TWI424811B - 具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統 - Google Patents

Description

具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統

　　本發明係有關於一種具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統，尤其是指一種可以自行設定餵食次數及時間的餵食系統，包括自動及手動控制，並將未食用完的飼料殘渣自動回收，避免水質污染，同時透過回收殘渣量估算實際魚的食用狀況及養殖效益，其整體施行使用上更增實用功效特性為發明應用者。

　　按，隨著遠洋漁業資源的過度開發，造成今日漁業資源日漸枯竭。近年來，漁業捕撈似乎進入停滯期，雖然在政府及專家學者努力推動下，逐漸有成長驅勢，但還是無法滿足市場需求。為了彌補市場的需求缺口，在政府及專家學者的努力下，促進國內整體養殖產業蓬勃發展，也讓魚類的供應獲得疏解。鑒於養殖產業競爭白熱化，養殖產業自動化已經是必然的趨勢；其次，水資源的耗損造成地層下陷，衍生出更多的環保問題，甚至威脅臨近地區居民的生存安全。

　　為了確保養殖產業與環境保護可以平衡發展，餵食自動化以降低人力成本是提升養殖競爭力非常關鍵的因素；其次，餵食飼料殘渣造成養殖池污染，使得必須透過換水以確保水質，造成水資源的大量耗費，近海養殖業者必須耗費大量電力抽取海水，而內陸養殖業者也必須耗費大量電力抽取地下水，導致嚴重地層下陷。飼料殘渣除了會污染養殖水質外，透過飼料殘渣回收機制，可以正確估算魚飼料消耗量，再比對養殖魚類的成長狀況，也可以了解特定飼料的養殖效益。

　　緣是，發明人有鑑於此，秉持多年該相關行業之豐富設計開發及實際製作經驗，針對現有之結構再予以研究改良，因而發明出一種具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統，以期達到更佳實用價值性之目的者。

　　本發明之主要目的為提供一種具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統，為指一種可以自行設定餵食次數及時間的餵食系統，並將未食用完的飼料殘渣自動回收，避免水質污染，同時透過回收殘渣量估算實際魚的食用狀況及養殖效益為目的者。

　　本發明具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統的目的與功效係由以下之技術所實現：

　　該餵食系統其主要係設有微控制器，該微控制器連接控制飼料桶的攪拌器馬達，該攪拌器馬達帶動攪拌器以攪拌飼料桶中的飼料；該微控制器連接偵測飼料的第一光遮斷器，用來感測飼料桶的飼料有無及是否卡料；該微控制器連接多段風扇，該多段風扇用來控制餵食範圍大小；藉此，以無線通訊傳送控制信號，達到餵食完全自動化，節省養殖人力成本，同時，可以透過飼料回收，了解魚的食用狀況，以調整餵食時間及次數與劑量，達到定時定量的餵食計畫，而能在其整體施行使用上更增實用便利性。

　　本發明具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統進一步讓該微控制器連接濁度感測器，該感測器用來感測水中濁度；該微控制器連接抽水馬達，當濁度感測器感測水中濁度超過設定值時，啟動抽水馬達；該微控制器連接偵測回收殘渣的第二光遮斷器，該第二光遮斷器連接抽水馬達與殘渣回收盒，用來偵測殘渣回收是否已經完成；該微控制器連接電動馬達，該電動馬達連接回收濾網，透過震動運動將殘渣導向濾網底部連接抽水馬達的殘渣吸入口；該微控制器連接重量感測器，該重量感測器連接殘渣回收盒，以量測殘渣回收量；藉此，可以將餵食飼料殘渣回收及估算殘渣回收量，除了確保養殖池的水質及也可以估算餵食飼料的消耗量。

