CN209148676U

CN209148676U - 一种工厂化养殖在线监测系统

Info

Publication number: CN209148676U
Application number: CN201821909333.6U
Authority: CN
Inventors: 吕荣福; 凌铁军
Original assignee: Yantai Renda Automation Equipment Technology Co Ltd
Current assignee: Yantai Renda Automation Equipment Technology Co Ltd
Priority date: 2018-11-20
Filing date: 2018-11-20
Publication date: 2019-07-23
Anticipated expiration: 2028-11-20

Abstract

本实用新型公开了一种工厂化养殖在线监测系统，包括水质检测装置和监测主机；所述水质检测装置包括多爪仓；所述多爪仓顶面中部一体制成有延伸管；所述延伸管顶部密封固定有浮仓；所述浮仓底部外边沿固定有多个泡沫浮脚；所述多爪仓底部通过环氧树脂密封有水体采集变送器；所述浮仓内侧固定有数据处理板；所述数据处理板与水体采集变送器通信连接；所述浮仓内侧安装有驱动电机；所述驱动电机通过联轴器连接有浮仓外侧底部的驱动桨；所述泡沫浮脚底部粘结有滤网；所述数据处理板通信连接到监测主机。本实用新型的工厂化养殖在线监测系统，采用移动式地对水体参数进行在线监测，保证对整个养殖池全方位监测。

Description

一种工厂化养殖在线监测系统

技术领域

本实用新型涉及一种水产养殖设备，尤其涉及一种工厂化养殖在线监测系统，属于水产养殖设备技术领域。

背景技术

水产养殖是在人为控制下繁殖、培育和收获水生动植物的生产活动,水产养殖是我国农业的重要产业之一，为人们提供了丰富的水产食品；近年来，在研究和推广适合当前水产养殖业的养殖方式过程中，利用技术手段采集养殖水质的实时数据，并根据相关数据对养殖水质进行调控，已成为提高养殖技术和提高水产养殖业的综合生产能力最重要的手段之一；目前，水产养殖水质在线监测系统，一个检测装置只能检测某个点的部分水质指标（如溶解氧），而且一般采用有线连接方式进行通信，现场布线困难，人工量大，无法满足工厂化水产养殖的需求；为此，中国专利申请号：201320284203.9，公开了一种工厂化水产养殖水质在线监测系统，包括水质检测装置和监测主机，所述水质检测装置包括水质检测仪、数据采集器、数据传输装置和电源，所述水质检测仪与数据采集器电连接，数据采集器与数据传输装置电连接，所述电源分别与水质检测仪、数据采集器和数据传输装置相连接；所述水质检测仪包括温度检测仪、溶解氧检测仪、pH值检测仪和氨氮检测仪，所述数据传输装置与监测主机无线通信连接。与现有技术相比，本实用新型采用多种水质检测仪同时对多项影响水产生长发育的水质参数进行检测，提高了检测效率和检测质量，由于水质检测装置与监测主机采用无线通信连接，减少了现场布线，因此节省了人力物力，但其仅仅是定点水体监测，无法实现移动式水体质量监测。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种工厂化养殖在线监测系统，采用移动式地对水体参数进行在线监测，保证对整个养殖池全方位监测。

本实用新型的工厂化养殖在线监测系统，包括水质检测装置和监测主机，通过水质检测装置完成数据采集，并将数据送至监测主机进行监测；所述水质检测装置包括多爪仓；所述多爪仓顶面中部一体制成有延伸管；所述延伸管顶部密封固定有浮仓；所述浮仓底部外边沿固定有多个泡沫浮脚；采用多爪仓能够保证下定位的稳定性，且水体采集变送器之间检测过程不会相互干扰和影响；通过浮仓和多个泡沫浮脚能够完成上定位；所述多爪仓底部通过环氧树脂密封有水体采集变送器；所述浮仓内侧固定有数据处理板；所述数据处理板与水体采集变送器通信连接；所述浮仓内侧安装有驱动电机；所述驱动电机通过联轴器连接有浮仓外侧底部的驱动桨，驱动桨正反转能够带动浮仓进行移动式数据采集；所述泡沫浮脚底部粘结有滤网；所述数据处理板通信连接到监测主机。

