TWM564323U - Floating intelligent sensing monitoring system - Google Patents

Abstract

本創作係一種漂浮型智慧感測監控系統，係包含一浮板組件、複數管件、一無線監控箱及複數環境檢測器；該些管件係設置在該浮板組件的一側邊，並可相對該浮板組件上下調整位置，且各該環境檢測器係自對應管件的上開口穿入，並對應該管件的一檢測穿孔，該無線監控箱則設置於該浮板組件上，並與該些環境檢測器電性連接，以接收感測訊號並進行處理並對外發送至後台進行即時管理及判斷；因此，本創作可藉由浮板組件漂浮在水產養殖場的水面上，方便完成建置，以提供飼主即時的養殖環境監控，進而優化並提高養殖成效。

Description

漂浮型智慧感測監控系統

本創作係一種養殖監控系統，尤指一種漂浮型智慧感測監控系統。

目前如魚塭等類型的水產養殖場地開始導入電子監視設備，以輔助飼主留意生物的成長狀態，提高養殖成效；隨著通訊科技技術的進步與手持電子裝置(如手機、平板電腦等)的普及，電子監視設備也開始增加水產養殖環境感測功能，以提供飼主方便接收養殖環境的即時狀態，來強化養殖成效。

由於環境感測系統需要長時間持供電，以確保感測資訊傳送不中斷，因此目前常見的環境感測系統為配合既有電力線位置，大多設置在池邊；然而，在池邊搭設環境感測系統有諸多限制，造成飼主裝設意願低，例如：池邊必須加以破壞以興建可固定環境感測系統設備的棚架、水下感測器只能沿池邊下沉至池中進行水中環境感測，無法感測大部份生物活動的池中環境狀態，而且易生污垢降低感測靈敏度、需要經常性清潔水下感測器等等。

綜前所述，目前提供予池塘、魚塭等養殖場地的環境感測系統需要進一步改良。

有鑑於前揭水產養殖用之環境感測系統的建置缺點，本創作主要的創作目的係提供一種漂浮型智慧感測監控系統，方便設置於水產養殖場中。

欲達上述目的所使用的主要技術手段係令漂浮型智慧感測監控系統包含有： 一浮板組件； 複數管件，係設置在該浮板組件的至少一側邊，並相對該浮板組件上下調整位置；各該管件具有一上開口及一檢測穿孔； 一無線監控箱，係設置於該浮板組件上；以及 複數環境檢測器，係電性連接至該無線監控箱，並分別由上穿入該上開口，且對應該檢測穿孔位置。

由上述說明可知，本創作主要將該無線監控箱與該些環境檢測器設置在該浮板組件上，而能藉由浮板組件漂浮在水上，加上該些環境檢測器是固定在位置可上、下調整的管件中，可依水產養殖場地池內地形、水量適地性地調整最佳感測位置，且不會與池邊及池底泥沙接觸而生髒污，不僅方便設置且提供更為精準的感測訊號；此外，由於各管件可相對浮板組件上、下調整，更能方便抽取管件內的環境檢測器進行清潔，方便系統保養，進而有效提高飼主設置漂浮型智慧感測監控系統意願。

本創作係針對水產養殖場地用之環境感測系統加以改良，以下謹以複數實施例配合圖式詳加說明本創作的技術內容。

首先請參閱圖1所示，係為本創作的一漂浮型智慧感測監控系統10，其包含有一浮板組件20、複數管件31、一無線監控箱40及複數環境檢測器51；該些管件31係設置在該浮板組件20的一側邊，並可相對該浮板組件20向上或向下調整位置，供各該環境檢測器51穿入固定；該無線監控箱40則設置於該浮板組件20上，以漂浮在水面上。

