养殖用供氧系统及供氧方法与流程

本发明属于空分及智能控制技术领域，特别是涉及一种针对养殖产业所研发的养殖用供氧系统及供氧方法。

背景技术：

随着环境污染的严重与国家对水资源与海洋生态环境保护的加强，水产品已经逐步从野外捕捞转向了人工繁育，与野外捕捞相比，人工繁育在不破坏生态环境的情况了满足了市场对水产品的需求，国内外的科研院所也在开展水产品人工繁育方面的研究，越来越多的水产品从原来的无法人工繁育转向了人工繁育，越来越多的养殖企业转向了高端、稀有品种的繁育，但与之相不匹配的是人工养殖企业的配套设备发展情况，例如为保证鱼等水产品的品质，需要维持水体的溶氧量多采用空气曝气的方法对水体增氧，这种方式效率低，能源浪费严重，而且无法快速的提升、恒定的维持水体中的溶氧量，单位水体养殖的水产品少，水资源浪费严重。

如何能够快速提升溶氧量、保持溶氧量的恒定、维护水体中的高溶氧量是高密度养殖的关键技术所在，因此，如何提供一种带有溶氧量检测并可以根据用户的配方数据实时调整制氧机制氧与系统供氧量的养殖专用制氧供氧系统，是一个急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明一实施例提供一种养殖用供氧系统，用于解决现有技术中的问题，包括：

一实施例中，提供了一种养殖用供氧系统，该系统包括：

检测单元，用以实时检测养殖水体内的溶氧量，并将数据传输至数据处理单元；

数据处理单元，整理所述检测单元的数据并将其转化为数字信号传送至控制单元；

制氧单元，用于制造并提供氧气；以及

控制单元，将数据处理单元发送的数据与系统设定作比较，控制制氧单元的制氧效率以及对养殖水体的输氧速率。

本发明还提供了一种养殖用供氧系统的供氧方法，包括：

s1：检测单元实时检测不同养殖水体的溶氧量并将数据反馈给数据处理单元；

s2：数据处理单元整理分析数据并传送至控制单元：

s3：控制单元判断各养殖水体的溶氧量是否大于该水体在系统的预设值，若是：

s4：控制单元控制制氧单元降低氧气的制备效率同时减小该养殖水体控氧阀的开启角度，降低输氧率；若否：

s5：控制单元控制制氧单元提高氧气的制备效率同时增大该养殖水体控氧阀的开启角度，提高输氧率；

s6：控制单元针对检测单元实时传回的数据不断调整控制，保持养殖水体溶氧量稳定在系统预设值。

与现有技术相比，本发明解决了海水养殖中因溶氧量不足，不稳定等原因而无法高密度养殖的问题，并通过本系统的精确测量与补给，最终达到最佳溶氧状态，有很好的实际使用效果。

本发明通过对水质监测与增氧控制，可以实现在水产养殖中针对不同品种、不同发育时期设置不同的溶氧值，并且可以达到精确控制，满足了日益增加的高密度养殖过程中对溶氧量的精确控制要求，并且节能、智能、可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施方式中一种养殖用供氧系统工作原理图；

图2是本申请一实施方式中一种养殖用供氧系统结构示意图。

具体实施方式

通过应连同所附图式一起阅读的以下具体实施方式将更完整地理解本发明。本文中揭示本发明的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本发明的示范性，本发明可以各种形式来体现。因此，本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本发明的代表性基础。

本发明提供了一种养殖用供氧系统，该系统包括：

检测单元，用以实时检测养殖水体内的溶氧量，并将数据传输至数据处理单元；

数据处理单元，整理所述检测单元的数据并将其转化为数字信号传送至控制单元；

制氧单元，用于制造并提供氧气；以及

控制单元，将数据处理单元发送的数据与系统设定作比较，控制制氧单元的制氧效率以及对养殖水体的输氧速率。

在上述技术方案中，所述检测单元可以为多个，用于检测不同水体所对应的溶氧情况，并将数据反馈至数据处理单元。

进一步的，所述检测单元电连接所述数据处理单元，所述检测单元包括溶氧传感器，所述溶氧传感器设于需检测的养殖水体中，用以实时检测养殖水体中的溶氧量。

进一步的，所述控制单元电连接所述数据处理单元，所述控制单元包括控氧阀，所述控氧阀设于所述养殖水体中，所述控制单元适于通过调整所述控氧阀的开启角度，以调节所述制氧单元的氧气的输出速率。

进一步的，所述制氧单元电连接所述控制单元，所述制氧单元包括制氧机、与制氧机相连接的输氧主管路，还包括与输氧主管路连通的多个并联、串联或交叉连接的分支输气管路，所述分支输气管路与所述控氧阀连接，输送氧气。

进一步的，还包括用户界面单元，所述用户界面单元电连接于所述控制单元，用于输入所需的系统预设参数。

在上述技术方案中，对于海产品生产发育情况、养殖密度等造成的用氧不同，会导致的水中溶氧的要求差异，因此供氧系统支持针对不同水体的溶解氧的参数设置并体现于用户界面单元，满足用户的多面需求。

