TWI825595B - 養殖區域飼料投放系統 - Google Patents
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Abstract
一種養殖區域飼料投放系統，其包括一養殖裝置以及至少一個飼料投放裝置。養殖裝置具有養殖水產生物的養殖區。飼料投放裝置將飼料投放於該養殖區，該飼料投放裝置包括：一飼料斗、一飼料投放機構、一攝影機以及一控制器。攝影機每隔既定時間擷取養殖區的影像而得到複數個養殖區影像。控制器根據一控制訊號啟動飼料投放機構以投放飼料或根據一停止訊號停止飼料投放機構的作動。將兩禎時序上先後相鄰的養殖區影像所辨識到的水波紋數量進行比對而得到比對結果，當比對結果為水波紋增加產生控制訊號，當比對結果為水波紋減少產生停止訊號。
Description
本發明係有關於一種養殖飼料投放的技術領域，特別是有關於一種根據水產生物的在水面聚集所產生的水波紋來決定飼料投放量的養殖區域飼料投放系統。
水產養殖是台灣重要的經濟來源，尤其是近年來逐漸發展的海上箱網養殖。海上箱網養殖是在海上設置箱網，將海生的各種水產生物圈養在箱網中，使海生的各種水產生物可以養殖在其最適應的環境中，提供水產生物最佳的生長環境，因此可以得到品質優良的許多高經濟價值的水產生物，這些水產生物過去必須依靠漁船捕撈，現在直接在近海養殖，不僅降低成本，也可以增加整體水產市場的漁獲量。
海上箱網養殖會在既定的時間投放飼料至箱網中以餵食水產生物，但是飼料的投放的量往往會超過水產生物實際上需要的量。一方面造成飼料的浪費，因而增加整體飼養的成本，另一方面飼料浸泡在箱網的海水中，容易使箱網內的海水變質，而影響水產生物的健康，另一方面飼料的物質隨著海流進入海洋，也容易造成海洋環境的污染。
有鑑於此，本發明的目的在於提供一種養殖區域飼料投放系統，其可根據水產生物吃食飼料的數量及頻率而決定投放的飼料量，如此可以節省飼料的用量，也可以避免多餘的飼料浸泡在海水中，影響水產生物的健康及污染海洋。
本發明的養殖區域飼料投放系統的一實施例包括一養殖裝置以及至少一個飼料投放裝置。養殖裝置設置於水中且具有至少一封閉的養殖區，水產生物養殖於該養殖區。該飼料投放裝置包括：一飼料斗、一飼料投放機構、一攝影機以及一控制器。飼料斗裝載一飼料。飼料投放機構設置於該飼料斗，使該飼料斗中的該飼料投放至該養殖區。攝影機每隔既定時間擷取該養殖區的影像而得到複數個養殖區影像。控制器根據一控制訊號啟動該飼料投放機構以投放飼料或根據一停止訊號停止該飼料投放機構的作動。將兩禎時序上先後相鄰的養殖區影像所辨識到的水波紋數量進行比對而得到一比對結果，當該比對結果為水波紋增加且連續多個比對結果維持水波紋增加時，產生該控制訊號，當該比對結果為水波紋減少且連續多個比對結果維持水波紋減少時，產生該停止訊號。
在另一實施例中，本發明的養殖區域飼料投放系統更包括一工作船，工作船具有一第一分析模組，飼料投放裝置更包括一無線傳輸模組，養殖區影像係經由無線傳輸模組傳送至工作船且由第一分析模組分析後產生控制訊號或停止訊號。
在另一實施例中，飼料投放裝置設置於工作船。
在另一實施例中，飼料投放裝置設置於養殖裝置。
在另一實施例中，本發明的養殖區域飼料投放系統更包括設置陸地的一資料處理中心，該資料處理中心包括一第二分析模組，該飼料投放裝置更包括一無線傳輸模組，該養殖區影像係經由該無線傳輸模組傳送至該資料處理中心，且由該第二分析模組分析後產生該控制訊號或該停止訊號。
在另一實施例中，本發明的養殖區域飼料投放系統更包括設置陸地的一雲端數據中心，該雲端數據中心包括一第三分析模組，該飼料投放裝置更包括一無線傳輸模組，該養殖區影像係經由該無線傳輸模組傳送至該雲端數據中心，且由該第三分析模組分析後產生該控制訊號或該停止訊號。
在另一實施例中，飼料投放裝置更包括一感測器，其電性連接控制器，感測器包括一訊號發射件以及一訊號接收件，訊號發射件持續發射偵測訊號並由訊號接收件接收，當訊號接收件未接收到偵測訊號時，控制器啟動飼料投放機構。
