CN118765854A - 工厂化循环水养殖系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及水产养殖的技术领域，公开一种工厂化循环水养殖系统，包括恒温养殖模块、循环水体模块、水质调控模块、溶氧调控模块、水温调控模块、自动投饵模块、物料输送模块、污水处理模块和中央控制模块。通过上述模块的应用，使得工厂化循环水养殖系统高度集成化和自动化，提高养殖温度的恒温控制，为水生生物提供了理想的生长环境，提高了养殖效率和可持续性。

Description

工厂化循环水养殖系统

技术领域

本申请涉及水产养殖的技术领域，尤其是涉及一种工厂化循环水养殖系统。

背景技术

水产养殖作为一种传统产业，在近代得到了快速的发展，并在社会、经济和人们生活中显现出其重要的地位。随着市场对水产品需求的不断增加，但渔业设施设备相对落后，水产养殖方式基本上都还是在自然水域中的网箱养殖及池塘静水养殖，属粗放型，且养殖单位比较分散，大多是小规模，产量低，质量不稳定。某些地方为了追求高产及效益，加大养殖密度，产生大量的残饵、鱼的排泄物、残留药物、淤泥等，造成水体富营养化及其它污染。导致水体缺氧、水质恶化及水资源的大量浪费。

现有的一些技术中，水温的温度控制，一般是基于设于水中的温度传感器进行测量；但是，在实际应用的环境中，温度还会受到环境因素的影响，比如，光照的影响；干扰的因素会不利于水池中温度的控制，从而可能会导致养殖的失败。

发明内容

为了提高养殖系统的恒温控制效果，本申请提供一种工厂化循环水养殖系统。

第一方面，本申请提供一种工厂化循环水养殖系统，采用如下的技术方案：

一种工厂化循环水养殖系统，包括恒温养殖模块、循环水体模块、水质调控模块、溶氧调控模块、水温调控模块、自动投饵模块、物料输送模块、污水处理模块和中央控制模块；

所述恒温养殖模块，包括保温墙，保温墙顶部设置有保温透光玻璃和用于调节所述保温透光玻璃透光量的自动遮光单元；所述自动遮光单元包括光传感器、百叶窗和驱动所述百叶窗转动的驱动件；所述光传感器获取光照数据，所述驱动件根据所述光照数据驱动百叶窗转动设定角度，以调节透光度；

所述水温调控模块，包括热泵、热量回收装置、水温控制单元和气温控制单元；所述热泵，用于提供热量实现水温的升高；所述热量回收装置用于回收和利用未被利用的热量；所述水温控制单元，用于控制调节水池内的实时水温，以使得实时水温保持在设定的温度范围内；所述气温控制单元，用于控制水池周围空气的环境温度，以使得环境温度保持在设定的温度范围内；

所述恒温养殖模块中的透光度，根据所述水温调控模块中环境温度进行调节，所述环境温度越高，所述透光度越小；所述环境温度越低，所述透光度越大；

根据所述光照数据的值和所述环境温度的值，综合调节透光度的调节比例；调节透光度的调节比例=0.5×（L-Lmin）/（Lmax-Lmin）+0.5×（T-Tmin）/（Tmax-Tmin）；其中，L为光照数据的值，Lmin为光照数据的最小值，Lmax为光照数据的最大值；T为环境温度的值，Tmin为环境温度的最小值，Tmax为环境温度的最大值。

通过采用上述技术方案，工厂化循环水养殖系统通过高度集成化和自动化的设计，实现了对养殖环境的精准控制和水质的持续优化，降低水产养殖过程中的水体污染和水资源的浪费，为水生生物提供了理想的生长环境，同时提高了养殖效率和可持续性。通过更加精细化的透光度调节策略，该策略不仅基于光照数据，如光照强度，还结合了环境温度进行综合考虑。这种调节方式可以更加精准地控制养殖池内的光照条件，以适应不同环境条件下的养殖需求。有助于在不同光照和环境温度条件下，为水生生物提供更加适宜的生长环境，从而提高养殖效率和生物健康水平。

可选地，所述循环水体模块，包括水池和泵送组件，所述泵送组件连接至养殖原水和补充水储存单元，用于实现水池内的水循环、提水和排水；所述泵送组件分别按照不同的功率实现水循环、提水和排水；

所述循环水体模块中所述泵送组件按照第一设定功率控制水循环，所述第一设定功率根据所述水温调控模块中的实时水温进行调节；所述实时水温的变化速度越快，所述第一设定功率的调节幅度越大；且所述实时水温偏离设定范围的偏离程度越大，所述第一设定功率的值越高；所述实时水温越靠近设定范围的中间值，所述第一设定功率的值越小；其中，所述第一设定功率的值位于设定的功率范围内。

可选地，所述循环水体模块中所述泵送组件按照第一设定功率控制水循环，所述第一设定功率根据所述水温调控模块中的实时水温进行调节；所述实时水温的变化速度越快，所述第一设定功率的调节幅度越大；且所述实时水温偏离设定范围的偏离程度越大，所述第一设定功率的值越高；所述实时水温越靠近设定范围的中间值，所述第一设定功率的值越小；其中，所述第一设定功率的值位于设定的功率范围内。

通过采用上述技术方案，通过采用动态调节策略，循环水体模块能够更加灵活地应对水温的变化，确保水温能够稳定地维持在设定的范围内，为水生生物提供一个更加稳定和适宜的生长环境。同时，这种策略也有助于提高系统的能效和降低运行成本。

可选地，所述水质调控模块，包括物理过滤单元、生物过滤单元、杀菌消毒单元和终端水质优化单元，用于改善水质参数；物理过滤单元采用微滤机固液分离和蛋白气浮分离，用于去除悬浮颗粒、细菌和溶解颗粒；生物过滤单元通过多级曝气生物过滤、罗茨风机充气和臭氧实时添加，用于降解循环水中有机物；杀菌消毒单元通过紫外线杀菌消毒；终端水质优化单元，按照设定比例将水质调配至特定养殖状态，再进入高效循环养殖池；

所述自动投饵模块，包括气投单元，所述气投单元包括气送装置、投喂机构和饵料储存与补给系统，所述气送装置用于提供气体动力，将输送管道内的饵料从饵料储存处输送至投喂点；所述投喂机构包括抛撒器或喷嘴，用于实现饵料的投喂；所述饵料储存与补给系统，用于存储和补给饵料；

根据所述水质调控模块的水质参数调节所述自动投饵模块中投喂装置的投喂量和投喂频率，所述水质参数越高，所述投喂量越大，所述投喂频率越高；所述水质参数越低，所述投喂量越小，所述投喂频率越低；其中，投喂量和投喂频率均位于对应的设定阈值范围内。

通过采用上述技术方案，更加精准地控制饵料的投喂量和投喂频率，从而在保证水生生物健康生长的同时，维护良好的水质环境。这种策略有助于提高养殖效率、降低养殖成本，并减少因水质问题导致的生物疾病和死亡风险。

可选地，所述溶氧调控模块，包括液氧集中供给单元和微纳米曝气发生单元；所述液氧集中供给单元用于给养殖系统不间断供氧；所述微纳米曝气发生单元，用于产生微纳米气泡，并向水池中输送，以调节水池中的溶氧量；

根据所述溶氧调控模块中的溶氧量调节所述自动投饵模块中投喂装置的投喂量和投喂频率，所述溶氧量越多，所述投喂量越大，所述投喂频率越高；所述溶氧量越少，所述投喂量越小，所述投喂频率越低。

