CN209745950U - 一种应用于渔业养殖的监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于渔业养殖的监测设备，包括：太阳能供电装置、提示装置、监测装置和漂浮装置；其中：监测装置位于漂浮装置上，并与漂浮装置固定连接；太阳能供电装置和提示装置位于所述监测装置上方，且与监测装置壳体连接；监测装置内设有控制器、分别与控制器连接的传感器设备、定位模块和无线通讯模块；太阳能供电装置与所述控制器和提示装置电连接；控制器与提示装置连接。该监测设备可依靠太阳能供电，将采集到的水质相关参数及位置信息，通过无线通讯模块发送到监测平台，减少布线造成的水质污染和杂乱无序；养殖人员根据该设备反馈的信息，可及时的采取相应措施调节和控制水质，以增加养殖产量，减少死亡率。

Description

一种应用于渔业养殖的监测设备

技术领域

本实用新型涉及水质监测技术领域，更具体的说是涉及一种应用于渔业养殖的监测设备。

背景技术

养殖渔业，又称水产养殖，是指在岸上由人工所开辟的渔塭中，养殖鱼类或各种海鲜，以供食用。根据养殖水质的不同，可分为淡水养殖、咸水养殖及海面养殖三大类。在水产养殖生产中，要求对池塘、水库、工厂化养鱼池等多种水体的水质进行实时监控，如养殖场、育苗场水源必须检测确定无化学污染源；养殖过程中，为了预测水质变化趋势，及时调整水质，每天要多次测定温度、pH值，溶解氧、氨氮、亚硝酸盐，硫化物等水质指标。国内用于水产养殖的水质检测仪器一般都是离线式的实验室检测方式，需要取样，检测结果反馈周期长，更不能根据结果自动进行水质调节，一方面，结果反馈周期长，难以保证水产养殖的安全，另一方面，养殖人员要掌握充足的养殖知识，熟悉大量的对照数据，才能制定出合适的调节控制水质的方案，这就需要养殖人员具有较高的素质，而且要进行经常性的干预。由此可见，传统的水质监测方式由于测试周期长、数据反馈速度慢等原因，已经不能适应飞速发展的水产养殖业需求。

因此，如何能及时稳定的获取水质的相关参数，满足养殖人员及时的采取相应措施，是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种应用于渔业养殖的监测设备，依靠太阳能供电，将采集到的水质相关参数及位置信息，实时稳定发送到监测平台，节省了大量人工操作，供养殖人员及时的采取相应措施调节和控制水质，以增加养殖产量，减少死亡率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种应用于渔业养殖的监测设备，包括：太阳能供电装置、提示装置、监测装置和漂浮装置；

其中：所述监测装置位于所述漂浮装置上，并与所述漂浮装置固定连接；所述太阳能供电装置和所述提示装置位于所述监测装置上方，且与所述监测装置壳体连接；

所述监测装置内设有控制器、分别与所述控制器连接的传感器设备、定位模块和无线通讯模块；

所述太阳能供电装置与所述控制器和所述提示装置电连接；所述控制器与所述提示装置连接。

进一步地，所述太阳能供电装置由光伏板和与所述光伏板连接的蓄电池组成。

进一步地，所述提示装置包括LED灯组、光感应开关和警报器；

所述控制器与所述警报器连接；

所述LED灯组通过连接线与所述光感应开关的一端连接，所述光感应开关的另一端与所述蓄电池连接。

进一步地，还包括图像采集装置和水下照明装置；

所述图像采集装置分别与所述蓄电池和所述控制器连接；

所述水下照明装置分别与所述蓄电池和所述控制器连接。

进一步地，所述传感器设备包括以下一种或多种：

光学溶解氧传感器、pH值传感器、铵离子传感器、钙离子传感器、氯离子传感器、流量传感器、水位传感器、色度计和浊度计。

进一步地，所述漂浮装置上设有至少一个固定孔或固定钩。

进一步地，所述监测装置壳体外层设有防水层。

进一步地，所述无线通讯模块包括下述一项或多项：

WIFI模块、公众移动通信网通信模块、蓝牙模块、近场通信模块和 ZIGBEE模块。

进一步地，所述监测装置的上方还设有风向风速仪；所述风向风速仪与所述控制器连接。

进一步地，所述控制器为PLC控制器。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种应用于渔业养殖的监测设备，可依靠太阳能供电，并能够在连阴雨天气保证数月长期稳定的运行。该设备将采集到的水质相关参数及位置信息，通过无线通讯模块实时稳定发送到监测平台，减少布线造成的水质污染和杂乱无序；相比人工检测，提高了效率；养殖人员根据该设备反馈的信息，可及时的采取相应措施调节和控制水质，以增加养殖产量，减少死亡率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的结构连接关系框图。

图2附图为本实用新型提供的结构示意图。

其中：1-太阳能供电装置，2-提示装置，3-监测装置，4-漂浮装置，11- 光伏板，12-蓄电池，21-LED灯组，22-光感应开关，23-警报器，31-控制器， 32-传感器设备，33-定位模块，34-无线通讯模块，35-摄像头，41-挂钩，42- 照明装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种应用于渔业养殖的监测设备，参照图1-2 所示，包括：太阳能供电装置1、提示装置2、监测装置3和漂浮装置4；

