TWI345452B - Mobile surveillance and management systems for aquaculture ecology - Google Patents

Description

1345452 V ----------- . 100年03月29日修正替換頁 六、發明說明： ' % 【發明所屬之技術領域】 /本發_’水產養殖生態行動監控祕，屬於_種水產養殖 糸統之技術領域。 【先前技術】 現代科技突飛猛進，運用層面廣，使我們生活便利、舒適， 對於跨領域產業似乎較少結合翻，各賴幾乎針對武^、衛星、

及其他較具利益性方面做發展，而忽略了人類生活最基本農淹產 業。 μ 依漁業署統計[1]，全台養殖漁業所佔的面積約5萬多公頃， 口 4地區養_業區分為m、塩養殖、械水漁媪養殖及海面養 殖3大類，養殖漁戶數共有41，_餘戶，實際養殖總面積約為 58, 0〇〇公頃，年產值為256, 〇〇〇餘公嘲。 就以台灣的近海及養錄說，幾乎全靠人力監看、水車 控^、银食、量測及控制水質、水循環控制。漁民們全年無休不 管是下雨*、大太陽、甚至於賴天，俗語說的好：看天吃飯， 方法既辛苦又危險，如再遇天然轉漁民的生活將是苦不堪言、 血本無歸。 又依養殖漁業的現況，地下水嚴重抽取造成地層下陷[2]， 、致永遠無法恢復原貌，晨間溶氧量偏低，或者溫度過低有可能 造成魚類大量暴m定時職縣蚊，且面獻巡視不便； 業者對於卩1生魚種養殖失敗，也是目祕錢餘期所以存在之 問題。 5 1345452 V ------- k 100年03月29日修正替換頁 • 此外，目前養殖業者觀察魚類的大小（體長^體重)，採^ 網捕抓方式[5]，再依經驗判斷魚的大小，漁網捕抓方式容易傷害 到魚本身’且不能控制抓取魚的數i，一次可能抓取不下五隻， 從魚網解開後再放回，需要時間，甚至來不及解開就已經死亡， 取樣愈多次傷害就愈大。 行政院農業委員會表示[9]，近年來國内鰻魚養殖產業，除在 國際市場面臨中國大陸、日本與馬來西亞搶購鰻苗與競銷成緩之 _壓力外’在_更面雜會大眾聽業超限_水土資源之質疑。 ； 是知，地下水是地層之重要構成要素，也是自然界中環境構 成要素之- ’到處都有’取用經濟方便，水量水質也穩定而受到 大量的取用’因為土壤與水飽和度循環速紐，大量抽取地下水 極易導致地層下陷，—發生地層下陷現象，無法使已下沈的地平 線再上幵恢復為原來樣貌，台灣地區地層下陷總面積約達1 893 km2 ’相當於七個台北市，各地地層下陷情形如附件—所示；以前 鲁的養殖漁業常因需要大量用水而過度抽取地下水如第一圖所示 [7]，雖然有室内超高密度循環水養殖技術的研發[8]，利用使用 循環水養殖’以水處理的方式控制水體的水質，水處理的方式不 論疋水溫調控、PH _控、固體及溶解性廢物的去除或殺菌處理 良好的成效。但是整體而言，仍無法通盤解決前述 备 業技術問題。 6 1345452 ___ v 100年03月29曰修正替換頁 【發明内容】 • 有鑒於先前技術之問題，本發明者認為應有一種運用科技產 業，低成本的方式來解決，緣此設計一套「水產養殖生態行動監

控系統」，而解決前述之問題使用之技術手段，係將該水產養殖生 態行動監控系統，設計為包括一微控制器，設於水產養殖場域； s亥微控制器以訊號連接至少一組水產養殖場域之感測元件並獲 取該感測元件之訊號；以及訊號連接並控制至少一組水產養殖場 域之控制單元；以及-舰主機，連接—資料庫系統，且該饲服 主機並連接-監控設備；—第—射麟賴喊第二射頻通訊模 組，該第一射頻通訊模組與該微控制器訊號連接，且包括一發射 端以及-魏端；該第二射頻通鋪纟續糊服主機訊號連接， 且包括-發射端以及-接收端；且該第—射頻通訊模組發射端與 該第二射麵訊模組接㈣，以及該第二射親賴組發射端與 該第-射頻通訊模組接收端形成訊號發收之對應關係；藉此，將 水產養殖場域之設備之_或雜職傳辭職控㈣至該飼 服主機，且雜控湘亦可啸制各㈣元件進行操作。 本發明之「水產養殖生態行動監控系統」，她於先前技術 最大不同的是低成本化，養殖t者能普遍使㈣科技技術 業水準，有幾項優點如下： 座 1.=切地類資料庫系統，不需要靠經驗就能降低齡損的風 2. 