通过采用上述技术方案，基于溶氧量的投喂调节策略，可以更加精准地控制饵料的投喂量和投喂频率，从而在保证水生生物健康生长的同时，维护良好的水质环境。这种策略有助于提高养殖效率、降低养殖成本，并减少因水质问题导致的生物疾病和死亡风险。

可选地，所述物料输送模块，包括鱼苗输送槽、集鱼池、吸鱼泵和分鱼机，所述鱼苗输送槽用于实现鱼苗自动入池；所述集鱼池、吸鱼泵和分鱼机用于实现成鱼的自动出池、输送和分拣；

根据所述物料输送模块中的输送距离调节所述溶氧调控模块的溶氧量；所述输送距离越长，所述溶氧量越高；所述输送距离越短，所述溶氧量越低；根据所述溶氧调控模块的溶氧量调节所述物料输送模块中吸鱼泵的功率，所述溶氧量越高，所述吸鱼泵的功率越大；所述溶氧量越低，所述吸鱼泵的功率越小。

通过采用上述技术方案，可以实现对物料输送模块和溶氧调控模块的精细控制，提高整个养殖系统的运行效能和智能化水平。

可选地，根据所述恒温养殖模块中的透光度、所述循环水体模块中泵送组件控制水循环的第一设定功率和所述溶氧调控模块中的溶氧量，以及所述水温调控模块中的实时水温，按照第一算法调节所述水温调控模块中温度的调节幅度；调节幅度=α×透光度+β×(泵送功率-基准功率)+γ×溶氧量+δ×(目标水温-实时水温)，其中，α，β，γ，δ是各参数的权重系数。

通过采用上述技术方案，水温的调节是一个动态过程，需要不断地监测和调整。在实际应用中，通常会采用闭环控制系统来实现水温的精确调节。这种系统会根据实时水温与目标水温之间的偏差来动态调整水温调节模块的输出功率或其他控制参数，以使水温逐渐趋近于目标值。

可选地，根据摄像装置获取的图像分析所述循环水体模块中水池内鱼的游动速度，根据水池内鱼的游动速度、所述溶氧调控模块中的溶氧量、所述自动投饵模块中投喂装置的投喂量和投喂频率，以及所述物料输送模块中吸鱼泵的功率；按照第二算法，调节所述循环水体模块中泵送组件控制水循环的第一设定功率；第一设定功率=a1×游动速度+a2×溶氧量+a3×投喂频率+a4×吸鱼泵的功率，其中，a1，a2，a3，a4是各参数的权重系数。

通过采用上述技术方案，可以更加精准地控制水循环的速率，以适应不同情况下水体环境和鱼的需求。例如，在鱼群活跃、溶氧量高、投喂频繁且吸鱼泵功率较大的情况下，可以适当增加水循环的速率，以保持水质的清新和营养物质的均匀分布；反之，在鱼群不活跃、溶氧量低、投喂减少且吸鱼泵功率较小的情况下，则可以减少水循环的速率，以避免对鱼造成过大的压力。

可选地，根据所述水质调控模块中的水质参数、所述溶氧调控模块中的溶氧量和所述水温调控模块中的实时温度；按照第三算法，分别计算出所述自动投饵模块的中投喂量和投喂频率，投喂量=基础投喂量×水质系数×溶氧系数×温度系数；投喂频率=基础投喂频率×（投喂量-基础投喂量）/基础投喂量。

通过采用上述技术方案，根据水质参数、溶氧量和实时温度来动态计算自动投饵模块的投喂量和投喂频率。

可选地，根据所述溶氧调控模块中的溶氧量、所述水温调控模块的实时温度和所述自动投饵模块中的投喂量和投喂频率；按照第四算法，调节所述物料输送模块的分鱼机的功率，分鱼机的功率=b1×溶氧量+b2×实时温度+b3×投喂量+b4×投喂频率+b5，其中，b1，b2，b3，b4，b5是对应参数的系数。

通过采用上述技术方案，可以更加精准地控制分鱼机的功率，以适应不同环境条件下水生生物的生长需求。这种策略有助于提高分鱼的效率和准确性，减少水生生物在分鱼过程中的损伤和应激反应，从而促进其健康生长。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、通过集成多个模块，如水质调控、溶氧调控、水温调控、自动投饵、物料输送等，采用先进的控制算法，实现了对养殖环境的全面监控和自动调节。通过更加精细化的透光度调节策略，该策略不仅基于光照数据，如光照强度，还结合了环境温度进行综合考虑。这种调节方式可以更加精准地控制养殖池内的光照条件，以适应不同环境条件下的养殖需求。有助于在不同光照和环境温度条件下，为水生生物提供更加适宜的生长环境，从而提高养殖效率和生物健康水平。这种智能化和自动化的控制方式，不仅减轻了人工操作的负担，还提高了控制的精度和响应速度。

2、通过动态调节水循环速率、投喂量和投喂频率、分鱼机功率等关键参数，使养殖环境始终保持在最适宜的状态，从而促进了水生生物的健康生长和快速繁殖。这种精细化的管理方式，有助于提高养殖效率，缩短生长周期，增加产量。

3、通过优化饵料投喂、减少浪费、提高水质稳定性等措施，降低了养殖过程中的成本消耗。同时，智能化的控制系统还能及时发现并处理潜在的问题，如水质恶化、疾病爆发等，从而避免了因处理这些问题而产生的额外费用。

4、通过精确控制养殖环境，为水生生物提供了更加稳定、适宜的生长条件，有助于提升其生长品质和抗病能力。

5、本申请中的控制策略考虑了多种环境因素和生物特性的影响，并通过调整不同参数的权重系数来适应不同的养殖场景和需求。这种灵活性和适应性，使得系统能够广泛应用于各种水生生物的养殖中，满足不同用户的需求。

6、通过智能化和精细化的养殖管理，减少了养殖过程中的环境污染和资源浪费，符合可持续发展的理念。同时，高品质的养殖产品也有助于提升消费者对健康、环保食品的需求和认知，推动整个养殖行业的转型升级。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式。

在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

本申请实施例公开一种工厂化循环水养殖系统，包括恒温养殖模块、循环水体模块、水质调控模块、溶氧调控模块、水温调控模块、自动投饵模块、物料输送模块、污水处理模块和中央控制模块。

恒温养殖模块，包括保温墙，保温墙顶部设置有保温透光玻璃和用于调节保温透光玻璃透光量的自动遮光单元。其中，保温透光玻璃是一种特殊的玻璃材料，它能够在保持较高透光率的同时，有效减少热量的散失。这种玻璃通常具有多层结构，包括低辐射（Low-E）涂层、中空层等，以提高其保温性能。在恒温养殖模块中，保温透光玻璃的应用使得养殖环境能够在获得充足自然光照的同时，保持相对稳定的温度。自动遮光单元包括光传感器、百叶窗和驱动百叶窗转动的驱动件；光传感器获取光照数据，驱动件根据光照数据驱动百叶窗转动设定角度，以调节透光度。光传感器负责实时获取养殖环境内的光照数据，这些数据将被传输至控制系统进行分析处理。根据光照数据的分析结果，控制系统会向驱动件发出指令，驱动百叶窗转动至设定角度。通过调整百叶窗的开合程度，可以精确控制透入养殖环境内的光线量，从而满足不同水生生物对光照条件的需求。优点在于：首先，它能够根据光照条件的变化自动进行调节，无需人工干预，大大提高了养殖管理的便捷性和效率。其次，通过精确控制透光度，可以确保养殖环境内的光照条件始终保持在最适宜的状态，有利于水生生物的健康生长和繁殖。此外，自动遮光单元还能够在一定程度上减少外界环境因素对养殖环境的干扰，提高养殖环境的稳定性和可控性。

