基于物联网的工厂化鱼塘智能控制系统的制作方法

本实用新型涉及水产养殖技术领域，尤其涉及一种基于物联网的工厂化鱼塘智能控制系统。

背景技术：

水产养殖密切关系到国民经济的生产生活，为了提高人民的生活水平，提高水产养殖的生产率，对促进人们的生产生活有极大的好处。

水产养殖业作为一种传统产业，在近代得到了快速的发展，并在社会、经济和人们生活中显现出其重要的地位，最近30年里，在全球动物性食品生产中增长最快，而中国对水产养殖产品的生产贡献率最大，中国水产品养殖产量约占世界水产品养殖产量的2/3。中国水产养殖业尤其是工厂化养殖过程所用的设施条件还不够完善，机械化、自动化程度不够高。

鱼塘可以用于人工饲养各种鱼、虾、黄鳝、泥鳅、螃蟹等等水产品，如何控制好鱼塘的各种水环境，是促进鱼塘内的各种水产品迅速生长繁殖的必要条件，也是提高水产品的产量必须采取的技术手段，鱼塘内的氧气溶解度、光照、温度、Ph值、含氯量等，都严重影响着水产品的生长速度，鱼塘水环境恶化时，甚至危及水产品的生存，造成水产品的大量死亡；

因此合理的控制鱼塘内的水环境，促进水产品的生产是必不可少的鱼塘维护常识，另外如何对鱼塘进行智能化管理，降低养殖人员的劳动强度，将鱼塘内水环境的各项参数通过物联网集中起来，通过物联网中心的电脑进行集中监控管理，可以提高养殖人员的劳动生产率。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本实用新型的目的是提供一种基于物联网的工厂化鱼塘智能控制系统，能够自动检测鱼塘内的氧气溶解度和光照度，并根据氧气溶解度和光照度控制补氧装置和补光装置工作，促进鱼塘内水产品的生长，提高水产品产量。

一种基于物联网的工厂化鱼塘智能控制系统，其关键在于：包括矩形或圆形的鱼塘，在鱼塘内设置有溶解氧传感器，在鱼塘的池壁顶部设置有光照度传感器，光照度传感器朝上，在鱼塘内还设置有补氧装置，在鱼塘的池壁嵌设有补光装置，所述溶解氧传感器和光照度传感器连接有控制电路，控制电路根据溶解氧传感器的输出信号控制补氧装置给鱼塘补氧，控制电路还根据光照度传感器的输出信号控制补光装置给鱼塘补光。

本实用新型通过在鱼塘内设置溶解氧传感器，通过溶解氧传感器获取鱼塘内的氧气溶解度，当鱼塘内的氧气溶解度低于设定值时，控制电路控制补氧装置工作给鱼塘内补氧；反之，当鱼塘内的氧气溶解度高于设定溶氧值时，控制电路控制补氧装置断电停止工作。

本实用新型还通过在鱼塘的池壁顶部设置光照度传感器，通过光照度传感器检测外部的光照强度，当外部的光照强度较低时，控制嵌设于鱼塘的池壁上的补光装置为鱼塘补充一定的光照；促进水产品的生长，同时也能通过补光促进鱼塘内浮游生物的生长，给水产品补充养料。

通过上述位置设置，补光装置只给鱼塘内补光，与设置在外面的补光装置不同的是，不会因为鱼塘水面的反射而减弱光照度，另外光照度传感器设置于池壁顶部并朝上，不会受到补光装置的影响。

所述控制电路包括微处理器，微处理器设置有溶氧信号接收端，微处理器通过溶氧信号接收端连接溶解氧传感器，微处理器根据溶解氧传感器的输出信号控制补氧装置给鱼塘补氧；微处理器设置有光照信号接收端，微处理器通过光照信号接收端连接有光照度传感器，微处理器还根据光照度传感器的输出信号控制补光装置给鱼塘补光。

微处理器通过溶氧信号接收端连接溶解氧传感器，当溶解氧传感器的输出信号小于设定溶氧值时，控制补氧装置给鱼塘补氧；当溶解氧传感器的输出信号大于设定溶氧值时，控制补氧装置停止补氧。