查詢魚種資料方便，衡量適合養殖的種類 3. 觀察記錄並找出影響魚類生長數據。 7 1345452 v ' 100年03月29日修正替換頁 4. 可以透過電腦自由設定監控參數。 % 5. 可以自動或手動方式透過遠端控制。 6·自動捕抓魚類及衡量數量與成長速度。 7·自動無線警告養殖池的異常狀況。 8·管理人員能隨時隨地藉由行動通訊及網際網路掌握養殖池的狀 況。 9.也可監控水資源之飲用水的監控與生態發展。 9 【實施方式】 以下藉由圖式之辅助，說明本發明之内容、特色以及實施例，俾 使貴審查人員對於本發明有更進一步之瞭解。 請參閱第二圖與第三圖以及附件九所示，本發明係關於一種水 產養殖生態行動監控系統，包括： 一微控制器(1): 設於水產養殖場域，該微控制器(1)以訊號連接至少一組水產養 • 殖場域之感測元件(11) ’並獲取該感測元件(11)之訊號；以及訊號 連接並控制至少一組水產養殖場域之控制單元(12)，且該微控制器 ⑴連接一液晶顯示面板(12D)以便於觀察感測元件(11)及各項控 制單元(12)之狀態而利於檢修。且該液晶顯示面板(12D)提供各項 檢測項目之畫面，檢測速度快。該水產養殖場域之感測元件(11) 之定義’係可以提供養殖場域生態或環境之偵測之設備，包括但 不限於一溫度感測器(11A)、一 PH值感測器(11B)、一濁度感測器 (11C)、一含氧量感測器(11D)、一重量感測器(HE)等。而該控制 單元(12)之定義，係可作為直接或間接對於養殖生態良性輔助之設 8 1345452 v *-~~~--- • 100年03月29日修正替換頁 •備’包括但不限於水車（12A)、定置錯系統（12B)、捕捉箱秤重系 統（12C)、水溫保持系統（12F)等。 一伺服主機(2): 該伺服主機(2)之主系統扮演著傳送及自動化動作，當感測值跟 所叹疋值有差異會去啟動周圍相對應的裝置，並且把感測到的數 據傳給行動端’讓朗者隨時可以知道目前水質、溫度、PH等的 數據’且為了供制題’可以制太陽能來供應電源，讓使用者 籲可不必考慮到用電量的問題。又，該伺服主機⑺連接一資料庫系 統(21)，該資料庫系統(21)建立内建之魚種資料，選自於魚種名稱、 魚圖識別、叙學名、適合各魚種生態環境之數據資料。且該饲 服主機(2)並連接-監控設備(22)，該監控設備(22)可以為一種網路 聯繫之遠端監控主機(22八）。該遠端監控主機(Μ)可以設有lcd 視窗顯示各區域[5]，依管理者需要_，進人畫面之後，顯示的 是各感測元件(11)所制到的數據，而這些數據是由饲服主機(2) 籲端發送的。透過網際網路無線轉有線，有線轉無線，在哪都能得 到第一手訊息。[6] 本發明可以利用遠端無線控制智慧型自動化與漁業養殖跨領域 結合，以視窗軟體控制介面可有效監控養殖狀況，把一些影響魚 類成長數據控制在-範圍值内，當數據超出警戒值，能以餘方 式警告管理人與顿行動端巡縣理人，立即監減理情形，防 止魚群大量暴繁又可替代耗損過多的人力資源，有別於以前養殖 時必須花費大量人力及勞力，_時巡視養殖池之㈣，可節省 成本，提高漁獲量及品質。可即時提取環境監控之資料，不同於 9 1345452 * 〗00年03月29日修正替換頁 •以“要每隔—段财再去收取環境監控之資料^監控端部分， 要使用pc來監控’在螢幕上顯示各種感測元件⑴)感測到的數 可物之開關裝置設定等畫面，透過簡易的操作晝面，讓管 ^員及使用者，能夠很輕易的管理各式各樣裝置。未來可能在遠 端现控方面’制Intemet，輸九_嫂，即可制賴監控主機 (22A)。為了安全性方_考量，遠端控·使用者，必要輸入使 用者原先設定的密碼，才能夠登入並且控制該遠端監控主機 •()且入後遠知監控主機(22A)的螢幕上，就會出現監控端控 制程式的畫面。該監控設備(22)亦可以一行動監控器(22b)，也可 以提供使用者在行動監控器(22B)上控制監控中的電腦，做遠端監 控的動作。該行動監控器(22B)為使用者隨身攜帶，可視使用者覺 得漁塩有異的話來更改開關動作，也可透過此裝置觀察到測試點 所有的感繼，設計造雜便且輕小，例如要纽水車(12綱啟 關閉、水溫保持系統_等或是如第二圖所示之氧氣機(12G)的開 春啟等’也可透過此裝置來動作，讓使用者離開伺服主機⑺時也能 觀看到最新的訊息。