在另一實施例中，本發明的養殖區域飼料投放系統包括複數個該飼料投放裝置，設置於該養殖裝置，該養殖裝置包括複數個養殖區，該等飼料投放裝置係分別對應於該等養殖區設置。
在另一實施例中，飼料斗包括一容置空間、一飼料入口及一飼料出口，飼料出口朝向養殖區，飼料投放機構靠近飼料出口設置且包括：一飼料量調控器以及一空壓器。飼料量調控器設置於容置空間並電性連接於控制器。空壓器設置於飼料斗且電性連接於控制器，空壓器包括一輸氣通道，輸氣通道連通於該容置空間。
在另一實施例中，飼料量調控器包括一馬達以及一可轉動之捲筒，馬達驅動捲筒旋轉，且馬達係電性連接於控制器。
本發明的養殖區域飼料投放系統藉由每隔既定的時間間隔連續擷取養殖區的影像，並且從養殖區影像中辨識水波紋的數量，藉此得到水產生物浮出水面覓食的數量。可以由工作船上的第一分析模組、陸地上的資料處理中心的第二分析模組或雲端數據中心的第三分析模組對養殖區影像進行辨識並判斷水波紋的數量，藉此產生控制訊號以啟動飼料投放機構或產生停止訊號停止飼料投放機構的作動。因此避免投放過多的飼料至養殖區內，造成養殖成本的增加以及造成養殖區水質的污染甚至是海洋環境的污染。
請參閱第1圖、第2圖、第3圖、第4圖及第5圖，其表示本發明的養殖區域飼料投放系統的一實施例。本實施例的養殖區域飼料投放系統包括一養殖裝置10以及至少一個飼料投放裝置20。養殖裝置10設置於水中且具有至少一封閉的養殖區11，水產生物養殖於該養殖區11。本實施例的養殖裝置10為箱網，在養殖裝置10內部設置隔網12和13，將養殖裝置10內部分隔成四個養殖區11。
飼料投放裝置20將飼料投放於養殖區11，飼料投放裝置20包括：一飼料斗21、一飼料投放機構22、一攝影機23以及一控制器24。
飼料斗21用於裝載一飼料。如第1圖所示，其包括一飼料入口211、一飼料出口212以及一容置空間213。飼料經由飼料入口211裝載於容置空間213，並經由飼料出口212投放於養殖區11。飼料出口212的寬度小於飼料入口211的寬度。
飼料投放機構22設置於飼料斗21，使飼料斗21中的飼料投放至養殖區11。飼料投放機構22包括空壓器221、馬達222以及捲筒223，空壓器221的氣流通道連通於飼料斗21的容置空間213，空壓器221將高壓空氣輸送至容置空間213而對存放在容置空間213的飼料進行加壓，使容置空間213中的飼料向下移動至飼料出口212，馬達222帶動捲筒223轉動而推動在飼料出口212的飼料從飼料出口212經由噴嘴224而投放至養殖區11。噴嘴224呈L字形，可以轉動而調整其方向。
攝影機23設置於一懸桿214，懸桿214設置於飼料斗21的外壁，攝影機23設置在懸桿214的頂端並朝向養殖區11。攝影機23每隔既定時間擷取養殖區11的影像而得到複數個養殖區影像。
控制器24電性連接於飼料投放機構22並且根據一控制訊號啟動飼料投放機構22以投放飼料或根據一停止訊號停止飼料投放機構22的作動。控制器24根據控制訊號使空壓器221及馬達222作動而加壓容置空間213內的飼料並且使捲筒223轉動而帶動飼料從噴嘴224投放。
請參閱第6圖及第9圖，飼料投放裝置20更包括一感測器25，感測器25包括一訊號發射件251以及一訊號接收件252，訊號發射件251與訊號接收件252都設置養殖裝置10的內壁面且相對設置。訊號發射件251與訊號接收件252在水面下但靠近水面處。訊號發射件251發射訊號由訊號接收件252接收。
請參閱第7圖及第10圖，當養殖裝置10中的水產生物游到靠近水面處等待飼料時，水產生物的身體會遮蔽訊號發射件251發射的訊號，使得訊號接收件252未接收到訊號，而控制器24在未接收到訊號接收件252的訊號後，啟動攝影機23開始擷取養殖區11的養殖區影像。將兩禎時序上先後相鄰的養殖區影像所辨識到的水波紋數量進行比對而得到一比對結果，當比對結果為水波紋增加且連續多個比對結果維持水波紋增加時，產生該控制訊號。如第7圖及第10圖所示，浮到水面食取飼料的水產生物數量逐漸增加時，水面的水波紋數量也會隨之增加，因此以連續兩禎養殖區影像所辨識到的水波紋數量比對後的結果為增加為準，而且為了避免只是偶然發生的水波紋增加情況，必須比對結果連續多次為增加，例如連續三次增加，才判定浮上水面的水產生物的數量增加。然後傳送控制訊號至控制器24，控制器24根據接收到的控制訊號啟動飼料投放機構22開始對養殖區11投放飼料。
