一種智能化網箱養殖系統及使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及網箱養殖技術，尤其是一種智能化網箱養殖系統及使用方法。
【背景技術】
[0002]目前利用網箱進行漁業養殖正在日益推廣，網箱內養殖的水產品可實現科學合理的管理，且由于網箱放置于海洋或湖泊之中，其中養殖的水產品獲得與野生環境相近的生存條件，保證了養殖水產品的品質。但是隨著工業的迅速發展，人類活動領域不斷拓展，近海的海水污染程度越來越高，導致近海的網箱養殖水產品質量和產量急劇下降。此外還有一些水產品必須在深水環境中才能夠有效的進行養殖。因此，目前開發和設計可應用于深水環境的網箱養殖系統，具有十分巨大的市場前景。
[0003]但是深水網箱養殖系統遠離岸邊，養殖戶不可能經常地處于網箱養殖系統附近，因此無法對網箱養殖系統進行日常的監測維護和管理，既無法為網箱中水產品適時添加餌料，也無法時時觀察水產品的生產情況、健康狀態，更無法在深水網箱受到其它水內大形生物攻擊時提供保護。為了實現在遠離岸邊的深水進行水產品的網箱養殖，需要設計一種能夠遠程監測遠程精確操作的智能化的深水網箱養殖系統。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是設計一種智能化網箱養殖系統，其嵌入式微處理器連接多個傳感器，連接控制餌料投放器、高壓水槍。
[0005]本發明的另一目的是設計一種智能化網箱養殖系統的使用方法，嵌入式微處理器根據各傳感器的信號，啟動餌料投放器適時投放餌料，或啟動高壓水槍沖洗網箱內的污垢，保證網箱內水產品的正常生長。
[0006]本發明設計的一種智能化網箱養殖系統，包括養殖水產品的帶有框架的網箱，安裝于網箱框架的餌料投放器，還包括安裝于水密箱體內的嵌入式微處理器及蓄電池，蓄電池為本系統的各部件供電，安裝于網箱內的溶氧傳感器信號線連接嵌入式微處理器溶氧信號輸入端，安裝于網箱內的溫度傳感器信號線連接嵌入式微處理器溫度信號輸入端。
[0007]嵌入式微處理器的投餌信號輸出端連接餌料投放控制器，餌料投放控制器連接餌料投放器，所述餌料為調制的糊狀餌料，餌料投放器包括連接餌料貯罐的漿料泵，餌料投放控制器控制漿料泵的啟停。
[0008]所述網箱內、外分別安裝水流速傳感器，其信號各接入嵌入式微處理器的內、外流速信號輸入端，嵌入式微處理器的清洗信號輸出端連接高壓水槍控制器；網箱框架上固定安裝至少2臺高壓水槍，所述高壓水槍連接高壓水泵，高壓水槍控制器連接高壓水泵的開關、控制其啟停。
[0009]高壓水槍安裝于水槍云臺上，高壓水槍控制器連接水槍云臺控制端，控制云臺的轉動角度和俯仰角度。
[0010]嵌入式微處理器還連接無線通訊模塊，與岸上的管理系統遠程無線連接，網箱框架上固定安裝I?4臺攝像頭，各攝像頭連接嵌入式微處理器攝像信號輸出端，固定安裝于網箱框架的探照燈連接嵌入式微處理器的照明信號輸出端。各攝像頭的輸出端接入嵌入式微處理器的視頻輸入端。各攝像頭安裝于攝像頭云臺上，攝像頭云臺的控制端與嵌入式微處理器攝像云臺控制信號輸出端連接。
[0011 ] 嵌入式微處理器連接GPS模塊，該網箱的GPS信號傳送到嵌入式微處理器，嵌入式微處理器經無線通訊模塊遠程發送到岸上的管理系統。網箱不能完全固定，掌握其GPS信號以利于監管，在臺風等自然災害發生時，也可避免損失。
[0012]網箱的框架外還安裝有超聲波傳感器和聲光報警裝置，多個超聲波傳感器探頭的探測區覆蓋網箱的外表面，各超聲波傳感器的信號線連接嵌入式微處理器的超聲波信號輸入端，嵌入式微處理器的報警信號輸出端連接聲光報警裝置。
[0013]和/或，網箱的框架外安裝有聲光報警裝置，并有高壓氣管網包在網箱外，高壓氣管網管內壓力大于網箱所處位置的水壓，高壓氣管網連接壓力傳感器，壓力傳感器的信號線連接嵌入式微處理器的氣壓信號輸入端，嵌入式微處理器的報警信號輸出端連接聲光報馨盤罟
I=II~~1.0
[0014]本發明設計的一種智能化網箱養殖系統的使用方法如下，一定溫度下，網箱內的餌料量與網箱內水體的溶氧量直接相關，根據實驗可得網箱內餌料量與不同溫度下水體溶氧量的關系曲線，確定對應適當餌料量的不同溫度溶氧量最高和最低閾值，存于嵌入式微處理器。在所測溫度下當溶氧傳感器信號值達到最高閾值，嵌入式微處理器發出信號到餌料投放控制器，啟動漿料泵，從餌料貯罐中泵出餌料，投放到網箱內，當溶氧傳感器信號值達到最低閾值，嵌入式微處理器發出信號到餌料投放控制器，關停漿料泵，停止投放餌料。