恒温养殖模块中的保温墙、保温透光玻璃和自动遮光单元共同构成了一个高效、智能的养殖环境控制系统。它们通过协同工作，实现了对养殖环境温度和光照条件的精确控制，为水生生物提供了更加适宜的生长环境。

循环水体模块，包括水池和泵送组件，泵送组件连接有养殖原水和补充水，分别按照设定的功率用于实现水池内的水循环、提水和排水。其中，水池是养殖水生生物的容器，其设计需考虑水生生物的生长习性、水质要求以及养殖密度等因素。水池的大小、形状和深度应根据实际情况进行定制，以确保能够容纳足够数量的水生生物，并为其提供足够的活动空间。泵送组件是循环水体模块的核心部分，它负责实现水池内的水循环、提水和排水功能。泵送组件通常由多个水泵、管道、阀门等部件组成，通过精确控制这些部件的运行，可以实现水流的精确调节和分配。泵送组件中的水泵按照设定的功率运行，将水池中的水抽出并通过管道输送至水池的其他区域或经过滤系统后再流回水池。这种循环方式有助于保持水池内水质的均匀性，减少死角的产生，同时也有助于增加水中的溶解氧含量，提高水生生物的生存条件。在某些情况下，为了补充水池中的水量或提高水质，需要从外部引入养殖原水或补充水。泵送组件中的提水泵负责将外部水源的水提升至水池中。提水过程需要严格控制水流量和水质，以确保不会对水池内的水生生物造成不利影响。当水池中的水质恶化到一定程度时，需要进行排水处理以更换新鲜水源。泵送组件中的排水泵负责将水池中的水抽出并排放至外部处理系统或排水渠中。排水过程同样需要精确控制，以避免对水生生物造成过大的压力或损失。泵送组件的运行功率是根据养殖系统的实际需求进行设定的。不同的养殖环境、水生生物种类和养殖密度等因素都会影响泵送组件的功率需求。因此，在设计和安装循环水体模块时，需要充分考虑这些因素，并通过实验和调试来确定最佳的泵送功率。

循环水体模块通过水池和泵送组件的协同工作，实现了对水池内水质的精确控制和调节。这种模块化的设计不仅提高了养殖系统的稳定性和可靠性，还降低了运行成本和维护难度，为水生生物的生长提供了有力保障。

水质调控模块，包括物理过滤单元、生物过滤单元、杀菌消毒单元和终端水质优化单元，用于改善水质参数。

物理过滤单元采用微滤机固液分离和蛋白气浮分离，用于去除悬浮颗粒、细菌和溶解颗粒。物理过滤单元是水质调控的第一道防线，其主要目的是去除水体中的悬浮颗粒、细菌和溶解颗粒。物理过滤单元采用微滤机固液分离技术，通过微孔过滤介质将水体中的固体杂质截留，实现固液分离。同时，还利用蛋白气浮分离技术，通过向水体中注入气体形成微小气泡，使悬浮颗粒附着在气泡上并上浮至水面，从而被去除。这两种技术的结合使用，能够高效地去除水体中的大部分悬浮物和细菌，为后续的生物过滤和杀菌消毒提供有利条件。

生物过滤单元通过多级曝气生物过滤、罗茨风机充气和臭氧实时添加，用于降解循环水中有机物。生物过滤单元是水质调控的核心部分，它通过模拟自然界中的生物净化过程，利用微生物的代谢作用降解水体中的有机物。该单元采用多级曝气生物过滤技术，通过向水体中充入氧气并设置多级过滤层，为微生物提供充足的氧气和附着空间。同时，罗茨风机被用于向水体中充气，以增加溶解氧含量，促进微生物的活性。此外，臭氧实时添加技术也被应用于生物过滤单元中，臭氧的强氧化性能够进一步分解有机物并杀灭病原体。这些措施共同作用，使水体中的有机物得到有效降解，水质得到显著改善。

杀菌消毒单元通过紫外线进一步杀菌消毒。杀菌消毒单元是水质调控的保障部分，它采用紫外线杀菌技术进一步杀灭水体中的细菌、病毒等微生物。紫外线能够破坏微生物的DNA结构，使其失去繁殖能力并最终死亡。该单元通过安装紫外线杀菌器，将紫外线灯管置于水体中或水流通道内，对经过的水体进行照射处理。紫外线杀菌技术具有高效、环保、无残留等优点，是水产养殖中常用的杀菌消毒手段之一。

终端水质优化单元，按照设定比例将水质调配至特定养殖状态，再进入高效循环养殖池。终端水质优化单元是水质调控的最后一道工序，它根据养殖需求将水质调配至特定状态后再进入高效循环养殖池。该单元通过精确控制各种水质参数，如pH值、溶解氧含量、氨氮浓度等，并按照设定比例添加适量的水质调节剂，如酸碱调节剂、微量元素等，使水体中的各项指标达到最佳养殖条件。这样不仅能够提高水生生物的生存率和生长速度，还能够减少疾病的发生和传播风险。

水质调控模块通过物理过滤、生物过滤、杀菌消毒和终端水质优化等多个单元的协同作用，实现了对养殖水体的全面改善和优化。这种模块化的设计不仅提高了水质调控的效率和精度，还降低了运行成本和维护难度，为水产养殖业的可持续发展提供了有力支持。

溶氧调控模块，包括液氧集中供给单元和微纳米曝气发生单元；液氧集中供给单元用于给养殖系统不间断供氧；微纳米曝气发生单元，用于产生微纳米气泡，并向水池中输送，以调节水池中的溶氧量。其中，液氧集中供给单元是整个溶氧调控系统的核心，它负责为养殖系统提供稳定、不间断的液氧供应。液氧相比气态氧具有更高的溶解度和储存效率，能够更有效地提升水体中的溶氧量。该单元通常包括液氧储罐、液氧泵以及相应的管道和阀门系统。液氧储罐用于储存液态氧，液氧泵则负责将液态氧从储罐中抽出并通过管道输送至各个需要增氧的区域。通过精确控制液氧泵的流量和压力，可以实现对养殖系统溶氧量的精确调节。微纳米曝气发生单元是溶氧调控系统的“执行者”，它利用特殊的技术手段产生微纳米级的气泡，并将这些气泡均匀地输送到水池中。微纳米气泡具有比表面积大、上升速度慢、溶解效率高等优点，能够显著提高水体中的溶氧量。该单元通常包括曝气器、空压机（或氧气源）以及相应的控制系统。曝气器内部设计有微孔或特殊结构，当空压机将气体（或液氧）送入曝气器时，气体会被分割成大量的微纳米气泡并释放到水体中。控制系统则负责根据养殖水池中的实际溶氧量和设定目标值，自动调节空压机的运行参数和曝气器的曝气量，以保持水体中的溶氧量在适宜范围内。

在溶氧调控模块的工作过程中，液氧集中供给单元首先为系统提供稳定的液氧供应。然后，微纳米曝气发生单元利用曝气器将液氧转化为微纳米气泡，并通过管道和分布装置将这些气泡均匀地输送到养殖水池中。随着气泡在水体中的上升和溶解，水体中的溶氧量逐渐增加。同时，控制系统会根据实时监测到的溶氧量数据，对液氧泵和空压机的运行参数进行动态调整，以确保养殖水池中的溶氧量始终保持在最佳状态。溶氧调控模块通过液氧集中供给和微纳米曝气技术的结合应用，实现了对养殖水池中溶氧量的精确调控和高效补充。这对于提高水生生物的生存率和生长速度、降低疾病发生率以及优化养殖环境具有重要意义。

