CN210202795U - 一种基于物联网远程控制的智能鱼菜共生装置 - Google Patents

一种基于物联网远程控制的智能鱼菜共生装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供了一种基于物联网远程控制的智能鱼菜共生装置，包括鱼类养殖箱(1)、菜类种植箱(2)和分流托盘(3)，所述分流托盘(3)上设有进液孔和回液孔，所述进液孔连接有水循环装置(4)，所述水循环装置(4)固设在鱼类养殖箱(1)的底部，所述回液孔的上部连接有液高限制装置(5)，所述鱼类养殖箱(1)的侧部设有投食机构(5)和植物生长监测装置(6)，所述植物生长监测装置(6)包括升降机构(601)、光源(602)、红外线传感器(603)和照度传感器(604)。本实用新型的有益效果在于：模块化的结构形式，便于运输和检查、更换组件；能够实时监控植物和鱼类的生长环境，并随之进行调节，节约水资源，提升生产效率。

Description

一种基于物联网远程控制的智能鱼菜共生装置
技术领域
本实用新型涉及生态养殖技术领域，更为具体地，涉及一种基于物联网远程控制的智能鱼菜共生装置。
背景技术
鱼菜共生是一种新型的复合耕作体系，它把水产养殖与蔬菜生产这两种原本完全不同的农耕技术，通过巧妙的生态设计，达到科学的协同共生，从而实现养鱼不换水而无水质忧患，种菜不施肥而正常生长的生态共生效应。让动物、植物、微生物三者之间达到一种和谐的生态平衡关系，是可持续循环型零排放的地毯生产模式，更是进行有机农业生产的有效方法。
目前市场上的鱼菜共生装置，智能化程度比较低，同时功能比较单一，不能够对鱼和/ 或蔬菜的生长环境和生长状况进行实时监控和调节，且大多数产品没有模块化组合式结构，其搬运或者更换已损部件相对较困难；鱼缸底部散落的鱼粪便的收集也多采用将鱼缸底部做成斜面的方式，采用底部为斜面的鱼缸不仅鱼的粪便收集较被动，而且也增加了鱼缸放置时的难度和不稳定性。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供了一种基于物联网远程控制的智能鱼菜共生装置，采用模块化插装结构，结构简单且搬运方便，同时利用升降机构和多种传感器配合工作，能够实时对鱼和/或蔬菜的生长环境和生长状况进行监控和调节。
本实用新型要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种基于物联网远程控制的智能鱼菜共生装置，包括鱼类养殖箱和设置在其上部的菜类种植箱，所述鱼类养殖箱和菜类种植箱之间设有分流托盘，所述分流托盘上沿对角设有进液孔和回液孔，所述进液孔连接有水循环装置，所述水循环装置固设在鱼类养殖箱的底部，所述回液孔的上部连接有液高限制装置，所述鱼类养殖箱的侧部设有投食机构和植物生长监测装置，所述植物生长监测装置包括可相对于鱼类养殖箱做升降运动的升降机构、光源、红外线传感器和照度传感器，所述升降机构的顶部设有光源和照度传感器，所述升降机构的侧部设有红外线传感器，所述红外线传感器、照度传感器、水循环装置和投食机构均与中央控制处理器电连接。
优选地，所述鱼类养殖箱和分流托盘、分流托盘和菜类种植箱之间均为可拆卸连接。
优选地，所述升降机构包括电机、丝杠、螺旋套筒和导向套，所述丝杠与电机输出轴连接，所述丝杠与螺旋套筒螺纹配合，所述螺旋套筒的外部套设有导向套，所述导向套内侧设有轴向导槽，所述轴向导槽内插装有固设在所述螺旋套筒外表面的导块，所述电机和导向套均固定在鱼类养殖箱的侧壁上，所述光源、红外线传感器和照度传感器均安装在所述螺旋套筒上。
优选地，所述投食机构整体呈L型，所述投食机构的竖直部分为进料漏斗，投食机构的水平部分为圆筒出料端，所述圆筒出料端可拆卸地插装在鱼类养殖箱的侧部，所述圆筒出料端内铰接有绞龙，所述绞龙与固设在进料漏斗底部的动力组件齿轮传动连接。
优选地，所述所述分流托盘的进液孔和回液孔之间设有挡板，所述挡板的中部开设有矩形孔，所述矩形孔处卡设有海绵块。
优选地，所述鱼类养殖箱内还设有供氧装置、调温装置和水质监测模块，所述升降机构的顶部还设有颜色传感器，所述供氧装置、调温装置、水质监测模块和颜色传感器均与中央控制处理器电连接。
