温室及水产联合养殖智能控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种温室水产联合养殖智能控制系统，包括养殖区和种植区，所述养殖区包括养殖池，养殖池顶部空间封闭；所述种植区顶部封闭，区内具有土壤层，所述土壤层下方铺设有鹅卵石层，鹅卵石层底部具有支撑架，支撑架下方设置有集水区，所述集水区通过底部送水通道与养殖池连通，通过第一水泵能够将集水区内的水送入养殖池中，种植区内还设置有二氧化碳传感器、第一分控单片机、室内空气循环设备、喷灌设备。本发明提供的联合控制系统，充分利用了养殖池中消耗氧气而种植区中消耗二氧化碳的特性，将其中的空气进行对流置换，分别补充种植区内的二氧化碳和养殖区内的氧气，减少种植区中的二氧化碳施肥量和养殖池中增氧机的启动次数。
【专利说明】温室及水产联合养殖智能控制系统
【技术领域】
[0001]本发明属于农业自动化控制【技术领域】,涉及一种温室环境和水产环境联合养殖的控制系统。
【背景技术】
[0002]中国是一个农业大国，农业生产在国民生产中占据了重要的地位，随着现代科技的发展和进步，以及生产力水平发展的需要，迫切要求中国农业发展走现代化、科技化的道路。温室大棚是现代化农业生产技术的重要内容，温室大棚生产技术提出了生产和管理过程全自动化的要求，目前已经出现了一些智能控制的温室大棚。鱼塘养殖也是现代化农业的一项重要技术，如何利用科学手段进行精确化的智能控制也一直是人们关注的重点。但目前，尚缺乏能够将温室大棚和鱼塘结合养殖的理念和切实方案。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本发明公开了一种温室水产联合养殖智能控制系统。
[0004]为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种温室水产联合养殖智能控制系统，包括养殖区和种植区，所述养殖区包括养殖池，养殖池顶部空间封闭；所述种植区顶部封闭，区内具有土壤层，所述土壤层下方铺设有鹅卵石层，鹅卵石层底部具有支撑架，支撑架下方设置有集水区，所述集水区通过底部送水通道与养殖池连通，通过第一水泵能够将集水区内的水送入养殖池中，种植区内还设置有二氧化碳传感器、第一分控单片机、室内空气循环设备、喷灌设备；养殖区内设置有溶解氧传感器、第二分控单片机、室内空气循环设备、第二水泵，第二水泵抽取养殖池内的池水通过送水管送入喷灌设备，溶解氧传感器设置在养殖池内；第一分控单片机和第二分控单片机分别与总控单片机相连；养殖池和种植区顶部之间连接有第一通气管和第二通气管，两通气管内分别安装有送风装置，第一通气管内的送风装置用于抽取养殖池顶部空气吹送至种植区顶部，第二通气管内的送风装置用于抽取种植区顶部空气吹送至养殖池顶部；
种植区内的二氧化碳传感器采集种植区内二氧化碳含量后传输至第一分控单片机中，当种植区内二氧化碳含量过低时(，第一分控单片机发送信号至总控单片机，总控单片机驱动第二通气管内的送风装置抽取种植区顶部空气吹送至养殖池顶部，驱动第一通气管内的送风装置抽取养殖池顶部空气吹送至种植区顶部；同时总控单片机向第一分控单片机和第二分控单片机发送信号，令第一分控单片机和第二分控单片机分别驱动种植区内和养殖区内的室内空气循环设备运作；
养殖区内的溶解氧传感器采集养殖区内水中溶解氧含量后传输至第一分控单片机中，当种植区内二氧化碳含量过低时，第二分控单片机发送信号至总控单片机，总控单片机驱动第一通气管内的送风装置抽取养殖池顶部空气吹送至种植区顶部，驱动第二通气管内的送风装置抽取种植区顶部空气吹送至养殖池顶部；同时总控单片机向第一分控单片机和第二分控单片机发送信号，令第一分控单片机和第二分控单片机分别驱动种植区内和养殖区内的室内空气循环设备运作；
第二分控单片机定期驱动第二水泵抽取养殖池内的池水通过送水管送入喷灌设备，利用池水对种植区内的植物进行灌溉，灌溉后的水通过土壤层、鹅卵石层过滤后进入集水层中。