水温调控模块，包括热泵、热量回收装置、水温控制单元和气温控制单元。热泵，用于提供热量实现水温的升高，是水温调控模块中的核心设备之一，它利用逆卡诺循环原理，从低温热源（如空气、水等）中吸收热量，并将其转移到高温热源（即水池中的水）中，从而实现水温的升高。热泵具有高效、节能、环保等优点，能够在不同季节和气候条件下为养殖系统提供稳定的热源。热量回收装置用于回收和利用未被利用的热量，是水温调控模块中的另一个重要组件，它负责回收和利用系统中未被充分利用的热量。在养殖过程中，许多环节都会产生热量，如水泵运行、生物代谢等。热量回收装置通过将这些热量收集起来，并重新利用于水温调控中，可以显著提高系统的能源利用效率，降低运行成本。水温控制单元，用于控制调节水池内的实时水温，以使得实时水温保持在设定的温度范围内。水温控制单元是水温调控模块中的智能控制中心，它负责实时监测水池内的水温，并根据设定的温度范围进行自动调节。当水温低于设定值时，水温控制单元会启动热泵等加热设备，向水池中补充热量；当水温高于设定值时，则会通过冷却系统或调整热泵的功率等方式来降低水温。通过精确控制水温，可以确保水生生物在最佳的生长环境中生长。气温控制单元，用于控制水池周围空气的环境温度，以使得环境温度保持在设定的温度范围内。气温控制单元则负责控制水池周围空气的环境温度。在恒温养殖系统中，除了水温外，气温也是影响水生生物生长的重要因素之一。气温控制单元通过调节空气流通、加热或冷却等方式，使水池周围的空气温度保持在设定的范围内。这有助于减少水温与气温之间的温差，提高系统的稳定性和效率。

自动投饵模块，包括气投单元，气投单元包括气送装置、投喂机构和饵料储存与补给系统。

气送装置用于提供气体动力，将输送管道内的饵料从饵料储存处输送至投喂点。气送装置通常包括风机、气泵或压缩空气系统等设备，这些设备能够产生足够的气压和气流，以满足饵料输送的需求。在气送装置的作用下，气体通过输送管道形成高速气流，将饵料颗粒或粉末等物料从饵料储存处吸入并输送到投喂点。

投喂机构主要包括抛撒器、喷嘴或旋转式投喂装置等。抛撒器通过机械力将饵料抛撒到水面上；喷嘴则利用气流将饵料以雾状形式喷出；旋转式投喂装置则通过旋转将饵料均匀撒布到养殖区域内。投喂机构根据预设的投喂程序和时间表自动工作，将饵料以设定的量和频率投放到养殖水域中。同时，投喂机构还可以根据养殖生物的需求和生长状况进行灵活调整。

饵料储存与补给系统，包括饵料储存罐、输送泵、计量装置和控制系统等部分。饵料储存罐用于储存大量的饵料；输送泵负责将饵料从储存罐中输送到投喂机构；计量装置用于精确计量每次投喂的饵料量；控制系统则负责整个系统的自动化控制和监测。在控制系统的作用下，饵料储存与补给系统根据预设的投喂计划和饵料消耗情况自动进行补给和输送。当饵料储存量低于设定值时，系统会自动启动补给程序，将新的饵料输送到储存罐中；同时，根据投喂需求和时间表，系统还会自动启动输送泵和计量装置进行饵料的输送和投喂。

物料输送模块，包括鱼苗输送槽、集鱼池、吸鱼泵和分鱼机，鱼苗输送槽用于实现鱼苗自动入池。集鱼池、吸鱼泵和分鱼机用于实现成鱼的自动出池、输送和分拣。其中，鱼苗输送槽主要用于实现鱼苗的自动入池，减少人工操作，提高养殖效率。输送槽一般采用无毒、耐腐蚀的材料制成，以保障鱼苗的健康。通过机械或水力等方式驱动，实现鱼苗的自动输送。集鱼池主要用于收集养殖池中的成鱼，为后续的输送和分拣做准备。集鱼池的设计需便于成鱼的集中和捕捞，同时减少鱼类的应激反应。集鱼池通常配备有排水、排污等系统，以保持水质清洁。吸鱼泵是一种专门用于吸送鱼的装置，能够快速、高效地将成鱼从养殖池中吸出，并输送到后续的分拣或处理环节。吸鱼泵具有强大的吸力，能够迅速将成鱼从水中吸出。通过简单的操作即可实现成鱼的吸送，降低人工劳动强度。适用于各种规模的水产养殖场，满足不同养殖需求。分鱼机用于将吸出的成鱼进行快速、准确地分类、分级，提高鱼类的品质和价值。通过传感器和分级板等部件的协同作用，实现鱼类的精确分类和分级。分鱼机能够连续、快速地处理大量成鱼，提高养殖效率。

物料输送模块的整体工作流程：

鱼苗输送：鱼苗通过输送槽自动进入养殖池，减少人工操作，提高养殖效率。

成鱼收集：当养殖周期结束或需要进行分拣时，将成鱼集中到集鱼池中。

吸鱼输送：利用吸鱼泵将集鱼池中的成鱼快速吸出，并输送到分鱼机处。

分类分级：分鱼机根据鱼的大小、重量、形状等特征进行精确分类和分级。

后续处理：分类后的成鱼可根据需要进行进一步的处理或销售。

污水处理模块，包括污水处理设备，处理养殖废水，去除其中的有害物质，使其达到排放标准或回用要求的设备系统。包括物理处理单元、化学处理单元和生物处理单元等多个部分，通过综合运用多种处理技术，实现对养殖废水的全面净化。

1.预处理单元：

格栅除渣：通过物理拦截的方式去除废水中的大块悬浮物、漂浮物等，保护后续处理设备不受堵塞。

调节池：对废水进行均质、均量处理，确保后续处理过程的稳定性。

2.生物处理单元：

活性污泥法：利用活性污泥中的微生物群体对废水中的有机物进行降解，是污水处理的核心环节。

生物膜法：通过附着在载体上的微生物膜对废水进行净化，适用于处理低浓度有机废水。

3.深度处理单元：

混凝沉淀：通过投加混凝剂使废水中的悬浮物、胶体等凝聚成较大的颗粒并沉淀下来。

过滤：利用滤料层截留废水中的悬浮物、颗粒物等杂质，提高出水水质。

消毒：采用紫外线、臭氧等方式对处理后的废水进行消毒处理，杀灭其中的病原微生物。

4.污泥处理单元：

对生物处理过程中产生的剩余污泥进行浓缩、脱水、稳定化等处理，减少污泥体积并降低其危害性。

中央控制模块，恒温养殖模块、循环水体模块、水质调控模块、溶氧调控模块、水温调控模块、自动投饵模块、物料输送模块和污水处理模块均受控连接于中央控制模块。中央控制模块作为系统的核心，负责协调和管理各个功能模块的运行。

