TWM623320U - 太陽能物聯網智慧浮式投餌系統 - Google Patents

Abstract

一種太陽能物聯網智慧浮式投餌系統，係配設於養殖區並包括：一載具、一投餌裝置、一太陽能單元、一偵測模組、一擷取單元、及一微控制單元。藉由上述技術方案，透過載具將投餌裝置、太陽能單元、及微控制單元漂浮於水面上，透過載具將偵測模組、擷取單元裝設於水面下，且太陽能單元可為投餌裝置、微控制單元、偵測模組、擷取單元供電，使投餌裝置可依實際情況而以自動化拋投餌料，並適時變化其投餌量、投餌頻率、及投餌時間且電能耗低，達到物聯網智慧化養殖的功效。

Description

太陽能物聯網智慧浮式投餌系統

本創作係有關一種養殖技術領域，特別是一種太陽能物聯網智慧浮式投餌系統。

如魚塭等類型的水產養殖的過程中，投餵餌料是一項非常重要的工作，同時也是一項非常繁瑣的工作，需要耗費養殖人員的大量時間和勞動，而且由於客觀條件的限制，投餵者常有無法實現準確定量投餵問題衍生。現在市面上雖有自動投餌的裝置，但是它們也無法實現定量投餌；而且這些傳統的自動投餌裝置均沒有監控偵測系統，因此養殖者無法隨時掌握投餌情況和養殖生物(如魚類、蝦類等)的進食情況，不利於掌握第一手資訊。例如，當投餌料量不足的情況發生時，有可能造成養殖生物的生產遲緩、或長成尺寸不一，甚至有可能因投餌料量不足造成搶食，導致養殖生物損傷；另外，當過量投餌料的情況發生時，不僅造成餌料浪費，過剩的餌料會殘留於養殖區水中而腐敗，嚴重導致水質酸他，進而影響水內的養殖生物生存，進而存在無法有效自動化投餌管理，造成無法依據實際情況進行投餵的情況發生，進而影響到養殖生物之數量及質量。

然而，每個養殖的位置、大小、地點、環境及氣候等因素皆為不同的情況下，並非現有投餌裝置皆適合，因此，本案創作人乃提供另一種投餌系統，作為養殖業者不同的選擇。

本創作的目的係提供一種太陽能物聯網智慧浮式投餌系統，提供養殖場地導入電子監視設備，以輔助養殖者方便接收並隨時監測留意養殖生物的進食狀態，養殖區中的環境變化等即時態樣，來進行改變餵食情況，提高養殖成效。

為達上述之目的，在本創作提供了一種太陽能物聯網智慧浮式投餌系統，係配設於養殖區並包括：一載具、一投餌裝置、一太陽能單元、一偵測模組、一擷取單元、及一微控制單元。該載具，其用以位於該養殖區的水面上；該投餌裝置，其設置於該載具上，該投餌裝置儲存飼料；該太陽能單元，其包含位於該投餌裝置上的太陽能板，為該系統供電；該偵測模組，其設置於該投餌裝置上，用於偵測該養殖區包含水質狀態，以產生至少一相關水質數據；該擷取單元，其設置於該載具底部，用於擷取該養殖區水中的至少一活體影像，以產生至少一圖像；該微控制單元，其電性連接該投餌裝置、該太陽能單元、該偵測模組、及該擷取單元，該微控制單元根據該至少一相關水質數據、及該至少一圖像係分別產生水質訊號及活體訊號並傳送到外部電子裝置，該微控制單元接收該外部電子裝置的指令以進行對應電性操控；其中，該微控制單元依據所需時間及數量而控制該投餌裝置投放該飼料到該養殖區水中。

具體地，其中該微控制單元接收該外部電子裝置傳送的一自動指令並成為一自動監控模式。進一步包含使用者介面以允許使用者向該外部電子裝置和該微控制單元的任一或兩者輸入預定的標準投餌量值、投餌時間值和標準水質數據值中的任一或一以上的指令，其中該外部電子裝置具有一或多個處理模組，該處理模組包含該指令。

具體地，其中該微控制單元處於一自動監控模式，該微控制單元接收該外部電子裝置傳送的一餵食指令時，可驅使該投餌裝置投放該飼料到該養殖區中。

具體地，其中該投餌裝置內設置有一送料器、一連接該送料器的餌料量感應器，及一連接該送料器的輸送拋料器，該微控制單元與該送料器、該餌料量感應器及該輸送拋料器電性連接並於接收該外部電子裝置所傳送的該餵食指令時，可操控該餌料量感應器將該飼料經該送料器傳給輸送拋料器投料。