遠端之行動監控器(22B)使用一般9伏特電壓 電池’拆褒方便、行動方便，顯示數據由視窗軟體控制介面輸出， 可使養殖人員隨時隨地觀測到養殖地區的各種資料，行動端介面 圖如附件三所示，由主畫面(A點區域，B點區域)選擇顯示欲觀測 之資料。本發明採用2點區域來觀察。附件三為開機行動端畫面。 螢幕-開始便會顯是主晝面(分別顯示A點區域與B點區域），使 用UP和Down鍵可游標上下移動，選定所欲監控之區域後，再按 下Enter鍵便可進入該區的監控畫面，選項12 3可用旁邊按紐來 1345452 « r - 4 100年03月29日修正替換頁 . 控制^選到3監控Β點區域就會如下附件四和附件五所示，一 樣顯示B點區域所有監視的數據出來，有水溫、濁度、pH值、含 氧量等，同時伺服主機(2)(配合第二圖)所示也是一樣的數據。 另外，該伺服主機(2)亦可以連接副系統，該副系統包括但不限 於一水溫難系統(23)或是氧氣調控系統(24)，當制青況發生例如 寒机來時，可以提供去開啟相對應裝置的水溫保持系統(12F)，使 …群生4在最適當水溫下，氧氣不足時，可開啟氧氣機(〗2G)幫忙 •，送氧氣，使水中氧氣充足，傲食系統(25)則視使用者設定時間或 是親自去開啟執行。在傲食方面，可採用定時和手動2種操作系 統，漁民可隨著自己意願去設定餵食機的時間，也可直接操作。 請參閱附件二所示’為餵食機的外型：藍色部分為馬達，綠色部 刀為飼料，頁色部份為飼料出口處當上面旋轉時，缺口部位，只 要黑色跟黃色出口重疊就會有飼料掉落，#旋轉過去沒重疊時則 關閉飼料。請參_件六所示，當選擇周邊裝置内水車控制，則 • 能清楚的知道水車(12A)目前的狀態，開(ON)或是關(OFF)同時在 此時使用者也可按Enter鍵來自動開啟或關閉水車(12A)，不用在 走到總電源旁邊去啟動跟關閉。請參閱附件七所示，相對的在周 邊裝置内的餵食裝置、水溫加熱器，也都可經此裝置來控制它的 開啟(ON)跟關閉(OFF)。 一第一射頻通訊模組(3)與第二射頻通訊模組(4): 該第-射頻通訊模組⑶與該微控制器⑴連接，且包括—發射端(31) 以及-接收端(32)，該第二射頻通訊模組(4)與該舰主機⑵訊號 連接’且包括-發射端(41)以及-接收端(42)。且該發射端(31)與 1345452 > — ------ 100年03月29日修正替換頁 該接收端(42) ’以及該發射端(41)與該接收端(32)形成訊號發收之 對應關係，藉此將水產養殖場域之設備之動態或靜態訊號，由該 微控制器⑴至該伺服主機⑵。 特別值得敘述的是： 該溫度感測器(11A): «•月參閱弟一圖所示，可以由溫度感測元件感測到漁塩内溫度， 由於感測元件訊號過於微弱故需再經過差動放大器和電壓放大器 • 將之物理訊號放大，最後再經由ADC(類比數位轉換器)將物理訊 號轉變成數位訊號，經由微控制器(1)將轉變後的數位訊號通過一 第一射頻通訊模組(3)與一第二射頻通訊模組(4)之訊號聯繫，傳送 給該伺服主機(2)。加入溫度感測元件主要在於可隨時監視該區域 水溫的變化，並控制附近水溫的溫度，以利於養殖的魚群生活在 最適當的水溫下，這樣存活率就會變高。 該PH值感測器(11B): _ 請參閱第五圖所示，由pH計元件測量到漁塭内ph值之訊號， 由於該訊號大小變化過於微弱故需再經過差動放大器和電壓放大 器將之物理訊號放大，再經由類比數位轉換器（ADC)將訊號轉變 成數位訊號，經由微控制器(1)將轉變後的數位訊號通過一第一射 頻通訊模組(3)與一第二射頻通訊模組(4)之訊號聯繫，傳送給該伺 服主機(2)。在系統中此該PH值感測器(iiB)主要是感測所放置該 點區域的酸鹼值’觀察有沒有超過魚群生存的範圍。（分0-14，大 於7為鹼’小於7為酸，雨水為5) 12 1345452 • 100年03月29日修正替換頁 該濁度感測器(11C): 請參閱第六圖所示，由發光元件與受光元件(此處為光敏電阻） 以測量到漁媪内放置之成組的發光元件與受光元件因水質之透光 度，因透光度的改變始得受統件的電難也會跟著改變由於 該電壓值大小變化過於微弱故需再經過放大器將訊號放大，再經 由類比數位轉換器(ADC)將訊號轉變成數位訊號，經由微控制器(1) 將轉變後的數位訊號通過一第一射頻通訊模組(3)與一第二射頻 •通訊模，组⑷之訊號聯繫，傳送給該舰主機⑵。