[0005]进一步的，所述养殖池水面上方设置有液位测量仪，所述液位测量仪能够测量养殖池水面高度，养殖池侧面具有供水管，供水管能够补给养殖池内水量。
[0006]进一步的，所述供水管与集水层相连。当养殖池内水位下降至一定高度时，通过供水管从集水池中抽取经过过滤后的水补给入养殖池内。供水管还能与其余水源连接，如河水、地下水等。
[0007]优选的，所述第二水泵抽取养殖池池底水。
[0008]进一步的，所述鹅卵石层和支撑架之间还设置有金属网。
[0009]优选的，所述金属网中孔眼密度为50目?200目。
[0010]进一步的，所述种植区内设置有温度传感器，温度传感器采集种植区内温度值后传输至第一分控单片机中，当种植区内温度过高时，第一分控单片机发送信号至总控单片机，总控单片机驱动第二通气管内的送风装置抽取种植区顶部空气吹送至养殖池顶部，驱动第一通气管内的送风装置抽取养殖池顶部空气吹送至种植区顶部；同时总控单片机向第一分控单片机和第二分控单片机发送信号，令第一分控单片机和第二分控单片机分别驱动种植区内和养殖区内的室内空气循环设备运作；
进一步的，所述种植区分为多个区域，每个区域中都设置有至少一个空气温度传感器，每个空气温度传感器采集各自区域中的空气中的温度传输至第一分控单片机中，当某一空气温度传感器采集到的数值超过温度正常范围时，第一分控单片机启动室内空气循环设备对室内空气进行循环吹动。
[0011]进一步的，所述养殖池内分层设置有多个温度传感器，池内还设有回流泵，当养殖池内不同层温度差异过大时，单片机驱动回流泵令池水自上而下缓慢流动，形成对流，从而均衡水温。
[0012]有益效果:
本发明提供的联合控制系统，充分利用了养殖池中消耗氧气而种植区中消耗二氧化碳的特性，将其中的空气进行对流置换，分别补充种植区内的二氧化碳和养殖区内的氧气，减少种植区中的二氧化碳施肥量和养殖池中增氧机的启动次数。另外，抽取池水对种植区进行灌溉，利用了池水和淤泥中富含的营养，并对池水进行过滤后重新注入养殖池中，达到良好的净化效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明提供的温室水产联合养殖智能控制系统室内结构设计图。
【具体实施方式】
[0014]以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述【具体实施方式】仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0015]如图1所示，一种温室水产联合养殖智能控制系统，包括养殖区I和种植区2，所述养殖区I包括养殖池12，养殖池12顶部空间封闭；所述种植区2顶部封闭，区内具有土壤层21,所述土壤层21下方铺设有鹅卵石层22，鹅卵石层22底部具有支撑架23，支撑架23下方设置有集水区24，所述集水区24通过底部送水通道25与养殖池12连通，通过第一水泵能够将集水区内的水送入养殖池中，种植区2内还设置有二氧化碳传感器、第一分控单片机、室内空气循环设备、喷灌设备；养殖区2内设置有溶解氧传感器、第二分控单片机、室内空气循环设备、第二水泵，第二水泵抽取养殖池12内的池水通过送水管5送入喷灌设备，溶解氧传感器设置在养殖池内；第一分控单片机和第二分控单片机分别与总控单片机相连；养殖区和种植区顶部之间连接有第一通气管3和第二通气管4，两通气管内分别安装有送风装置，第一通气管3内的送风装置用于抽取养殖池顶部空气吹送至种植区顶部，第二通气管4内的送风装置用于抽取种植区顶部空气吹送至养殖池顶部；
种植区内的二氧化碳传感器采集种植区内二氧化碳含量后传输至第一分控单片机中，当种植区内二氧化碳含量过低时(通过预先设定在第一分控单片机中的二氧化碳正常含量范围来判断)，第一分控单片机发送信号至总控单片机，总控单片机驱动第二通气管内的送风装置抽取种植区顶部空气吹送至养殖池顶部，驱动第一通气管内的送风装置抽取养殖池顶部空气吹送至种植区顶部；同时总控单片机向第一分控单片机和第二分控单片机发送信号，令第一分控单片机和第二分控单片机分别驱动种植区内和养殖区内的室内空气循环设备运作；通过空气置换，将养殖区内富含二氧化碳的空气置换入种植区内，将种植区内富含氧气的空气置换入养殖池内，并分别在两个区域内驱动空气对流，这样能够分别补充种植区内的二氧化碳和养殖区内的氧气。
