CN204930027U - 一种智能鱼缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能鱼缸，包括缸体，在缸体的内壁中部固定有用于水循环的过滤泵，照明LED灯装在鱼缸盖板底部，监测控制电路盒装在盖板底部中间，光照强度传感器固定在盖板下，PH值、溶解氧和氨氮三个传感器固定在水中，档位调节开关调节报警阈值；特征是：在缸体的内壁中、上部设有两道过滤槽，以减弱水落下的噪音和对鱼的冲击。本实用新型利用生物和物理方法过滤，净化水质，增加溶氧量，保持水质稳定、清新。过滤槽可拆卸，便于清洗。由市电供能，保证一个鱼缸外只有一个电源插头，简化了走线。整个鱼缸布置合理，外表美观简洁，照明效果好，占用空间小，过滤效果好，便于清理和维护，利于鱼类生长，为养鱼带来便捷。

Description

一种智能鱼缸

技术领域

本实用新型涉及一种鱼缸，尤其是涉及一种布置合理、安装有自动控制装置的鱼缸。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，家用水族产业规模的年增长率达到13.8%，且有逐年递增的趋势。在宾馆、办公室、家庭等场合养鱼，一方面起到观赏的作用，保持整体居室环境的赏心悦目；另一方面，根据中国传统风水学，鱼缸具有聚财的作用。而现有的鱼缸大多智能化水平低，仍需要人们花大量时间去做日常管理（比如开灯、换水等等），并且价格昂贵，结构单一，容易损坏，保持一个适宜水族生活的环境成为一件非常耗费精力的工作，减少了养鱼的乐趣。

目前，为了增加水中的溶解氧，增强好氧型细菌分解食物残渣和排泄物的能力，清洁水体，通常都会在鱼缸中装过滤泵循环过滤水和种植水草，但是水草上经常会藏污纳垢，滋生细菌，进而影响鱼类的健康生长，甚至会使鱼类患病，产生很大的隐患，水草对于彻底清洁鱼缸也是非常棘手。水泵一般离水面比较高，水位落差较大，会产生一定的噪声，尤其是夜晚的时候，水声更甚，影响人们的休息。另外，落下的水会对鱼产生冲击，对鱼类生长不利。

白天与黑夜的光照差异大，观赏鱼需要灯光照明，现有的鱼缸都配有小型照明LED灯，但都是通过手动开关来开启或关闭，而不能智能地根据周围环境的光照情况进行灯光的开闭。

养鱼先养水，这是养鱼不变的道理。水中的杂质、鱼的排泄物、鱼的分泌物、残饵、水草的腐枝烂叶以及水中的有机物都会影响水质稳定，即使是在水清鱼靓的情况下，水过酸过碱、氧含量不足和氨氮含量过高等都会严重影响鱼类生长。水体中氨氮含量过高会使鱼类红细胞数量和血红蛋白数量逐渐减少，血液载氧能力逐渐降低，而造成鱼类慢性中毒，抑制生长。此时鱼类摄食量降低，鳃组织出现病变，呼吸困难、骚动不安或反应迟钝，严重时则发生暴发性死亡，是养鱼水域中诱发鱼类暴发性疾病的重要因素。然而换水很繁琐，对于不同品种的鱼类和外部环境来说，换水间隔时间存在很大差异。适时适量换水，控制和减少危害因素，减少养鱼的工作量，会给养鱼带来更大的乐趣。

发明内容

本实用新型的目的是解决上述问题，利用生态学原理和电路原理，提供一种布置合理、外形美观简洁、照明效果好、操作简便、占用空间小、便于清理和维护、过滤效果好、智能化程度高、利于鱼类生长的智能鱼缸。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种智能鱼缸，包括向上开口的缸体，在缸体上端有鱼缸盖板，在缸体的内壁中部固定有浸没在水面下3～5cm、用于水循环的过滤泵；在鱼缸盖板的底部中间固定有照明LED灯；在鱼缸盖板的底部边缘固定有内装有稳压源电路、水质检测驱动电路、灯光自动控制电路的控制电路盒；档位调节开关安装在缸体外的后玻璃板上；特征是：在缸体的内壁中上部、循环式水泵的上方安装有第二道过滤槽，在缸体的内壁上部、第二道过滤槽的上方安装有第一道过滤槽，在第一道过滤槽上均匀加工有三十个以上的小过滤筛孔，在第二道过滤槽均匀加工有四个大孔和十个以上的小过滤筛孔，放置在缸体内水中的PH值传感器、溶解氧传感器、氨氮传感器分别通过穿过第二道过滤槽的大孔和第一道过滤槽的小过滤筛孔的导线与水质检测驱动电路连接，水质报警灯安装在盖板的中间上面，光照强度传感器固定在电路盒右侧，并通过导线与灯光自动控制电路连接。