工厂化循环水养殖系统通过高度集成化和自动化的设计，实现了对养殖环境的精准控制和水质的持续优化，为水生生物提供了理想的生长环境，同时提高了养殖效率和可持续性。

循环水体模块中的透光度，还根据水温调控模块中环境温度进行调节，环境温度越高，透光度越小；环境温度越低，透光度越大。

根据光照数据的值和环境温度的值，综合调节透光度的调节比例；调节透光度的调节比例=0.5×（L-Lmin）/（Lmax-Lmin）+0.5×（T-Tmin）/（Tmax-Tmin）；其中，L为光照数据的值，Lmin为光照数据的最小值，Lmax为光照数据的最大值；T为环境温度的值，Tmin为环境温度的最小值，Tmax为环境温度的最大值。

将光照数据和环境温度对透光度的影响各占一半权重（通过前面的0.5系数实现）。对于光照数据，当光照强度接近最大值时，其对应的透光度调节比例部分接近0.5；当光照强度接近最小值时，该部分接近0。同样地，对于环境温度，当温度接近最大值时，其对应的透光度调节比例部分也接近0.5；当温度接近最小值时，该部分接近0。通过这两个部分的加权和，得到最终的透光度调节比例。在实际应用中，这个调节比例可以用来控制自动遮光单元，如百叶窗的开合程度，从而调节养殖池内的透光度。例如，如果计算出的调节比例较高，说明需要增加透光度，那么可以驱动百叶窗打开更大的角度；反之，如果调节比例较低，则需要减小透光度，可以驱动百叶窗关闭一些角度。

例如，Lmin=100lux,Lmax=1000lux,当前L=500lux；Tmin=15℃,Tmax=30℃,当前T=25℃；

则，光照部分=0.5×[(500-100)/(1000-100)]=0.5×(400/900)≈0.22；

温度部分=0.5×[(25-15)/(30-15)]=0.5×(10/15)≈0.33；

调节比例=0.22+0.33=0.55。

通过更加精细化的透光度调节策略，该策略不仅基于光照数据，如光照强度，还结合了环境温度进行综合考虑。这种调节方式可以更加精准地控制养殖池内的光照条件，以适应不同环境条件下的养殖需求。有助于在不同光照和环境温度条件下，为水生生物提供更加适宜的生长环境，从而提高养殖效率和生物健康水平。

循环水体模块中泵送组件按照第一设定功率控制水循环，第一设定功率根据水温调控模块中的实时水温进行调节。实时水温的变化速度越快，第一设定功率的调节幅度越大；且实时水温偏离设定范围的偏离程度越大，第一设定功率的值越高；实时水温越靠近设定范围的中间值，第一设定功率的值越小。其中，第一设定功率的值位于设定的功率范围内。

当实时水温的变化速度越快时，说明水温的波动较大，需要更快地调整水循环来稳定水温。因此，第一设定功率的调节幅度会相应增大，以加快水体的流动和混合，从而更快地平衡水温。如果实时水温偏离了设定的温度范围，且偏离程度越大，说明当前水温与理想水温之间的差距越大，需要更强的水循环来加速水温的调整。因此，第一设定功率的值会相应提高，以增加水体的流动性和热交换效率，使水温更快地回到设定范围内。当实时水温越靠近设定范围的中间值时，说明水温已经相对稳定且接近理想状态。此时，为了节约能源和减少不必要的扰动，第一设定功率的值会相应减小，以维持一个较为温和的水循环速率。

例如，假设水温设定范围为20℃至25℃，中间值为22.5℃，泵送组件的功率范围设定为100W至500W。

情况一：快速升温

实时水温从20℃迅速上升至27℃（超出设定范围）。

由于水温变化速度快且偏离程度大，第一设定功率会从初始的较低值（如150W）迅速增加至接近最大值（如450W），以加速水循环，帮助水温下降。

情况二：缓慢降温

实时水温从25℃缓慢下降至22℃（仍在设定范围内，但靠近下限）。

由于水温变化速度较慢且未超出设定范围，第一设定功率会从当前值（如300W）逐渐降低至一个较低但仍在功率范围内的值（如200W），以保持水循环但不过度消耗能源。

情况三：稳定状态

实时水温维持在22.5℃（设定范围的中间值）。

在这种情况下，第一设定功率会保持在一个相对较低但稳定的水平（如250W），以确保水循环持续进行但不过度浪费能源。

注，上述例子中的具体数值（如150W、450W、300W、200W和250W）仅用于说明目的，实际应用中应根据具体设备性能、水体特性、环境温度等因素进行精确计算和设定。

通过采用动态调节策略，循环水体模块能够更加灵活地应对水温的变化，确保水温能够稳定地维持在设定的范围内，为水生生物提供一个更加稳定和适宜的生长环境。同时，这种策略也有助于提高系统的能效和降低运行成本。

根据水质调控模块的水质参数调节自动投饵模块中投喂装置的投喂量和投喂频率，水质参数越高，投喂量越大，投喂频率越高；水质参数越低，投喂量越小，投喂频率越低。其中，投喂量和投喂频率均位于对应的设定阈值范围内。

具体来说，当水质参数（如溶解氧、氨氮、硝酸盐等）较高时，说明水体中的有害物质较少，水质较好，此时水生生物的新陈代谢较为旺盛，对饵料的需求也相应增加。因此，投喂装置会增加投喂量并提高投喂频率，以满足水生生物的生长需求。相反，当水质参数较低时，说明水体中会存在较多的有害物质，水质较差，此时水生生物的生理机能会受到一定影响，对饵料的消化吸收能力也会下降。因此，投喂装置会减少投喂量并降低投喂频率，以避免过多的饵料残留在水中进一步恶化水质。

例如，假设有一个水产养殖池塘，其水质调控模块主要监测溶解氧浓度（DO）作为关键水质参数，自动投饵模块则根据DO值调整投喂装置的工作状态。

DO值高（如≥6mg/L）：此时水质优良，适合水生生物快速生长。自动投饵模块会将投喂量设定为最大值，如设定阈值范围内的90%，并将投喂频率调整为高频（如每2小时投喂一次）。

DO值中（如4mg/L至6mg/L）：水质处于中等水平，需要保持适当的投喂量以支持水生生物的正常生长。投喂量可设定为中等水平，如设定阈值范围内的60%，投喂频率也相应调整为中等，如每4小时投喂一次。

DO值低（如≤4mg/L）：此时水质较差，可能影响水生生物的呼吸和消化。自动投饵模块应减少投喂量至最低水平，如设定阈值范围内的30%，并降低投喂频率，如每8小时投喂一次，甚至暂停投喂，直到水质得到改善。

注，上述例子中的DO值范围、投喂量和投喂频率的具体数值仅为示例，实际应用中应根据具体的水生生物种类、养殖密度、水体环境等因素进行精确设定和调整。

更加精准地控制饵料的投喂量和投喂频率，从而在保证水生生物健康生长的同时，维护良好的水质环境。这种策略有助于提高养殖效率、降低养殖成本，并减少因水质问题导致的生物疾病和死亡风险。

根据溶氧调控模块中的溶氧量调节自动投饵模块中投喂装置的投喂量和投喂频率，溶氧量越多，投喂量越大，投喂频率越高；溶氧量越少，投喂量越小，投喂频率越低。

具体来说，溶解氧是水生生物呼吸和新陈代谢所必需的关键因素。当水体中的溶氧量充足时，水生生物的新陈代谢旺盛，对饵料的消化吸收能力也较强。因此，在这种情况下，投喂装置会增加投喂量并提高投喂频率，以满足水生生物的生长需求，并促进其快速生长。