[0015]當網箱網壁上積累的污垢過多時，網箱內的水流速度將減慢，嵌入式微處理器根據網箱內外水流速傳感器的信號，計算得到網箱內外水流速的差，當此差值達到流速差閾值時，嵌入式微處理器判斷為污垢過多，發出清洗信號到高壓水槍控制器，啟動高壓水泵，高壓水槍射出水流對網箱進行沖洗，高壓水槍控制器按事先設定的程序，控制水槍云臺轉動和俯仰，在程序設定的沖洗時間內高壓水槍射出水流沖洗網箱的各面。沖洗時間和水槍云臺的動作角度按網箱的形狀和養殖水產的不同情況進行設定。
[0016]嵌入式微處理器按設置的時間或者根據接收到的岸上管理系統的指令，發出攝像信號到各攝像頭，同時發出照明信號到探照燈，探照燈開啟，各攝像頭對網箱內的水產品錄像，持續3?6分鐘，嵌入式微處理器關閉探照燈并關停各攝像頭。各攝像頭所得視頻數據送入嵌入式微處理器，經無線通訊模塊傳送到岸上的管理系統。技術人員根據網箱各個角度拍攝的視頻，即可實時觀察網箱內的狀態，特別是可對養殖的水產品進行健康狀況進行監測。
[0017]當安裝有超聲波傳感器時，嵌入式微處理器根據各超聲波傳感器的信號得到靠近網箱的生物的體積和運動方向，當所測生物體積超過危險閾值、且其運動方向是朝向網箱，嵌入式微處理器啟動聲光報警裝置2?5分鐘，閃爍強光和異常聲響將嚇退驅趕闖近網箱的生物。
[0018]當有大形生物侵擾網箱時，當安裝有高壓氣管網時，侵擾的生物先破壞高壓氣管網才會達到網箱，高壓氣管網被破壞氣壓將突然下降。嵌入式微處理器根據氣壓信號突降判斷有生物侵擾高壓氣管網被破壞，嵌入式微處理器啟動聲光報警裝置2?5分鐘，強光和聲響將嚇退闖近網箱的生物。
[0019]本發明一種智能化網箱養殖系統及使用方法的優點為:1、本網箱養殖系統內安裝嵌入式微處理器，根據溶氧和溫度信號自動根據需要投放餌料，根據網箱內外水流速差值自動對網箱污垢進行清洗，實現了對網箱的智能化日常維護管理；2、定時或根據指令開啟探照燈，啟動攝像頭清晰地拍攝網箱內部的實時狀況，使遠程的管理者實時視頻監測遠離岸邊的深水網箱養殖系統內部情況，及時掌握網箱中的水產品健康狀況，生長情況等信息，有利于進一步分析改進網箱養殖的條件；3、網箱與岸上的管理中心可進行無線通訊數據交換，管理者可對網箱發送指令進行遠程管理和控制；4、網箱遭到外部生物侵擾時，自動啟動聲光報警裝置，提高深水網箱養殖的安全性；5、為水產品養殖提供了一個穩定安全的生長環境，保證遠離岸邊的深水養殖的成功。
【附圖說明】
[0020]圖1為本智能化網箱養殖系統實施例結構框圖。
【具體實施方式】
[0021]智能化網箱養殖系統實施例
[0022]本智能化網箱養殖系統實施例包括養殖水產品的帶有框架的網箱，安裝于網箱框架的餌料投放器，還包括安裝于水密箱體內的嵌入式微處理器及蓄電池，蓄電池為本系統的各部件供電，其結構框圖如圖1所示，安裝于網箱內的溶氧傳感器信號線連接嵌入式微處理器溶氧信號輸入端，安裝于網箱內的溫度傳感器信號線連接嵌入式微處理器溫度信號輸入端，網箱內、外分別安裝水流速傳感器，其信號各接入嵌入式微處理器的內、外流速信號輸入端。
[0023]本例餌料投放器包括連接餌料貯罐的漿料泵，餌料投放控制器連接餌料投放器漿料泵，控制漿料泵的啟停。
[0024]本例網箱框架上固定安裝4臺高壓水槍，高壓水槍連接高壓水泵，高壓水槍安裝于水槍云臺上。嵌入式微處理器的清洗信號輸出端連接高壓水槍控制器。高壓水槍控制器連接高壓水泵的開關、控制其啟停；高壓水槍控制器連接水槍云臺控制端，控制云臺的轉動角度和俯仰角度。
[0025]嵌入式微處理器還連接無線通訊模塊，與岸上的管理系統遠程無線連接，固定于網箱框架的4臺攝像頭連接嵌入式微處理器攝像信號輸出端，固定于網箱框架的探照燈連接嵌入式微處理器的照明信號輸出端。各攝像頭的輸出端接入嵌入式微處理器的視頻輸入端。各攝像頭安裝于攝像頭云臺上，攝像頭云臺的控制端與嵌入式微處理器攝像云臺控制信號輸出端連接。
[0026]嵌入式微處理器連接GPS模塊。
[0027]網箱的框架外還安裝有超聲波傳感器，多個超聲波傳感器探頭的探測區覆蓋網箱的外表面，各超聲波傳感器的信號線連接嵌入式微處理器的超聲波信號輸入端。本例還有高壓氣管網包在網箱外，高壓氣管網管內壓力大于網箱所處位置的水壓，高壓氣管網連接壓力傳感器，壓力傳感器的信號線連接