　　為令本發明所運用之技術內容、發明目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號：

　　首先，請參閱第一圖，本發明具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統分解示意圖，其使用端經由無線電信傳輸來控制該餵食系統的運作者，其主要包含有：
　　一微控制器（１），係對應連結一無線射頻通訊模組（１１）；
　　一攪拌器馬達（２），係對應與微控制器（１）連結且受微控制器（１）操控，且該攪拌器馬達（２）係帶動攪拌器（２１）以對應攪拌飼料桶（２２）中的飼料；
　　一第一光遮斷器（３），係對應與微控制器（１）連結且傳送感測信號給微控制器（１），且該第一光遮斷器（３）組設於飼料桶（２２）之出料管（２２１）上，係用來感測飼料桶（２２）之出料管（２２１）有無飼料通過，而進一步判斷飼料桶（２２）內有無飼料或卡料；
　　一風扇（４），係對應與微控制器（１）連結且受微控制器（１）操控，且該風扇（４）組設於飼料桶（２２）之出料管（２２１）處，用來吹送由飼料桶（２２）落下的飼料，同時控制餵食範圍大小；
　　一濁度感測器（５），係對應與微控制器（１）連結且組設於養殖池內用來感測水中濁度，以將感測訊號及數值傳輸給微控制器（１）；
　　一電動馬達（６），係對應與微控制器（１）連結且受微控制器（１）操控，而該電動馬達（６）連接一設置在養殖池內的回收濾網（６１），透過震動運動將殘渣導向回收濾網（６１）底部；
　　一抽水馬達（７），係對應組設於養殖池內且抽水馬達（７）的吸入口對應回收濾網（６１）底部，該抽水馬達（７）與微控制器（１）連結並受微控制器（１）操控，以當濁度感測器（５）感測水中濁度超過設定值時，啟動抽水馬達（７）以將飼料殘渣抽取至一殘渣回收盒（７１）；

　　一第二光遮斷器（８），係對應與微控制器（１）連結且傳輸訊號至微控制器（１），該第二光遮斷器（８）係設置於抽水馬達（７）抽取飼料殘渣至殘渣回收盒（７１）的回收管（７１１）上，用來偵測是否有無殘渣通過回收管（７１１）；

　　一重量感測器（９），係對應與微控制器（１）連結且受微控制器（１）操控，而該重量感測器（９）連接殘渣回收盒（７１），以量測殘渣回收量者。

　　請參閱第一～三圖所示，於餵食操作時，其使用端〔使用者〕係可經由無線電信傳輸來控制該餵食系統的運作，主要透過系統伺服器設定餵食模式，包括手動及自動模式，手動模式為使用者可以透過伺服主機（１０）〔Server〕上的選單上面的按鈕啟動或停止餵食；自動模式為由使用者事先設定每日的餵食時段〔啟、迄時間〕，可以一天多次，或者是特定日期時段，當餵食時間到達時，則伺服主機（１０）透過無線射頻通訊模組（１０１）〔RF〕自動傳送控制訊號至控制平台上的微控制器（１）以啟動置放於飼料桶（２２）上蓋的攪拌器馬達（２）〔如第三圖所示〕，以帶動攪拌器（２１）運轉，讓飼料經由飼料出口掉落至裝有第一光遮斷器（３）的出料管（２２１），再經由底部風扇（４）吹送掉落至養殖池進行餵食，多段式控制風扇（４），可以控制餵食範圍，當風力較弱時餵食範圍局限於出料管（２２１）之飼料出口範圍，當風力較強時其飼料可噴射遠離飼料出口的餵食範圍，透過多段式輪迴，弱風、中等風及強風控制，可以控制餵食範圍，使用者可以自行設定所欲餵食區域，包括固定模式的固定近距離、中等距離、遠距離及循環模式的近距離一段時間、中等距離一段時間、遠距離一段時間，自動變換循環，以擴大餵食區域；當啟動餵食控制攪拌器馬達（２）時，如果第一光遮斷器（３）未有光遮斷現象時，代表飼料未能傳送通過傳輸管，則由控制平台上的微控制器（１）透過無線射頻通訊模組（１１）傳送代表卡料或飼料耗盡的異常訊號至伺服主機（１０），同時自動關閉餵食控制攪拌器馬達（２），並經由簡訊通知管理人員。飼料桶（２２）上蓋可以自由打開以便進行飼料裝填。

