精细化水产养殖环境监测调控装置及方法与流程

本发明属于水产养殖技术领域，特别是一种精细化水产养殖环境监测调控装置及方法。

背景技术：

水产养殖业是我国农业中的重要产业之一。传统的水产养殖技术仍相对粗放，养殖过程中监控管理技术相对较差，其结果是水产养殖产量，经济效益都不高。因此，为了适应日益扩大的养殖产业的发展需求，亟待一种能够及时、有效监控水下动态情况，进行相应调整，以提供良好水质环境的装置与方法。

光照对于水产养殖的影响主要体现在以下7个方面：

1、溶氧。光照能促进水生植物光合作用，从而增加水中的溶氧，供应水产动物所需。

2、透明度。因光照能促进浮游生物的繁殖，能间接影响水中的透明度。

3、ph值。因水中光合作用强，二氧化碳转换快，从而提高了水体的ph值。

4、减少水体有害物质。光合作用释放的氧气可供底层有机物分解，从而降低水体中的氨和硫等有害物质的浓度。

5、增加水体中的饵料。因浮游生物繁殖加快，从而增加了水体中的天然饵料。

6、减少水体中的有害病菌。紫外线对水体表层的病菌有一定的抑制作用。

不同鱼种对于光照特性的需求不同，对于某些淡水鱼来说，日照长度缩短不利于其生长和繁殖，延长日照时长，便可促进其生育活动。另外通过研究表明，音乐声波对鱼类的生长与繁殖也存在促进作用。由此怎样将水下的光照调控、音乐声波播放也成为水产养殖的待解决课题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种通过全方位监控水下动态参数，根据不同鱼种进行不同参数控制调整，以提高水产产量的精细化水产养殖环境监测调控装置及方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：精细化水产养殖环境监测调控装置，包括循环水池和控制台，所述控制台具有显示器，所述循环水池具有进水口和出水口，所述进水口和出水口通过循环管连通，所述循环管上串接循环水泵，所述循环水池内设置水下视频采集设备、水温传感器、ph传感器、溶解氧传感器、盐度检测仪、水流速检测仪、光电探测器和紫外线检测仪，所述循环水池内固设竖直支架，所述竖直支架上设置竖直量具，所述竖直支架由下至上均匀固设若干所述光电探测器，所述竖直支架由下至上均匀固设若干人造太阳灯，若干所述人造太阳灯与若干所述光电探测器形成一一水平对应设置，所述竖直支架由下至上均匀固设若干所述紫外线检测仪，所述竖直支架由下至上均匀固设若干紫外线灯，若干所述紫外线灯与若干所述紫外线检测仪形成一一水平对应设置，所述循环水池外设置充氧机，所述充氧机的充氧管伸入所述循环水池，所述循环水池外设置音箱，所述音箱的喇叭朝向所述循环水池，所述控制台通过电路电控连接所述循环水泵、水下视频采集设备、水温传感器、ph传感器、溶解氧传感器、盐度检测仪、水流速检测仪、光电探测器、人造太阳灯、紫外线检测仪、紫外线灯、充氧机和音箱。

本精细化水产养殖环境监测调控装置中，对位于水下的人造太阳灯进行防水处理，对光电探测器进行防水处理，对紫外线检测仪进行防水处理，对紫外线灯进行防水处理。

在上述的精细化水产养殖环境监测调控装置中，所述光电探测器为光子探测器。

在上述的精细化水产养殖环境监测调控装置中，所述竖直量具上刻制刻度尺，所述刻度尺的零度标志位于所述循环水池的池底。

在上述的精细化水产养殖环境监测调控装置中，所述循环水池的侧壁上刻制低水位线和高水位线，所述高水位线与低水位线之间的间距小于2m。

在上述的精细化水产养殖环境监测调控装置中，若干所述光电探测器均位于所述低水位线下方，若干所述人造太阳灯均位于所述低水位线下方；若干所述紫外线检测仪均位于所述低水位线下方，若干所述紫外线灯均位于所述低水位线下方。

