TWI391092B - 雲端綠能漁夫系統 - Google Patents

Description

雲端綠能漁夫系統

本發明係關於遠端監控之技術領域，尤指一種雲端綠能漁夫系統。

現代電子科技突飛猛進，運用層面普及每一層面，使我們生活便利、舒適。同時也開始與其他產業結合，以提供更多的應用，例如電子科技與醫療儀器結合，可提供更準確的心跳、血壓量測儀器。然而，電子科技在與其他產業結合，往往忽略了人類生活最基本農漁產業。

台灣地區養殖漁業區分為淡水漁塭養殖、鹹水漁塭養殖及海面養殖3大類。就以台灣的近海及養殖漁業來說，幾乎全靠人力監看、水車控制、餵食、量測及控制水質、水循環控制。魚民們全年無休不管是下雨天、大太陽、甚至於颱風天，均需投注心力以照顧魚塭。此種養殖方法既辛苦又危險，如再遇天然災害，漁民的生活將是苦不堪言、血本無歸。又，晨間魚塭溶氧量偏低，或者中午溫度過低，又或魚塭養殖密度過高，有可能造成魚類大量暴斃。因此養殖業者往往需要日夜定時巡視魚塭狀況，以免造成損失，由於魚塭面積大且往往位於偏遠地區，導致養殖業者巡視不便，也徒增許多許多困擾，因而許多年輕人不願從事魚塭養殖工作，產生經驗傳承的斷層之問題。

此外，目前養殖業者觀察魚類的大小(體長、體重)時，採取漁網捕抓方式，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量，一次可能抓取不下五隻，從魚網解開後再放回，需要時問，甚至來不及解開就已經死亡，取樣愈多次傷害就愈大。因此習知魚塭養殖仍有改善空間。

本發明之主要目的係在提供一種雲端綠能漁夫系統，其係一全新架構以使養殖業者隨時隨地可透過網際網路設施進行雲端管理水質監控系統及養殖系統設施，並利用綠能設施提供非燃燒性電力輔助養殖產業之用電。

依據本發明之一特色，本發明提出一種雲端綠能漁夫系統，包括至少一個感測器、一影像擷取裝置、至少一周邊裝置、及一控制裝置。該至少一個感測器係設置於一養殖魚塭中，以監控該養殖魚塭的水質條件。該影像擷取裝置係設置於該養殖魚塭中，以監控該養殖魚塭的水質條件。該至少一周邊裝置用以對該養殖魚塭的水質條件進行控制。該控制裝置連接該至少一個感測器、該影像擷取裝置及該至少一周邊裝置，以接收該至少一個感測器的一感測訊號及該影像擷取裝置的一影像訊號，當該感測訊號低於一第二門檻值時，該控制裝置輸出一控制訊號至該至少一周邊裝置，以驅動該至少一周邊裝置，反之，該控制裝置在該感測訊號高於一第一門 檻值時關閉該至少一周邊裝置，該控制裝置並經由一傳輸模組即時連線至一使用者手機以輸出該影像訊號、控制訊號及感測訊號至該使用者手機。

圖l係本發明一種雲端綠能漁夫系統100的示意圖。圖2係以本發明之雲端綠能漁夫系統100進行監控養殖魚塭之流程圖。如圖所示，該雲端綠能漁夫系統100包括至少一個感測器120、一影像擷取裝置130、至少一周邊裝置140、一控制裝置150、一手機160、水泵170、一太陽能模組180及一風力發電模組190。

該至少一個感測器120係設置於一養殖魚塭110中，以監控該養殖魚塭110的水質條件。

該影像擷取裝置130係設置於該養殖魚塭110中，以監控該養殖魚塭的水質條件。

該少一周邊裝置140用以對該養殖魚塭110的水質條件進行控制。

該控制裝置150連接該至少一個感測器120、該影像擷取裝置130及該至少一周邊裝置140，以接收該至少一個感測器120的一感測訊號及該影像擷取裝置130的一影像訊號，當該感測訊號低於一第二門檻值時，該控制裝置150輸出一控制訊號至該至少一周邊裝置140，以驅動該至少一周邊裝置140。反之，該控制裝置150在該感測訊號高於一第一門檻值時關閉該至少一周邊裝置140，該控制裝置150並經由一傳輸模組151即時連線至一使用者 手機160以輸出該影像訊號、控制訊號及感測訊號至該使用者手機160。

其中，使用者手機160可依據該影像訊號、控制訊號及感測訊號，傳輸一無線控制訊號至該控制裝置150的該傳輸模組151，以即時控制連接於該控制裝置150的該至少一周邊裝置140。該輸傳輸模組151係以簡訊即時連線至該使用者手機160。該輸傳輸模組151亦可以一無線網路連結即時連線至該使用者手機160。該無線網路可為一GSM、GPRS、3G、WiFi、或WiMax無線網路。當該無線網路為3G時，該傳輸模組151為一3G手機模組，該使用者手機160係一3G手機。