以水源來說濁度 太高自來水公司就得加藥量去控制，使得水變清，而如果此時又 把這些水加入養殖場，對魚群會不好，對食飲更為不好(因添加的 藥是有含氣氣）。濁度低表淨水佳，目前飲用水為2度下，用戶自 來水1度下，而魚群也一樣是有一定的範圍的。特別值得一提的 是，如附件八所示，配合第二圖所示，該濁度感測器(11C)係本發 明所设計，主要設計目的是方便感測數據的傳送及節省成本。在 • 濁度感測之這部分，本發明以發光元件跟受光元件來偵測水中的 濁度’在綠色部分為發光元件發射光，受光元件接收光源，判別 光源的大小表示水中濁度的改變，本發明將其區分幾個部份，即 清楚、尚可、混濁等，在水中的濁度數據會經訊號線把所感測的 光源大小經過轉換器變成使用者所能判別的訊號，經由微控制器 (1)和傳送模組傳給電腦視窗介面，這樣就可知目前水底的濁度 了 ° 該含氧量感測器(11D): 13 1345452 t 1 = 100年03月29日修正替換頁 請參閱第七圖所示，由含氧感測計元件測量淖 . 度，因數值變化不大故加上差動放大器將其訊號放大，再接上電 壓放大器將電壓值放大使得數值間的差距更明顯，再經由(類 比數位轉換器)將電壓訊號轉變成數位訊號，經由微控制器(1)將轉 變後的數位訊號通過一第一射頻通訊模組(3)與一第二射頻通訊模 組(4)之訊號聯繫’傳送給該伺服主機(2)。 水中的含氧量對,#、群是相當重要的’錢跟水巾都—樣，氧氣 φ都佔第二，水中的氧氣對於魚群就跟人類需要氧氣一樣，缺氧存 活率就會變低，所以本發明對此裝置含氧感測隨時監視水中含 氧，如缺氧則開啟水車(12A)，這是避免漁民不知道水中含氧多 少，而時時開啟水車(12A)，在另-方面也會有氧氣機來避免魚群 缺氧太大而氧氣供應不足死亡，漁民也可開啟氧氣機此為第二道 防線。 該重量感測器(11E): • 請參閱第八圖所示，由重量感測元件測量到捉捕箱靜止後所量 測到的重量數值之訊號，經由惠斯登電橋使數值更穩定精確，由 於該數值大小變化過於微小故需再經過差動放大器和電壓放大器 將之物理訊號放大，再經由類比數位轉換器（ADC)將訊號轉變成 數位訊號，經由微控制器（1)將轉變後的數位訊號通過一第一射頻 通訊模組⑶與一第二射頻通訊模組⑷之訊號聯繫，傳送給該饲服 主機⑵。在捕魚箱方面會先以無魚的箱子重量跟_魚的重量相 減而得知魚的重量’此設計是對於可方便漁民不用親自下水去抓 魚也可知道魚生長的狀態。 1345452 100年03月29日修正替換頁 由附件九所示觀之，本發明整體系統由上而下平面圖，在正中 央為整套系統的主體’四周會放置所要彳貞測的感測元件⑴），例 如PH值、水溫、濁度等感測裳置，並包含水車捕魚裂置在架構 旁為進水裝置、排水裝置、H食裝置、氧賴，整體傳送接收都 以無線來控制’以便利漁民各項作業，在—些細微部份(各種感測 器）是以太陽能板轉換’直接供電’此功能使漁民不用考慮到這些 小地方供電的方式。請參閱第十一圖與第十二圖所示，由伺服器 傳來啟動水溫裝置彳g號，加溫裝置會開啟一段時間，等溫度到達 漁民想要的溫度時就會關閉’接著開啟水溫進水裝置（電磁閥開 啟），這邊本發明用電磁閥來操作開啟跟關閉，這樣一方面可控制 流量也可控制水位的高低。反之當水溫過高本發明採用降溫系 統，倒入冷水裝置來降低水溫，在此操作方面也可經由行動端來 啟動跟關閉。 配合第二圖所示，當前述之水質之PH值、濁度、溶氧量、溫 度超出標準值[3][4]，微控制器(1)會馬上啟動各種因應之控制單2 (12) ’例如水循環系統(12E)、水車(12A)、水溫保持系統(i2F)，: 數據回到標準值内，自動關閉各控制單元(12);溶氧量方面：數據 相差過多時，以一甲面積來說，微控制器(1)會將水車 動，如些微差距，水車(12A)只啟動較少台，也可以手動方式選擇 啟動或關閉水車(UA)數量及位置；溫度方面：如水溫過低時、另 外配合第十圖所示U環水池内啟動水溫保持系統(阳，水 溫控制是因應-些高價位魚群’因—些特定魚種會因水溫差的改 15 1345452 ' 100年03月29日修正替換頁 •變而死亡，所以本發明設有水溫保持系統(12F)，在某-特定區域 會加裝水溫監控系統’如果遇到一些寒流或是天氣改變太大，會 去啟動水溫加溫系統，使水溫回復到該種魚的適當水溫，在水池 四周加震感測器，當同時超過或是低於預設值都開啟此裝置。