微处理器通过光照信号接收端连接有光照度传感器，当光照度传感器的输出信号小于设定光照值时，微处理器控制补光装置给鱼塘补光。当光照度传感器的输出信号大于设定光照值时，微处理器控制补光装置停止给鱼塘补光。

所述鱼塘内还设置有温度传感器、Ph值传感器、余氯传感器；

所述微处理器还设置有温度信号接收端，微处理器通过温度信号接收端连接温度传感器，所述微处理器还设置有温度控制端，微处理器通过温度控制端连接加热装置；

所述微处理器还设置有Ph值信号接收端，微处理器通过Ph值信号接收端连接Ph值传感器；所述微处理器还设置有Ph值控制端，微处理器通过Ph值控制端连接换水装置；

所述微处理器还设置有余氯信号接收端，微处理器通过余氯信号接收端连接余氯传感器；所述微处理器还设置有余氯控制端，微处理器通过余氯控制端连接除氯装置；

所述微处理器还连接有视频采集器，微处理器通过视频采集器采集鱼塘的视频信号；

所述微处理器还设置有无线信号连接端组，微处理器通过无线信号连接端组连接有无线连接单元，微处理器通过无线连接单元连接有监控中心主机。

微处理器接收温度传感器的温度信号后传递给监控中心主机，监控中心主机根据需要控制加热装置给鱼塘加热或停止加热。监控人员可通过监控中心主机设置温度限值。

微处理器通过Ph值传感器采集鱼塘内的Ph值传递给监控中心主机，监控中心主机根据需要通过换水装置给鱼塘换入新水；调节鱼塘内水的Ph值。

微处理器通过余氯传感器获取鱼塘内的余氯值传递给监控中心主机，监控中心主机根据需要控制除氯装置工作。

微处理器通过视频采集器采集鱼塘的视频信号并通过无线连接单元传递给监控中心主机，便于监管人员监控。

所述除氯装置与补氧装置为同一装置。

采用与补氧装置一样的除氯装置可以节省除氯装置。

所述换水装置包括设置于鱼塘顶部的电磁进水阀和设置于鱼塘底部的电磁出水阀；电磁进水阀连接有进水管；电磁出水阀连接有出水管，微处理器控制电磁进水阀和电磁出水阀的开关；电磁出水阀的入口设置有滤网。

上述设置便于调节鱼塘内水的Ph值，通过电磁进水阀补充新水，通过电磁出水阀放掉旧水，更换鱼塘内的水，调节鱼塘内水的Ph值。滤网防止鱼塘内的水产品从电磁出水阀流出。

所述补氧装置包括设置于鱼塘内的支柱，支柱的下端固定在鱼塘的池底，支柱的上端伸出鱼塘，支柱的上端设置有通孔，在通孔内转动设置有转轴，转轴两端伸出通过后分别固连有转杆，转轴与转杆垂直，且转轴与转杆的中部固连，转杆的两端固连有汲水筒，汲水筒与转杆垂直，所述补氧装置还设置有驱动电机，驱动电机通过齿轮减速机构驱动转轴旋转，转轴通过转杆带动汲水筒汲取鱼塘内的水后重新抛洒入鱼塘内给鱼塘补氧；

控制电路控制驱动电机的转动。

上述补氧装置的结构简单，通过汲水筒汲取鱼塘内的水后重新抛洒入鱼塘内，水将空气带入鱼塘内，另外抛洒水时产生的气泡也能带入大量的氧气，所述结构简单，并且不容易损坏；

当鱼塘内的水溶解氯气过多时，通过汲取鱼塘内的水后重新抛洒入鱼塘内，通过阳光、风将水中溶解的过多氯气排出，可以降低鱼塘内余氯的含量，促进水产品的生长；

另外通过补氧装置在鱼塘内形成流动的水，也有利于水产品和水生植物的生长。

所述补光装置包括密封的外壳，外壳的前端密封设置透光片，透光片朝向鱼塘内，外壳内设置有补光灯，补光灯的后面设置有反光灯罩，补光灯和反光灯罩朝向透光片；控制电路控制补光灯的通断电。