小过滤筛孔的直径远小于大孔的直径，小过滤筛孔的直径为大孔的直径的1/10—1/3。

在第二道过滤槽的上面放置有过滤层，过滤层的材料为过滤棉、活性炭或生化棉。

两道过滤槽可以增加水中氧气含量，加强了水质净化能力。按水流的方向，过滤系统的设置顺序为:进水口--水泵--生物过滤层--物理过滤层--过滤筛孔。水泵中水流会将空气中的氧气大量带入水中，增加水中溶解氧。第一道过滤槽里面种植水表植物泥炭藓，进行生物过滤，增加水中溶解氧，杀灭细菌，调节水体PH值，净化水质，还可以利用鱼粪满足了自身生长的需要，实现了废物利用，为硝化细菌的分解提供环境。第二道过滤槽的上面放置有过滤层（过滤棉、活性炭和生化棉），进行化物理过滤，吸附代谢废物，提高水质澄清度，有效减少缸中有机物的含量，减少硝化系统的负担，保证鱼缸水的质量。同时，它减弱水体落下的拍打声，降低了噪音，也消除了水流直接落下对鱼类的冲击。两道过滤槽能最大限度地将水中的杂质过滤干净，最大限度保证水质稳定，保持水质清新、透彻，并能去除水中的有害细菌。鱼缸水质量有三项重要指标：PH值、溶解氧含量和氨氮含量，在第二道过滤槽下装有PH值传感器、溶解氧传感器和氨氮传感器，配合响应的驱动电路，在水质变差时，即PH值过低、水中溶解氧不足和氨氮含量过高，红色警示灯亮起，产生声音报警，提醒使用者及时换水，尽可能减少换水次数，又保证鱼类的正常生长生活。防止鱼类患病。另外，随着季节的变化，环境温度的变化很大，水中的溶解氧、PH值、氨氮含量也会变化，根据四季的变化，特别设置了一个档位调节开关，可以根据季节灵活调节报警阈值。两道过滤槽是可以直接拆卸的，便于鱼缸清理，为养鱼带来更多的便捷。当外界光线不足时，自动启用灯光进行照明，可以自由观赏鱼类。

本实用新型的电源插头与220V交流市电相连接，保证了一个鱼缸外只有一个电源插头，简化了走线。整个鱼缸布置合理，外表美观简洁，照明效果好，占用空间小，过滤效果好，便于清理和维护，利于鱼类生长。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的俯视图；

图3是本实用新型的第二道过滤槽的结构示意图；

图4是本实用新型的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

一种智能鱼缸，包括向上开口的缸体1，在缸体1的上端设有鱼缸盖板14，在缸体1的内壁中部固定有浸没在水面下3～5cm、用于水循环的过滤泵2，在鱼缸盖板14的底部中间固定有起照明作用的照明LED灯7，在鱼缸盖板14的底部边缘固定有内装有5伏稳压源电路、水质检测驱动电路、灯光自动控制电路的控制电路盒6，控制电路盒6通过插头3接市电220V；档位调节开关13安装在缸体1外的后玻璃板上；在缸体1的内壁中上部、循环式水泵2的上方安装有第二道过滤槽5，在缸体1的内壁上部、第二道过滤槽5的上方安装有第一道过滤槽4，在第一道过滤槽4上均匀加工有三十个小过滤筛孔15，在第二道过滤槽5加工有四个大孔16和十八个小过滤筛孔15，放置在缸体1内水中的PH值传感器8、溶解氧传感器9、氨氮传感器10分别通过穿过第二道过滤槽5的大孔16和第一道过滤槽4的小过滤筛孔15的导线11与水质检测驱动电路连接，水质报警灯18安装在盖板14的中间上面，光照强度传感器12固定在控制电路盒6的右侧，并通过导线与灯光自动控制电路连接。