在上述的精细化水产养殖环境监测调控装置中，相邻所述光电探测器之间的间距范围是2m至3m；相邻所述紫外线检测仪之间的间距范围是2m至3m。

在上述的精细化水产养殖环境监测调控装置中，所述循环水池的上部连接补水管，所述循环水池的底部连接排水管。当循环水池内的循环水不足时，通过补水管向循环水池内补水；当循环水池内的循环水污浊时，通过排水管排出位于池底的污质。

精细化水产养殖环境监测调控方法，包括以下内容：

1)、通过控制台输入标准要求的水温范围值、ph范围值、溶解氧范围值、盐度范围值、水流速范围值、光亮度范围值和紫外线强度范围值；通过控制台开启循环水泵，使循环水池内形成养殖用循环水；

2)、通过所述水下视频采集设备将水下情况进行拍摄，而后将拍摄图像及视频通过显示器播放；通过图像及视频的监控，直观展现水产的水下活动情况，有利于饲养员的观察和监督，以便在突发状况下及时作出相应措施。

3)、通过水温传感器实时监测水温数据，并将水温数据发送至控制台，当水温低于水温范围值时，控制台操控所有人造太阳灯打开对水温进行加热，当水温位于水温范围值后，控制台操控所有人造太阳灯关闭；

4)、通过ph传感器实时监测ph值，并将ph值信号发送至控制台，当ph值低于或高于ph范围值时，饲养员采取相应措施使ph值位于ph范围值内；

5)、通过溶解氧传感器实时监测水中的含氧量，并将含氧量信号发送至控制台，当含氧量低于溶解氧范围值时，控制台操控充氧机向循环水池中充氧，直至含氧量位于溶解氧范围值内；

6)、通过盐度检测仪实时监测盐度值，并将盐度值信号发送至控制台，当盐度值低于或高于盐度范围值时，饲养员采取相应措施使盐度值位于盐度范围值内；

7)、通过水流速检测仪实时监测水流速值，并将水流速值信号发送至控制台，当水流速值低于水流速范围值时，控制台操控循环水泵提升转速，当水流速值高于水流速范围值时，控制台操控循环水泵降低转速；

8)、通过不同深度的光电探测器实时监测各个水深的光亮值，并将不同深度的光亮值信号发送至控制台，当任意位置、数量的光亮值低于光亮度范围值时，控制器操控相应位置、数量的人造太阳灯开启，直至光亮值位于光亮度范围值内；通过提供各个水深层的阳光照射强度与时长，以保证水体内溶氧量、浮游生物量、二氧化碳转换率、有机物分解率等，为水产提供丰富的饵料和良好的水体环境。

9)、通过不同深度的紫外线检测仪实时监测各个水深的紫外线强度值，并将不同深度的紫外线强度值信号发送至控制台，当任意位置、数量的紫外线强度值低于紫外线强度范围值时，控制器操控相应位置、数量的紫外线灯开启，直至紫外线强度值位于紫外线强度范围值内；通过提供各个水深层的紫外线照射强度与时长，以保证各个水深层均达到优良的杀菌效果，降低水产的病死率。

10)、通过控制台操控音箱定点、定时播放适于相应水产生长的音乐。通过研究发现，某些水产在特定类型音乐下能促进其生长与繁殖，从而通过音乐实现水产产量的增加。

本精细化水产养殖环境监测调控方法，可根据所饲养的不同水产的生活特性，针对性的设定不同水温范围值、ph范围值、溶解氧范围值、盐度范围值、水流速范围值、光亮度范围值和紫外线强度范围值。

在上述的精细化水产养殖环境监测调控方法中，在输入标准要求的光亮度范围值时，根据不同水深度设置不同档次的光亮度范围值，水深度由浅至深，光亮度范围值由大至小设置；在输入标准要求的紫外线强度范围值时，根据不同水深度设置不同档次的紫外线强度范围值，水深度由浅至深，紫外线强度范围值由大至小设置。