太阳能供电装置1和提示装置2位于监测装置3上方，且与监测装置3 壳体连接；

监测装置3内设有控制器31、分别与控制器31连接的传感器设备32、定位模块33和无线通讯模块34；

上述监测装置3与漂浮装置4固定连接，并位于漂浮装置4上；

定位模块33可以是GPS定位模块，将接收到的GPS定位信号传递给控制器，由控制器通过无线通讯模块传输到监测平台。

其中：太阳能供电装置1，包括光伏板11和与光伏板11连接的蓄电池 12，可保证在阴雨天也能不间断工作。太阳能供电装置1的蓄电池12与控制器31和提示装置2电连接；控制器31与提示装置2连接。

提示装置2包括LED灯组21、光感应开关22和警报器23，控制器31 与警报器23连接，LED灯组21通过连接线与光感应开关22的一端连接，光感应开关22的另一端与蓄电池12连接；漂浮装置4和/或监测装置3的壳体，外表比如可以做成鲜亮的橙色，与水面颜色相反的颜色均可，为了方便维修人员、打捞人员以及过往船只可以醒目的看到即可。

光感应开关22在光线较暗时，比如在夜间自动接通电源，使LED灯组 21发光，也能让过往船只避开该检测设备，避免船只与该设备碰撞，造成设备损伤或船只损伤。

比如，当打捞人员或维修人员前往该设备所在的位置时，可以通过监测平台向监测装置的控制器31发送声音警报信号，使警报器23发出声音警报，以便打捞人员或维修人员准确锁定设备的实际位置。

监测装置3内还设置有水箱和抽水泵(图中未示出)，抽水泵与抽水管连接，抽水管穿设于漂浮装置4，伸入水面以下，用于采集水样，并将监测水样暂存于水箱中，可供传感器设备获取各自的监测数据。

漂浮装置4为监测装置3提供浮力，为了固定该设备在某一固定区域时，比如在该漂浮装置上设置一个或多个固定孔，通过缆绳将其固定于固定锚上。当然也可将漂浮装置上设置一个或多个挂钩41，也能通过缆绳固定于固定锚上。一方面避免漂走，另一面限定监测的水域的范围。

本实施例中，该设备采用无线传感器网络技术设计，而传统的监测系统采用铺设线缆的方式进行数据采集、工程量大、成本高，同时由于传感器大多通过微电压进行数据采集，过长的线缆铺设会导致数据的误差较大。而采用多个该设备布置于水域中，通过无线通讯模块可组成多点多跳的星状网络；将采集到的水质相关参数及定位模块的位置信息反馈给监测平台；且该设备仅需要太阳能供电，并能够在连阴雨天气保证数月长期稳定的运行，减少布线造成的水质污染和杂乱无序；相比人工检测，提高了效率；养殖人员根据该设备反馈的信息，可及时的采取相应措施调节和控制水质，以增加养殖产量，减少死亡率。

进一步地，上述传感器设备可以包括以下一种或多种：

光学溶解氧传感器、pH值传感器、铵离子传感器、钙离子传感器、氯离子传感器、流量传感器、水位传感器、色度计和浊度计。

监测因子包括pH值、水温、光照、溶氧，氨氮，硫化物、亚硝酸盐等，这些监测因子由上述传感器设备使用不同的方法进行测量获得一个非常准确的测量数据，此结果通过数据处理转换后经由无线通讯模块向在线监测平台传输数据，在线监测数据传输平台来实现数据的接收、过滤、存储、处理、统计分析并提供实时数据查询等任务；养殖人员可实时获取，并查看相关数据，比如：当溶氧超过设定值的时候，监测平台可自动开启或者关闭指定设备，也可由养殖人员操作关闭制氧机。

不同鱼类对水温的要求不同。鲢、鳙、草、鲤、团头鲂等属温水鱼类，适宜生活的水温为20℃～30℃。罗非鱼属热带鱼类，适宜水温为25℃～34℃。为了给鱼创造最适宜的温度环境，就要随时掌握池水的温度变化。监测水温最常用的是水银温度计，但只能测得表层水温。而溶氧测定仪，有水温测试功能，且可测定不同水层的水温。

进一步地，比如，上述色度计为美国WA在线色度计CVM40，可通过 AF21在线色度电极或AF22在线色度电极配合在可见光谱范围测量过程液体的色度和浓度。为了进一步便于养殖人员观察监测点水域颜色，在该设备上还设置有图像采集装置，比如摄像头或照相机，可采集水域图像数据。该摄像头或照相机与控制器连接，获取控制器的工作信号，比如录制视频或是抓拍图片等。

另外在漂浮装置上，且位于水面以下，可以设置照明装置42，可以照射水面以下1.5米处，配合摄像头35或照相机获得更清楚的图像数据。

进一步地，上述的监测平台主要由监控主机和上位机软件构成，它实现对数据的接收、存储、显示、数据请求以及曲线显示、报表打印输出等信息管理工作和进行特殊情况的监控中心预警以及通过客户端软件方便地访问实时和历史数据。