作为优选的实施方案，所述多爪仓底部固定有配重支脚，其能够保证驱动桨很好地接触水面。

作为优选的实施方案，所述水体采集变送器包括溶解氧传感器变送器、温度传感器变送器、PH传感器变送器和氨氮传感器变送器；所述数据处理板包括JN5139模块，及与JN5139模块通信连接的无线通信模块；所述无线通信模块与监测主机通信连接；所述JN5139模块数据采集端分别与溶解氧传感器变送器、温度传感器变送器、PH传感器变送器和氨氮传感器变送器连接；JN5139在系统中有两种功能：一是数据采集终端控制器，负责将水质多个参数进行采集与预处理；二是作为路由器使用；数据采集节点由JN5139实现采集水体的实时参数进行预处理，将实时数据通过发送给路由器，路由器的底层为JN5139zigbee器件，接收数据采集节点发送的数据，并将数据通过顶层的GPRS模块发送给GPRS协调器；其具有采集的覆盖范围大、数据传输稳定、可靠、性价比高的优点。

作为优选的实施方案，所述溶解氧传感器变送器由COS41 电流型电化学溶解氧传感器及其外围电路构成，当在两电极间施加一定的外加电压时,被检测的电活性物质在电极表面就会发生氧化还原反应,产生一定的氧化还原电流,此电流的大小在一定范围内与待测物质的量呈线性关系；COS41输出的电流经相关的变送调理后进入JN5139完成数据处理；所述温度传感器变送器由铂电阻温度计及其外围电路组成，由于温度是养殖水质监测的一个基本参数,用来校正那些随温度而变化的参数,如PH、DO等,以及监视热污染，铂电阻温度计采集温度数据变送调理后进入JN5139完成数据处理；所述PH传感器变送器采用氧化还原电位法测定，测定pH值的复合电极（由pH玻璃电极和参比电极组成）采用Signet公司的双结复合电极2724，电极电位E与溶液中的pH值符合能斯特（Nernst）方程:

E=（E0-2.303TR/F）·pH；

式中,E为pH测量电极和参比电极电池电动势；E0为电极的标准电位；R为气体的普朗克常数，8.314J/mol·K；T为绝对温度，273.15+t（℃）；F为法拉第常数，9.6500C/mol；电极输出经前置放大器与pH变送器处置后进入JN5139完成数据处理；所述氨氮传感器变送器由PNH3-1 氨气敏电极及其外围电路组成；PNH3-1氨气敏电极是电位型电化学传感器，其核心部件是传感器的离子选择性敏感膜，敏感膜把待测溶液和电极内充液分隔开，能对溶液中被测离子进行选择性响应，从而引起膜电位的变化；当达到平衡时，电位差与溶液中待测离子活度的对数在一定范围内呈线性关系，通过此关系可实现对待测物质的检测；PNH3-1氨电极输出的信号经相应的放大调理电路，进入JN5139完成数据处理。

作为优选的实施方案，所述数据处理板与水体采集变送器由浮仓内侧的蓄电池供电。

与现有技术相比，本实用新型的工厂化养殖在线监测系统，采用浮仓和多个泡沫浮脚完成上定位，采用多爪仓进行下定位，能够保证水质检测装置不会倾覆，同时通过驱动桨正反转能够巡回式监测水体参数，监测水体参数能够方便快捷传递至监测主机。

附图说明

图1是本实用新型水质检测装置整体结构示意图。

图2是本实用新型各模块通信原理框图。

具体实施方式

实施例1：

如图1和图2所示的工厂化养殖在线监测系统，包括水质检测装置和监测主机A，通过水质检测装置完成数据采集，并将数据送至监测主机进行监测；所述水质检测装置包括多爪仓1；所述多爪仓1顶面中部一体制成有延伸管2；所述延伸管2顶部密封固定有浮仓3；所述浮仓3底部外边沿固定有多个泡沫浮脚4；采用多爪仓能够保证下定位的稳定性，且水体采集变送器之间检测过程不会相互干扰和影响；通过浮仓3和多个泡沫浮脚4能够完成上定位；所述多爪仓1底部通过环氧树脂密封有水体采集变送器5；所述浮仓3内侧固定有数据处理板6；所述数据处理板6与水体采集变送器5通信连接；所述浮仓3内侧安装有驱动电机7；所述驱动电机7通过联轴器连接有浮仓外侧底部的驱动桨8，驱动桨正反转能够带动浮仓进行移动式数据采集；所述泡沫浮脚4底部粘结有滤网9；所述数据处理板6通信连接到监测主机A。