上述补光装置的结构简单，反光灯罩将补光灯的光反射入鱼塘内，给鱼塘内补充光照。能够促进水产品和水生植物的生长。

所述控制电路包括第一集成运放，溶解氧传感器的信号输出端连接第一集成运放反相输入端，第一集成运放的同相输入端连接有第一参比电路，第一集成运放的输出端连接第一开关管Q1的基极，第一开关管Q1控制第一继电器的线圈通断电，第一继电器的常开开关控制补氧装置的开关；

所述控制电路包括第二集成运放，光照度传感器的信号输出端连接第二集成运放的反相输入端，第二集成运放的同相输入端连接有第二参比电路，第二集成运放的输出端连接第二开关管Q2的基极，第二开关管Q2控制控制第二继电器的线圈通断电，第二继电器的常开开关控制补光装置的开关。

第一参比电路包括可调电阻R2，可调电阻R2的首端连接电源，可调电阻R2的尾端连接地，可调电阻R2的可调输出端作为第一参比电路的输出端连接第一集成运放同相输入端；

第二参比电路包括可调电阻R4，可调电阻R4的首端连接电源，可调电阻R4的尾端连接地，可调电阻R4的可调输出端作为第二参比电路的输出端连接第二集成运放同相输入端。

溶解氧传感器的信号输出端的输出信号低于第一参比电路可调输出端的设定值时，第一集成运放的输出端控制补氧装置通电，溶解氧传感器的信号输出端的输出信号高于第一参比电路可调输出端的设定值时，第一集成运放的输出端控制补氧装置断电。

光照度传感器信号输出端的输出信号低于第二参比电路可调输出端的设定值时，第二集成运放的输出端控制补光装置通电，光照度传感器的信号输出端的输出信号高于第二参比电路可调输出端的设定值时，第二集成运放的输出端控制补光装置断电。

上述设置为控制电路的另一种结构，该模拟电路结构简单，成本低廉，养殖人员可以根据需要选用。

显著效果是：本实用新型提供了一种基于物联网的工厂化鱼塘智能控制系统，能够自动检测鱼塘内的氧气溶解度和光照度，并根据氧气溶解度和光照度控制补氧装置和补光装置工作，促进鱼塘内水产品的生长，提高水产品产量。

附图说明

图1为本实用新型的控制电路模块结构图；

图2为本实用新型的结构图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为控制电路另一具体实施例的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1-图4所示，一种基于物联网的工厂化鱼塘智能控制系统，包括矩形或圆形的鱼塘1，在鱼塘1内设置有溶解氧传感器2，在鱼塘1的池壁顶部设置有光照度传感器3，光照度传感器3朝上，在鱼塘1内还设置有补氧装置4，在鱼塘1的池壁嵌设有补光装置5，所述溶解氧传感器2和光照度传感器3连接有控制电路，控制电路根据溶解氧传感器2的输出信号控制补氧装置4给鱼塘1补氧，控制电路还根据光照度传感器3的输出信号控制补光装置5给鱼塘1补光。

所述溶解氧传感器2采用JG-D0-485溶解氧传感器，能够输出模拟信号，也能通过数据协议输出数字信号；所述光照度传感器3采用NHZD10光照度传感器，能够输出模模拟信号，也能通过数据协议输出数字信号。

本实用新型通过在鱼塘1内设置溶解氧传感器2，通过溶解氧传感器2获取鱼塘1内的氧气溶解度，当鱼塘1内的氧气溶解度低于设定溶氧值时，控制电路控制补氧装置4工作给鱼塘1内补氧；反之，当鱼塘1内的氧气溶解度高于设定溶氧值时，控制电路控制补氧装置4断电停止工作。

本实用新型还通过在鱼塘1的池壁顶部设置光照度传感器3，通过光照度传感器3检测外部的光照强度，当外部的光照强度较低时，控制嵌设于鱼塘1的池壁上的补光装置5为鱼塘1补充一定的光照；促进水产品的生长，同时也能通过补光促进鱼塘1内浮游生物的生长，给水产品补充养料。