請配合參閱圖2及圖3所示，上述該浮板組件20係包含有一浮板21、一支架22及複數可拆卸固定件23；其中該浮板21的材質密度較水小，而可直接漂浮在水面上，該浮板21亦可為複數浮板塊211並排拼接而成，但不以此為限。該支架22則固定在該浮板21上，以供該無線監控箱40藉由固定在該支架22而固定於該浮板21上。此外，該支架22係凸出於該浮板21一側，並藉由該些可拆卸固定件23將該些管件31固定於該支架22的凸出部分220，使該些管件31設置在該浮板21之一側，又該支架22的凸出部分220形成有複數定位孔222。各該可拆卸固定件23係包含有一U型扣塊231及二螺帽232；其中各U型扣塊231的二自由端233分別形成有外螺紋，以對準該支架22的凸出部分220的二相鄰定位孔222後，其二自由端233分別自對應定位孔220穿出，再以螺帽232螺合該自由端233的外螺紋，而將該U型扣塊231固定在該支架22的凸出部分220，且該U型扣塊231與該支架22的凸出部分220會形成容置對應管件31的空間。此外，該支架22係對應該無線監控箱40底面之一側進一步設有一傾斜座221，即如圖2所示，傾斜座221使得該無線監控箱40底面一側與該支架22之間有一間距，使該無線監控箱40傾斜地固定在該浮板組件20上。

如圖1及圖3所示，上述各該些管件31係設置在該U型扣塊231與該支架22的凸出部分220之間的空間中，並可控制該U型扣塊231二自由端233的螺帽232鎖緊或放鬆，來固定或調整該管件31相對浮板21之位置。各該管件31具有一上開口310、一下開口及至少一檢測穿孔311；其中各該檢測穿孔311係形成於該管件31的側壁。

如圖1所示，上述該些環境檢測器51係分別自對應之管件31的上開口310插入管件31內，並調整各該環境檢測器51對準其對應管件31的檢測穿孔311。

如圖1及圖4所示，上述無線監控箱40包含有一防水防鏽外殼41、一資料收集器42、一無線模組43、一蓄電池組44、一太陽能板45、一電源切換開關46以一數位電錶47；其中該太陽能板45係設置於該防水防鏽外殼41的一頂面，其餘裝置均容置於該防水防鏽外殼41內，避免水氣、濕氣入侵；又該防水防鏽外殼41之一側形成有複數防水穿孔411，供該些環境檢測器51的電線511透過該防水穿孔411進入該防水防鏽外殼41中。

該蓄電池組44係透過一充電控制器441電性連接至該太陽能板45，在日照充足時，由該太陽能板45提供充電電源而可對該蓄電池組44加以充電，該蓄電池組44再進一步透過一電源轉換器442及該電源切換開關46與該資料收集器42、該無線模組43、該數位電錶47以及該些環境檢測器51電性連接，當該電源切換開關46在開啟狀態下，該蓄電池組44即透過該電源轉換器442提供該些裝置提供工作電源；此外，該電源切換開關46亦可進一步連接有市電電源線(圖中未示)，以於蓄電池組44電力不足時切換至市電電源，由市電電源供電。此外，由於該支架22的傾斜座221，可彈性調整該無線監控箱40相對於該浮板組件20的傾斜方向及角度，可避免雨水露水沾黏在太陽能板上，而造成太陽能板光電轉換效率降低，也可藉由傾斜座微調該無線監控箱在該浮板組件的均衡載重，更可依照四季光照度角度進行微調，使太陽能板45能準確接收當日最高日照時間。

該資料收集器42係與該些環境檢測器51及該無線模組43電性連接，以接收並處理各該環境檢測器51的感測訊號，再透過該無線模組43將感測訊號對外傳送；於本實施例，該無線模組43係可為低功率無線模組，如：LoRa(Long Range)無線模組，其兼具有低功率及長傳輸距離(約15至20公里)的優點，或是NB-IoT(Narrow Band Internet of Thing)無線模組，其可直接與基地台連線後通訊；該無線模組43亦可為高功率無線模組，如：GSM無線模組、GPRS無線模組。