　　接續，當養殖池經過一段餵食的動作與時間之後，養殖池內的飼料有部分未被進食，而殘渣沉積於池中而影響水質，因此，使用者透可過伺服主機（１０）設定監控濁度值，然後透過無線射頻通訊模組（１０１）傳送至控制平台上的微控制器（１），當連接微控制器（１）上的濁度感測器（５）感測值超過設定值時，則自動啟動抽水馬達（７），抽取回收濾網（６１）中的飼料殘渣，殘渣連同養殖水經由回收管（７１１）傳送至具有濾水功能的飼料殘渣回收盒（７１），當回收管（７１１）中的第二光遮斷器（８）未能偵測有殘渣遮斷時，則自動關閉抽水馬達（７）；該回收濾網（６１）是一種傾斜式細密的塑膠濾網，含蓋範圍超出最大餵食區域，未食用完的飼料會集於底部抽水馬達（７）吸入口，而該電動馬達（６）放置於支撐回收濾網（６１）的浮動平台，於抽水馬達（７）啟動期間以間歇方式啟動(上下抖動)，震動回收濾網（６１），促使飼料殘渣可以掉落至回收濾網（６１）底部，確保飼料殘渣順利回收，同時可以避免污染養殖池水質。

　　另外，請一併參閱第二圖所示，該控制盒（Ａ）主要用來裝置包括微控制器（１）及無線射頻通訊模組（１１），透過無線射頻通訊模組（１１）與伺服主機（１０）通訊，達到餵食及飼料回收自動化的目的。

　　本發明具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統進一步為行動監控裝置，其係以微控制器（１）為核心連接液晶顯示面板、無線射頻通訊模組（１１）及操作按鈕的裝置，用來接收來至伺服主機（１０）藉由無線通訊自動傳送的系統異常訊息諸如餵食卡料或飼料耗盡及其他緊急異常訊息，此外，也可以由使用者直接操作控制系統動作包括攪拌器馬達（２）、風扇（４）、抽水馬達（７）及電動馬達（６）。
　　另外，操作人員透過網際網路連線，登入系統進行必要的控制，包括餵食、殘渣回收、濾網操作等設定及控制，延伸監控距離。使用者可以依需要自行於伺服主機（１０）或遠端登入主機編輯緊急通報條件、通報簡訊內容、手機號碼，當控制條件發生時，系統依所編輯簡訊內容自動傳送至設定的手機號碼，完成即時通報。

　　本發明亦可作為養殖池的養殖效益評估，其吊掛於框架上的飼料殘渣回收盒（７１）〔為具有濾水功能的網狀盒〕連接重量感測器（９），並將感測的重量讀值經由微控制器（１）及射頻通訊模組（１１）傳送至伺服主機（１０）儲存，比對系統設定控制值，然後進行必要及適當的控制〔例如殘渣盒滿盒，警報通知處理)。除了確保水質的品質，也可以藉由飼料回收，計算養殖飼料消耗量〔餵食量-回收量〕，再比對魚類成長狀況，可以估算養殖效益。

　　然而前述之實施例或圖式並非限定本發明之產品結構或使用方式，任何所屬技術領域中具有通常知識者之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之專利範疇。

　　藉由上述可知，本發明之組成與使用實施說明相較於一般現有水產養殖餵食裝置，我們可以知道具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統，具有下列幾項優點，如下：

1. 本發明具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統，其係以無線通訊傳送控制信號，達到餵食完全自動化，節省養殖人力成本，同時，可控制偵測飼料餵食的狀態，達到定時定量的餵食計畫，而能在其整體施行使用上更增實用便利性。
2. 本發明具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統，其係可將餵食飼料殘渣回收及估算殘渣回收量，除了確保養殖池的水質及也可以估算餵食飼料的消耗量。
3. 本發明具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統，藉以微控制器為核心連接液晶顯示面板、無線射頻通訊模組及操作按鈕，以用來接收來至伺服主機藉由無線通訊自動傳送的系統異常訊息，以作為行動監控裝置的效用者。
4. 本發明具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統，藉以遠端登入系統進行必要控制的輸入與設定，以當系統控制條件發生時，可緊急即時通報訊息者。
5. 本發明具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統，除了確保水質的品質之外，也藉由飼料回收的設置，而可計算養殖飼料消耗量〔餵食量-回收量〕，再比對魚類成長狀況，以作為養殖效益評估的功能者。