优选地，所述分流托盘内铺设有不锈钢滤网，所述不锈钢滤网到分流托盘底部的距离为 1～1.5cm，所述不锈钢滤网上铺设有多层陶粒。
优选地，所述鱼类养殖箱的底部两侧设有滑道，所述滑道内安装有左右滑动的拉网，所述拉网位于水循环装置和鱼类养殖箱的底部之间。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)采用可拆卸模块组装的方式，不仅容易实现对易损零件的更换，也便于整个装置的运输；
(2)鱼类养殖箱内设有调温装置、供氧装置和水质检测装置，能够实现对箱内水温、含氧量及浊度进行检测，并调整箱内环境，使箱内环境更适合鱼类的生长，提高鱼类产量。
(3)采用螺旋推食方式的投食机构能够实现投食量精准且其插装在鱼类养殖箱上的连接方式，能够及时拆卸处理投食机构堵塞、清理投食机构，节约时间。
(4)鱼类养殖箱内装有水循环装置，将鱼类养殖箱中的鱼便循环至上部的菜类种植箱中作为菜类营养，以实现水质净化、转废为养、生态循环。
(5)利用可升降的植物生长监测装置能够实时地反馈植物的长势和光照强度，并根据反馈的信息随时调整光照强度和光照角度，使植物最大程度地处于一个适合生长的环境中，提高植物的产量和品相。
(6)分流托盘上设有挡板和海绵块能够有效地阻隔鱼粪流回鱼类养殖箱内；分流托盘内部设置的不锈钢滤网能够支撑陶粒层，在不影响植物根部吸收水分的情况下，所撑起的空间防治鱼粪在进液孔处堆积，避免养分不均；利用安装在鱼类养殖箱底部可左右滑动的拉网，能够有效地将鱼粪推拉至水循环装置处，无须采用倾斜底面的鱼类养殖箱，安放的稳定性更高，且主动推拉鱼粪使鱼粪收集更高效，水体可循环利用的时间更长，节约水资源。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型所述的智能鱼菜共生装置的结构示意图。
图2为本实用新型的俯视图。
图3为本实用新型的A-A向剖视图。
图4为本实用新型的内部结构示意图。
图5为本实用新型的分流托盘的结构示意图。
图中标记：1-鱼类养殖箱，2-菜类种植箱，3-分流托盘，4-水循环装置，5-投食机构，501-进料漏斗，502-圆筒出料端，503-绞龙，504-动力组件，6-植物生长监测装置，601-升降机构，602-光源，603-红外线传感器，604-照度传感器，7-中央控制处理器，8-海绵块，9-供氧装置，10-调温装置，11-水质监测模块，12-液高限制装置。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1和图4所示，一种基于物联网远程控制的智能鱼菜共生装置，包括鱼类养殖箱1、菜类种植箱2和分流盘托3，所述分流盘托3可拆卸地安装在鱼类养殖箱1上部，菜类种植箱2可拆卸地安装在菜类种植箱2的上部，所述菜类种植箱2的底部均匀设有多个透水孔，该透水孔有助于来自鱼类养殖箱1内的水渗入到菜类种植箱2中，为菜类种植箱2内种植的蔬菜提供水分。所述菜类种植箱2内渗入的水分通过水循环装置4供给，所述水循环装置4的主体固定在鱼类养殖箱1的底部，水循环装置4的出水口与分流托盘3的进液孔通过管道连接，鱼类养殖箱1底部混杂着鱼粪便的水通过水循环装置4和分流盘3上的进液孔，进入到分流托盘3盘体内。
如图1和图5所示，所述分流托盘3上还设有回液孔，所述回液孔与所述进液孔沿对角设在分流托盘3上，所述回液孔上设有液高限制装置12，所述液高限制装置12包括液管和锥形罩壳，当分流托盘3内的水位高于所述液管的高度时，分流托盘3内的水通过液管和回液孔流回鱼类养殖箱1内，所述锥形罩壳将所述液管罩住，且锥形罩壳的底部开设有多个弧形槽，水流回流时须从锥形罩壳的底部的弧形槽进入锥形罩壳内，再通过液管和回液孔流回鱼类养殖箱1内，通过锥形罩壳能够有效地降低已经通过水循环装置4带入到分流托盘3的鱼粪流回鱼类养殖箱1。为了增强水和鱼粪的分流效果，将鱼粪100％留在分流托盘3内，进一步的在分流托盘3的进液孔和回液孔之间固设挡板，所述挡板的中部开设有通孔，所述通孔处卡设有海绵块8，所述通孔优选采用矩形孔，由此分流托盘3中的水流动过程中通过挡板的阻隔有利于鱼粪的沉淀，再加上海绵块8的过滤作用，有效地实现水和鱼粪在分流托盘 3中的分离，同时挡板也有助于对装载在分流托盘3内的陶粒进行限位，所述陶粒有利于菜类种植箱2内的植物扎根。为了防止装载在分流托盘3内的陶粒阻碍鱼粪在分流盘托3内的流动，避免鱼粪堆积，故在分流托盘3内铺设不锈钢滤网，所述不锈钢滤网到分流托盘3底部的距离为1～1.5cm，所述不锈钢滤网上部便可铺设有多层陶粒，通过所述不锈钢网能够有效地将陶粒层架起防止鱼粪堆积且不会影响菜类种植箱2内水分的供应。