相反，当水体中的溶氧量不足时，水生生物的新陈代谢会受到抑制，对饵料的消化吸收能力也会下降。此时，如果继续按照原有的投喂量和投喂频率进行投喂，会导致饵料残留过多，进一步消耗水中的溶解氧，从而加剧水质恶化。因此，在这种情况下，投喂装置会减少投喂量并降低投喂频率，以减轻水生生物的消化负担，并避免对水质造成更大的影响。

例如，假设有一个水产养殖池，其溶氧调控模块实时监测水体中的溶氧量，并根据溶氧量的变化自动调节自动投饵模块中投喂装置的投喂量和投喂频率。

溶氧量高（如≥7mg/L）：此时水体中的溶氧量充足，适合水生生物快速生长。自动投饵模块会将投喂量设定为最大值（或接近最大值，但不超过设定的阈值范围），并将投喂频率调整为高频，如每3小时投喂一次，以确保水生生物获得足够的营养。

溶氧量中（如5mg/L至7mg/L）：溶氧量处于中等水平，能够满足水生生物的基本需求。此时，自动投饵模块会将投喂量设定为中等水平，投喂频率也相应调整为中等，如每4至5小时投喂一次，以保持水生生物的稳定生长。

溶氧量低（如≤5mg/L）：溶氧量较低，可能对水生生物的呼吸和生长造成不利影响。此时，自动投饵模块应迅速减少投喂量至最低水平（但仍需保证水生生物的基本生存需求），并降低投喂频率，如每6至8小时投喂一次，甚至暂停投喂，直到溶氧量恢复到适宜水平。同时，应检查并采取措施提高水体中的溶氧量，如开启增氧机等设备。

注，上述例子中的溶氧量范围、投喂量和投喂频率的具体数值仅为示例，实际应用中应根据具体的水生生物种类、养殖密度、水体环境以及养殖经验等因素进行精确设定和调整。

基于溶氧量的投喂调节策略，可以更加精准地控制饵料的投喂量和投喂频率，从而在保证水生生物健康生长的同时，维护良好的水质环境。这种策略有助于提高养殖效率、降低养殖成本，并减少因水质问题导致的生物疾病和死亡风险。

根据物料输送模块中的输送距离调节溶氧调控模块的溶氧量；输送距离越长，溶氧量越高；输送距离越短，溶氧量越低；根据溶氧调控模块的溶氧量调节物料输送模块中吸鱼泵的功率，溶氧量越高，吸鱼泵的功率越大；溶氧量越低，吸鱼泵的功率越小。

首先，根据物料输送模块中的输送距离来调节溶氧调控模块的溶氧量。这是因为，在物料（如鱼类、饵料等）的输送过程中，随着输送距离的增加，水体中的溶解氧会因为生物呼吸、水温变化等因素而逐渐降低。为了确保输送至目的地的物料仍然处于良好的生存状态，需要相应地提高溶氧量。因此，当输送距离较长时，溶氧调控模块会增加溶氧量；而当输送距离较短时，溶氧量则可以适当降低。

接下来，根据溶氧调控模块的溶氧量来调节物料输送模块中吸鱼泵的功率。这是因为，吸鱼泵在输送物料时需要消耗一定的能量，而溶氧量的高低会直接影响水生生物的生存状态和活性。当溶氧量较高时，水生生物的新陈代谢旺盛，活性较高，此时可以适当提高吸鱼泵的功率，以加快物料的输送速度；而当溶氧量较低时，为了避免对水生生物造成过大的压力，需要降低吸鱼泵的功率，以减缓物料的输送速度。

例如，假设有一个水产养殖系统，其中包括一个物料输送模块（用于将水生生物从一个池塘输送到另一个池塘）和一个溶氧调控模块。

输送距离长（如1000米）：

当物料输送模块需要输送水生生物跨越较长的距离时，溶氧调控模块会自动增加溶氧量，比如将溶氧量设定在8mg/L以上，以确保水生生物在输送过程中有足够的氧气供应。

同时，由于溶氧量较高，吸鱼泵的功率也会相应增加，比如从正常的500W提高到700W，以确保能够高效地、且不对水生生物造成伤害地将它们从一处输送到另一处。

输送距离短（如100米）：

当物料输送模块仅需要输送水生生物跨越较短的距离时，溶氧调控模块会将溶氧量设定在相对较低的水平，比如6mg/L左右，因为短距离输送对溶解氧的需求较低。

相应地，吸鱼泵的功率也会降低，比如从正常的500W降低到400W，以减少能耗并避免对水生生物造成不必要的压力。

注，上述例子中的具体数值（如溶氧量、吸鱼泵功率等）仅为示例，实际应用中应根据具体的水生生物种类、输送条件、水体环境以及设备性能等因素进行精确设定和调整。

可以实现对物料输送模块和溶氧调控模块的精细控制，提高整个养殖系统的运行效能和智能化水平。

根据恒温养殖模块中的透光度、循环水体模块中泵送组件控制水循环的第一设定功率和溶氧调控模块中的溶氧量，以及水温调控模块中的实时水温，按照第一算法调节水温调控模块中温度的调节幅度；调节幅度=α×透光度+β×(泵送功率-基准功率)+γ×溶氧量+δ×(目标水温-实时水温)，其中，α，β，γ，δ是各参数的权重系数。这些权重系数需要根据实际养殖环境、水生生物的生长特性以及系统性能等因素进行设定和调整。

其中，透光度的高低会影响水体中的光合作用强度，进而影响水温。一般来说，透光度越高，光合作用越强，水温会上升；反之，透光度越低，水温会下降。因此，透光度是调节水温的一个重要参数。泵送组件的功率决定了水循环的速率和强度，进而影响水温的均匀性和稳定性。当泵送功率高于基准功率时，水循环加快，有助于水温的均匀分布和调节；反之，则会导致水温分布不均。溶氧量不仅影响水生生物的呼吸和新陈代谢，还会通过影响水体中的微生物活动来间接影响水温。一般来说，溶氧量越高，微生物活动会越旺盛，产生的热量也会越多，从而影响水温。目标水温-实时水温的差值是最直接反映当前水温与目标水温之间差距的参数。差值越大，说明需要调节的幅度也越大；反之，则越小。将这些参数按照设定的权重系数进行加权求和，可以得到一个综合的温度调节幅度值。然后，根据这个值来控制水温调节模块，如加热器或冷却器的工作状态，以实现水温的精确控制。

例如，假设有以下参数值：

透光度：80%（转换为小数0.8）；泵送功率：300W（假设基准功率为200W）；溶氧量：7mg/L；实时水温：24℃；目标水温：26℃。

同时，设定权重系数为：α=0.2；β=0.3；γ=0.1；δ=0.4。

计算泵送功率与基准功率的差值：

(泵送功率-基准功率)=300W-200W=100W；

将各参数值代入公式：

调节幅度=0.2×0.8+0.3×100+0.1×7+0.4×(26-24)=0.16+30+0.7+0.8=31.66。

根据计算结果，水温调节模块需要进行的温度调节幅度为31.66个单位（这里的“单位”是相对的，具体取决于系统的设计和实现）。这个调节幅度综合了透光度、泵送功率、溶氧量和实时水温与目标水温的差值等多个因素，旨在使水温尽快且平稳地达到目标值。

水温的调节是一个动态过程，需要不断地监测和调整。在实际应用中，通常会采用闭环控制系统来实现水温的精确调节。这种系统会根据实时水温与目标水温之间的偏差来动态调整水温调节模块的输出功率或其他控制参数，以使水温逐渐趋近于目标值。