微 微加溫後雜注入魚池内，即可保持漁池維持在適當的溫度；反 之度過问％ ’也有降溫系統來對應使用。至於該水循環系統(卿 之目的是要避免水中含氧量及一些水都在固定地方流動因此本 鲁發明可以簡單水循環來控制水流動方向，不但使水源有在流動也 可控制它流量多寡。 本發明之資料庫系統(21)由四個資料庫所組成，分別為一 a 點區域記錄資料庫和-B點區域紀錄資料庫(2ia)、—魚種資料庫 (21B)、-使用者資料庫(21〇，和一重量紀錄資料庫⑵d)。

該A點區域記錄和B點區域紀錄資料庫(2ia)係建構兩點區域 進行模擬監測(A點區域和B點區域)，主要作用在於將記錄經由微 控制器⑴將轉變後的數位訊號通過—第—射頻通訊模組⑶與一第 二射頻通訊模_之訊號聯繫，傳送給該伺服域(2)之資料，方 便養殖人員查詢舊時資訊了解當時情況。該A點區域記錄和B點 區域紀錄資賊_内之記錄資料分別為日期(為當時記錄資料 之曰期）、時間(為當時記錄資料之時間）、區域(為當時記錄資料所 在之區域）、溫度(為當時記錄資料所在區域之溫度）、濁度(為告時 記錄資料所在區域之濁度)、PH值(為當時記錄資料所在區域之田ρκ 值），含氧量(為當時記錄資料所在區域之含氧量）。可利用日期條 1345452 - , 〗00年03月29日修正替換頁 •件財雜域(如A腿域與B點_搜尋 便利漁民查詢舊有資料，探封當時之環境資料。 該魚種資料庫⑽)為内建之魚種資料庫，内含各魚種適合生 長之溫度、濁度…等環境因素，避免養殖業者養殖不熟悉魚種時 因外在環境因素所造成的損失。包含魚種(該魚種之英文學名）、溫 度(該魚種合適之溫度環境）、濁度(該魚種合適之濁度環境卜所 值(該魚種合適之PH值環境)四個攔位資料，可由魚種資料設定查 籲4畫面上之内建魚種細選擇執行查詢後可得到各魚種基本資 料。 ' 該使用者資料庫(21C)係提供使用者可在登入晝面新增使用 者，方可登入監控畫面。所有新增過後的使用者資料都會存到該 使用者資料庫(21C)中，下次直接輸入帳號密碼便可以登入系統。 :¾使用者帳號重復，則糸統會告知使用者所輸入之資料已存在， 請重新設定帳號。ID(此為使用者欲設定之登入帳號），Passw〇rd(此 為系統亂數取出之四位數登入密碼）。又，ID為個人識別代號，長 度為四位數的英文或數字所組成，而passw〇rd為使用者輸入識別 代號後系統給予使用者之四位數之數字密碼，各識別代號與密碼 皆不會重複。 該重量記錄資料庫(21D)為儲存由微控制⑴器經過射頻通訊 模組傳送到伺服主機上的重量量測資料，系統預設七天為一週期 測量一次，所有量測值均會儲存於此資料庫中，方便養殖人員查 詢之用。曰期(為量測當曰之曰期）、重量(為當曰量測之重量數據）， 17 1345452 100年03月29日修正替換頁 ， 搭配第十七圖畫面選擇重量資料便可以查看到各季之重量曲線， 對於各季重量差別可更清楚的表示，方便漁民觀看重量資料。 請參閱第九圖所示，本發明之微控制器可以連接一衛星定位 系統(GPS)(13)，是為了更方便找到整組裝置所放置的位置，因放 置地點可能在漁塭，或是一些大地方的養殖區，為了確保系統的 所在地點，並能精準的找到它，可透過此裝置找到定位的地點， 這樣可使得漁民不用考慮放到那裡而不知如何找起。在定位地點 鲁 了透過微控制器(1)找到東經北緯兩正確定點，另用微控制器(1)， 結合該衛星定位系統(GPS)(13)在監視系統方面也會顯示出此位 置。由該衛星定位系統(GPS)(13)接收到的經緯度，經微控制器 (l)RX腳讀到這些數值，經液晶(LCD)顯示面板(12D)顯示出目前 的東經跟北緯的度數。之後經該第一射頻通訊模組⑶與一第二射 頻通訊模組(4)之峨聯繫，傳送給服域⑵，_腦視窗軟 體監控介面顯示在視窗上。