，当饵料重量达到设定的进料量时，进料电机25停止运转；

S6.待称料装置2中的称重料仓19装满所设定的饵料重量后，进料电机25停止工作，送料电机24开始运行，将饵料输送至输料管44中，同时输料装置3也开始工作，待投饵机28中装满所设定重量的饵料后，输料装置3停止输料，同时投饵机28开始投饵；

S6.投饵结束后，电控装置13对每一投饵机28投喂的饵料型号、单次投喂量和投喂周期内的饵料总量信息进行储存。

本发明具有以下优点：

在现有技术中，称重部分大多设置于投饵装置上，或者人工称量后，再将饵料倒入料仓中，而本发明称料装置2安装在输料装置3之前，能够精准的控制每一个投饵机28的进料量，即能够针对同一种养殖对象的不同生长状态，运输不同重量的饵料，能够减少饵料的浪费以及对水质的污染，不需要人工操作，降低了工人的劳动强度；

饵料在输料管44中的运输过程中，只经过一部分管道(仅通过储料装置下方的一边输料管道)，其运输路线避免了转角，从而有效地降低了饵料的破碎率；

采用“一线多仓”的饵料运输模式，可以同时对不同品种的养殖对象进行饵料运输，同时，还降低了劳动强度以及人工成本；

在饵料运输到投饵料仓34后，电控装置13能够精准的控制所有的投饵机28同时下料，节省时间。

以上说明是依据发明的构思和工作原理的最佳实施例。上述实施例不应理解为对本权利要求保护范围的限制，依照本发明构思的其他实施方式和实现方式的组合均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种塞盘管道输料式精准投料装置，其特征在于，包括：

多个圈养池，分两列呈线性排布且固定在管道固定架下方；

储料装置，位于所述管道固定架上方且位于所述多个圈养池的一侧，所述储料装置包括料仓、料仓盖、进料管、进料螺旋、进料电机和位于所述料仓侧边的料仓支撑架；

称料装置，位于所述储料装置下方并与所述储料装置连接，所述称料装置包括称重料仓、送料管、送料螺旋、送料电机、一对称重传感器和支撑角钢；

输料装置，位于所述称料装置下方并与所述称料装置连接，所述输料装置包括动力装置、输料管、位于所述输料管内的料线塞盘，所述输料管固定在所述管道固定架上并位于多个圈养池的上方；

投料装置，设置在所述输料管上，位于每个圈养池正上方且与所述多个圈养池一一对应，所述投料装置包括饵料分配器、挂钩、位于所述饵料分配器下方的投饵机和下料导管；

回料装置，与所述输料装置相连接，所述回料装置包括设置在所述输料管上的料位传感器、与所述输料管相连的回料管、位于所述回料管下方的回料仓以及设置在所述回料仓顶上的回料仓盖；

电控装置，电连接并控制所述储料装置、所述称料装置、所述输料装置、所述投料装置和所述回料装置。

2.根据权利要求1所述的塞盘管道输料式精准投料装置，其特征在于，所述储料装置、所述称料装置和所述回料装置各设有两组。

3.根据权利要求1所述的塞盘管道输料式精准投料装置，其特征在于，所述称料装置位于所述进料管的下方。

4.根据权利要求1所述的塞盘管道输料式精准投料装置，其特征在于，所述进料管位于所述料仓出口下方，所述进料管的进料口与所述料仓的出口相连接，所述进料螺旋位于所述进料管内，所述进料电机与所述进料管一端连接，用于驱动进料螺旋转动。

5.根据权利要求1所述的塞盘管道输料式精准投料装置，其特征在于，所述进料管位于所述料仓出口下方，所述送料管的进料口与所述称重料仓的出口相连接，所述送料螺旋位于所述送料管内，所述送料电机与所述送料螺旋一端相连，用于驱动送料螺旋转动。

6.根据权利要求1所述的塞盘管道输料式精准投料装置，其特征在于，所述支撑角钢位于所述料仓支撑架上，以及所述称重传感器位于所述称重料仓和所述支撑角钢之间。

7.根据权利要求1所述的塞盘管道输料式精准投料装置，其特征在于，所述进料管位于所述料仓出口下方，所述输料管呈矩形设置，所述称料装置与所述输料管通过导管连接，所述储料装置位于所述输料管的矩形长边正上方，所述回料装置位于所述输料管的矩形长边正下方。

8.根据权利要求1所述的塞盘管道输料式精准投料装置，其特征在于，所述进料管位于所述料仓出口下方，所述饵料分配器安装在所述输料管上，所述饵料分配器用于控制所述输料管与所述投饵机之间的通断，所述投饵机固定在所述管道固定架上。

9.根据权利要求1所述的塞盘管道输料式精准投料装置，其特征在于，所述进料管位于所述料仓出口下方，所述动力装置位于所述储料装置左侧。

10.权利要求1～9任一项所述的塞盘管道输料式精准投料装置的精准投料控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.对多个所述料仓、所述称重料仓、所述回料仓和所述多个圈养池进行编号，多个所述料仓依次编号为A1、A2…，多个所述称重料仓依次编号为B1、B2…，多个所述回料仓依次编号为C1、C2…，多个所述投饵机依次编号为D1、D2、D3…，所述多个圈养池依次编号为E1、E2、E3…；

S2.确定各圈养池的编号、各圈养池所需投喂的饵料型号和投喂参数；

S3.基于圈养池的编号、饵料型号和投喂参数，在所述电控装置中设置饵料型号、投喂开始时间、单次投喂量、单次投喂时间、投饵间隔和投饵持续时间；

S4.单次投喂时间开始时，所述电控装置将设定的参数下发至所述称料装置和所述投饵机，并控制所述储料装置、所述称料装置、所述输料装置、所述投料装置和所述回料装置工作；

S5.基于投喂参数，所述输料装置依次进行饵料输送，其中，A1料仓通过所述进料螺旋将饵料输送至B1称重料仓中，待B1称重料仓装料完毕，通过所述送料螺旋输送至所述输料管中，经所述料线塞盘输送至所需该型号饵料的投饵机中，待所述投饵机的饵料装料完毕，且所述输料管中多余饵料经所述回料管输送至C1回料仓，经所述料位传感器检测所述输料管中无残留饵料后，A1料仓依次按照上述顺序给所需对应饵料的投饵机进行装料，所述输料管中多余饵料经所述回料管输送至C1回料仓中，待A1料仓对所需该型号饵料的投饵机装料完成后，A2料仓开始按照上述顺序给所需对应型号饵料的投饵机进行装料，当所述投饵机均装料完成后，所述动力装置停止运行，所述电控装置控制所述投饵机同时下料。