CN214677167U - 一种智能水产养殖系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种智能水产养殖系统，包括智能船、饵料自动投放装置、水质监测装置、云平台、智能终端设备及供电单元。智能船包括船体、动力装置、定位模块、用于采集水生生物分布信息的超声波影像采集装置、处理器及通讯单元，处理器通信连接定位模块及超声波影像采集装置，并连接控制动力装置及饵料自动投放装置；水质监测装置，包括设置于船体上的水体收集装置及水质数据采集单元，水质数据采集单元通信连接处理器。本实用新型可实现精准化水质及水环境监测和移动式精准化投饵；水产养殖人员可远程实时监测水产养殖场环境信息，提升监管工作的及时性、准确性和有效性；可实现水产养殖的智能化生产管控和科学管理，提高产能。
Description
技术领域
本实用新型涉及水产养殖技术领域，特别是一种智能水产养殖系统。
背景技术
中国是世界上第一水产养殖大国，近年水产品总量整体保持增长趋势，且水产养殖向“提质增效、减量增收、绿色发展、富裕渔民”趋势发展。但目前我国水产养殖大多采用传统模式，养殖效率低下，多采用人工投喂，存在劳动强度大、投喂区域不适宜、对水体质量响应不快等问题，大大降低了水产品的生产效率；并且传统的水质监测主要由分布在水域中的各个固定监测点完成，这种由固定监测点组成的水质监测系统，每个监测点都是固定的，且体积庞大，因此每个监测点的监测范围都是有限的，如果要扩大监测的水域，需要安装很多的固定监测点；还有的水质监测是通过人工去采集水样进行监测，非常耗费时间和精力。
为了响应国家推动农业现代化和农业信息技术化的号召，加速推动我国的水产养殖业快速发展，伴随着科学技术的不断发展，物联网技术和信息技术等先进的科学技术被运用于水产养殖业，实现了水产养殖的智能自动化。但目前国内外智能水产养殖系统投放饵料及水质监测都是基于固定化装置，无法实现精准化监测和投饵，影响水产品的生产效率。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是克服现有技术的缺点，提供一种可实现精准化水质及水环境监测和移动式精准化投饵，提升监管工作的及时性、准确性和有效性，可实现水产养殖的智能化生产管控和科学管理，提高产能的智能水产养殖系统。
本实用新型采用如下技术方案：
一种智能水产养殖系统，包括有：
智能船，包括船体、用于驱动船体移动的动力装置、定位模块、用于采集水生生物分布信息的超声波影像采集装置、处理器及通讯单元，处理器通信连接定位模块及超声波影像采集装置，并连接控制动力装置；
饵料自动投放装置，处理器连接控制饵料自动投放装置投料；
水质监测装置，包括设置于船体上的水体收集装置及水质数据采集单元，水质数据采集单元通信连接处理器；
云平台，处理器通过通讯单元通信连接云平台；
智能终端设备，通信连接云平台；
供电单元，包括蓄电池及与蓄电池电连接的太阳能发电装置。
进一步地，所述水质数据采集单元包括PH传感器、荧光溶解氧传感器、浊度传感器、氨氮传感器、电导率传感器、余氯传感器、盐度传感器中的一种或多种。
进一步地，所述水体收集装置包括设置于船体上的水体收集舱及用于将相应水域的水抽吸至水体收集舱内的水泵和输水管。
进一步地，所述智能水产养殖系统还包括有用于对船体行驶的水域进行水体环境检测的水环境测探装置，设置于船体前部，包括温度传感器和光照传感器。
进一步地，所述太阳能发电装置包括有太阳能电池板，太阳能电池板贴附于船体表面。
进一步地，所述太阳能电池板采用柔性太阳能电池板。
进一步地，所述定位模块采用北斗定位模块、GPS定位模块、北斗/GPS双模定位模块中的一种。
进一步地，所述动力装置包括用于驱动船体船桨转动的双驱动电机，处理器连接控制双驱动电机运转。
进一步地，所述船体上设置有投饵孔，饵料自动投放装置通过投饵孔向水中投料。
进一步地，所述智能终端设备包括客户端及移动终端。
由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