請參閱第8圖及第11圖，浮到水面食取飼料的水產生物的數量逐漸減少時，水波紋的數量也會隨之減少，因此以連續兩禎養殖區影像所辨識到的水波紋數量比對後的結果為減少為準，而且為了避免只是偶然發生的水波紋減少情況，必須比對結果連續多次為減少，例如連續三次減少，才判定浮上水面的水產生物的數量漸少。然後傳送停止訊號至控制器24，控制器24根據接收到的停止訊號使飼料投放機構22停止作動，不再對養殖區11投放飼料。
另外，如第9至11圖所示，本實施例的養殖區域飼料投放系統包括複數個飼料投放裝置20，複數個飼料投放裝置20係以等距離的方式設置於養殖裝置10，每個飼料投放裝置20的攝影機23對養殖區11具有一拍攝視角，複數個飼料投放裝置20的複數個攝影機23的拍攝視角係彼此至少部分重疊。本實施例的養殖區域飼料投放系統包括四個飼料投放裝置20，因此每個飼料投放裝置20的攝影機23對養殖區11的拍攝視角至少需大於90度，使得多個攝影機23的拍攝視角部分重疊，所有攝影機23所拍攝的影像經過接合後得到養殖區11的養殖影像。
如此，藉由本發明的判斷水波紋的數量進而判斷水產生物上浮至水面的數量而決定投放飼料與否，可以在水產生物上浮覓食的數量增加時持續投放飼料，而在水產生物上浮覓食的數量減少時，停止投放飼料，可以避免投放過多的飼料至養殖區11中，進而避免養殖材料的浪費，提高養殖成本，而且也避免飼料長時間浸泡在海水中，造成養殖區11水質劣化，影響水產生物的健康，同時也避免汙染海洋環境。
請參閱第12圖，其表示本發明的養殖區域飼料投放系統的另一實施例。本實施例的飼料投放裝置20是設置在一工作船30上，工作船30可以機動地航行至目標的養殖裝置10投放飼料，工作船30上設有一第一分析模組，第一分析模組可以是安裝在計算機裝置中的程式模組，飼料投放裝置20更包括一無線傳輸模組26(請參閱第5圖)，無線傳輸模組26可以是各種通訊協定的無線傳輸晶片，攝影機23所擷取的養殖區影像經由無線傳輸模組26傳送至工作船30上的第一分析模組，第一分析模組對每禎養殖區影像進行辨識，並判定水波紋的數量，而且比對時間上相鄰兩禎養殖區影像的水波紋數量，藉此判斷上浮覓食的水產生物的數量的變化。
請參閱第13圖及第14圖，其表示本發明的養殖區域飼料投放系統具有三個養殖裝置10以及三個飼料投放裝置20，三個飼料投放裝置20分別在不同的時刻進行飼料投放的作業，例如第1號養殖裝置10是在早上9點時投放飼料，第2號養殖裝置10是在早上9點30分時投放飼料，第3號養殖裝置10是在早上10點時投放飼料。然後，第1號養殖裝置10是在下午4點時投放飼料，第3號養殖裝置10是在下午5點時投放飼料，第3號養殖裝置10是在下午6點時投放飼料。每個養殖裝置10在每個投放飼料的時間點都可以進行水波紋數量的判斷，以判斷水產生物上浮覓食的數量。
請參閱第15圖，本發明的養殖區域飼料投放系統的又另一實施例。本實施例的養殖區域飼料投放系統包括一海上工作站40，海上工作站40經由一網路N連接至位於陸地上的一資料處理中心50及一雲端數據中心60，而資料處理中心50及雲端數據中心60都與國家高速網路與計算中心70連接，資料處理中心50具有一第二分析模組，雲端數據中心60具有一第三分析模組，第二分析模組及第三分析模組都可以是在計算機裝置中執行的程式模組。飼料投放裝置20更包括一無線傳輸模組26(請參閱第5圖)，無線傳輸模組26可以是各種通訊協定的無線傳輸晶片，攝影機23所擷取的養殖區影像經由無線傳輸模組26以及海上工作站40通過網路N傳送至資料處理中心50的第二分析模組或雲端數據中心60的第三分析模組，第二分析模組或第三分析模組對每禎養殖區影像進行辨識，並判定水波紋的數量，而且比對時間上相鄰兩禎養殖區影像的水波紋數量，藉此判斷上浮覓食的水產生物的數量的變化。