再一实施例中，所述多爪仓1底部固定有配重支脚10，其能够保证驱动桨很好地接触水面。

再一实施例中，所述水体采集变送器包括溶解氧传感器变送器11、温度传感器变送器12、PH传感器变送器13和氨氮传感器变送器14；所述数据处理板6包括JN5139模块，及与JN5139模块通信连接的无线通信模块15；所述无线通信模块15与监测主机A通信连接；所述JN5139模块数据采集端分别与溶解氧传感器变送器11、温度传感器变送器12、PH传感器变送器13和氨氮传感器变送器14连接；JN5139在系统中有两种功能：一是数据采集终端控制器，负责将水质多个参数进行采集与预处理；二是作为路由器使用；数据采集节点由JN5139实现采集水体的实时参数进行预处理，将实时数据通过发送给路由器，路由器的底层为JN5139zigbee器件，接收数据采集节点发送的数据，并将数据通过顶层的GPRS模块发送给GPRS协调器；其具有采集的覆盖范围大、数据传输稳定、可靠、性价比高的优点。

再一实施例中，所述溶解氧传感器变送器11由COS41 电流型电化学溶解氧传感器及其外围电路构成，当在两电极间施加一定的外加电压时,被检测的电活性物质在电极表面就会发生氧化还原反应,产生一定的氧化还原电流,此电流的大小在一定范围内与待测物质的量呈线性关系；COS41输出的电流经相关的变送调理后进入JN5139完成数据处理；所述温度传感器变送器12由铂电阻温度计及其外围电路组成，由于温度是养殖水质监测的一个基本参数,用来校正那些随温度而变化的参数,如PH、DO等,以及监视热污染，铂电阻温度计采集温度数据变送调理后进入JN5139完成数据处理；所述PH传感器13变送器采用氧化还原电位法测定，测定pH值的复合电极（由pH玻璃电极和参比电极组成）采用Signet公司的双结复合电极2724，电极电位E与溶液中的pH值符合能斯特（Nernst）方程:

E=（E0-2.303TR/F）·pH；

式中,E为pH测量电极和参比电极电池电动势；E0为电极的标准电位；R为气体的普朗克常数，8.314J/mol·K；T为绝对温度，273.15+t（℃）；F为法拉第常数，9.6500C/mol；电极输出经前置放大器与pH变送器处置后进入JN5139完成数据处理；所述氨氮传感器变送器14由PNH3-1 氨气敏电极及其外围电路组成；PNH3-1氨气敏电极是电位型电化学传感器，其核心部件是传感器的离子选择性敏感膜，敏感膜把待测溶液和电极内充液分隔开，能对溶液中被测离子进行选择性响应，从而引起膜电位的变化；当达到平衡时，电位差与溶液中待测离子活度的对数在一定范围内呈线性关系，通过此关系可实现对待测物质的检测；PNH3-1氨电极输出的信号经相应的放大调理电路，进入JN5139完成数据处理。

再一实施例中，所述数据处理板6与水体采集变送器5由浮仓内侧的蓄电池供电。

上述实施例，仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims

1.一种工厂化养殖在线监测系统，包括水质检测装置和监测主机；其特征在于：所述水质检测装置包括多爪仓；所述多爪仓顶面中部一体制成有延伸管；所述延伸管顶部密封固定有浮仓；所述浮仓底部外边沿固定有多个泡沫浮脚；所述多爪仓底部通过环氧树脂密封有水体采集变送器；所述浮仓内侧固定有数据处理板；所述数据处理板与水体采集变送器通信连接；所述浮仓内侧安装有驱动电机；所述驱动电机通过联轴器连接有浮仓外侧底部的驱动桨；所述泡沫浮脚底部粘结有滤网；所述数据处理板通信连接到监测主机。

2.根据权利要求1所述的工厂化养殖在线监测系统，其特征在于：所述多爪仓底部固定有配重支脚。

3.根据权利要求1所述的工厂化养殖在线监测系统，其特征在于：所述水体采集变送器包括溶解氧传感器变送器、温度传感器变送器、PH传感器变送器和氨氮传感器变送器；所述数据处理板包括JN5139模块，及与JN5139模块通信连接的无线通信模块；所述无线通信模块与监测主机通信连接；所述JN5139模块数据采集端分别与溶解氧传感器变送器、温度传感器变送器、PH传感器变送器和氨氮传感器变送器连接。

4.根据权利要求3所述的工厂化养殖在线监测系统，其特征在于：所述溶解氧传感器变送器由COS41 电流型电化学溶解氧传感器及其外围电路构成；所述温度传感器变送器由铂电阻温度计及其外围电路组成；所述PH传感器变送器由双结复合电极 2724及其外围电路组成；所述氨氮传感器变送器由PNH3-1 氨气敏电极及其外围电路组成。

5.根据权利要求1所述的工厂化养殖在线监测系统，其特征在于：所述数据处理板与水体采集变送器由浮仓内侧的蓄电池供电。