具體地，其中該偵測模組包含一溶氧偵測單元，其電性連接於該微控制單元，並設置於該養殖區中，用於偵測該養殖區中的水的含氧量，以產生至少一溶氧數據，而該微控制單元電性連一位於該養殖區中的旋動單元，其中該微控制單元處於一自動監控模式時，可根據至少一該溶氧數據而產生一溶氧訊號，並在接收至少一該外部電子裝置所傳送的一旋動指令時，該微控制單元驅動該旋動單元對該養殖區的水進行補充氧含量。

具體地，其中該擷取單元產生的該圖像，通過該通訊(以無線資料模組)連結傳送給該外部電子裝置，隨時監控養殖生物的進食情況，其中該微控制單元處於一自動監控模式時，可根據至少一該圖像所產生的活體訊號，並在接收該外部電子裝置傳送的一餵食指令時，用於驅使該投餌裝置對該養殖區中的水進行一投料動作，用以對養殖生物進行餵食。

具體地，其中該微控制單元根據該活體訊號小於一預設活體訊號，並在接收至少一該外部電子裝置所傳送的一停止餵食指令或延長投餌時間指令時，以停止或延長驅使該投餌裝置之投料動作。

具體地，其中該偵測模組進一步包含有水質淨度偵測單元、酸鹼值偵測單元及水溫偵測單元，用於偵測該養殖區中水的淨度、酸鹼值或水溫變化，以產生至少一相對的水質數據，其中該微控制單元處於一自動監控模式時，可根據該至少一水質數據而產生一水質訊號，並在接收該外部電子裝置傳送的一停止投餌指令時，該微控制單元驅動一水質調節裝置，對該養殖區中的水進行調節動作。

具體地，該系統還包括一GPS定位裝置，該GPS定位裝置裝設於該載具且與該微控制單元電性連接。

具體地，該系統還包括一動力推進器或電子渦輪推進器，係裝設於該載具並與該微控制單元電性連接。

承上述，本創作所提供的一種太陽能物聯網智慧浮式投餌系統，可藉由上述技術方案，透過載具將投餌裝置、太陽能單元、及微控制單元漂浮於水面上，透過載具將偵測模組、擷取單元裝設於水面下，且太陽能單元可為投餌裝置、微控制單元、偵測模組、擷取單元供電，使投餌裝置可依實際情況而以自動化拋投餌料，並適時變化其投餌量、投餌頻率、及投餌時間且電能耗低，達到物聯網智慧化養殖的功效。

100:太陽能物聯網智慧浮式投餌系統

1:載具

2:太陽能單元

21:太陽能板

22:蓄電器

3:投餌裝置

31:殼體

32:送料器

33:餌料量感應器

34:料倉

35:自動進料管道

36:輸送拋料器

37:馬達

4:偵測模組

41:溶氧偵測單元

42:水質淨度偵測單元

43:酸鹼值偵測單元

44:水溫偵測單元

5:擷取單元

6:微控制單元

7:外部電子裝置

81:GPS定位裝置

82:動力推進器、電子渦輪推進器

83:旋動單元

第1圖為本創作太陽能物聯網智慧浮式投餌系統之第一實施例結構立體圖；第2圖為本創作太陽能物聯網智慧浮式投餌系統之第一實施例結構示意圖；第3圖為第1圖之上視圖；第4圖為本創作太陽能物聯網智慧浮式投餌系統之第一實施例系統方塊圖；第5圖為本創作太陽能物聯網智慧浮式投餌系統之第二實施例系統方塊圖。

本創作之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳和具體實施例予以說明。

請參閱第1圖為本創作太陽能物聯網智慧浮式投餌系統之第一實施例結構立體圖；第2圖為本創作太陽能物聯網智慧浮式投餌系統之第一實施例結構示意圖；第3圖為第1圖之上視圖；第4圖為本創作太陽能物聯網智慧浮式投餌系統之第一實施例系統方塊圖；第5圖為本創作太陽能物聯網智慧浮式投餌系統之第二實施例系統方塊圖。如圖所示，本創作係提供一種太陽能物聯網智慧浮式投餌系 統100，該系統100係配設於養殖區，其包括：一載具1、一太陽能單元2、一投餌裝置3、一偵測模組4、一擷取單元5、及一微控制單元6。詳述如下。