根据摄像装置获取的图像分析循环水体模块中水池内鱼的游动速度，根据水池内鱼的游动速度、溶氧调控模块中的溶氧量、自动投饵模块中投喂装置的投喂量和投喂频率，以及物料输送模块中吸鱼泵的功率；按照第二算法，调节循环水体模块中泵送组件控制水循环的第一设定功率。第一设定功率=a1×游动速度+a2×溶氧量+a3×投喂频率+a4×吸鱼泵的功率，其中，a1，a2，a3，a4是各参数的权重系数，用于表示不同参数对第一设定功率的影响程度。这些权重系数需要根据实际养殖环境、水生生物的生长特性以及系统性能等因素进行设定和调整。

具体来说，根据摄像装置获取的图像，可以分析水池内鱼的游动速度。鱼的游动速度可以反映其活跃程度和健康状况，同时也是水体环境，如水温、溶氧量等的一个间接指标。当鱼的游动速度较快时，意味着水体环境较为适宜，但也需要增加水循环来保持水质的清新；反之，当鱼的游动速度较慢时，需要减少水循环以避免对鱼造成过大的压力。同时，考虑到溶氧量、投喂量和投喂频率以及吸鱼泵的功率等因素对水体环境和鱼的影响，将这些参数也纳入调节第一设定功率的考虑范围。溶氧量直接影响鱼的呼吸和新陈代谢；投喂量和投喂频率则影响水体中的饵料残留和营养物质的分布；而吸鱼泵的功率则与水体的流动性和混合程度有关。

例如，假设有以下参数值：

鱼的游动速度：0.5米/秒；溶氧量：6mg/L；投喂频率：每小时4次（转换为频率单位，如每小时投喂次数，这里简化为4）；吸鱼泵的功率：300W；

同时，设定权重系数为：

a1=0.2；a2=0.3；a3=0.1；a4=0.4；

则，第一设定功率=0.2×0.5+0.3×6+0.1×4+0.4×300=0.1+1.8+0.4+120=122.3W。

根据计算结果，循环水体模块中泵送组件的第一设定功率应调节为122.3W。这个功率值综合了鱼的游动速度（反映鱼的活动水平和需氧量）、溶氧量（直接影响水质和鱼的呼吸）、投喂频率（可能影响水质和鱼的消化代谢）以及吸鱼泵的功率（可能影响水体流动和混合）等多个因素。

可以更加精准地控制水循环的速率，以适应不同情况下水体环境和鱼的需求。例如，在鱼群活跃、溶氧量高、投喂频繁且吸鱼泵功率较大的情况下，可以适当增加水循环的速率，以保持水质的清新和营养物质的均匀分布；反之，在鱼群不活跃、溶氧量低、投喂减少且吸鱼泵功率较小的情况下，则可以减少水循环的速率，以避免对鱼造成过大的压力。

根据水质调控模块中的水质参数、溶氧调控模块中的溶氧量和水温调控模块中的实时温度。其中，基础投喂量是根据养殖经验和水生生物的生长需求设定的一个基准值。水质系数、溶氧系数和温度系数则是根据当前的水质参数、溶氧量和实时温度计算得出的调整因子，用于反映这些环境因素对投喂量的影响。

水质系数：根据水质参数（如氨氮、硝酸盐、pH值等）的优劣来设定，水质越好，系数越接近1或稍大于1；水质越差，系数则相应减小。

溶氧系数：根据溶氧量的高低来设定，溶氧量越高，系数越大；反之，则越小。

温度系数：根据实时温度与水生生物最适生长温度的偏差来设定，偏差越小，系数越接近1；偏差越大，则根据是偏高还是偏低来调整系数，以补偿温度对水生生物食欲和消化能力的影响。

按照第三算法，分别计算出自动投饵模块的中投喂量和投喂频率，投喂量=基础投喂量×水质系数×溶氧系数×温度系数；投喂频率=基础投喂频率×（投喂量-基础投喂量）/基础投喂量。当投喂量增加时，投喂频率也会相应增加，但增加的比例并不是线性的，而是与投喂量的增加量相对于基础投喂量的比例成正比。这样设计可以确保在投喂量变化时，投喂频率能够做出合理的调整，既不会因投喂过于频繁而对水生生物造成压力，也不会因投喂间隔过长而影响其生长。

例如，假设有以下参数值：

基础投喂量：100克/次；基础投喂频率：每天2次；水质系数：1.1（表示当前水质略优于理想状态）；溶氧系数：0.9（表示当前溶氧量略低于理想状态）；温度系数：1.05（表示当前温度略高于理想状态，有利于生长）；实时温度：26℃（假设为理想温度范围内的较高值）。

投喂量=100克/次×1.1×0.9×1.05=103.95克/次≈104克/次（四舍五入到整数）；

投喂频率=2次/天×[(104克/次-100克/次)/100克/次]=2次/天×0.04=0.08次/天。

但投喂频率通常以整数次/天为单位，因此需要根据实际情况进行调整。由于投喂量的增加幅度较小（仅4%），可以选择保持投喂频率不变（即每天2次），或者根据养殖经验进行微调（如增加至每天2.1次，但需注意这通常不是标准操作，因为投喂频率的微小变化可能不易精确控制）。为了简化，在这里保持投喂频率为每天2次。

根据水质参数、溶氧量和实时温度来动态计算自动投饵模块的投喂量和投喂频率。

根据溶氧调控模块中的溶氧量、水温调控模块的实时温度和自动投饵模块中的投喂量和投喂频率；按照第四算法，调节物料输送模块的分鱼机的功率，分鱼机的功率=b1×溶氧量+b2×实时温度+b3×投喂量+b4×投喂频率+b5，其中，b1，b2，b3，b4，b5是对应参数的系数，用于表示这些参数对分鱼机功率的影响程度。这些系数需要根据实际养殖环境、水生生物的生长特性以及分鱼机的性能等因素进行设定和调整。

溶氧量：溶氧量是影响水生生物呼吸和新陈代谢的重要因素。当溶氧量较高时，水生生物的活动能力增强，则需要更高的分鱼机功率来应对其快速游动；反之，溶氧量较低时，则需要适当降低功率以避免对水生生物造成过大的压力。

实时温度：温度是影响水生生物生长和代谢的关键因素。不同温度下，水生生物的活动性和对刺激的反应速度会有所不同，因此需要根据实时温度调整分鱼机的功率，以确保分鱼的准确性和效率。

投喂量和投喂频率：投喂量和投喂频率反映了水生生物的摄食情况和生长状态。当投喂量较大或投喂频率较高时，水生生物会更加活跃，需要更高的分鱼机功率来应对；反之，则需要适当降低功率。

例如，假设有以下参数值：

溶氧量：7mg/L；实时温度：25℃；投喂量：120克/次；投喂频率：每天3次（转换为频率单位，这里简化为3，但注意实际计算中可能需要转换为更合适的单位，如每小时投喂次数）。

假设系数值：

b1=0.5；b2=0.2；b3=0.1（注意：投喂量单位应与系数单位相匹配，这里假设已适当转换）；b4=0.05（同样，投喂频率单位应与系数单位相匹配）；b5=50（基础功率或偏移量）；

则，分鱼机的功率=0.5×7+0.2×25+0.1×120+0.05×3+50=70.65W。

根据计算结果，分鱼机的功率应调节为约70.65W。这个功率值综合了溶氧量、实时温度、投喂量和投喂频率等多个因素，旨在确保分鱼机在输送鱼类时能够提供适当的动力，同时避免对鱼类造成不必要的伤害或压力。