[0016]养殖区内的溶解氧传感器采集养殖区内水中溶解氧含量后传输至第一分控单片机中，当种植区内二氧化碳含量过低时(通过预先设定在第二分控单片机中的溶氧量正常范围来判断)，第二分控单片机发送信号至总控单片机，总控单片机驱动第一通气管内的送风装置抽取养殖池顶部空气吹送至种植区顶部，驱动第二通气管内的送风装置抽取种植区顶部空气吹送至养殖池顶部；同时总控单片机向第一分控单片机和第二分控单片机发送信号，令第一分控单片机和第二分控单片机分别驱动种植区内和养殖区内的室内空气循环设备运作；通过空气置换，将养殖区内富含二氧化碳的空气置换入种植区内，将种植区内富含氧气的空气置换入养殖池内，并分别在两个区域内驱动空气对流，这样能够分别补充种植区内的二氧化碳和养殖区内的氧气。
[0017]进一步的，所述养殖池内设置有增氧机，当进行对流后一段时间内，溶解氧传感器采集到的数据依然过低时，第二分控单片机驱动增氧机工作增加池内含氧量。
[0018]第二分控单片机定期驱动第二水泵抽取养殖池内的池水通过送水管送入喷灌设备，利用池水对种植区内的植物进行灌溉，灌溉后的水通过土壤层、鹅卵石层过滤后进入集水层中。池水中富含大量的营养物质，对种植区中的植物进行灌溉能够充分地利用池水中的养分，土壤层和鹅卵石层还能对池水进行天然地过滤，降低池水中的浑浊度，提升洁净度。所述鹅卵石层和支撑架之间还设置有金属网，所述金属网中孔眼密度优选为50目?200目。优选的，所述第二水泵抽取养殖池池底水，达到一定的清淤效果；而且池底水沉积物较多，营养物质更为丰富，并能对种植区内的土壤进行适量补充。
[0019]进一步的，所述养殖池水面上方设置有液位测量仪，所述液位测量仪能够测量养殖池水面高度，养殖池侧面具有供水管，供水管能够补给养殖池内水量。所述供水管与集水层相连。当养殖池内水位下降至一定高度(应预先在第二分控单片机中设置液位下降阈值)时，通过供水管从集水池中抽取经过过滤后的水补给入养殖池内。供水管还能与其余水源连接，如河水、地下水等。当养殖池内水位下降至一定高度时，抽取其余水源对池水进行补
5口 O
[0020]进一步的，所述种植区内设置有温度传感器，温度传感器采集种植区内温度值后传输至第一分控单片机中，当种植区内温度过高时(通过预先设定在第一分控单片机中的温度正常范围来判断)，第一分控单片机发送信号至总控单片机，总控单片机驱动第二通气管内的送风装置抽取种植区顶部空气吹送至养殖池顶部，驱动第一通气管内的送风装置抽取养殖池顶部空气吹送至种植区顶部；同时总控单片机向第一分控单片机和第二分控单片机发送信号，令第一分控单片机和第二分控单片机分别驱动种植区内和养殖区内的室内空气循环设备运作；
所述种植区还可分为多个区域，每个区域中都设置有至少一个空气温度传感器，每个空气温度传感器采集各自区域中的空气中的温度传输至第一分控单片机中，当某一空气温度传感器采集到的数值超过温度正常范围时，第一分控单片机启动室内空气循环设备对室内空气进行循环吹动。
[0021]进一步的，所述养殖池内分层设置有多个温度传感器(至少为三个，分别设置在养殖池的浅层、中间层和底层，一般这三层应以养殖池的水深三等分分割，以3米深的养殖池为例，可取O?I米水深为表层，I?2米水深为中间层，2?3米水深为底层。)，池内还设有回流泵，当养殖池内不同层温度差异过大(这里的过大可以通过预先设置的阈值来判断，例如其中两层之间的温度差异超过3°C)时，单片机驱动回流泵令池水自上而下缓慢流动，形成对流，从而均衡水温。