加裳該衛星定位系統(Gps)⑽的目地 #是方便漁民放置及便利找到定點，這樣能使他們不會因為不知地 點而遺失，並且會搭配感測器，可觀察到該定點的一些水溫、濁 度、PH值等只要漁民想換地點隨時都可以找到該裝置放置地點， 也可精確可知附近水域的狀況。 本發明之微控制器⑴連接有一捕捉箱秤重系統(i2c)，該捕捉 箱秤重系統(12C)係設與捕捉箱連接，於捕捉箱使用光敏電阻，收 到感測數值有大幅度變動時，捕捉箱上升，等待捕捉箱秤重系統 (12C)讀取養殖魚之重量經由該第一射頻通訊模組⑶盘一第二射 頻通訊模_之訊觸繫，傳送給_服域(2卜彳销服主_ 1345452

V I 、 100年03月29日修正替換頁 • 收到感測數據後，啟動開門將養殖魚放回，一切皆為自動化運作， 捕捉箱皆為可活動式，隨業者放置想量測的地點。 請參閱第十三圖所示。登入使用者之後會進入到監視晝面， 由此畫面可以即時得知養殖池中有關於A、B兩區域的溫度、濁 度、PH殖及含氧量之數值。系統一開始設定為自動化運作，意及 以系統内奴之鮮值做為判斷依據去欺是關啟或關閉各項 應用设備(此鮮值設定頁面為第十四圖），欲設定標準值可由按下 鲁5史疋數值來轉換頁面。畫面上各硬體設備皆可使用手動來控制， 按下該設備之開啟按鍵便可啟動該裝置，按下關閉便可以停止其 裝置之動作，如欲再回復其自祕狀態，只要再按下該設備之自 動化按鍵便可切換回自動化狀態。 按下查詢資料則可開啟記錄資料查詢，查詢舊時之監測數 值，如溫度、濁度...等，END鍵則可關閉水產養殖生態行動監控 系統。3.2各控制器啟動之數值依據介面養殖池生態參數設定介面 籲功能在於可設定各感測器之上限及下限，依據魚種不同(可至备種 資锻定查詢介面找尋參考數值，如第十五圖），或者由管理者自 行設定其要求，初始化是指回復原本一開始介面内建設定 數值，此數值為普遍魚種之生長環境。 ^養殖齡態參數設定晝面上設置有各_元件紐之標準設 定值’在自動化狀態下，此標準值做為是否開啟或關閉其對應之 硬體設備之用，若監測到之數值高出標準值之最高數值那其硬體 設舰會被啟動，直到回復到標準值之最高數值與最健值之 間。若不清楚該魚種最適合之生長環境可按下魚種資料查詢(如第 19 1345452 _ 100年03月29日修正替換頁 : 十五圖），知道合適環境參數之後可開始設定該魚種之標準生長環 境參數，設定完成後按下設定鍵，再按下回監視畫面，回到系統 之監控晝面，便可讓自動化狀態下之設備照標準值來動作，如按 下初始化，全部感測數值之標準值便會回復到亞熱帶魚種之普遍 生長環境參數。 有關魚種資料查詢圖，本發明可以提供魚種資料設定查詢介 面，可輸入想查詢之魚種，按執行查詢之後，介面上會顯示魚種 • 的英文學名及適合生長的環境數據，還有魚種圖片展示。查詢完 之後可至養殖池生態參數設定介面設定各項標準預設值。如第十 五圖所示。 魚種資料查詢晝面可查詢預設之資料庫内的魚種資料與適合 之生長環i兄，先選擇魚種名稱再按下執行查詢，畫面上便會顯示 該種魚類的學名及其合適生長的溫度與濁度...等細資料。按下 回魚種資料設定可回到養殖池生態參數設定，可將在魚種資料查 鲁詢頁麟細狀該魚録適合的生長魏做為鮮值設定時之 參考’減少S不熟_魚種所造成的魚群死亡。此考慮是為了一 些經驗不足或疋剛嘗試養新的魚種可供他們參考的數據，這樣可 減少魚群的死亡和漁民所下的成本高低。 請參閱第十六圖所示，有關該感測組資料記錄查詢圖，若要 查詢記錄資料只要進人記錄資料查詢介面輪人其日期、區域，再 k擇執行一《旬貝j 面上便會顯示當天所有感測數值的記錄資 料，資料包括溫度、濁度、PH值、含氧量等。 20 1345452 100年03月29日修正替換頁 進入到資料查詢畫面之後可輸人欲查詢之— 再選擇其區域(A 域❹點區域），按下執行查詢，畫面上便會 顯示出該天該點之區域所有的感測數值，如要回到監視畫面只^ 按下回監視畫面即可，若要觀看資個表只要按^驗畫 面’便可切換到該畫面。