當該至少一個感測器120為一溫度感測器121，該感測訊號為一水溫訊號，該至少一周邊裝置140為一加溫設備141。

當該感測訊號(水溫訊號)低於一溫度第二門檻值(10℃)時，該控制裝置150輸出一控制訊號至該加溫設備141，以驅動該加溫設備141。反之，該控制裝置150在該感測訊號高於一溫度第一門檻值(20℃)時關閉該加溫設備141。

當該至少一個感測器120為一氧氣濃度感測器122，該感測訊號為一氧氣濃度訊號，該至少一周邊裝置為一曝氧設備142。

當氧氣濃度訊號低於一氧氣第二門檻值時，該控制裝置150輸出一控制訊號至該曝氧設備142，以驅動該曝 氧設備142。反之，該控制裝置150在該感測訊號高於一氧氣第一門檻值時關閉該曝氧設備142。

該影像擷取裝置130具有一水底檢識卡131，該水底檢識卡131可辨識該養殖魚塭110中水的濁度。亦即，該水底檢識卡131上設置有預定之圖樣，該影像擷取裝置130可藉由擷取該水底檢識卡131上圖樣之影像，經由判斷圖樣影像之清晰程度而辨識該養殖魚塭110中水的濁度。當該養殖魚塭110中水的濁度高於一預設值時，啟動一水泵170進行換水。

該影像擷取裝置130亦可藉由擷取該養殖魚塭110中魚體影像，並配合比對該水底檢識卡131上圖樣之影像以辨別魚類的大小(體長、體重)時，因此無需使佣習知漁網捕抓魚體，再依經驗判斷魚的大小，因此不會傷害魚隻。可決解習知技術因為對魚體取樣所產生傷害的問題。該影像擷取裝置130亦可藉由擷取該養殖魚塭110中魚體影像，以計算單位時間內通過該影像擷取裝置130的魚體個數，以判斷魚隻的活性。

雲端綠能漁夫系統100更包含一太陽能模組180及一風力發電模組190。該太陽能模組180及該風力發電模組190所產生的電力可提供給該至少一個感測器120、該影像擷取裝置130、該少一周邊裝置140、及該控制裝置150等使用，以提供非燃燒性電力，俾輔助養殖產業之用電。

由前述說明可知，本發明技術可使養殖業者隨時隨地可透過網際網路設施(如電腦及3G手機)進行雲端管理(監測、運算、控制及傳輸)水質監控系統及養殖系統設施 (如換水、加溫及曝氧設施)，並利用綠能設施(如太陽能發電及風力發電)提供非燃燒性電力輔助養殖產業之用電。

圖2係以本發明之雲端綠能漁夫系統100進行監控養殖魚塭之流程圖。於步驟A1中，判斷該養殖魚塭110的水溫是否低於該溫度第二門檻值(10℃)，若是，於步驟A2中，該控制裝置150輸出一控制訊號至該加溫設備141，以驅動該加溫設備141，若否，再於步驟A3中，判斷該養殖魚塭110的水溫是否高於該溫度第一門檻值(20℃)，若是，於步驟A4中，該控制裝置150關閉該加溫設備141，若否，則重回步驟(A1)。

同樣地，於步驟B1中，判斷該養殖魚塭110的氧氣濃度是否低於該氧氣第二門檻值，若是，於步驟B2中，該控制裝置150輸出一控制訊號至該曝氧設備142，以驅動該曝氧設備142，若否，再於步驟B3中，判斷該養殖魚塭110的氧氣濃度是否高於該氧氣第一門檻值，若是，於步驟A4中，該控制裝置150關閉該曝氧設備142，若否，則重回步驟B1。同樣地，關於該養殖魚塭110的中水的濁度控制或是其他養殖條件之控制，亦類似，為熟於該技術者基於本發明技術所能完成，不再贅述。

養殖業者可在甲地渡假，並於下午3點5分以3G手機160透過已架設完成之雲端綠能漁夫系統100取得在乙地的養殖漁塭資料。3G手機160透過雲端綠能漁夫系統100的資料顯示在當日2點35分，由於氧氣濃度已經足夠，因此，曝氧設備142已自動停止運轉，而於當日2點55分由 於氧氣濃度不足而再度啟動曝氧設備142。而養殖業者由溫度感測器121之溫度資料來看，漁塭水溫已經過低，因此，養殖業者以3G手機160啟動加溫設備141進行加溫，並設定30分鐘後停止。養殖業者再以3G手機透過雲端綠能漁夫系統100之一資料庫取得本月份之歷史資料可換算省下250度電，而綠能設施(太陽能模組180及風力發電模組190)則提供了1,200度電。所省下的電費，足以供應甲地一趟旅費，而雲端綠能漁夫系統100則使養殖業者可出遠門遊玩，而不必被綁死在養殖魚塭110附近。