本發明的養殖區域飼料投放系統藉由每隔既定的時間間隔連續擷取養殖區的影像，並且從養殖區影像中辨識水波紋的數量，藉此得到水產生物浮出水面覓食的數量。可以由工作船上的第一分析模組、陸地上的資料處理中心的第二分析模組或雲端數據中心的第三分析模組對養殖區影像進行辨識並判斷水波紋的數量，藉此產生控制訊號以啟動飼料投放機構或產生停止訊號停止飼料投放機構的作動。因此避免投放過多的飼料至養殖區內，造成養殖成本的增加以及造成養殖區水質的污染甚至是海洋環境的污染。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及新型說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。
10:養殖裝置
11:養殖區
12、13:隔網
20:飼料投放裝置
21:飼料斗
22:飼料投放機構
23:攝影機
24:控制器
25:感測器
26:無線傳輸模組
30:工作船
40:海上工作站
50:資料處理中心
60:雲端數據中心
70:國家高速網路與計算中心
211:飼料入口
212:飼料出口
213:容置空間
214:懸桿
221:空壓器
222:馬達
223:捲筒
224:噴嘴
251:訊號發射件
252:訊號接收件
N:網路
第1圖為本發明的養殖區域飼料投放系統的飼料投放裝置的一實施例的立體圖。
第2圖為本發明的養殖區域飼料投放系統的一實施例的立體圖。
第3圖為第1圖的飼料投放裝置的部分放大剖視圖。
第4圖為第1圖的飼料投放裝置裝載飼料的示意圖。
第5圖為本發明的飼料投放裝置的一實施例的系統方塊圖。
第6圖為本發明的養殖區域飼料投放系統準備投放飼料的示意圖。
第7圖為本發明的養殖區域飼料投放系統在水面的水波紋較多時投放飼料的示意圖。
第8圖為本發明的養殖區域飼料投放系統在水面的水波紋較少時停止投放飼料的示意圖。
第9圖為第6圖的養殖區域飼料投放系統的剖視圖。
第10圖為第7圖的養殖區域飼料投放系統的剖視圖。
第11圖為第8圖的養殖區域飼料投放系統的剖視圖。
第12圖為本發明的養殖區域飼料投放系統的另一實施例的示意圖。
第13圖為本發明的養殖區域飼料投放系統的多個養殖裝置及多個飼料投放裝置的立體圖。
第14圖為第13圖的多個飼料投放裝置在不同時刻投放飼料的示意圖。
第15圖為本發明的養殖區域飼料投放系統的又另一實施例的示意圖。
10:養殖裝置
11:養殖區
21:飼料斗
22:飼料投放機構
23:攝影機
25:感測器
251:訊號發射件
252:訊號接收件
Claims (12)
- 一種養殖區域飼料投放系統，其包括：一養殖裝置(10)，設置於水中且具有至少一封閉的養殖區(11)，水產生物養殖於該養殖區(11)；以及至少一個飼料投放裝置(20)，該飼料投放裝置(20)包括：一飼料斗(21)，裝載一飼料；一飼料投放機構(22)，設置於該飼料斗(21)，使該飼料斗(21)中的該飼料投放至該養殖區(11)；一攝影機(23)，每隔既定時間擷取該養殖區(11)的影像而得到複數個養殖區影像；以及一控制器(24)，根據一控制訊號啟動該飼料投放機構(22)以投放飼料或根據一停止訊號停止該飼料投放機構(22)的作動；其中將兩禎時序上先後相鄰的養殖區影像所辨識到的水波紋數量進行比對而得到一比對結果，當該比對結果為水波紋增加且連續多個比對結果維持水波紋增加時，產生該控制訊號，當該比對結果為水波紋減少且連續多個比對結果維持水波紋減少時，產生該停止訊號；其中該養殖區域飼料投放系統更包括一工作船(30)，該工作船(30)具有一第一分析模組，該飼料投放裝置(20)更包括該無線傳輸模組(26)，該養殖區影像係經由該無線傳輸模組(26)傳送至該工作船(30)且由該第一分析模組分析後產生該控制訊號或該停止訊號。
- 如請求項1所述之養殖區域飼料投放系統，其中該飼料投放裝置(20)設置於該工作船(30)。
- 如請求項1所述之養殖區域飼料投放系統，其中該飼料投放裝置(20)設置於該養殖裝置(10)。