进一步的，所述控制单元，适于当所述养殖水体溶氧量低于所述系统预设参数时，控制所述控氧阀的开启角度增大，同时控制制氧单元加快氧气制备效率；

当所述养殖水体溶氧量高于所述系统预设参数时，控制所述控氧阀的开启角度减小，同时控制制氧单元降低氧气制备效率；

当所述养殖水体溶氧量等于所述系统预设参数时，保持所述控氧阀的开启角度不变，同时保持制氧单元的制氧效率，使所述氧气的传输速率保持在固定值。

进一步的，所述控制单元还包括通讯接口，所述通讯接口可供用户远程连接所述控制单元。

进一步的，所述通讯接口可连接手机、计算机等终端设备，用于监视系统运行情况和/或接收系统故障信息和/或设定参数信息。

进一步的，所述制氧单元采用的是分子筛制氧工艺。

在上述技术方案中，采用分子筛制氧工艺具有随制随用，随时可停的特点，与液氧相比，更安全，节能，稳定，不存在因为运输等原因造成的断氧的风险。

进一步的，还包括电源单元，所述电源单元电连接所述控制单元，用以给所述系统供电。

在上述技术方案中，所述供氧系统可以根据实际的用氧情况自动启动与停止，不需人工干预，实现了自动化与智能化操作。

本发明提供了一种养殖用供氧系统的供氧方法，包括：

s1：检测单元实时检测不同养殖水体的溶氧量并将数据反馈给数据处理单元；

s2：数据处理单元整理分析数据并传送至控制单元：

s3：控制单元判断各养殖水体的溶氧量是否大于该水体在系统的预设值，若是：

s4：控制单元控制制氧单元降低氧气的制备效率同时减小该养殖水体控氧阀的开启角度，降低输氧率；若否：

s5：控制单元控制制氧单元提高氧气的制备效率同时增大该养殖水体控氧阀的开启角度，提高输氧率；

s6：控制单元针对检测单元实时传回的数据不断调整控制，保持养殖水体溶氧量稳定在系统预设值。

进一步的，在上述步骤s4/s5中，所述控氧阀设置于所述养殖水体中。

进一步的，上述步骤s3之前，还包括用户在用户界面输入各养殖水体中所需溶氧量的预设值。

实施例1：

参考图1所示，本发明提供了一种养殖用供氧系统，包括检测单元1，数据处理单元2，控制单元3、制氧单元4、养殖水体5以及用户界面单元6，其中，检测单元1与数据处理单元2电连接，控制单元3与数据处理单元2、制氧单元4、用户界面单元6之间电连接。

检测单元1用来实时检测养殖水体5中的溶氧量，并将检测到的数据传送至数据处理单元2中，参考图2所示，检测单元1包括溶氧传感器11，溶氧传感器11设于需检测的养殖水体5中，用以实时检测养殖水体5中的溶氧量，溶氧传感器11通过传感器线路12与数据处理单元2相连接，溶氧量的数据通过传感器线路12传送至数据处理单元2。

数据处理单元2读取并整理检测单元1传输过来的数据，并将其转化为数字信号传送至控制单元3。

控制单元3将数据处理单元2发送的数据与系统设定作比较，控制制氧单元4的制氧效率以及对养殖水体5的输氧速率，控制单元3包括控氧阀33，控氧阀33设于养殖水体5中，控制单元3通过控制线路32能控制控氧阀33的开启角度，从而进一步控制氧气的输出速率。

在上述技术方案中，检测单元1可以为多个，用于检测不同水体所对应的溶氧情况，并将数据反馈至数据处理单元2，相应的，溶氧传感器3也设有多个，分布于不同的养殖水体5中，同样的，控氧阀33也为多个，且控氧阀33与溶氧传感器3成对设置，每个养殖水体5中不限制溶氧传感器3和控氧阀33的数量，但每个养殖水体5中确保存在至少一个控氧阀33和溶氧传感器3。

控制单元3上还可设置有通讯接口31，通讯接口31可供用户远程连接控制单元3，用户可以通过手机、计算机等终端设备连接通讯接口31，监视系统运行情况和/或接收系统故障信息和/或设定参数信息，能够降低用户巡视调整的人力成本，实现智能远程监控功能。

制氧单元4用于氧气的制造，包括制氧机、输氧主管路41和与输氧主管路41连通的多个并联、串联或交叉连接的分支输气管路411，分支输气管路411与控氧阀33连接，用于输送氧气。

上述技术方案中，制氧机为市场上普通的可以用来实现分子筛制氧的制氧机即可，为现有技术，在此不进行具体描述。

制氧单元4采用的是分子筛制氧工艺，只需用电即可制取浓度达到90％以上的高纯氧气，即制即用，不用即停，与液氧相比，具有安全可靠，不依赖运输、供应链的影响，只需要有电即可根据实际的用氧量产出氧气。

用户界面单元6用于用户输入所需的系统预设参数，包括用户界面，针对各个养殖水体的不同溶氧量需求值，用户可在用户界面中进行设定，整个供氧系统会根据设定自动调整各养殖水体5的供氧量。