第一道过滤槽4和第二道过滤槽5均为无盖长的盒子形状，小过滤筛孔15的直径远小于大孔16的直径，仅为1/10—1/3，水可以直接从小过滤筛孔15和大孔16中流出。

在第二道过滤槽5的上面放置有过滤层17，过滤层的材料为过滤棉、活性炭或生化棉。

在控制电路盒6中设有5伏稳压源电路、水质检测驱动电路、灯光自动控制电路，其中：

5伏稳压源电路由降压变压器T1、整流桥VD1-VD4、集成稳压电路IC1、第1-4电容C1-C4组成，第1电容C1、第3电容C3为极性电容，第2电容C2、第4电容C4为偏置电容。220V市电经降压变压器T1降压、整流桥VD1-VD4整流、集成稳压电路IC1稳压、第1电容C1、第3电容C3滤波后输出电源Vcc：5伏稳压源电路给水质检测驱动电路、灯光自动控制电路供电，第1电容C1与第2电容C2并联，第3电容C3与第4电容C4并联。

水质检测驱动电路包括PH值监测驱动电路、氧含量监测驱动电路、氨氮监测驱动电路和报警电路四个部分：

PH值监测驱动电路由PH值传感器8、第1电压比较器U1、第1电阻R1、第1可调电阻RW1组成，PH值传感器8的电源端连接电源Vcc，PH值传感器8的接地端接地，PH值传感器8的输出端接第1电压比较器U1的正输入端，第1电阻R1的一端接电源Vcc，第1电阻R1的另一端与第1可调电阻RW1串联后接地构成分压电路，通过第1可调电阻RW1可调节第1可调电阻RW1所分的电压，第1可调电阻RW1的高电位端接第1电压比较器U1的负输入端，第1电压比较器U1的正输入端、负输入端的电位比较决定第1电压比较器U1的输出端电平的高低。

氧含量监测驱动电路由溶解氧传感器9、第2电压比较器U2、第4电阻R4、第2可调电阻RW2组成，溶解氧传感器9的电源端连接电源Vcc，溶解氧传感器9的接地端接地，溶解氧传感器9的输出端接第2电压比较器U1的正输入端，第4电阻R4的一端接电源Vcc，第4电阻R4的另一端与第2可调电阻RW2串联后接地构成分压电路，通过第2可调电阻RW2可调节第2可调电阻RW2所分的电压，第2可调电阻RW2的高电位端接第2电压比较器U2的负输入端，第2电压比较器U2的正输入端、负输入端的电位比较决定第2电压比较器U2的输出端电平的高低。

氨氮监测驱动电路由氨氮传感器10、第4电压比较器U4、第8电阻R8、第4可调电阻RW4、第一反相器A1组成，氨氮传感器10的电源端连接电源Vcc，氨氮传感器10的接地端接地，氨氮传感器10的输出端接第4电压比较器U4的正输入端，第8电阻R8的一端接电源Vcc，第8电阻R4的另一端与第8可调电阻RW4串联后接地构成分压电路，通过第4可调电阻RW4可调节第4可调电阻RW4所分的电压，第4可调电阻RW4的高电位端接第4电压比较器U4的负输入端，第4电压比较器U4的正输入端、负输入端的电位比较决定第4电压比较器U4的输出端电平的高低，第4电压比较器U4的输出端接第一反相器A1的输入端。

报警电路由档位调节开关13、与门G1、第3电阻R3（保护第1三极管Q1基极必须的电阻）、蜂鸣器FMQ、水质报警灯18、第1三极管Q1和第2电阻R2组成，第1电压比较器U1的输出端、第2电压比较器U2的输出端、第一反相器A1的输出端分别接与门G1的三个输入端，与门G1的输出端与接档位调节开关13、第3电阻R3依次串联后接第1三极管Q1的基极，第1三极管Q1的集电极与蜂鸣器FMQ串联后接电源Vcc，水质报警灯18并联在蜂鸣器FMQ的两端，第1三极管Q1的发射极与第2电阻R2串联后接地。

灯光自动控制电路由光照强度传感器12、第3电压比较器U3、第2三极管Q2、第5电阻R5、第6电阻R6（保护第2三极管Q2基极必须的电阻）、第7电阻R7、第3可调电阻RW3、第1继电器J1、照明LED灯7组成，光强度传感器12的电源端连接电源Vcc，光强度传感器12的接地端接地，光强度传感器12的输出端接第3电压比较器U3的正输入端，第5电阻R5的一端接电源Vcc，第5电阻R5的另一端与第3可调电阻RW3串联后接地构成分压电路，通过第3可调电阻RW3可调节第3可调电阻RW3所分的电压，第3可调电阻RW3的高电位端接第3电压比较器U3的负输入端，第3电压比较器U3的正输入端、负输入端的电位比较决定第3电压比较器U3的输出端电平的高低，第3电压比较器U3的输出端与第6电阻R6串联后接第2三极管Q2的基极，第1继电器J1的两个控制端分别接第2三极管Q2的集电极和电源Vcc，继电器的工作端串联照明LED灯7后接地，第2三极管Q2的发射极与第7电阻R7串联后接地。本实用新型以继电器代替原有的手动开关，根据外界光线强弱实现灯光的自动控制。