该设备可在线实时24小时连续的采集和记录监测点位的水温、光照、溶氧，氨氮，硫化物、亚硝酸盐、等各项参数情况，将其通过比如WIFI模块、公众移动通信网通信模块、蓝牙模块、和ZIGBEE模块等，以无线方式传输到监测平台，然后以数字、图形和图像等多种方式进行实时显示和记录存储监测信息。

可根据该设备具体的使用水域范围，选择合适的通信方式，例如可通过 2G、3G、4G或5G移动通信网络实现的连接，这种方式，可以实现监测平台对监测设备的远程控制，及获取监测设备反馈的数据。比如当水域范围为池塘时，可以选择蓝牙通信方式。

另外，还可以通过监测平台，设定该监测设备的水温、光照、溶氧，氨氮，硫化物、亚硝酸盐、等报警限值，当出现被监控点位数据异常时可自动发出报警信号，报警方式包括：现场多媒体声光报警、网络客户端报警、电话语音报警、手机短信息报警等。上传报警信息并进行本地及远程监测，系统可在不同的时刻通知不同的值班人员。

进一步地，参照图2所示，该监测设备包括风向风速仪36，用于监测水域的风向和风速数据，将其回传于监测平台，当维修人员或是打捞人员在水域进行作业时，以供参考。

进一步地，参照图2所示，上述控制器为PLC控制器，PLC控制器是可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器。PLC控制器可以将上述提示装置、监测装置的控制指令加载在内存内储存与执行。

本实用新型提供的一种应用于渔业养殖的监测设备，工作原理如下：

将多个监测设备固定或随机的设置于水域面积中，太阳能供电装置为该设备提供电源，监测装置可自行开启工作监测水质相关参数，也可以通过预设的监测周期，比如每天12：00开启监测工作。将采集到的水质相关参数以及各自的GPS定位数据，通过4G移动通信网络传输到监测平台，必要时，当色度计监测的数值明显高于预警值时，控制器控制摄像头抓拍图像数据，为了节电考虑，可不必长时间开启摄像头；可通过在线监测平台发送主动开启摄像头的指令。另外，当想要采集水面以下图像数据，比如根据浊度计反馈的数据，可通过控制器控制水下照明装置开启，配合摄像头抓拍图像；另外，风向风速仪可采集水域的风向和风速；将上述监测设备监测到的数据，传输到监测平台；监测平台可根据上述所有数据、智能调节水质；管理员也可以主动根据所有数据，对水质进行管理、调节和控制；本实用新型提供的监测设备可依靠太阳能供电，将采集到的水质相关参数及位置信息，实时稳定发送到监测平台，节省了大量人工操作，供养殖人员及时的采取相应措施调节和控制水质，以增加养殖产量，减少死亡率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种应用于渔业养殖的监测设备，其特征在于，包括：太阳能供电装置、提示装置、监测装置和漂浮装置；

其中：所述监测装置位于所述漂浮装置上，并与所述漂浮装置固定连接；所述太阳能供电装置和所述提示装置位于所述监测装置上方，且与所述监测装置壳体连接；

所述监测装置内设有控制器、分别与所述控制器连接的传感器设备、定位模块和无线通讯模块；

所述太阳能供电装置与所述控制器和所述提示装置电连接；所述控制器与所述提示装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种应用于渔业养殖的监测设备，其特征在于，所述太阳能供电装置由光伏板和与所述光伏板连接的蓄电池组成。

3.根据权利要求2所述的一种应用于渔业养殖的监测设备，其特征在于，所述提示装置包括LED灯组、光感应开关和警报器；

所述控制器与所述警报器连接；

所述LED灯组通过连接线与所述光感应开关的一端连接，所述光感应开关的另一端与所述蓄电池连接。

4.根据权利要求2所述的一种应用于渔业养殖的监测设备，其特征在于，还包括图像采集装置和水下照明装置；

所述图像采集装置分别与所述蓄电池和所述控制器连接；

所述水下照明装置分别与所述蓄电池和所述控制器连接。

5.根据权利要求1所述的一种应用于渔业养殖的监测设备，其特征在于，所述传感器设备包括以下一种或多种：

光学溶解氧传感器、pH值传感器、铵离子传感器、钙离子传感器、氯离子传感器、流量传感器、水位传感器、色度计和浊度计。

6.根据权利要求1所述的一种应用于渔业养殖的监测设备，其特征在于，所述漂浮装置上设有至少一个固定孔或固定钩。

7.根据权利要求1所述的一种应用于渔业养殖的监测设备，其特征在于，所述监测装置壳体外层设有防水层。

8.根据权利要求1所述的一种应用于渔业养殖的监测设备，其特征在于，所述无线通讯模块包括下述一项或多项：

WIFI模块、公众移动通信网通信模块、蓝牙模块、近场通信模块和ZIGBEE模块。

9.根据权利要求1所述的一种应用于渔业养殖的监测设备，其特征在于，所述监测装置的上方还设有风向风速仪；所述风向风速仪与所述控制器连接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种应用于渔业养殖的监测设备，其特征在于，所述控制器为PLC控制器。