在上述的精细化水产养殖环境监测调控方法中，所述循环水池的侧壁上设置水位检测传感器，所述水位检测传感器位于低水位线上，所述水位检测传感器通过电路连接所述控制台，所述控制台设有报警器，当水位检测传感器感测水位低于低水位线时，控制台操控报警器发出警示，提醒饲养员进行补水操作。

与现有技术相比，本精细化水产养殖环境监测调控装置及方法具有以下优点：

设置智能化监控管理系统，全天候监测水下动态，包括常规监测项目调控，增设人工水下阳光、紫外线补充，在阴天下雨状况下，仍能提供不同水深层的光照需求，进行水生物的培养和杀菌作用。增设音乐声波环境，全方位调控水质优良环境，针对不同鱼种需求进行匹配养殖方案。减省人力劳动，显著提升水产生长与繁殖。

附图说明

图1是本精细化水产养殖环境监测调控装置的结构示意图。

图中，1、循环水池；2、循环管；3、循环水泵；4、水下视频采集设备；5、竖直支架；6、光电探测器；7、人造太阳灯；8、紫外线检测仪；9、紫外线灯；10、充氧机；11、音箱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：

如图1所示，本精细化水产养殖环境监测调控装置，包括循环水池1和控制台，控制台具有显示器，循环水池1具有进水口和出水口，进水口和出水口通过循环管2连通，循环管2上串接循环水泵3，循环水池1内设置水下视频采集设备4、水温传感器、ph传感器、溶解氧传感器、盐度检测仪、水流速检测仪、光电探测器6和紫外线检测仪8，循环水池1内固设竖直支架5，竖直支架5上设置竖直量具，竖直支架5由下至上均匀固设若干光电探测器6，竖直支架5由下至上均匀固设若干人造太阳灯7，若干人造太阳灯7与若干光电探测器6形成一一水平对应设置，竖直支架5由下至上均匀固设若干紫外线检测仪8，竖直支架5由下至上均匀固设若干紫外线灯9，若干紫外线灯9与若干紫外线检测仪8形成一一水平对应设置，循环水池1外设置充氧机10，充氧机10的充氧管伸入循环水池1，循环水池1外设置音箱11，音箱11的喇叭朝向循环水池1，控制台通过电路电控连接循环水泵3、水下视频采集设备4、水温传感器、ph传感器、溶解氧传感器、盐度检测仪、水流速检测仪、光电探测器6、人造太阳灯7、紫外线检测仪8、紫外线灯9、充氧机10和音箱11。

本精细化水产养殖环境监测调控装置中，对位于水下的人造太阳灯7进行防水处理，对光电探测器6进行防水处理，对紫外线检测仪8进行防水处理，对紫外线灯9进行防水处理。

光电探测器6为光子探测器。

竖直量具上刻制刻度尺，刻度尺的零度标志位于循环水池1的池底。

循环水池1的侧壁上刻制低水位线和高水位线，高水位线与低水位线之间的间距小于2m。

若干光电探测器6均位于低水位线下方，若干人造太阳灯7均位于低水位线下方；若干紫外线检测仪8均位于低水位线下方，若干紫外线灯9均位于低水位线下方。

相邻光电探测器6之间的间距范围是2m至3m；相邻紫外线检测仪8之间的间距范围是2m至3m。

循环水池1的上部连接补水管，循环水池1的底部连接排水管。当循环水池1内的循环水不足时，通过补水管向循环水池1内补水；当循环水池1内的循环水污浊时，通过排水管排出位于池底的污质。

精细化水产养殖环境监测调控方法，包括以下内容：

1)、通过控制台输入标准要求的水温范围值、ph范围值、溶解氧范围值、盐度范围值、水流速范围值、光亮度范围值和紫外线强度范围值；通过控制台开启循环水泵3，使循环水池1内形成养殖用循环水；

2)、通过水下视频采集设备4将水下情况进行拍摄，而后将拍摄图像及视频通过显示器播放；通过图像及视频的监控，直观展现水产的水下活动情况，有利于饲养员的观察和监督，以便在突发状况下及时作出相应措施。