在上述技术方案中，对于海产品生产发育情况、养殖密度等造成的用氧不同，会导致的水中溶氧的要求差异，因此供氧系统支持针对不同水体的溶解氧的参数设置并体现于用户界面单元6，满足用户的多面需求。

控制单元3根据用户在用户界面中的设定，调整对应控氧阀33的开启状态，同时检测单元1通过溶氧传感器11实时读取实际的溶氧数据并传送至数据处理单元2，做进一步的处理，然后发送给控制单元3进行进一步调整。控制单元3同时根据控氧阀33开启后的用氧状态，调整制氧单元4的工作状态，再经过输氧主管路41和分支输气管路411将制氧单元4所产生的高纯氧送到对应的控氧阀33中。

各养殖水体5的溶氧量需求值，用户可在用户界面16中进行设定，供氧系统会根据设定自动调整各养殖水体的供氧量。

控制单元3适于：

当数据处理单元2通过检测到养殖水体5内溶氧传感器11传送的溶氧量信息低于用户在用户界面单元6中的系统预设参数时，会通过控制线路32将控氧阀33的开启角度加大，充入更多的高纯氧，同时控制制氧单元4的工作状态产出更多的氧气。

当数据处理单元2通过检测到养殖水体5内溶氧传感器11传送的溶氧量信息高于用户在用户界面单元6中的系统预设参数时，会通过控制线路32将控氧阀33的开启角度减小，减少高纯氧的补充，同时控制制氧单元4的工作状态减少氧气的产量。

当数据处理单元2通过检测到养殖水体5内溶氧传感器11传送的溶氧量信息等于用户在用户界面单元6中的系统预设参数时，会通过控制线路32将控氧阀33的开启角度保持不变，维持现阶段的高纯氧的供给，同时保持制氧单元4的工作状态，维持氧气产量的稳定，使氧气的传输速率保持在固定值。

上述养殖用供氧系统还包括电源单元，电源单元电连接控制单元、检测单元、数据处理单元、制氧单元等，用以给供氧系统供电。

上述的养殖用供氧系统可以根据实际的用氧情况自动启动与停止，不需人工干预，实现了自动化与智能化操作。

本发明提供了一种养殖用供氧系统的供氧方法，包括：

s1：检测单元实时检测不同养殖水体的溶氧量并将数据反馈给数据处理单元；

s2：数据处理单元整理分析数据并传送至控制单元：

s3：控制单元判断各养殖水体的溶氧量是否大于该水体在系统的预设值，若是：

s4：控制单元控制制氧单元降低氧气的制备效率同时减小该养殖水体控氧阀的开启角度，降低输氧率；若否：

s5：控制单元控制制氧单元提高氧气的制备效率同时增大该养殖水体控氧阀的开启角度，提高输氧率；

s6：控制单元针对检测单元实时传回的数据不断调整控制，保持养殖水体溶氧量稳定在系统预设值。

进一步的，在上述步骤s4/s5中，所述控氧阀设置于所述养殖水体中。

进一步的，上述步骤s3之前，还包括用户在用户界面输入各养殖水体中所需溶氧量的预设值。

本发明提供了一种带有溶氧检测与控制的养殖用制氧供氧系统，通过设计在不同养殖水体中设置多个溶氧传感器，使制氧供氧系统可以读取多个溶氧传感器的数据，通过数据分析计算后，将数据反馈到控制单元，并控制控氧阀的开启角度大小，适当调整向对应水体送氧的流量，使水体中的溶解氧可以根据溶氧传感器所测得的数据精确调整，保证水体中的溶解氧的恒定。

为了可以保持住养殖消耗量，需要使用分子筛制氧工艺产生的高纯氧，并且根据养殖的海产品的生产周期适时的调整溶解氧，分子筛制氧工艺具有随制随用，随时可停的特点，与液氧相比，更安全，节能，稳定，不存在因为运输等原因造成的断氧的风险。

本发明的优点在于：

本发明提供一种带有溶氧检测并可以根据用户的配方数据实时调整制氧机制氧与系统供氧量的养殖专用制氧供氧系统。

本发明解决了海水养殖中因溶氧量不足，不稳定等原因而无法高密度养殖的问题，通过本系统的精确测量与补给，最终达到最佳溶氧状态，有很好的实际使用效果。

本发明通过建立水体溶氧量监测，自动补氧、制氧联动系统，可以实现无需人为操作的全自动高密度水产养殖系统，与现有的人工监测相比，成本低，不受人为因素影响。

本发明通过一一对应的水质监测与增氧控制，可以实现在水产养殖中针对不同品种、不同发育时期设置不同的溶氧值，并且可以达到精确控制，满足了日益增加的高密度养殖过程中对溶氧量的精确控制要求，并且节能、智能、可靠。

尽管已参考说明性实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员将理解，在不背离本发明的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外，可在不背离本发明的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本发明的教示。因此，本文并不打算将本发明限制于用于执行本发明的所揭示特定实施例，而是打算使本发明将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。此外，除非具体陈述，否则术语第一、第二等的任何使用不表示任何次序或重要性，而是使用术语第一、第二等来区分一个元素与另一元素。