过滤泵2（流量：600L/H，功率：10W）直接采用市电220V供电工作原理：

1、当PH值和氧气含量较高时，PH值传感器8、溶解氧传感器9检测到相应的值高于已设置的阈值（氨氮传感器10检测到相应的值低于已设置的阈值，放大反相后，也是输出高电平）。PH值传感器8的输出端输出高电平，导致第1电压比较器U1的正输入端的电位比负输入端的电位高，从而第1电压比较器U1的输出端输出高电平。三个传感器都接入与门G1，三者是线与关系，档位调节开关13输出为高电平，第1三极管Q1的基极为高电平，第1三极管Q1截止，蜂鸣器FMQ和水质报警灯18断开，即不会提醒使用者换水。

2、鱼缸内部的水会随着时间的推移，水中的氧气含量、PH值和氨氮含量会发生变化。当PH值或者氧气含量低于一定的值时，PH值传感器8或溶解氧传感器9（至少一个）检测到相应的值低于所设置的阈值，输出为低电平，导致第1电压比较器U1的正输入端的电位比负输入端的电位低，从而第1电压比较器U1的输出端输出低电平，经过与门G1和档位调节开关13后，还是输出低电平，第1三极管Q1导通，导致蜂鸣器FMQ和水质报警灯18导通，从而，蜂鸣器FMQ发声，水质报警灯18发光。当氨氮含量超过一定的浓度时，氨氮传感器10会检测到其值高于所设置的阈值，氨氮传感器10输出高电平，导致第4电压比较器U4的正输入端的电位比负输入端的电位低，从而第4电压比较器U1的输出端输出高电平，经过第一反相器A1后变为低电平，同样，经过与门G1和档位调节开关13后，还是输出低电平，第1三极管Q1导通，导致蜂鸣器FMQ和水质报警灯导通，蜂鸣器FMQ发声，水质报警灯18发光，提醒使用者及时进行换水，从而保障鱼缸中水质优良，有利于鱼类的生长。当季节变化时，水中的溶解氧、PH值和氨氮含量会有很大变化，为了方便调节，特别设置了一个有五档位的档位调节开关13，通过档位调节开关13的电阻值变化，来调高或者降低报警阈值。

3、正常白天情况下，外部光线充足，光照强度传感器12检测到光照高于所设置的阈值，光照强度传感器12输出高电平，从而第3电压比较器U3的正输入端的电位比负输入端的电位高，从而第3电压比较器U3的输出端输出高电平，第2三极管Q2截止，第一继电器J1控制端断开，与第一继电器J1工作端相连的鱼缸照明LED灯7会断开，灯光不会开启，节约电能。

4、当夜晚降临，外部光照不足，光照强度传感器12检测到光照低于所设置的阈值，光照强度传感器12输出低电平，从而第3电压比较器U3的正输入断的电位比负输入端的电位低，从而第3电压比较器U3的输出端输出低电平，第2三极管Q2导通，第一继电器J1的控制端线圈得电连通，与第一继电器J1工作端相连的鱼缸照明LED灯7会导通开启，即使夜晚也可以赏鱼喂食等等。

Claims (4)

1.一种智能鱼缸，包括向上开口的缸体，在缸体上端有鱼缸盖板，在缸体的内壁中部固定有浸没在水面下3～5cm、用于水循环的过滤泵；在鱼缸盖板的底部中间固定有照明LED灯；在鱼缸盖板的底部边缘固定有内装有稳压源电路、水质检测驱动电路、灯光自动控制电路的控制电路盒；档位调节开关安装在缸体外的后玻璃板上，其特征在于：在缸体的内壁中上部、循环式水泵的上方安装有第二道过滤槽，在缸体的内壁上部、第二道过滤槽的上方安装有第一道过滤槽，在第一道过滤槽上均匀加工有二十个以上的小过滤筛孔，在第二道过滤槽均匀加工有四个大孔和十个以上的小过滤筛孔，放置在缸体内水中的PH值传感器、溶解氧传感器、氨氮传感器分别通过穿过第二道过滤槽的大孔和第一道过滤槽的小过滤筛孔的导线与水质检测驱动电路连接，水质报警灯安装在盖板的中间上面，光照强度传感器固定在电路盒右侧，并通过导线与灯光自动控制电路连接。