資料圖表畫_可使频人貞透酬表更清楚了解到整季養 殖魚成長之情形’顯示相同魚顧天氣_而影響其成長速度， 第十七圖上之數據是純麟_之平均漁獲重量。第十八圖為 溫度折線·四季，表春、夏、秋、冬水_溫度。 β資料圖表可選定重量或溫度進行查詢，如第十七圖，選定重 量按下確定鍵’晝面讀會纽該年度養殖魚之每特均重量及 斜平均4量’若當季比該年平均重量錢_麵異常，可去 探时是否為外在因素或人為設定上的問題。

資料圖表可較重量或溫度進行錢，如第十八圖，選定溫 度按下叙鍵’畫面上便會出觀年度養殖魚之每季平均溫度及 該年平均溫度’可探討#季比料平均溫度高絲時對養殖魚所 造成的影響，如重量是否會因溫度而有所變化。 ▲本發明之水產養殖生態行動監控纽可以取代雜人力不足 看守’可節省成本，且不f制處奔波，在電腦主機 =則就可立峨察控制。加上遠端接收裝置可以使養殖人員不 ^電腦主機螢幕前缝㈣了鱗龜^狀態，當遠端有異常 時，會自動傳訊警告使財，立即告知目前漁媪狀況。 “上所述’本發明確實符合產業彻性，且未於中請前見於 J345452 100年03月29日修正替換頁 叫物或a開細，縣為絲所知悉，且具有丄顯而易矣，7^ ' 合可專利之要件’表依法提出專利申請。 准上述所陳’為本發明產業上一較佳實施例，舉凡依本發明 申請專利翻所叙解變化，皆屬本_求標的之範#。 參考資料： [1]、www.fa.gov.tw/chn/statistics_price/year_book/2006c/95tabl2.pdf • [2] ' water.tku.edu.tw/sub91/frm_gov/tainan0l.htm [3] 、www.miobuffer.com.tw/frnn/199401/18.htm。璟誼製藥 [4] ' fish.org.tw/chinese/magazine/magazine2/magazine-105a.htm [5] 、 ecaaser3 .ecaa.ntu.edu.tw/weifang/eel/%BEi % B4 %DE% A6% DB % BO %CA%A4%C6 .htm#idx4 [6] ' http://140.112.190.183/groundwater5.php [7] ' http://www.coa.gov.tw/view.php?catid=13209&print=l

[8] ' agriauto.bime.ntu.edu.tw/Result/fish 15.htm [9] ' http://www.miobuffer.coni.tw/fnm/199710/15.htni 22 1345452 【附件】 附件一係地層下陷區域圖 100 年 〇3 月 29 日修正替換頁

附件一係本發明之傲食機的外型示意圖 附件三係本發明之行動端介面顯示圖 附件四係本發明監控B點區域示意圖 附件五係本發明監控B點區域示意圖 附件六係本發明水車控制圖 附件七係本發明周邊裝置監視系統圖 附件八係本發明之濁度計設計示意圖 附件九係本發明行動監視平台平面圖 /圖式簡單說明】 第一圖係養殖池地下水用水量示意表圖 第二圖係本發明之水產養殖生態行動監控系統圖 第二圖係本發明之触域倾鮮m跟行 第四圖係本發作下溫度感廳流程方_ ^意圖 第五圖係本發明操作下PH值感測器流程方塊圖 第六圖係本發簡作下濁度感·流程方塊圖 ^七圖係本發明操作下之含氧量感測器流程方塊圖 第八圖係本發簡作下重量感湘流程方塊圖 第九圖係本發明操作下GPS流程方塊圖 第十圖係本發鴨作下水溫控概程方塊圖 第十-圖係本發明操作下進水裝置方塊圖 第十一圖係本發明操作下水溫控制示意圖 23

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1345452 第十三圖係本發明操作下之水產養殖生態行動監控晝面示思圖 第十四_本發_作下各控啟動之數值猶介面示意圖 第十五圖係本發明操作下之魚種資料查詢圖 第十六圖感本發明測組資料記錄查詢圖 第十七圖係本發明操作下重量折線示意圖 第十八圖係本發明操作下溫度折線示意圖 【主要元件符號說明】 (I) .微控制器 (II) .感測元件 (IIA) .溫度感測器 (IIB) .PH值感測器 (IIC) .濁度感測器 (IID) .含氧量感測器 (IIE) .重量感測器 (12).控制單元 # (12A)冰車 (12B).定置錨系統 (12C).