CN207589863U - 一种可移动式水质监测及饵料精准投放装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水产养殖装备技术领域，具体涉及一种可移动式水质监测及饵料精准投放装置，包括动力船，所述动力船内包括水温传感器、pH值传感器、浊度传感器以及控制器，所述水温传感器、所述pH值传感器、所述浊度传感器分别与所述控制器连接；所述动力船内还包括饵料自动投放装置，所述饵料投放装置包括声呐传感器及投料装置，所述投料装置包括储料盒及电磁阀门，所述电磁阀门控制所述出料盒的开闭,所述声呐传感器与所述控制器连接，所述控制器还通过一个继电器与所述电磁阀门连接。应用本实用新型能够降低水产养殖的建设成本和饵料成本。

Description

一种可移动式水质监测及饵料精准投放装置

技术领域

本实用新型属于水产养殖装备技术领域，具体涉及一种可移动式水质监测及饵料精准投放装置。

背景技术

自上世纪80年代以来，全球水产养殖发展迅猛，目前全球的水产品增长几乎来自水产养殖，其中最主要的贡献来自中国。改革开放以来，我国渔业调整了发展重点，确立了以养为主的发展方针，水产养殖业获得了迅猛发展，产业布局发生了重大变化，已从沿海地区和长江、珠江流域等传统养殖区扩展到全国各地。水产养殖业已成为我国农业的重要组成部分和当前农村经济的主要增长点之一。

水产养殖对水域的管理尤为重要，要求实时监测水域的受污染情况。现有的水质监测装置均为定点监测装置，为得到水体的精确数据，在养殖区域内需要设置多处监测站点并搭建各站点的通信网络，导致养殖的基建成本过高，给养殖业者增添经济负担。

此外，传统的养殖饵料是采用定点投放设备定期投放，这种全域内无差别的投放方式所消耗的饵料量较大，鱼群无法在短期内进食所投放的饵料，导致一部分未被食用的饵料分解、溶解、腐败从而污染水体，造成浪费和污染。

因为水质问题常常造成一些突发状况而导致水产养殖损失惨重的事情，因此设计一种可移动式水质监测及饵料精准投放装置具有十分重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种可移动式水质监测及饵料精准投放装置，以解决现有技术中需要在水产养殖水域建立多处定点水质监测装置，导致基建成本过高的问题。

本实用新型还有一个目的是提供一种可移动式水质监测及饵料精准投放装置，以解决现有技术中无法对鱼群精准投放饵料，导致饵料浪费和水体污染的问题。

本实用新型提供一种可移动式水质监测及饵料精准投放装置，包括动力船，所述动力船内包括水温传感器、pH值传感器、浊度传感器以及控制器，所述水温传感器、所述pH值传感器、所述浊度传感器分别与所述控制器连接；

所述动力船内还包括饵料自动投放装置，所述饵料自动投放装置包括声呐传感器及投料装置，所述投料装置包括储料盒及电磁阀门，所述电磁阀门控制所述出料盒的开闭,所述声呐传感器与所述控制器连接，所述控制器还通过一个继电器与所述电磁阀门连接。

作为本实用新型的优选方式，所述动力船内还设有可根据预设路线控制船行驶的自动驾驶仪。

作为本实用新型的优选方式，所述自动驾驶仪包括APM2.8飞控板及GPS 模块，所述APM2.8飞控板与所述GPS模块连接。

作为本实用新型的优选方式，所述动力船上还包括超声波避障探头，所述超声波避障探头设于所述动力船的前方、左侧及右侧。

作为本实用新型的优选方式，所述动力船上还包括IP摄像头和移动WiFi 装置，所述IP摄像头与所述移动WiFi装置连接，所述移动WiFi装置还与所述控制器连接。

作为本实用新型的优选方式，所述移动WiFi装置为ATK-ESP8266WIFI 模块。

作为本实用新型的优选方式，所述控制器为STM32单片机。

本实用新型的有益效果在于：采取一艘动力船作为载体，搭载水质监测传感器如水温传感器、pH值传感器、浊度传感器，采用自主巡航方式检测水质，通过移动WiFi装置实时发送水质信息，以供管理者做出调整。这种自主巡航的水质监测平台能够流动监测整个水域的水质情况，避免了在水域内建设多处定点监测站所造成的建设成本高的问题。