[0022]本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种温室水产联合养殖智能控制系统,包括养殖区和种植区,其特征在于:所述养殖区包括养殖池，养殖池顶部空间封闭；所述种植区顶部封闭，区内具有土壤层，所述土壤层下方铺设有鹅卵石层，鹅卵石层底部具有支撑架，支撑架下方设置有集水区，所述集水区通过底部送水通道与养殖池连通，通过第一水泵能够将集水区内的水送入养殖池中，种植区内还设置有二氧化碳传感器、第一分控单片机、室内空气循环设备、喷灌设备；养殖区内设置有溶解氧传感器、第二分控单片机、室内空气循环设备、第二水泵，第二水泵抽取养殖池内的池水通过送水管送入喷灌设备，溶解氧传感器设置在养殖池内；第一分控单片机和第二分控单片机分别与总控单片机相连；养殖池和种植区顶部之间连接有第一通气管和第二通气管，两通气管内分别安装有送风装置，第一通气管内的送风装置用于抽取养殖池顶部空气吹送至种植区顶部，第二通气管内的送风装置用于抽取种植区顶部空气吹送至养殖池顶部； 种植区内的二氧化碳传感器采集种植区内二氧化碳含量后传输至第一分控单片机中，当种植区内二氧化碳含量过低时(，第一分控单片机发送信号至总控单片机，总控单片机驱动第二通气管内的送风装置抽取种植区顶部空气吹送至养殖池顶部，驱动第一通气管内的送风装置抽取养殖池顶部空气吹送至种植区顶部；同时总控单片机向第一分控单片机和第二分控单片机发送信号，令第一分控单片机和第二分控单片机分别驱动种植区内和养殖区内的室内空气循环设备运作； 养殖区内的溶解氧传感器采集养殖区内水中溶解氧含量后传输至第一分控单片机中，当种植区内二氧化碳含量过低时，第二分控单片机发送信号至总控单片机，总控单片机驱动第一通气管内的送风装置抽取养殖池顶部空气吹送至种植区顶部，驱动第二通气管内的送风装置抽取种植区顶部空气吹送至养殖池顶部；同时总控单片机向第一分控单片机和第二分控单片机发送信号，令第一分控单片机和第二分控单片机分别驱动种植区内和养殖区内的室内空气循环设备运作； 第二分控单片机定期驱动第二水泵抽取养殖池内的池水通过送水管送入喷灌设备，利用池水对种植区内的植物进行灌溉，灌溉后的水通过土壤层、鹅卵石层过滤后进入集水层中。
2.根据权利要求1所述的温室水产联合养殖智能控制系统，其特征在于:所述养殖池水面上方设置有液位测量仪，所述液位测量仪能够测量养殖池水面高度，养殖池侧面具有供水管，供水管能够补给养殖池内水量。
3.根据权利要求2所述的温室水产联合养殖智能控制系统，其特征在于:所述供水管与集水层相连。
4.根据权利要求1?3中任意一项所述的温室水产联合养殖智能控制系统，其特征在于:所述第二水泵抽取养殖池池底水。
5.根据权利要求1所述的温室水产联合养殖智能控制系统，其特征在于:所述鹅卵石层和支撑架之间还设置有金属网。
6.根据权利要求6所述的温室水产联合养殖智能控制系统，其特征在于:所述金属网中孔眼密度为50目?200目。
7.根据权利要求1所述的温室水产联合养殖智能控制系统，其特征在于:所述种植区内设置有温度传感器，温度传感器采集种植区内温度值后传输至第一分控单片机中，当种植区内温度过高时，第一分控单片机发送信号至总控单片机，总控单片机驱动第二通气管内的送风装置抽取种植区顶部空气吹送至养殖池顶部，驱动第一通气管内的送风装置抽取养殖池顶部空气吹送至种植区顶部；同时总控单片机向第一分控单片机和第二分控单片机发送信号，令第一分控单片机和第二分控单片机分别驱动种植区内和养殖区内的室内空气循环设备运作。
8.根据权利要求7所述的温室水产联合养殖智能控制系统，其特征在于:所述种植区分为多个区域，每个区域中都设置有至少一个空气温度传感器，每个空气温度传感器采集各自区域中的空气中的温度传输至第一分控单片机中，当某一空气温度传感器采集到的数值超过温度正常范围时，第一分控单片机启动室内空气循环设备对室内空气进行循环吹动。
9.根据权利要求1所述的温室水产联合养殖智能控制系统，其特征在于:所述养殖池内分层设置有多个温度传感器，池内还设有回流泵，当养殖池内不同层温度差异过大时，单片机驱动回流泵令池水自上而下缓慢流动。
【文档编号】A01G9/18GK104322320SQ201410504073
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】杨东胜 申请人:定远县金胜农业开发有限公司