可以更加精准地控制分鱼机的功率，以适应不同环境条件下水生生物的生长需求。这种策略有助于提高分鱼的效率和准确性，减少水生生物在分鱼过程中的损伤和应激反应，从而促进其健康生长。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种工厂化循环水养殖系统，其特征在于，包括恒温养殖模块、循环水体模块、水质调控模块、溶氧调控模块、水温调控模块、自动投饵模块、物料输送模块、污水处理模块和中央控制模块；

所述恒温养殖模块，包括保温墙，保温墙顶部设置有保温透光玻璃和用于调节所述保温透光玻璃透光量的自动遮光单元；所述自动遮光单元包括光传感器、百叶窗和驱动所述百叶窗转动的驱动件；所述光传感器获取光照数据，所述驱动件根据所述光照数据驱动百叶窗转动设定角度，以调节透光度；

所述水温调控模块，包括热泵、热量回收装置、水温控制单元和气温控制单元；所述热泵，用于提供热量实现水温的升高；所述热量回收装置用于回收和利用未被利用的热量；所述水温控制单元，用于控制调节水池内的实时水温，以使得实时水温保持在设定的温度范围内；所述气温控制单元，用于控制水池周围空气的环境温度，以使得环境温度保持在设定的温度范围内；

所述恒温养殖模块中的透光度，根据所述水温调控模块中环境温度进行调节，所述环境温度越高，所述透光度越小；所述环境温度越低，所述透光度越大；

根据所述光照数据的值和所述环境温度的值，综合调节透光度的调节比例；调节透光度的调节比例=0.5×（L-Lmin）/（Lmax-Lmin）+0.5×（T-Tmin）/（Tmax-Tmin）；其中，L为光照数据的值，Lmin为光照数据的最小值，Lmax为光照数据的最大值；T为环境温度的值，Tmin为环境温度的最小值，Tmax为环境温度的最大值。

2.根据权利要求1所述的工厂化循环水养殖系统，其特征在于，所述循环水体模块，包括水池和泵送组件，所述泵送组件连接至养殖原水和补充水储存单元，用于实现水池内的水循环、提水和排水；所述泵送组件分别按照不同的功率实现水循环、提水和排水；

所述循环水体模块中所述泵送组件按照第一设定功率控制水循环，所述第一设定功率根据所述水温调控模块中的实时水温进行调节；所述实时水温的变化速度越快，所述第一设定功率的调节幅度越大；且所述实时水温偏离设定范围的偏离程度越大，所述第一设定功率的值越高；所述实时水温越靠近设定范围的中间值，所述第一设定功率的值越小；其中，所述第一设定功率的值位于设定的功率范围内。

3.根据权利要求2所述的工厂化循环水养殖系统，其特征在于，所述水质调控模块，包括物理过滤单元、生物过滤单元、杀菌消毒单元和终端水质优化单元，用于改善水质参数；物理过滤单元采用微滤机固液分离和蛋白气浮分离，用于去除悬浮颗粒、细菌和溶解颗粒；生物过滤单元通过多级曝气生物过滤、罗茨风机充气和臭氧实时添加，用于降解循环水中有机物；杀菌消毒单元通过紫外线杀菌消毒；终端水质优化单元，按照设定比例将水质调配至特定养殖状态，再进入高效循环养殖池；

所述自动投饵模块，包括气投单元，所述气投单元包括气送装置、投喂机构和饵料储存与补给系统，所述气送装置用于提供气体动力，将输送管道内的饵料从饵料储存处输送至投喂点；所述投喂机构包括抛撒器或喷嘴，用于实现饵料的投喂；所述饵料储存与补给系统，用于存储和补给饵料；

根据所述水质调控模块的水质参数调节所述自动投饵模块中投喂装置的投喂量和投喂频率，所述水质参数越高，所述投喂量越大，所述投喂频率越高；所述水质参数越低，所述投喂量越小，所述投喂频率越低；其中，投喂量和投喂频率均位于对应的设定阈值范围内。

4.根据权利要求3所述的工厂化循环水养殖系统，其特征在于，所述溶氧调控模块，包括液氧集中供给单元和微纳米曝气发生单元；所述液氧集中供给单元用于给养殖系统不间断供氧；所述微纳米曝气发生单元，用于产生微纳米气泡，并向水池中输送，以调节水池中的溶氧量；

根据所述溶氧调控模块中的溶氧量调节所述自动投饵模块中投喂装置的投喂量和投喂频率，所述溶氧量越多，所述投喂量越大，所述投喂频率越高；所述溶氧量越少，所述投喂量越小，所述投喂频率越低。

5.根据权利要求4所述的工厂化循环水养殖系统，其特征在于，所述物料输送模块，包括鱼苗输送槽、集鱼池、吸鱼泵和分鱼机，所述鱼苗输送槽用于实现鱼苗自动入池；所述集鱼池、吸鱼泵和分鱼机用于实现成鱼的自动出池、输送和分拣；

根据所述物料输送模块中的输送距离调节所述溶氧调控模块的溶氧量；所述输送距离越长，所述溶氧量越高；所述输送距离越短，所述溶氧量越低；根据所述溶氧调控模块的溶氧量调节所述物料输送模块中吸鱼泵的功率，所述溶氧量越高，所述吸鱼泵的功率越大；所述溶氧量越低，所述吸鱼泵的功率越小。

6.根据权利要求4所述的工厂化循环水养殖系统，其特征在于，根据所述恒温养殖模块中的透光度、所述循环水体模块中泵送组件控制水循环的第一设定功率和所述溶氧调控模块中的溶氧量，以及所述水温调控模块中的实时水温，按照第一算法调节所述水温调控模块中温度的调节幅度；调节幅度=α×透光度+β×(泵送功率-基准功率)+γ×溶氧量+δ×(目标水温-实时水温)，其中，α，β，γ，δ是各参数的权重系数。

7.根据权利要求5所述的工厂化循环水养殖系统，其特征在于，根据摄像装置获取的图像分析所述循环水体模块中水池内鱼的游动速度，根据水池内鱼的游动速度、所述溶氧调控模块中的溶氧量、所述自动投饵模块中投喂装置的投喂量和投喂频率，以及所述物料输送模块中吸鱼泵的功率；按照第二算法，调节所述循环水体模块中泵送组件控制水循环的第一设定功率；第一设定功率=a1×游动速度+a2×溶氧量+a3×投喂频率+a4×吸鱼泵的功率，其中，a1，a2，a3，a4是各参数的权重系数。

8.根据权利要求4所述的工厂化循环水养殖系统，其特征在于，根据所述水质调控模块中的水质参数、所述溶氧调控模块中的溶氧量和所述水温调控模块中的实时温度；按照第三算法，分别计算出所述自动投饵模块的中投喂量和投喂频率，投喂量=基础投喂量×水质系数×溶氧系数×温度系数；投喂频率=基础投喂频率×（投喂量-基础投喂量）/基础投喂量。

9.根据权利要求5所述的工厂化循环水养殖系统，其特征在于，根据所述溶氧调控模块中的溶氧量、所述水温调控模块的实时温度和所述自动投饵模块中的投喂量和投喂频率；按照第四算法，调节所述物料输送模块的分鱼机的功率，分鱼机的功率=b1×溶氧量+b2×实时温度+b3×投喂量+b4×投喂频率+b5，其中，b1，b2，b3，b4，b5是对应参数的系数。