　　綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。 <本發明>

(1)‧‧‧微控制器

(11)‧‧‧無線射頻通訊模組

(2)‧‧‧攪拌器馬達

(21)‧‧‧攪拌器

(22)‧‧‧飼料桶

(221)‧‧‧出料管

(3)‧‧‧第一光遮斷器

(4)‧‧‧風扇

(5)‧‧‧濁度感測器

(6)‧‧‧電動馬達

(61)‧‧‧回收濾網

(7)‧‧‧抽水馬達

(71)‧‧‧殘渣回收盒

(711)‧‧‧回收管

(8)‧‧‧第二光遮斷器

(9)‧‧‧重量感測器

(10)‧‧‧伺服主機

(101)‧‧‧射頻通訊模組

(A)‧‧‧控制盒

第一圖：本發明之系統方塊圖

第二圖：本發明之系統整體示意圖

第三圖：本發明之飼料桶架構示意圖

(1)‧‧‧微控制器

(11)‧‧‧無線射頻通訊模組

(2)‧‧‧攪拌器馬達

(3)‧‧‧第一光遮斷器

(4)‧‧‧風扇

(5)‧‧‧濁度感測器

(6)‧‧‧電動馬達

(7)‧‧‧抽水馬達

(8)‧‧‧第二光遮斷器

(9)‧‧‧重量感測器

(10)‧‧‧伺服主機

(101)‧‧‧射頻通訊模組

Claims (6)

1. 一種具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統，其使用端經由無線電信傳輸來控制該餵食系統的運作者，其主要包含有：
   　　一微控制器，係對應連結一無線射頻通訊模組；
   　　一攪拌器馬達，係對應與微控制器連結且受微控制器操控，且該攪拌器馬達係帶動攪拌器以對應攪拌飼料桶中的飼料；
   　　一第一光遮斷器，係對應與微控制器連結且傳送感測信號給微控制器，且該第一光遮斷器組設於飼料桶之出料管上，係用來感測飼料桶之出料管有無飼料通過；
   　　一風扇，係對應與微控制器連結且受微控制器操控，且該風扇組設於飼料桶之出料管處，用來吹送由飼料桶落下的飼料；
   　　一濁度感測器，係對應與微控制器連結且組設於養殖池內用來感測水中濁度，以將感測訊號及數值傳輸給微控制器；
   　　一電動馬達，係對應與微控制器連結且受微控制器操控，而該電動馬達連接一設置在養殖池內的回收濾網，透過震動運動將殘渣導向回收濾網底部；
   　　一抽水馬達，係對應組設於養殖池內且抽水馬達的吸入口對應回收濾網底部，該抽水馬達與微控制器連結並受微控制器操控，以當濁度感測器感測水中濁度超過設定值時，啟動抽水馬達以將飼料殘渣抽取至一殘渣回收盒；
   　　一第二光遮斷器，係對應與微控制器連結且傳輸訊號至微控制器，該第二光遮斷器係設置於抽水馬達抽取飼料殘渣至殘渣回收盒的回收管上，用來偵測是否有無殘渣通過回收管；
   　　一重量感測器，係對應與微控制器連結且受微控制器操控，而該重量感測器連接殘渣回收盒，以量測殘渣回收量者。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統，其中該無線電信傳輸為於使用端設有伺服主機對應連結一無線射頻通訊模組來傳輸訊號至微控制器所連結的無線射頻通訊模組，以控制該餵食系統的運作者。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統，其中該微控制器與所連結的無線射頻通訊模組組裝於一控制盒內者。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統，其中該風扇為具有多段風力控制，以風扇之風力大小控制飼料的落料範圍者。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述之具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統，其中該使用端以網際網路連線登入餵食系統進行控制與設定。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述之具備飼料回收的可程式水產養殖餵食系統，其中該回收濾網為一種傾斜式細密的塑膠濾網者。