首先，本創作前述所描述的構件/裝置是可以與至少一外部電子裝置7相配合，該外部電子裝置7例如是電腦或手機其內並具有程式/指令等，包括但不以此為限。且相互"通訊連結"或藉由"物聯網方式"達成相互之間的執行操作作動。該外部電子裝置7，為安裝於該養殖區周圍或岸邊。

該載具1，其置放於該養殖區的水面上；並可為泳圈狀。

具體地，該系統100還包括一GPS定位裝置81，該GPS定位裝置裝設於該載具1並與該微控制單元6電性連接，用以實現該載具1的定位與特定行進方向。

具體地，該系統還包括一動力推進器82或一電子渦輪推進器，或其他，係裝設於該載具1上面並與該微控制單元6及該GPS定位裝置81電性連接，用以利用風力或其他動力，可實現該載具1的自動化前進與行進之速度和多方向性。

該太陽能單元2，係與該微控制單元6電性連接，其包含有位於該投餌裝置3頂部的太陽能板21及一與該太陽能板21電性連接的蓄電器22，該蓄電器22與該系統100電性連接。具體地，太陽能板21用以將太陽能轉化為電能並儲存在蓄電器22中，通過蓄電器22為該系統100的各個部件進行供電。

該投餌裝置3，設置於該載具1上而可漂浮在養殖區的水面上，其與該微控制單元6電性連接。具體地，該投餌裝置3具有一殼體31其內設置有一送料器32、一連接該送料器32的餌料量感應器33、一料倉34、一連接該送料器32的輸送拋料器36及一調控該輸送拋料器36的馬達37，具有儲存飼料並適時投料功能。

更進一步地，前述投餌裝置3的殼體31上方側面具有自動進料管道35以控制進料量；該餌料量感應器33受該微控制單元6控制而將定量的飼料傳送至該送料器32，再由該送料器32送至該輸送拋料器36上，並藉該微控制單元6控制該馬達37調控該輸送拋料器36驅動以進行拋料至該養殖區水中動作(如第1圖所示)，達 到適量拋料目的，提高餌料利用率。該餌料量感應器33在飼料不足時會傳出警訊給該外部電子裝置7。

該偵測模組4，其與該微控制單元6電性連接，用於對該養殖區進行水質監測，以產生至少一相關水質數據。

該擷取單元5，其設置於該載具1底部而潛入該養殖區的水面下，並與該微控制單元6電性連接，該擷取單元5可為攝影模組，用於擷取該養殖區中的至少一養殖生物的活體影像，以產生至少一圖像，通過無線通訊或物聯網方式傳送給該外部電子裝置7。

該微控制單元6，可為控制終端；如第4圖所示，該微控制單元6係電性連接該太陽能單元2、該投餌裝置3、該偵測模組4、及該擷取單元5，該微控制單元6透過無線通訊(在此，無線通訊可透過例如物聯網、藍芽、WiFi等通訊模組)連結該外部電子裝置7(如桌上型電腦、手持式裝置：筆記型電腦、手機、平板裝置)，使得系統100與該外部電子裝置7之間可互相傳送訊號與資料。其中該微控制單元6根據至少一相關水質數據、及至少一圖像係可分別產生水質訊號及活體訊號並傳送到該外部電子裝置7，據此，該微控制單元6可接收該外部電子裝置7傳送的一或多個指令可對相應的部件進行電性操控。其中該微控制單元6操控該太陽能單元2為該系統100供電；其中該載具1藉由該GPS定位裝置81可定位，使該微控制單元6依據所需時間及數量指令而自動驅動該投餌裝置3投放飼料到該養殖區中，可實現自動化投料目的，減少養殖人員的操作量，有利於工作效率的提高。

具體地，該系統100進一步包含使用者介面以允許使用者向該外部電子裝置7和該微控制單元6的任一或兩者輸入預定的標準投餌量值、投餌時間值和標準水質數據值中的任一或一以上的指令，其中該外部電子裝置7具有一或多個處理模組，該處理模組包含該指令。