該數位電錶47係電性連接至該資料收集器42，並供水產養殖場地內所用之電器設備(如：水車、電動水閘門、電動投餌器)的電源線電性連接，以檢測各該電器設備的電源線是否有供電，並將電力狀態傳送至該資料收集器42，由資料收集器42透過該無線模組43對向反應各該電器設備的實際工作狀態。

上述該些環境檢測器51係包含有溫度感知器、水質淨度檢測器(如ORP檢測器)、酸鹼值(PH值)檢測器、鈉含量檢測器等水中環境狀態的檢測器；於本實施例，該溫度感知器可為多個，分別為第一溫度感知器51a、第二溫度感知器51b、第三溫度感知器51c，請配合參閱圖5所示，該第一溫度感知器51a係對準其管件31的最下方的檢測穿孔310，並與水底的沙土層保持一距離，該第二溫度感知器51b係對準其管件31的中間檢測穿孔310，即位於水中位置，而該第三溫度感知器51c則對準其管件31的最上方檢測穿孔310，以外露於水上的空氣中；由於水中生物會因品種、大小等先天因素而需要不同的水溫，以飼養特定品種的魚來說，通常期待能在一定時間內養成成魚，最好方式要確保魚群所在的活動層水溫是適合魚群正常進食，因此本創作藉由可向下、向下調整管件位置的設計，可方便飼主依其飼養經驗將第一至第三溫度感知器51a、51b、51c分別調整位在水底、水中及水上，除判斷目前水溫是否正常外，更可提供飼主依照水底、水中及水上溫度變換，提早判斷目前外在天氣是否會影響魚群所在活動層的溫度過低或過高，而以及時作出調節水溫的因應手段。

再請參閱圖6所示，本創作漂浮型智慧感測監控系統10可進一步包含一雲端伺服器62，該雲端伺服器62可提供複數使用者透過手持式裝置70連線後，取得預先申請帳號的養殖場監控資訊，又為了使放置有漂浮型智慧感測監控系統10的感測訊號可上傳至雲端伺服器62，可於該LoRa無線模組431的無線接收範圍內設置有一閘道器60及一無線通訊模組61，該閘道器60可與該LoRa無線模組431雙向連線，進行資料交換，以取得漂浮型智慧感測監控系統10的感測訊號，該閘道器60再與該無線通訊模組61連線，透過該無線通訊模組61與該雲端伺服器62連線，將感測訊號上傳至該雲端伺服器62；其中該無線通訊模組61可支援3G、4G、5G等無線數據網路。

再請參閱圖7所示，係為本創作漂浮型智慧感測監控系統10另一種擴充系統，相較圖6系統架構圖7所示的系統架構更為簡化，即該無線監控箱40’係直接使用可與水產養殖場附近的基地台80連線的無線模組432(如：NB-IoT無線模組432、GSM無線模組、GPRS無線模組)，以直接將感測訊號上傳至基地台的數據後台81，再由數據後台81傳送至雲端伺服器62；故而水產養殖場不必再加設其它通訊設備。再者，該無線監控箱40’進一步包含有一微型控制電腦421，與該NB-IoT無線模組432及資料收集器42電性連接，使用者可以手持裝置70遠端發出控制訊號，透過雲端伺服器62、基地台數據後台81及基地台80回傳至NB-IoT無線模組432，並由該微型控制電腦421接收該控制訊號，進而依照該控制訊號控制與該無線監控箱40’電性連接的電器設備(如水車90)電源的啟、閉，或者傳送無線監控箱40’內參數變更設定，增加使用者對本創作無線監控箱40’的操控性。