3)、通过水温传感器实时监测水温数据，并将水温数据发送至控制台，当水温低于水温范围值时，控制台操控所有人造太阳灯7打开对水温进行加热，当水温位于水温范围值后，控制台操控所有人造太阳灯7关闭；

4)、通过ph传感器实时监测ph值，并将ph值信号发送至控制台，当ph值低于或高于ph范围值时，饲养员采取相应措施使ph值位于ph范围值内；

5)、通过溶解氧传感器实时监测水中的含氧量，并将含氧量信号发送至控制台，当含氧量低于溶解氧范围值时，控制台操控充氧机10向循环水池1中充氧，直至含氧量位于溶解氧范围值内；

6)、通过盐度检测仪实时监测盐度值，并将盐度值信号发送至控制台，当盐度值低于或高于盐度范围值时，饲养员采取相应措施使盐度值位于盐度范围值内；

7)、通过水流速检测仪实时监测水流速值，并将水流速值信号发送至控制台，当水流速值低于水流速范围值时，控制台操控循环水泵3提升转速，当水流速值高于水流速范围值时，控制台操控循环水泵3降低转速；

8)、通过不同深度的光电探测器6实时监测各个水深的光亮值，并将不同深度的光亮值信号发送至控制台，当任意位置、数量的光亮值低于光亮度范围值时，控制器操控相应位置、数量的人造太阳灯7开启，直至光亮值位于光亮度范围值内；通过提供各个水深层的阳光照射强度与时长，以保证水体内溶氧量、浮游生物量、二氧化碳转换率、有机物分解率等，为水产提供丰富的饵料和良好的水体环境。

9)、通过不同深度的紫外线检测仪8实时监测各个水深的紫外线强度值，并将不同深度的紫外线强度值信号发送至控制台，当任意位置、数量的紫外线强度值低于紫外线强度范围值时，控制器操控相应位置、数量的紫外线灯9开启，直至紫外线强度值位于紫外线强度范围值内；通过提供各个水深层的紫外线照射强度与时长，以保证各个水深层均达到优良的杀菌效果，降低水产的病死率。

10)、通过控制台操控音箱11定点、定时播放适于相应水产生长的音乐。通过研究发现，某些水产在特定类型音乐下能促进其生长与繁殖，从而通过音乐实现水产产量的增加。

本精细化水产养殖环境监测调控方法，可根据所饲养的不同水产的生活特性，针对性的设定不同水温范围值、ph范围值、溶解氧范围值、盐度范围值、水流速范围值、光亮度范围值和紫外线强度范围值。

在输入标准要求的光亮度范围值时，根据不同水深度设置不同档次的光亮度范围值，水深度由浅至深，光亮度范围值由大至小设置；在输入标准要求的紫外线强度范围值时，根据不同水深度设置不同档次的紫外线强度范围值，水深度由浅至深，紫外线强度范围值由大至小设置。

循环水池1的侧壁上设置水位检测传感器，水位检测传感器位于低水位线上，水位检测传感器通过电路连接控制台，控制台设有报警器，当水位检测传感器感测水位低于低水位线时，控制台操控报警器发出警示，提醒饲养员进行补水操作。

与现有技术相比，本精细化水产养殖环境监测调控装置及方法具有以下优点：

设置智能化监控管理系统，全天候监测水下动态，包括常规监测项目调控，增设人工水下阳光、紫外线补充，在阴天下雨状况下，仍能提供不同水深层的光照需求，进行水生物的培养和杀菌作用。增设音乐声波环境，全方位调控水质优良环境，针对不同鱼种需求进行匹配养殖方案。减省人力劳动，显著提升水产生长与繁殖。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

尽管本文较多地使用了循环水池1；循环管2；循环水泵3；水下视频采集设备4；竖直支架5；光电探测器6；人造太阳灯7；紫外线检测仪8；紫外线灯9；充氧机10；音箱11等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。