此外，在动力船上还搭载有饵料自动投放装置，饵料自动投放装置具有用以监测鱼群动向的声呐传感器和控制投料的电磁阀门。当需要投放饵料时，声呐传感器检测附近是否有鱼群，如有则启动电磁阀门向水域投放饵料，如附近未检测到鱼群则继续巡航直到检测到鱼群为止。饵料自动投放装置可以实现精确投料，减少饵料浪费和饵料腐化造成的水体污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的饵料自动投放装置示意图。

其中，1、动力船，2、声呐传感器，3、水温传感器，4、pH值传感器， 5、浊度传感器，6、控制器，7、IP摄像头，8、移动WiFi装置，9、饵料自动投放装置，10、超声波避障探头，11、继电器，12、电磁阀门，13、储料盒,14、自动驾驶仪。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例公开了一种可移动式水质监测及饵料精准投放装置，包括一艘具有动力装置的动力船1，在动力船1上安装有用于监测水质的传感器及对各个传感器和船上其它设备起统一调配作用的控制器6。传感器的种类包括水温传感器3、pH值传感器4、浊度传感器5，上述传感器分别与控制器6连接。本实用新型的控制器6可选用STM32单片机，采用STM32单片机编程可实现各传感器数据的采集和处理，本领域的技术人员可根据实际需求针对STM32单片机选型和编程。

动力船1内还设置有饵料自动投放装置，饵料自动投放装置包括声呐传感器2及投料装置。投料装置包括一个储料盒13及一个电磁阀门12，储料盒13的底部连接一个投料管道，在投料管道上设置一个电磁阀门12，依靠电磁阀门12控制投料管道的开闭。

声呐传感器2与控制器6连接，控制器6还通过一个继电器11与电磁阀门12连接。当声呐传感器2检测到船体附近有鱼群时，向控制器6发出检测信号，控制器6控制继电器11对电磁阀门12进行开闭操作，当电磁阀门12 处于打开状态时，饵料受重力作用自动排放进水体内，投放一定时间后则关闭电磁阀门12。实际应用中，选用DYWS-300-50A型声呐，可以实现在水中侦测鱼群，当其检测信号在一定范围内如果有较为密集的移动回波信号时，说明水下有鱼群存在，判断该信号为鱼群信号后声纳停止侦测(以防重复检测)并将信号传递至控制器6，随后船停下，控制器6启动投料装置进行投料。本方案可根据鱼群的密度预设投料时间，若投料速度设为V，则投料量为M＝VT，同时，控制器会自动记录鱼群的密度和投料的数量。投料结束后船体恢复航行状态，此时控制器6控制声呐传感器2停止侦测一段时间后再继续侦测鱼群(错开时间点检测)。这种移动式的投料方式实现了饲料的精准投喂，有效地解放了劳动力以及节省饲料用量。

为实现动力船1的无人值守作业，动力船1应具有自主巡航能力，因此在动力船1内还设有可根据预设路线控制船行驶的自动驾驶仪14。自动驾驶仪14包括APM2.8飞控板及GPS模块，APM2.8飞控板与GPS模块连接。GPS 接收来自卫星定位的回传数据在串口输出，APM2.8飞控板从串口提取数据并进行数据的分离，获取相应的经纬度信息，以实现定位功能。APM2.8飞控板结合Mission Planner地面站软件使动力船可根据所在区域地图规划的GPS 轨迹运用PID算法对飞控板进行相应的调参设置，实现船体按照GPS轨迹自动巡航。

船行驶中难免遇到障碍物，为了规避障碍，动力船1上还包括超声波避障探头10,超声波避障探头10与控制器6连接向控制器6发送侦测到的障碍信号，再由控制器6控制动力船1改变当时的航行方向以避开障碍。超声波避障探头10安装在动力船1的前方、左侧及右侧，超声波避障探头10探测到前方、左侧或者右侧有障碍物时，此时会控制船体左转或者右转，从而有效避开障碍物。假如三个方位同时检测到有障碍物时，则会按照控制优先级来预先处理哪个方位的事件，默认优先级“前>左>右”。应用超声波避障探头10能有效避开障碍，避免碰撞所造成不必要的损失。