養殖業者亦可遠距離透過雲端綠能漁夫系統100管理各項水質監控及養殖設施，可有效提昇養殖業者的生活品質。而該至少一個感測器120、該影像擷取裝置130及該少一周邊裝置140可大大提昇養殖之成功率。另外，整合綠能設備用於輔助供電，可有效降低排碳及利用當地之充足日光和穩定風力。

經由本發明之雲端綠能漁夫系統100，可避免養殖業者需長時間顧守魚塭，以觀察魚塭是否有異狀，可節省養殖業者的時間，同時可避免人眼觀察無法即時發現魚塭問題，而造成嚴重的損失之情形。

由上述可知，本發明無論就目的、手段及功效，在在均顯示其迥異於習知技術之特徵，極具實用價值。惟應注意的是，上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

100‧‧‧雲端綠能漁夫系統

110‧‧‧養殖魚塭

120‧‧‧至少一個感測器

120,1‧‧‧溫度感測器

120,2‧‧‧氧氣濃度感測器

130‧‧‧影像擷取裝置

131‧‧‧水底檢識卡

140‧‧‧至少一周邊裝置

140,1‧‧‧加溫設備

140,2‧‧‧曝氧設備

150‧‧‧控制裝置

151‧‧‧傳輸模組

160‧‧‧使用者手機

170‧‧‧水泵

180‧‧‧太陽能模組

190‧‧‧風力發電模組

圖1係本發明雲端綠能漁夫系統的示意圖。

圖2係以本發明之雲端綠能漁夫系統100進行監控養殖魚塭之流程圖。

100‧‧‧雲端綠能漁夫系統

110‧‧‧養殖魚塭

120‧‧‧至少一個感測器

121‧‧‧溫度感測器

122‧‧‧氧氣濃度感測器

130‧‧‧影像擷取裝置

131‧‧‧水底檢識卡

140‧‧‧至少一周邊裝置

141‧‧‧加溫設備

142‧‧‧曝氧設備

150‧‧‧控制裝置

151‧‧‧傳輸模組

160‧‧‧使用者手機

170‧‧‧水泵

180‧‧‧太陽能模組

190‧‧‧風力發電模組

Claims (7)

1. 一種雲端綠能漁夫系統，包括：至少一個感測器，其係設置於一養殖魚塭中，以監控該養殖魚塭的水質條件；一影像擷取裝置，其係設置於該養殖魚塭中，以監控該養殖魚塭的水質條件，該影像擷取裝置具有一水底檢識卡，該水底檢識卡可辨識該養殖魚塭中水的濁度，該影像擷取裝置可藉由擷取該養殖魚塭中魚體影像，並配合比對該水底檢識卡上圖樣之影像以辨別魚類的大小；至少一周邊裝置，用以對該養殖魚塭的水質條件進行控制；以及一控制裝置，連接該至少一個感測器、該影像擷取裝置及該至少一周邊裝置，以接收該至少一個感測器的一感測訊號及該影像擷取裝置的一影像訊號，當該感測訊號低於一第二門檻值時，該控制裝置輸出一控制訊號至該至少一周邊裝置，以驅動該至少一周邊裝置，反之，該控制裝置在該感測訊號高於一第一門檻值時關閉該至少一周邊裝置，該控制裝置並經由一傳輸模組即時連線至一使用者手機以輸出該影像訊號、控制訊號及感測訊號至該使用者手機；其中，該傳輸模組為一3G手機模組，該使用者手機係一3G手機。
2. 如申請專利範圍第1項所述之雲端綠能漁夫系統，其中，使用者手機可依據該影像訊號、控制訊號及 感測訊號，傳輸一無線控制訊號至該控制裝置的該傳輸模組，以即時控制連接於該控制裝置的該至少一周邊裝置。
3. 如申請專利範圍第2項所述之雲端綠能漁夫系統，其中，該至少一個感測器為一溫度感測器，該感測訊號為一水溫訊號，該至少一周邊裝置為一加溫設備。
4. 如申請專利範圍第2項所述之雲端綠能漁夫系統，其中，該至少一個感測器為一氧氣濃度感測器，該感測訊號為一氧氣濃度訊號，該至少一周邊裝置為一曝氧設備。
5. 如申請專利範圍第2項所述之雲端綠能漁夫系統，其中，該影像擷取裝置具有一水底檢識卡，該水底檢識卡可辨識該養殖魚塭中水的濁度，當該養殖魚塭中水的濁度高於一預設值時，啟動一水泵進行換水。
6. 如申請專利範圍第1項所述之雲端綠能漁夫系統，其中，該輸傳輸模組係以簡訊即時連線至該使用者手機。
7. 如申請專利範圍第1項所述之雲端綠能漁夫系統，其中，該輸傳輸模組係以網路連結即時連線至該使用者手機。