第一，通过设置定位模块及超声波影像采集装置，可采集水生生物分布信息，从而根据水生生物分布信息进行投饵路径规划，并控制船体按规划路径移动，可实现自动、精准化投饵，满足严苛的水产养殖环境条件要求，减少不必要的损失，降低生产成本；
第二，设置有水质监测装置，通过水体收集装置进行水质采样，并通过水质数据采集单元实时采集水产养殖水质信息；同时通过水环境测探装置实时采集水体环境信息，可实时监测养殖环境信息，并根据监测结果，预警异常情况，以及时采取措施，降低损失；
第三，通过设置云平台及智能终端设备，并与处理器通信连接，水产养殖人员可远程实时监测水产养殖场环境信息，及时获取异常报警信息，并根据监测结果，远程控制相应设备，及时处理异常状况，减少不必要的时间浪费以及财产损失，方便灵活管理，可有效减轻养殖人员工作量，提升监管工作的及时性、准确性和有效性；
第四，通过设置太阳能发电装置，并以太阳能为主、蓄电池为辅为智能水产养殖系统供电，运行安全、绿色无污染、节能环保；同时，采用柔性太阳能电池板，重量轻、生产成本低、弱光响应好、高温特性好，结构柔性好，弯曲度大，外观新颖，可扩展电池板的铺设面积，增加转化率；
总之，本实用新型可实现精准化水质及水环境监测和移动式精准化投饵，实现水产养殖的智能化生产管控和科学管理，可提高产能；结构简单、易于实现，具有很强的实用性和可行性；可实现全自动控制，投放在水产养殖地点即可使用，可在无人干预的情况下作业，适用于规模化、集约化的水产养殖基地，发展前景广阔。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的智能船的立体结构图；
图2是本实用新型实施例1的智能水产养殖系统的电气控制原理框图。
图中：1.智能船，11.船体，111.投饵孔，12.动力装置，13.定位模块，14.超声波影像采集装置，15.处理器，16.通讯单元，2.饵料自动投放装置，3.水质监测装置，4.水环境探测装置，5.云平台，6.智能终端设备，61.客户端，62.移动终端，7.太阳能电池板。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。
实施例1
参照图1和图2，本实用新型的一种智能水产养殖系统，包括有智能船1、饵料自动投放装置2、水质监测装置3、水环境探测装置4、云平台5、智能终端设备6及供电单元。
智能船1，包括船体11、用于驱动船体11移动的动力装置12、定位模块13、用于采集水生生物分布信息的超声波影像采集装置14、处理器15及通讯单元16，处理器15通信连接定位模块13及超声波影像采集装置14，并连接控制动力装置12。动力装置12包括用于驱动船体11船桨转动的双驱动电机，处理器15连接控制双驱动电机运转。定位模块13采用北斗/GPS双模定位模块。超声波影像采集装置14采用现有技术。处理器15采用ARM处理器。通讯单元16采用GPRS模块。处理器15内置有蚁群算法及超声波图像分析算法，蚁群算法及超声波图像分析算法均采用现有技术。
饵料自动投放装置2采用自动投饵机，处理器15连接控制饵料自动投放装置2投料。船体11上设置有投饵孔111，饵料自动投放装置2通过投饵孔111向水中投料。自动投饵机结构采用现有技术。
水质监测装置3，包括设置于船体11上的水体收集装置及水质数据采集单元。水体收集装置包括设置于船体上的水体收集舱及用于将相应水域的水抽吸至水体收集舱内的水泵和输水管。水质数据采集单元包括PH传感器、荧光溶解氧传感器、浊度传感器、氨氮传感器、电导率传感器、余氯传感器、盐度传感器，水质数据采集单元的各传感器通信连接处理器15。
水环境测探装置4，用于对船体11行驶的水域进行水体环境检测，设置于船体11前部，包括温度传感器和光照传感器。
云平台5，处理器15通过通讯单元16通信连接云平台5。
智能终端设备6，通信连接云平台5，包括客户端61及移动终端62。客户端为计算机。移动终端为智能手机或平板电脑。
供电单元，包括蓄电池及与太阳能发电装置，太阳能发电装置电连接蓄电池并为蓄电池充电。太阳能发电装置包括有太阳能电池板7、太阳能控制器及逆变器，太阳能电池板7贴附于船体11表面。太阳能电池板7采用柔性太阳能电池板。