通过上述位置设置，补光装置5只给鱼塘1内补光，与设置在外面的补光装置不同的是，不会因为鱼塘1水面的反射而减弱光照度，另外光照度传感器3设置于池壁顶部并朝上，不会受到补光装置5的影响。

所述控制电路包括微处理器6，微处理器6设置有溶氧信号接收端，微处理器6通过溶氧信号接收端连接溶解氧传感器2，微处理器6根据溶解氧传感器2的输出信号控制补氧装置4给鱼塘1补氧；微处理器6设置有光照信号接收端，微处理器6通过光照信号接收端连接有光照度传感器3，微处理器6还根据光照度传感器3的输出信号控制补光装置5给鱼塘1补光。

微处理器6通过溶氧信号接收端连接溶解氧传感器2，当溶解氧传感器2的输出信号小于设定溶氧值时，控制补氧装置4给鱼塘1补氧；当溶解氧传感器2的输出信号大于设定溶氧值时，控制补氧装置4停止补氧。

微处理器6通过光照信号接收端连接有光照度传感器3，当光照度传感器3的输出信号小于设定光照值时，微处理器6控制补光装置5给鱼塘1补光。当光照度传感器3的输出信号大于设定光照值时，微处理器6控制补光装置5停止给鱼塘1补光。

所述鱼塘1内还设置有温度传感器7、Ph值传感器8、余氯传感器9；

所述微处理器6还设置有温度信号接收端，微处理器6通过温度信号接收端连接温度传感器7，所述微处理器6还设置有温度控制端，微处理器6通过温度控制端连接加热装置10；

所述微处理器6还设置有Ph值信号接收端，微处理器6通过Ph值信号接收端连接Ph值传感器8；所述微处理器6还设置有Ph值控制端，微处理器6通过Ph值控制端连接换水装置11；

所述微处理器6还设置有余氯信号接收端，微处理器6通过余氯信号接收端连接余氯传感器9；所述微处理器6还设置有余氯控制端，微处理器6通过余氯控制端连接除氯装置；

所述微处理器6还连接有视频采集器13，微处理器6通过视频采集器13采集鱼塘1的视频信号；

所述微处理器6还设置有无线信号连接端组，微处理器6通过无线信号连接端组连接有无线连接单元14，微处理器6通过无线连接单元14连接有监控中心主机12。

微处理器6接收温度传感器7的温度信号后传递给监控中心主机12，监控中心主机12根据需要控制加热装置10给鱼塘1加热或停止加热。监控人员可通过监控中心主机12设置温度限值。

微处理器6通过Ph值传感器8采集鱼塘1内的Ph值传递给监控中心主机12，监控中心主机12根据需要通过换水装置11给鱼塘1换入新水；调节鱼塘1内水的Ph值。

微处理器6通过余氯传感器9获取鱼塘1内的余氯值传递给监控中心主机12，监控中心主机12根据需要控制除氯装置工作。

微处理器6通过视频采集器13采集鱼塘1的视频信号并通过无线连接单元传递给监控中心主机12，便于监管人员监控。

所述除氯装置与补氧装置4为同一装置。

采用与补氧装置4一样的除氯装置可以节省除氯装置。

所述换水装置11包括设置于鱼塘1顶部的电磁进水阀11a和设置于鱼塘1底部的电磁出水阀11b；电磁进水阀11a连接有进水管11c；电磁出水阀11b连接有出水管11d，微处理器6控制电磁进水阀11a和电磁出水阀11b的开关；电磁出水阀11b的入口设置有滤网。

上述设置便于调节鱼塘1内水的Ph值，通过电磁进水阀11a补充新水，通过电磁出水阀11b放掉旧水，更换鱼塘1内的水，调节鱼塘1内水的Ph值。滤网防止鱼塘1内的水产品从电磁出水阀11b流出。