綜上所述，本創作主要將該無線監控箱與該些環境檢測器設置在該浮板組件上，而能藉由浮板組件漂浮在水上，另可施以繩索固定在池邊、下定錨或高空安全扣鎖等方式，維持該浮板組件在水上一定位置範圍；此外，由於該些環境檢測器是固定在位置可上、下調整的管件中，而可依水產養殖場地池內地形、水量適地性地調整最佳感測位置，且不會與池邊及池底泥沙接觸而生髒污，不僅方便設置且提供更為精準的感測訊號；此外，由於各管件可相對浮板組件上、下調整，更能方便抽取管件內的環境檢測器進行清潔，方便系統保養，進而有效提高飼主設置漂浮型智慧感測監控系統意願，提供提供飼主即時的養殖環境監控，進而優化並提高養殖成效。

以上所述僅是本創作的實施例而已，並非對本創作做任何形式上的限制，雖然本創作已以實施例揭露如上，然而並非用以限定本創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本創作技術方案的內容，依據本創作的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本創作技術方案的範圍內。

10‧‧‧漂浮型智慧感測監控系統
20‧‧‧浮板組件
21‧‧‧浮板
211‧‧‧浮板塊
22‧‧‧支架
220‧‧‧凸出部分
222‧‧‧定位孔
221‧‧‧傾斜座
23‧‧‧可拆卸固定件
231‧‧‧U型扣塊
232‧‧‧螺帽
233‧‧‧自由端
31‧‧‧管件
310‧‧‧上開口
311‧‧‧檢測穿孔
40、40’‧‧‧無線監控箱
41‧‧‧防水防鏽外殼
411‧‧‧防水穿孔
42‧‧‧資料收集器
421‧‧‧微型控制電腦
43‧‧‧無線模組
431‧‧‧LoRa無線模組
432‧‧‧NB-IoT無線模組
44‧‧‧蓄電池組
441‧‧‧充電控制器
442‧‧‧電源轉換器
45‧‧‧太陽能板
46‧‧‧電源切換開關
47‧‧‧數位電錶
51‧‧‧環境檢測器
511‧‧‧電線
51a‧‧‧第一溫度感知器
51b‧‧‧第二溫度感知器
51c‧‧‧第三溫度感知器
60‧‧‧閘道器
61‧‧‧無線通訊模組
62‧‧‧雲端伺服器
70‧‧‧手持裝置
80‧‧‧基地台
81‧‧‧基地台數據後台
90‧‧‧水車

圖1：本創作漂浮型智慧感測監控系統的一立體外觀圖。 圖2：本創作漂浮型智慧感測監控系統的一局部側視平面圖。 圖3：本創作漂浮型智慧感測監控系統的一局部立體分解圖。 圖4：本創作無線監控箱之一內部裝置配置圖。 圖5：本創作漂浮型智慧感測監控系統設置於一池塘的一位置示意圖。 圖6：本創作漂浮型智慧感測監控系統之一系統架構圖。 圖7：本創作漂浮型智慧感測監控系統之另一系統架構圖。

Claims (19)