據此，藉由上述結構，本創作該太陽能物聯網智慧浮式投餌系統100的工作作動如下：如第4、5圖所示，其中該微控制單元6接收該外部電子裝置7所傳送的一自動指令並成為一自動監控模式。在該微控制單元6處於一自動監控模式，該微控制單元6接收該外部電子裝置7所傳送的一餵食指令時，該微控制單元驅使該投餌裝置3投放該飼料到該養殖區中。也就是，該微控制單元6與該送料器32、該餌料量感應器33、該馬達37電性連接，該微控制單元6於接收該外部電子裝置7所傳送的該餵食指令時，該微控制單元6操控該餌料量感應器33將適量飼料傳送到該送料器32處，透過該送料器32送至該輸送拋料器36，並藉該微控制單元6控制該馬達37調控該輸送拋料器36驅動以進行投放定量飼料至該養殖區水中。

其中該偵測模組4包含一溶氧偵測單元41，其電性連接該微控制單元6，並設置於該養殖區的水中，用於偵測該養殖區中水的含氧量，以產生至少一溶氧數據，而該微控制單元6還電性連接一位於該養殖區中的旋動單元83，在該微控制單元6處於一自動監控模式時，該微控制單元6根據該至少一溶氧數據而產生一溶氧訊號給該外部電子裝置7，當在接收該外部電子裝置7所傳送的一旋動指令時，該微控制單元6驅動該旋動單元83對該養殖區中的水進行一攪動以對該養殖區中的水進行補充氧含量，有效防止養殖生物缺氧。

其中該偵測模組4包含有一水質淨度偵測單元42、酸鹼值偵測單元43及水溫偵測單元44，用於偵測該養殖區中的水的淨度、酸鹼值或水溫變化，以產生至少一相對的水質數據，在該微控制單元6處於一自動監控模式時，該微控制單元6根據至少一該水質數據(如水淨值、酸鹼值或水溫值)而產生一水質訊號(如水淨訊號、酸鹼訊號或水溫訊號)給該外部電子裝置7，並在接收該外部電子裝置所傳送的一停止投餌指令時，該微控制單元可連動一水質調節件(可設於該養殖區周圍或該載具上)對該養殖區中的水質進行一調節動作。

其中該擷取單元5產生的該圖像，通過無線通訊連結傳送給該外部電子裝置7，隨時監控養殖生物的進食情況，在該微控制單元6處於一自動監控模式時，可根據至少一圖像所產生的活體訊號，並在接收該外部電子裝置7所傳送的一餵食指令時，該微控制單元6驅使該投餌裝置3對該養殖區的水中進行一投料動作，以對養殖生物進行餵食。

也就是，該微控制單元6根據該活體訊號小於一預設活體訊號(即代表養殖生物吃餌狀況不佳)，或者，藉由如上述結構的偵測模組4，自動判斷養殖區水中的水質情況是否需要增氧、如水淨值、酸鹼值或水溫值之調節，或經由擷取單元5擷取影像進行監控養殖生物進食狀況、成長的健康狀態等資訊，透過微控制單元6傳送給該外部電子裝置7，經由該外部電子裝置7計算與判斷其結果來決定投料量的多寡、投餌時間之長短並回傳指令給該微控制單元6，該微控制單元6在接收該外部電子裝置7所傳送的一停止餵食指令或延長投餌時間指令時，以停止或延長驅使該投餌裝置之投料動作，可實現定量、定時投餌和水面下情況監控的應用於養殖之自動投餌裝置。因此，節省了人工成本，而且微控制單元通過控制太陽能板採光的角度，提高了太陽能發電效率，且節省了電能；該GPS定位裝置可傳輸載具的位置及掌控其行進方向，還可透過外部電子裝置進行物聯網遠端操控，提高了整個系統操作的智慧性與便利性；由此可見，該系統不僅智慧性功能多樣，而且可提高養殖效率。

承上述，本創作所提供的一種太陽能物聯網智慧浮式投餌系統，可藉由上述技術方案，透過載具將投餌裝置、太陽能單元、及微控制單元漂浮於水面上，透過載具將偵測模組、擷取單元裝設於水面下，且太陽能單元可為投餌裝置、微控制單元、偵測模組、擷取單元等部件供電，使投餌裝置可依實際情況而以自動化拋投餌料，並適時變化其投餌量、投餌頻率、及投餌時間且電能耗低，並藉由物 聯網方式達成受該外部電子裝置7之無線傳輸的控制作動，達到物聯網智慧化養殖的功效。

以上已將本創作做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本創作之一較佳實施例而已，當不能限定本創作實施之範圍。即凡依本創作申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本創作之專利涵蓋範圍。

100:太陽能物聯網智慧浮式投餌系統

1:載具

2:太陽能單元

31:殼體

35:自動進料管道

36:輸送拋料器

37:馬達

82:動力推進器、電子渦輪推進器

Claims (11)