2.根据权利要求1所述的智能鱼缸，其特征在于：小过滤筛孔的直径远小于大孔的直径，小过滤筛孔的直径为大孔的直径的1/10—1/3。

3.根据权利要求1所述的智能鱼缸，其特征在于：在第二道过滤槽的上面放置有过滤层，过滤层的材料为过滤棉、活性炭或生化棉。

4.根据权利要求1所述的智能鱼缸，其特征在于：在控制电路盒中设有5伏稳压源电路、水质检测驱动电路、灯光自动控制电路，其中：

5伏稳压源电路由降压变压器T1、整流桥VD1-VD4、集成稳压电路IC1、第1-4电容C1-C4组成，220V市电经降压变压器T1降压、整流桥VD1-VD4整流、集成稳压电路IC1稳压、第1电容C1、第3电容C3滤波后输出电源Vcc：5伏稳压源电路给水质检测驱动电路、灯光自动控制电路供电，第1电容C1与第2电容C2并联，第3电容C3与第4电容C4并联；

水质检测驱动电路包括PH值监测驱动电路、氧含量监测驱动电路、氨氮监测驱动电路和报警电路四个部分：

PH值监测驱动电路由PH值传感器、第1电压比较器U1、第1电阻R1、第1可调电阻RW1组成，PH值传感器的电源端连接电源Vcc，PH值传感器的接地端接地，PH值传感器的输出端接第1电压比较器U1的正输入端，第1电阻R1的一端接电源Vcc，第1电阻R1的另一端与第1可调电阻RW1串联后接地构成分压电路，第1可调电阻RW1的高电位端接第1电压比较器U1的负输入端；

氧含量监测驱动电路由溶解氧传感器、第2电压比较器U2、第4电阻R4、第2可调电阻RW2组成，溶解氧传感器的电源端连接电源Vcc，溶解氧传感器9的接地端接地，溶解氧传感器的输出端接第2电压比较器U1的正输入端，第4电阻R4的一端接电源Vcc，第4电阻R4的另一端与第2可调电阻RW2串联后接地构成分压电路，第2可调电阻RW2的高电位端接第2电压比较器U2的负输入端；

氨氮监测驱动电路由氨氮传感器、第4电压比较器U4、第8电阻R8、第4可调电阻RW4、第一反相器A1组成，氨氮传感器的电源端连接电源Vcc，氨氮传感器的接地端接地，氨氮传感器的输出端接第4电压比较器U4的正输入端，第8电阻R8的一端接电源Vcc，第8电阻R8的另一端与第4可调电阻RW4串联后接地构成分压电路，第4可调电阻RW4的高电位端接第4电压比较器U4的负输入端，第4电压比较器U4的输出端接第一反相器A1的输入端；

报警电路由档位调节开关、与门G1、第3电阻R3、蜂鸣器FMQ、水质报警灯18、第1三极管Q1和第2电阻R2组成，第1电压比较器U1的输出端、第2电压比较器U2的输出端、第一反相器A1的输出端分别接与门G1的三个输入端，与门G1的输出端与接档位调节开关、第3电阻R3依次串联后接第1三极管Q1的基极，第1三极管Q1的集电极与蜂鸣器FMQ串联后接电源Vcc，水质报警灯18并联在蜂鸣器FMQ的两端，第1三极管Q1的发射极与第2电阻R2串联后接地；

灯光自动控制电路由光照强度传感器、第3电压比较器U3、第2三极管Q2、第5电阻R5、第6电阻R6、第7电阻R7、第3可调电阻RW3、第1继电器J1、照明LED灯组成，光强度传感器的电源端连接电源Vcc，光强度传感器的接地端接地，光强度传感器的输出端接第3电压比较器U3的正输入端，第5电阻R5的一端接电源Vcc，第5电阻R5的另一端与第3可调电阻RW3串联后接地构成分压电路，第3可调电阻RW3的高电位端接第3电压比较器U3的负输入端，第3电压比较器U3的输出端与第6电阻R6串联后接第2三极管Q2的基极，第1继电器J1的两个控制端分别接第2三极管Q2的集电极和电源Vcc，继电器的工作端串联照明LED灯后接地，第2三极管Q2的发射极与第7电阻R7串联后接地。