参照图1和图2，本实用新型的智能水产养殖系统自动投放饵料的工作原理是：处理器15结合定位模块13采集的位置信息，根据超声波影像采集装置14采集的超声波图像，利用超声波图像分析算法获得养殖池塘中鱼类的游动区域或虾类的栖息区域，并将这些区域画成圆面，取圆心为投饵路径规划点，然后利用蚁群算法计算投饵最短路径，并控制智能船1按照该路径移动，同时控制饵料自动投放装置2自动投饵，实现精准化投饵。
本实用新型的智能水产养殖系统对水质及水环境进行监测的工作原理是：通过水体收集装置的水泵将相应水域的水通过输水管抽吸至水体收集舱内，并通过水质数据采集单元的PH传感器、荧光溶解氧传感器、浊度传感器、氨氮传感器、电导率传感器、余氯传感器、盐度传感器分别对水体收集舱内收集的水样PH值、溶解氧、浊度、氨氮含量、电导率、余氯及盐度信息进行实时采集，并将采集的水质数据传输至处理器15。通过水环境测探装置4的温度传感器和光照传感器对水体环境的温度和光照信息进行实时采集，并将采集的水环境数据传输至处理器15。处理器15对检测得到的数据结果进行分析处理，并通过通讯单元16将结果反馈至云平台5，同时云平台5可将结果信息发送至客户端61及移动终端62。水产养殖人员可远程实时监测水产养殖场环境信息，及时获取异常报警信息，并根据监测结果，远程控制相应设备，及时处理异常状况。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：定位模块13采用GPS定位模块。通讯单元16采用5G模块。
上述仅为本实用新型的两个具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。
Claims (10)
1.一种智能水产养殖系统，其特征在于：包括有：
智能船，包括船体、用于驱动船体移动的动力装置、定位模块、用于采集水生生物分布信息的超声波影像采集装置、处理器及通讯单元，处理器通信连接定位模块及超声波影像采集装置，并连接控制动力装置；
饵料自动投放装置，处理器连接控制饵料自动投放装置投料；
水质监测装置，包括设置于船体上的水体收集装置及水质数据采集单元，水质数据采集单元通信连接处理器；
云平台，处理器通过通讯单元通信连接云平台；
智能终端设备，通信连接云平台；
供电单元，包括蓄电池及与蓄电池电连接的太阳能发电装置。
2.如权利要求1所述的一种智能水产养殖系统，其特征在于：所述水质数据采集单元包括PH传感器、荧光溶解氧传感器、浊度传感器、氨氮传感器、电导率传感器、余氯传感器、盐度传感器中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的一种智能水产养殖系统，其特征在于：所述水体收集装置包括设置于船体上的水体收集舱及用于将相应水域的水抽吸至水体收集舱内的水泵和输水管。
4.如权利要求1所述的一种智能水产养殖系统，其特征在于：还包括有用于对船体行驶的水域进行水体环境检测的水环境测探装置，设置于船体前部，包括温度传感器和光照传感器。
5.如权利要求1所述的一种智能水产养殖系统，其特征在于：所述太阳能发电装置包括有太阳能电池板，太阳能电池板贴附于船体表面。
6.如权利要求5所述的一种智能水产养殖系统，其特征在于：所述太阳能电池板采用柔性太阳能电池板。
7.如权利要求1所述的一种智能水产养殖系统，其特征在于：所述定位模块采用北斗定位模块、GPS定位模块、北斗/GPS双模定位模块中的一种。
8.如权利要求1所述的一种智能水产养殖系统，其特征在于：所述动力装置包括用于驱动船体船桨转动的双驱动电机，处理器连接控制双驱动电机运转。
9.如权利要求1所述的一种智能水产养殖系统，其特征在于：所述船体上设置有投饵孔，饵料自动投放装置通过投饵孔向水中投料。
10.如权利要求1所述的一种智能水产养殖系统，其特征在于：所述智能终端设备包括客户端及移动终端。
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