所述补氧装置4包括设置于鱼塘1内的支柱4a，支柱4a的下端固定在鱼塘1的池底，支柱4a的上端伸出鱼塘1，支柱4a的上端设置有通孔，在通孔内转动设置有转轴4b，转轴4b两端伸出通过后分别固连有转杆4c，转轴4b与转杆4c垂直，且转轴4b与转杆4c的中部固连，转杆4c的两端固连有汲水筒4d，汲水筒4d与转杆4c垂直，所述补氧装置4还设置有驱动电机，驱动电机通过齿轮减速机构驱动转轴4b旋转，转轴4b通过转杆4c带动汲水筒4d汲取鱼塘1内的水后重新抛洒入鱼塘1内给鱼塘1补氧；

控制电路控制驱动电机的转动。

上述补氧装置4的结构简单，通过汲水筒4d汲取鱼塘1内的水后重新抛洒入鱼塘1内，水将空气带入鱼塘1内，另外抛洒水时产生的气泡也能带入大量的氧气，所述结构简单，并且不容易损坏；

当鱼塘1内的水溶解氯气过多时，通过汲取鱼塘1内的水后重新抛洒入鱼塘1内，通过阳光、风将水中溶解的过多氯气排出，可以降低鱼塘1内余氯的含量，促进水产品的生长；

另外通过补氧装置4在鱼塘1内形成流动的水，也有利于水产品和水生植物的生长。

所述补光装置5包括密封的外壳5a，外壳5a的前端密封设置透光片5b，透光片5b朝向鱼塘1内，外壳5a内设置有补光灯5c，补光灯5c的后面设置有反光灯罩5d，补光灯5c和反光灯罩5d朝向透光片5b；控制电路控制补光灯5c的通断电。

上述补光装置的结构简单，反光灯罩5d将补光灯5c的光反射入鱼塘1内，给鱼塘1内补充光照。能够促进水产品和水生植物的生长。

所述控制电路包括第一集成运放，溶解氧传感器2的信号输出端连接第一集成运放反相输入端，第一集成运放的同相输入端连接有第一参比电路，第一集成运放的输出端连接第一开关管Q1的基极，第一开关管Q1控制第一继电器的线圈通断电，第一继电器的常开开关控制补氧装置4的开关；

所述控制电路包括第二集成运放，光照度传感器3的信号输出端连接第二集成运放的反相输入端，第二集成运放的同相输入端连接有第二参比电路，第二集成运放的输出端连接第二开关管Q2的基极，第二开关管Q2控制控制第二继电器的线圈通断电，第二继电器的常开开关控制补光装置5的开关。

第一参比电路包括可调电阻R2，可调电阻R2的首端连接电源，可调电阻R2的尾端连接地，可调电阻R2的可调输出端作为第一参比电路的输出端连接第一集成运放同相输入端；

第二参比电路包括可调电阻R4，可调电阻R4的首端连接电源，可调电阻R4的尾端连接地，可调电阻R4的可调输出端作为第二参比电路的输出端连接第二集成运放同相输入端。

溶解氧传感器2的信号输出端的输出信号低于第一参比电路可调输出端的设定值时，第一集成运放的输出端控制补氧装置4通电，溶解氧传感器2的信号输出端的输出信号高于第一参比电路可调输出端的设定值时，第一集成运放的输出端控制补氧装置4断电。

光照度传感器3信号输出端的输出信号低于第二参比电路可调输出端的设定值时，第二集成运放的输出端控制补光装置5通电，光照度传感器3的信号输出端的输出信号高于第二参比电路可调输出端的设定值时，第二集成运放的输出端控制补光装置5断电。

上述设置为控制电路的另一种结构，该模拟电路结构简单，成本低廉，养殖人员可以根据需要选用。

本实用新型提供了一种基于物联网的工厂化鱼塘智能控制系统，能够自动检测鱼塘内的氧气溶解度和光照度，并根据氧气溶解度和光照度控制补氧装置和补光装置工作，促进鱼塘内水产品的生长，提高水产品产量。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本实用新型的具体实施例子，本领域的技术人员可以对本实用新型进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本实用新型的保护范围。