1. 一種太陽能物聯網智慧浮式投餌系統，係配設於養殖區並包括：一載具，其用以位於該養殖區的水面上；一投餌裝置，其設置於該載具上，該投餌裝置儲存飼料；一太陽能單元，其包含位於該投餌裝置上的太陽能板，為該系統供電；一偵測模組，其設置於該投餌裝置上，用於偵測該養殖區包含水質狀態，以產生至少一相關水質數據；一擷取單元，其設置於該載具下方，用於擷取該養殖區中的至少一活體影像，以產生至少一圖像；以及一微控制單元，其電性連接該投餌裝置、該太陽能單元、該偵測模組、及該擷取單元，該微控制單元根據該至少一相關水質數據、及該至少一圖像係分別產生水質訊號及活體訊號，並接收一外部電子裝置的指令以進行對應操控；其中該微控制單元依據所需時間及數量而控制該投餌裝置投放該飼料到該養殖區中。
2. 如請求項1所述之太陽能物聯網智慧浮式投餌系統，其中該微控制單元接收該外部電子裝置傳送的一自動指令並成為一自動監控模式。
3. 如請求項2所述之太陽能物聯網智慧浮式投餌系統，該系統進一步包含使用者介面以允許使用者向該外部電子裝置和該微控制單元的任一或兩者輸入預定的標準投餌量值、投餌時間值和標準水質數據值中的任一或一以上的指令，其中該外部電子裝置具有一或多個處理模組，該處理模組包含該指令。
4. 如請求項1所述之太陽能物聯網智慧浮式投餌系統，其中該微控制單元處於一自動監控模式，可接收該外部電子裝置傳送的一餵食指令時，該微控制單元驅使該投餌裝置投放該飼料到該養殖區中。
5. 如請求項4所述之太陽能物聯網智慧浮式投餌系統，其中該投餌裝置內設置有一送料器及分別連接該送料器的一餌料量感應器、一輸送拋料器，該微控制單元與該送料器、該餌料量感應器及該輸送拋料器電性連接並於接收該外部電子裝置所傳送的該餵食指令時，可操控該餌料量感應器將該飼料經該送料器傳給輸送拋料器投料。
6. 如請求項1所述之太陽能物聯網智慧浮式投餌系統，其中該偵測模組包含一溶氧偵測單元，其電性連接該微控制單元並位於該養殖區中，用於偵測該養殖區中的水含氧量，以產生一溶氧數據，其中該微控制單元處於一自動監控模式時，可根據該溶氧數據而產生一溶氧訊號，並在接收該外部電子裝置所傳送的一旋動指令時，該微控制單元驅動一旋動單元對該養殖區的水進行補充氧含量。
7. 如請求項1所述之太陽能物聯網智慧浮式投餌系統，其中該擷取單元產生的該圖像，通過通訊連結傳送給該外部電子裝置，隨時監控養殖生物的進食情況，其中該微控制單元處於一自動監控模式時，可根據該至少一圖像產生活體訊號，並在接收該外部電子裝置傳送的一餵食指令時，該微控制單元驅使該投餌裝置對該養殖區的水進行投料動作，以進行餵食。
8. 如請求項7所述之太陽能物聯網智慧浮式投餌系統，其中該微控制單元根據該活體訊號小於一預設活體訊號，並在接收該外部電子裝置傳送的 一停止餵食指令或延長投餌時間指令時，以停止或延長驅動該投餌裝置之投料動作。
9. 如請求項1所述之太陽能物聯網智慧浮式投餌系統，其中該偵測模組進一步包含有水質淨度偵測單元、酸鹼值偵測單元及水溫偵測單元，用於偵測該養殖區中的水的淨度、酸鹼值或水溫變化，以產生至少一相對的水質數據，其中該微控制單元處於一自動監控模式時，可根據該至少一水質數據而產生一水質訊號，並在接收該外部電子裝置傳送的一停止投餌指令時，該微控制單元驅動一水質調節件對該養殖區中的水質進行調節動作。
10. 如請求項1所述之太陽能物聯網智慧浮式投餌系統，該系統還包括一GPS定位裝置，係裝設於該載具且與該微控制單元電性連接。
11. 如請求項1所述之太陽能物聯網智慧浮式投餌系統，該系統還包括一動力推進器或電子渦輪推進器，係裝設於該載具並與該微控制單元電性連接。

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