捕捉箱秤重系統 (12D).液晶顯示面板 (12E).水循環系統 (12F) ·水溫保持系統 (12G).氧氣機 (13).衛星定位系統(GPS) 24 1345452 - * 100年03月29日修正替換頁 钃 I . - : (2).伺服主機 * (21).資料庫系統 (21A). A點區域記錄和B點區域紀錄資料庫 (21B)·魚種資料庫 (21C).使用者資料庫 (21D).重量紀錄資料庫 (22) .監控設備 φ (22A).遠端監控主機 (22B).行動監控器 (23) .水溫調控系統 (24) .氧氣調控系統 (25) .餵食系統 (3) .第一射頻通訊模組 (31).發射端 I (32).接收端 (4) .第二射頻通訊模組 (41).發射端 (42).接收端 25

Claims (1)

1345452 __ 100年03月29日修正替換頁 磉 * 七、申請專利範圍： • r 一種水產養殖生態行動監控系統，包括： 一微控制器： 設於水產養殖場域；該微控制器以訊號連接至少一組水產養 殖場域之感測元件，並獲取該感測元件之訊號；以及訊號連 接並控制至少一組水產養殖場域之控制單元；且該微控制器 連接有一捕捉箱秤重系統，該捕捉箱秤重系統係設與捕捉箱 φ 連接’於捕捉箱設一光敏電阻，以令收到感測數值有大幅度 變動時，捕捉箱上升； 一第一射頻通訊模組與第二射頻通訊模組： 該第一射頻通訊模組與該微控制器訊號連接，且包括一發射 端以及一接收端；該第二射頻通訊模組與該伺服主機訊號連 接，且包括一發射端以及一接收端；且該第一射頻通訊模組 發射端與該第二射頻通訊模組接收端，以及該第二射頻通訊 模組發射端與該第一射頻通訊模組接收端形成訊號發收之對 _ 應關係； 一伺服主機： 連接一資料庫系統，該資料庫系統由四個資料庫所組成，分 別為一 A點區域記錄資料庫和一 B點區域紀錄資料庫、一魚 種資料庫、一使用者資料庫，和一重量紀錄資料庫，其中： 該A點區域記錄和B點區域紀錄資料庫係建構兩點區域 進行模擬監測(A點區域和B點區域)，藉將記錄經由微控制器 將轉變後的數位訊號通過-第一射頻通訊模組與一第二射頻 26 1345452 100年03月29日修正替換頁 通訊模組之減聯繫，傳秘軸服主機之資料； 該魚種資料庫為内建之魚種資料庫，内含各魚種適合生 長之環境因素資料； 該使用者資料庫係提供使用者可在登入畫面新增使用者 者’方可登入監控畫面； 該重量記錄資料庫為儲存由微控制器經過射頻通訊模組 傳送到飼服主機上的重量量測資料； 且該捕捉箱秤重系統讀取養殖魚之重量經由該第一射頻 通訊模組與-第二射頻通訊模組之訊號聯繫傳送給該飼服 主機，待飼服主機收到感測數據後，啟動開門將養殖魚放回； 藉此將水產養殖場域之設備之動態或靜態訊號傳遞予 該微控制器至該伺服主機，且該為控制器亦可對所控制之各 控制元件進行操作。 2. 如申請專利範圍！項所述之水產養殖生態行動監控系統，其特 徵在於該微控制器連接一液晶顯示面板。 3. 如申請專利_丨撕述之水產養殖生態行動監㈣統，硕 ，在於_測元件選自於溫度感測器、所值感測器、濁度感測 益、含氧量感測器、一重量感測器之群組，其中之一。 《如申請專利範圍！項所述之水產養殖生態行動監控系統，其特 徵在於該控制單元選自於水車' 定置錫系統、水循環系統、水 溫保持系統、氧氣機之群組，其中之一。 5.如申請專利細1·述之水產養殖生態行動監控系統，其特徵 在於該監控設備為一種網路聯繫之遠端監控主機。 27 1345452 • 伽相月29日修正替換頁 ; 6.如申請專利範圍1項所述之水產養殖生態行動 在於該監控設備為一行動監控器。 7. 如申請專利範圍1項所述之水產養殖生態行動監控系統，其特徵 在於該伺服主機連接一水溫調控系統。 8. 如申請糊綱1項所述之水產倾生態行紐控系統，其特徵 在於該伺服主機連接一氧氣調控系統。 9如申請專利範圍！項所述之水產養殖生態行動監控系統，其特 φ 徵在於賴控制器連接一衛星定位系統(GPS),且該衛星定位系 統(GPS)設置於水產養殖場域。

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