如图1、图2和图3所示，鱼类养殖箱1的侧部设有投食机构5和植物生长监测装置6，所述投食机构5插入在鱼类养殖箱1的预留孔内后，通过螺栓锁紧。所述投食机构5整体呈 L型，所述投食机构5的竖直部分为进料漏斗501，投食机构5的水平部分为圆筒出料端502，所述圆筒出料端502可拆卸地插装在鱼类养殖箱1的侧部，所述圆筒出料端502内铰接有绞龙503，所述绞龙503与固设在进料漏斗501底部的动力组件504齿轮传动连接，利用圆筒出料端502和绞龙503的圆形外表结构，能够减小饲料输送部件和投食机构壳体之间的间隙，提升了投喂量的精准度。所述植物生长监测装置6包括可相对于鱼类养殖箱1做升降运动的升降机构601、光源602、红外线传感器603和照度传感器604，所述升降机构601的顶部设有光源602和照度传感器604，所述升降机构601的侧部设有红外线传感器603，所述升降机构601包括电机、丝杠、螺旋套筒和导向套，所述丝杠与电机输出轴连接，所述丝杠与螺旋套筒螺纹配合，所述螺旋套筒的外部套设有导向套，所述导向套内侧设有轴向导槽，所述轴向导槽内插装有固设在所述螺旋套筒外表面的导块，所述电机和导向套均固定在鱼类养殖箱 1的侧壁上，所述光源602、红外线传感器603和照度传感器604均安装在所述螺旋套筒上。所述红外线传感器603、照度传感器604、水循环装置4和投食机构5均与中央控制处理器7 电连接，所述中央控制处理器7与手机APP连接，能够实现所有活动组件的远程操控和远程报警。
照度传感器604能够监测整个植物生长环境的光照强度，然后将数据发送至中央控制处理器7，经过中央控制处理器7处理后输出信号，处理后的工作信号传送至光源602，光源 602调整输出的光照强度。当菜类种植箱2内植物的高度生长至红外线传感器603的安装高度后，红外线传感器603被触发，红外线传感器603将信号发送至中央控制处理器7，经过中央控制处理器7处理后输出工作信号，该工作信号传送至升降机构601的电机，所述电机带动丝杠转动，由于丝杠与螺旋套筒螺纹连接，同时螺旋套筒的外部通过导向套的导向限位，故螺旋套筒相对于丝杠和导向套开始上升一定高度后停止运动，当红外线传感器603再次被触发时螺旋套筒继续上升，循环工作直至菜类种植箱2内植物被收获。
如图3和图4所示，鱼类养殖箱1内还设有供氧装置9、调温装置10和水质监测模块11，所述升降机构601的顶部还设有颜色传感器，所述供氧装置9、调温装置10、水质监测模块 11和颜色传感器均与中央控制处理器7电连接，所述能够持续为鱼类养殖箱1内的鱼类提供氧气，所述调温装置10包括温度传感器和加热棒，温度传感器将温度数据传送至中央控制处理器7，再通过中央控制处理器7控制加热棒工作与否，使鱼类养殖箱1内的温度维持在适合鱼类生长的温度，所述水质监测模块11主要监测水体的浊度，当水体浊度达到水质监测模块11的预警值时，水质监测模块11通过中央控制处理器7发出更换水体的警报，所述颜色传感器主要监测植物的叶片颜色，当监测到的叶片颜色数据低于设定的阈值时，增大光照强度和水循环装置4的供给量。为了增强水循环装置4的鱼粪吸入量，延长水体的更换时间，可在所述鱼类养殖箱1的底部两侧设有滑道，所述滑道内安装有左右滑动的拉网，所述拉网位于水循环装置4和鱼类养殖箱1的底部之间，通过所述拉网的推拉将鱼粪带至水循环装置 4处，从而提高了鱼粪的收集效率，节约水资源。