为了获得对水域水质的直观了解，在动力船上还携带IP摄像头7和移动 WiFi装置8，IP摄像头7负责拍摄水域水质及周边情况，通过移动4G无线 mifi实时将视频流上传至云服务器，客户可以通过web端、移动端远程观看水域的实时视频，从而让客户更加清晰了解水域水质以及周边情况。

移动WiFi装置8还与控制器连接，将各个传感器采集的水域资料发送至远程管理端。移动WiFi装置8可选用ATK-ESP8266型WIFI模块，它具有 STA/AP/STA+AP三种工作模式，STA模式：ATK-ESP8266模块通过路由器连接互联网，手机或电脑通过互联网实现对设备的远程控制，或者该模块通过路由器连接互联网，可实现数据的上传；AP模式：默认模式ATK-ESP8266模块作为热点，实现手机或电脑直接与模块通信，实现局域网无线控制；STA+AP 模式：两种模式的共存模式，即可以通过互联网控制可实现无缝切换，方便操作。ATK-ESP8266串口转WIFI通讯接口采用TTL串口形式，控制器对模块的RXD写入一系列的AT指令，例如：

AT+CWMODE＝1(设置模块WIFI模式为STA模式)

AT+RST(重启模块并生效)

AT+CWJAP＝"ALIENTEK","15902020353"(加入WIFI热点：ALIENTEK，密码为15902020353)

AT+CIPMUX＝0(开启单连接)

AT+CIPSTART＝"TCP","119.29.243.183",2345(建立TCP连接到”119.29.243.183”,2345)

AT+CIPMODE＝1(开启透传模式)

AT+CIPSEND(开始传输)。

待控制器接收到WIFI模块的TXD管脚对应每条AT指令返回的成功应答后，最后WIFI模块作为TCP客户端成功与云服务器建立TCP连接，从而进行数据的通信，实现传感器数据的上传。

本实用新型是在养殖水域内布置一个带有水质监测传感器和自动投料装置的自动巡航船，实现水域水质监测和精准投放饵料的功能，这种自主巡航的水质监测平台能够流动监测整个水域的水质情况，避免了在水域内建设多处定点监测站所造成的建设成本高的问题，同时实现精确投料，减少了饵料浪费和饵料腐化造成的水体污染，具有极高的实用价值。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可移动式水质监测及饵料精准投放装置，其特征在于，包括动力船，所述动力船内包括水温传感器、pH值传感器、浊度传感器以及控制器，所述水温传感器、所述pH值传感器、所述浊度传感器分别与所述控制器连接；

所述动力船内还包括饵料自动投放装置，所述饵料投放装置包括声呐传感器及投料装置，所述投料装置包括储料盒及电磁阀门，所述电磁阀门控制所述储料盒的开闭,所述声呐传感器与所述控制器连接，所述控制器还通过一个继电器与所述电磁阀门连接。

2.根据权利要求1所述的可移动式水质监测及饵料精准投放装置，其特征在于，所述动力船内还设有可根据预设路线控制船行驶的自动驾驶仪。

3.根据权利要求2所述的可移动式水质监测及饵料精准投放装置，其特征在于，所述自动驾驶仪包括APM2.8飞控板及GPS模块，所述APM2.8飞控板与所述GPS模块连接。

4.根据权利要求1所述的可移动式水质监测及饵料精准投放装置，其特征在于，所述动力船上还包括超声波避障探头，所述超声波避障探头设于所述动力船的前方、左侧及右侧。

5.根据权利要求1所述的可移动式水质监测及饵料精准投放装置，其特征在于，所述动力船上还包括IP摄像头和移动WiFi装置，所述IP摄像头与所述WiFi装置连接，所述WiFi装置还与所述控制器连接。

6.根据权利要求5所述的可移动式水质监测及饵料精准投放装置，其特征在于，所述WiFi装置为ATK-ESP8266 WIFI模块。

7.根据权利要求1所述的可移动式水质监测及饵料精准投放装置，其特征在于，所述控制器为STM32单片机。