- 如請求項1所述之養殖區域飼料投放系統，其中該飼料投放裝置(20)更包括一感測器(25)，其電性連接該控制器(24)，該感測器(25)包括一訊號發射件(251)以及一訊號接收件(252)，該訊號發射件(251)持續發射偵測訊號並由該訊號接收件(252)接收，當該訊號接收件(252)未接收到該偵測訊號時，該控制器(24)啟動該攝影機(23)。
- 如請求項4所述之養殖區域飼料投放系統，其中該訊號發射件(251)及該訊號接收件(252)均設置於該養殖區(11)的水面下方。
- 如請求項1所述之養殖區域飼料投放系統，其包括複數個該飼料投放裝置(20)，設置於該養殖裝置(10)，該養殖裝置(10)包括複數個該養殖區(11)，該等飼料投放裝置(20)係分別對應於該等養殖區(11)設置。
- 如請求項1所述之養殖區域飼料投放系統，其中該飼料斗(21)包括一容置空間(213)、一飼料入口(211)及一飼料出口(212)，該飼料出口(212)朝向該養殖區(11)，該飼料投放機構(22)靠近該飼料出口(212)設置且包括：一飼料量調控器，設置於該容置空間(213)並電性連接於該控制器(24)；以及一空壓器(221)，設置於該飼料斗(21)且電性連接於該控制器(24)，該空壓器(221)包括一輸氣通道，該輸氣通道連通於該容置空間(213)。
- 如請求項7所述之養殖區域飼料投放系統，其中該飼料量調控器包括一馬達(222)以及一可轉動之捲筒(223)，該馬達(222)驅動該捲筒(223)旋轉，且該馬達(222)係電性連接於該控制器(24)。
- 如請求項8所述之養殖區域飼料投放系統，其中該飼料投放機構(22)更包括一噴嘴(224)，該噴嘴(224)設置於該飼料出口(212)且連通於該容置空間(213)，該噴嘴(224)係朝向該養殖區(11)，該捲筒(223)位於該容置空間(213)與該噴嘴(224)之間。
- 如請求項1所述之養殖區域飼料投放系統，其更包括一懸桿(214)，設置於該飼料斗(21)，該攝影機(23)設置於該懸桿(214)。
- 如請求項1所述之養殖區域飼料投放系統，其包括複數個該飼料投放裝置(20)，該等飼料投放裝置(20)係以等距離的方式設置於該養殖裝置(10)，每個該飼料投放裝置(20)的該攝影機(23)對該養殖區(11)具有一拍攝視角，該等飼料投放裝置(20)的該等攝影機(23)的該拍攝視角係彼此至少部分重疊。
- 如請求項11所述之養殖區域飼料投放系統，其中該等養殖區影像係以該等攝影機(23)所擷取的各影像接合而得。
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|---|---|
| TW (1) | TWI825595B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW202017473A (zh) * | 2018-11-08 | 2020-05-16 | 國立臺灣師範大學 | 用以測試魚苗逆游能力的裝置與方法 |
| TW202143834A (zh) * | 2020-05-29 | 2021-12-01 | 國立臺灣海洋大學 | 具可移動感測器的水產養殖系統 |
-
2022
- 2022-02-23 TW TW111106470A patent/TWI825595B/zh active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW202017473A (zh) * | 2018-11-08 | 2020-05-16 | 國立臺灣師範大學 | 用以測試魚苗逆游能力的裝置與方法 |
| TW202143834A (zh) * | 2020-05-29 | 2021-12-01 | 國立臺灣海洋大學 | 具可移動感測器的水產養殖系統 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202333559A (zh) | 2023-09-01 |
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