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于物联网远程控制的智能鱼菜共生装置，包括鱼类养殖箱(1)和设置在其上部的菜类种植箱(2)，其特征在于：所述鱼类养殖箱(1)和菜类种植箱(2)之间设有分流托盘(3)，所述分流托盘(3)上沿对角设有进液孔和回液孔，所述进液孔连接有水循环装置(4)，所述水循环装置(4)固设在鱼类养殖箱(1)的底部，所述回液孔的上部连接有液高限制装置(12)，所述鱼类养殖箱(1)的侧部设有投食机构(5)和植物生长监测装置(6)，所述植物生长监测装置(6)包括可相对于鱼类养殖箱(1)做升降运动的升降机构(601)、光源(602)、红外线传感器(603)和照度传感器(604)，所述升降机构(601)的顶部设有光源(602)和照度传感器(604)，所述升降机构(601)的侧部设有红外线传感器(603)，所述红外线传感器(603)、照度传感器(604)、水循环装置(4)和投食机构(5)均与中央控制处理器(7)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网远程控制的智能鱼菜共生装置，其特征在于：所述鱼类养殖箱(1)和分流托盘(3)、分流托盘(3)和菜类种植箱(2)之间均为可拆卸连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于物联网远程控制的智能鱼菜共生装置，其特征在于：所述升降机构(601)包括电机、丝杠、螺旋套筒和导向套，所述丝杠与电机输出轴连接，所述丝杠与螺旋套筒螺纹配合，所述螺旋套筒的外部套设有导向套，所述导向套内侧设有轴向导槽，所述轴向导槽内插装有固设在所述螺旋套筒外表面的导块，所述电机和导向套均固定在鱼类养殖箱(1)的侧壁上，所述光源(602)、红外线传感器(603)和照度传感器(604)均安装在所述螺旋套筒上。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网远程控制的智能鱼菜共生装置，其特征在于：所述投食机构(5)整体呈L型，所述投食机构(5)的竖直部分为进料漏斗(501)，投食机构(5)的水平部分为圆筒出料端(502)，所述圆筒出料端(502)可拆卸地插装在鱼类养殖箱(1)的侧部，所述圆筒出料端(502)内铰接有绞龙(503)，所述绞龙(503)与固设在进料漏斗(501)底部的动力组件(504)齿轮传动连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网远程控制的智能鱼菜共生装置，其特征在于：所述分流托盘(3)的进液孔和回液孔之间设有挡板，所述挡板的中部开设有矩形孔，所述矩形孔处卡设有海绵块(8)。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网远程控制的智能鱼菜共生装置，其特征在于：所述鱼类养殖箱(1)内还设有供氧装置(9)、调温装置(10)和水质监测模块(11)，所述升降机构(601)的顶部还设有颜色传感器，所述供氧装置(9)、调温装置(10)、水质监测模块(11)和颜色传感器均与中央控制处理器(7)电连接。
7.根据权利要求4-6任意一项所述的一种基于物联网远程控制的智能鱼菜共生装置，其特征在于：所述分流托盘(3)内铺设有不锈钢滤网，所述不锈钢滤网到分流托盘(3)底部的距离为1～1.5cm，所述不锈钢滤网上铺设有多层陶粒。
8.根据权利要求4-6任意一项所述的一种基于物联网远程控制的智能鱼菜共生装置，其特征在于：所述鱼类养殖箱(1)的底部两侧设有滑道，所述滑道内安装有左右滑动的拉网，所述拉网位于水循环装置(4)和鱼类养殖箱(1)的底部之间。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112167168A (zh) * 2020-10-14 2021-01-05 芜湖晋诚农业科技股份有限公司 一种稻鳖生态养殖系统
CN113557905A (zh) * 2021-07-30 2021-10-29 福建省林业科学研究院 一种香榧智能栽培方法

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