1. 一種漂浮型智慧感測監控系統，包括： 一浮板組件； 複數管件，係設置在該浮板組件的至少一側邊，並相對該浮板組件上下調整位置；各該管件具有一上開口及一檢測穿孔； 一無線監控箱，係設置於該浮板組件上；以及 複數環境檢測器，係電性連接至該無線監控箱，並分別由上穿入該上開口，且對應該檢測穿孔位置。
2. 如請求項1所述之漂浮型智慧感測監控系統，該浮板組件包括： 一浮板；以及 一支架，係固定於該浮板上，且該無線監控箱係固定在該支架上。
3. 如請求項2所述之漂浮型智慧感測監控系統，該支架包含一凸出部分，該凸出部分係凸出於該浮板一側，供該些管件固定於其上。
4. 如請求項3所述之漂浮型智慧感測監控系統，該浮板組件進一步包括複數可拆卸固定件，以分別將該些管件固定於該支架的凸出部分。
5. 如請求項4所述之漂浮型智慧感測監控系統，其中： 該支架之凸出部分係形成有複數定位穿孔；以及 各該可拆卸固定件係包括： 一U型扣塊，其二自由端分別形成有外螺紋，並分別穿經該凸出部分的二相鄰穿孔；其中該U型扣塊與該凸出部份之間形成容置對應管件的空間；以及 二螺帽，係分別螺合該U型扣塊穿出於各該穿孔的自由端。
6. 如請求項2至5中任一項所述之漂浮型智慧感測監控系統，該浮板係由複數浮板塊並排而成。
7. 如請求項2至5中任一項所述之漂浮型智慧感測監控系統，該無線監控箱包括： 一防水防鏽外殼，其一側形成有複數防水穿孔，供該些環境檢測器的電線穿入； 一資料收集器，係設置在該防水防鏽外殼中，並與該些環境檢測器電性連接； 一無線模組，係設置在該防水防鏽外殼中，並與該資料收集器電性連接； 一蓄電池組，係設置在該防水防鏽外殼中，係提供該些環境檢測器、該資料收集器及該無線模組工作電源；以及 一太陽能板，係設置於該防水防鏽外殼上，並與該蓄電池電性連接。
8. 如請求項7所述之漂浮型智慧感測監控系統，該無線監控箱係傾斜地設置於該支架上。
9. 如請求項8所述之漂浮型智慧感測監控系統，該支架對應該無線監控箱之底面的一側設有一傾斜座。
10. 如請求項7所述之漂浮型智慧感測監控系統，該無線監控箱係進一步包含有一電源切換開關，其電性連接該蓄電池組、該資料收集器以及該無線模組。
11. 如請求項10所述之漂浮型智慧感測監控系統，該無線監控箱係進一步包含有一數位電錶，其電性連接至該電源切換開關及該資料收集器，並供至少一外部的電器設備的電源連接電性連接，以檢測該至少一電器設備的電力狀態，並將電力狀態傳送至該資料收集器。
12. 如請求項11所述之漂浮型智慧感測監控系統，該電源切換開關進一步連接有一市電電源線。
13. 如請求項12所述之漂浮型智慧感測監控系統，該無線監控箱係進一步包含有一微型控制電腦，以與該資料收集器及該無線模組電性連接。
14. 如請求項1所述之漂浮型智慧感測監控系統，該些環境檢測器係包含有： 一第一溫度感知器，係對準其對應管件的下方位置之檢測穿孔； 一第二溫度感知器，係對準其對應之管件的中間位置之檢測穿孔；以及 一第三溫度感知器，係對準其對應之管件的上方位置之檢測穿孔。
15. 如請求項11所述之漂浮型智慧感測監控系統，該些環境檢測器係進一步包含有水質淨度檢測器、酸鹼值檢測器及鈉含量檢測器。
16. 如請求項7所述之漂浮型智慧感測監控系統，該無線模組係為一低功率無線模組。
17. 如請求項16所述之漂浮型智慧感測監控系統，係進一步包含有： 一雲端伺服器，係儲存複數帳號及各帳號的即時環境感測資料； 一閘道器，係設置於該低功率無線模組之無線通訊範圍內；其中該低功率無線模組係為LoRa無線模組；以及 一無線通訊模組，係支援3G、4G或5G無線數據網路，透過3G、4G或5G無線數據網路與該雲端伺服器連線。
18. 如請求項16所述之漂浮型智慧感測監控系統，係進一步包含有： 一雲端伺服器，係儲存複數帳號及各帳號的即時環境感測資料；以及 該低功率無線模組係NB-IoT無線模組，透過一基地台及該基地台的數據後台與該雲端伺服器連線。
19. 如請求項7所述之漂浮型智慧感測監控系統，係進一步包含有： 一雲端伺服器，係儲存複數帳號及各帳號的即時環境感測資料；以及 該無線模組係為GSM無線模組或GPRS無線模組，透過一基地台及該基地台的數據後台與該雲端伺服器連線。