一种自动控制多功能水产养殖作业船的制作方法

文档序号:15756821发布日期:2018-10-26 18:47阅读:277来源:国知局

本发明涉及水产养殖技术领域,更具体的说是涉及一种自动控制多功能水产养殖作业船。



背景技术:

近年来小龙虾养殖产业发展迅猛,因肉质鲜美在餐桌上广受人们欢迎,并且小龙虾因养殖周期短,适应能力强,生长速度快,成活率高,已经成为我国重要的经济养殖品种。在小龙虾养殖过程中需要进行投饵、施药、增氧等多个环节,其中小龙虾在生长旺盛期食欲较强,每天需要投饵3次以上;同时需要定时定量对虾塘进行药剂的喷施。

目前小龙虾养殖过程中的各个环节大部分为人工操作,在进行虾塘投饵和施药时,需人工划船,在船上投饵、撒药,耗工耗时;而且操作时渔民需要在小船上来回走动,易出现小船失稳、倾翻等情况,造成安全隐患;同时施药环节用的药剂存在腐蚀性和化学反应,对渔民产生伤害;由此可知现今小龙虾养殖过程中机械化、自动化水平低下。

因此,提供一种自动化作业、安全系数高的水产养殖作业船是本领域技术人员亟需解决的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供了一种自动控制多功能水产养殖作业船,不仅可以实现鱼饵和药剂的自动投施,有效避免人体走动造成的船体侧翻、及有毒药剂对人体伤害的弊端,安全性更强,而且提高了工作效率;此外,渔船行走过程中,拨水轮转动拨水有效增加了池塘的含氧量,有利于水产品快速增长。

为了实现上述目的本发明采用如下技术方案:一种自动控制多功能水产养殖作业船,包括:船体,远程遥控装置,驱动装置,固定在所述船体上的自动作业装置和控制台;其中:

所述船体包括连接件和多根平行排列的浮筒;相邻两浮筒之间通过所述连接件固定连接;

所述驱动装置设置有多个,并且多个所述驱动装置以所述船体的中心线对称安装;

所述驱动装置包括:拨水轮、控制电机、传动机构和蓄电池;其中:所述拨水轮位于所述浮筒的一侧,并且所述拨水轮通过所述传动机构与所述控制电机传动连接;所述控制电机与所述蓄电池电性连接;

所述远程遥控装置包括:按键电路、编码电路和射频信号发射电路;其中所述按键电路识别用户给出按键指令,并将转换成的数据码传递给所述编码电路,所述编码电路将处理后的信号传递给所述射频信号发射电路;

所述控制台包括:操纵单元、射频信号接收单元、控制中心单元、电机驱动单元和电源单元;

所述射频信号接收单元接收所述射频信号发射电路发出的信号;所述控制中心单元检测所述操纵单元和所述射频信号接收单元的信号状态,并根据检测的信号状态控制所述电机驱动单元,所述电机驱动单元驱动所述控制电机的工作状态。

有益效果:本发明使用多根浮筒,并且多根浮筒间隔一定距离依次排列组装成船体,不仅增大了船体平台面积,而且不会造成积水,航行更加平稳、安全性强;同时成本低、易于维修。

控制台上设置有操纵单元,通过对操纵单元的手动操控,人体可以在船体上直接控制船体的前进、后退、左转、右转和停止;同时控制台上还设置有射频信号接收单元,通过接收远程遥控装置发送的按键状态信号,可远程操控船体的前进、后退、左转、右转和停止。人工操作和远程操控自动作业可根据实际需求选择,灵活适应性强。

优选的,在上述一种自动控制多功能水产养殖作业船中,所述控制电机输出轴的旋转方向为正向旋转或反向旋转。

有益效果:船体左右两侧的驱动装置镜像对称安装,驱动左右两侧驱动装置的控制电机也镜像对称安装。当左侧控制电机正转,右侧控制电机反转时,左右拨水轮的转动方向相同,作业船前进;当左侧控制电机反转,右侧控制电机正转时,左右拨水轮的转动方向相同,作业船后退;当左侧控制电机反转,右侧控制电机反转时,拨水轮的转动方向相反,作业船左转弯;当左侧控制电机正转,右侧控制电机正转时,拨水轮的转动方向相反,作业船右转弯;当左侧控制电机停止,右侧控制电机停止时,拨水轮停止转动,作业船静止。

优选的,在上述一种自动控制多功能水产养殖作业船中,所述操纵单元包括操纵杆和旋钮;所述操纵杆采用十字自锁式摇杆开关,通过手动推动所述操纵杆,闭合相应开关触点,获得相应的船体航向状态信号;所述旋钮采用模拟电位器,通过旋转所述旋钮,调节模拟电位器输出电压,获得相应的电机转速状态信号;所述控制中心单元检测所述船体航向状态信号和所述电机转速状态信号。

有益效果:操纵杆采用十字自锁式摇杆开关,当手动将操纵杆往四个方向推动时,相应触点闭合,控制中心单元检测到四路开关信号状态,分别控制作业船前进、后退、左转和右转;当手动将操纵杆推回到中心位置时,四路触点全部断开,控制中心单元监测到该状态后,控制电机停机。旋钮采用模拟电位器,通过调节模拟电位器输出电压间接调节了电机转速。操纵杆和旋钮,用于控制多功能作业船的航行方向和航行速度,其指令操作精准,信号响应速度快。

优选的,在上述一种自动控制多功能水产养殖作业船中,所述射频信号接收单元包括信号接收电路和解码电路;所述信号接收电路接收所述射频信号发射电路发射的射频信号并进行滤波,转换回串行数据信号;所述解码电路对所述串行数据信号进行解码,获得相应的遥控按键状态信号;所述控制中心单元检测所述遥控按键状态信号。

优选的,在上述一种自动控制多功能水产养殖作业船中,所述船体还包括安装板或者安装架,所述安装板或者安装架固定安装在所述船体上;所述控制台固定安装在所述安装板或者所述安装架上。

优选的,在上述一种自动控制多功能水产养殖作业船中,所述自动作业装置可以根据实际需求选择自动投饵装置或者自动施药装置。上述自动作业装置可以根据实际需求更换,满足了多种功能的水上作业,灵活适应性强。

优选的,在上述一种自动控制多功能水产养殖作业船中,所述传动机构包括:主动轮、从动轮、链条、传动轴,轴承座;所述轴承座安装在所述浮筒或者安装在所述安装板上;所述传动轴贯穿所述轴承座,并且与所述轴承座传动连接;所述从动轮套接在所述传动轴上;所述控制电机的输出轴与所述主动轮固定连接,所述链条套接在所述主动轮与所述从动轮上;所述拨水轮固定套接在所述传动轴上。

有益效果:首先轴承座对传动轴起到了稳定支撑作用;此外在轴承座内,传动轴的运转更加高速平稳,同时有利于减缓传动轴在运转过程中的磨损。

优选的,在上述一种自动控制多功能水产养殖作业船中,还包括:座椅,所述座椅安装在所述船体上。并且座椅设置在船体的中间位置,这样设置船体受力均衡不易侧翻;当水面遇到严重水草等障碍物时,人体可坐在座椅上人工清除障碍物。

综上所述,本发明设计的自动控制多功能水产养殖作业船,不仅可以实现自动化投饵、施药作业,提高了整体的安全系数和工作效率;而且船体运行时,驱动装置的拨水轮对水体翻动,提高了增氧效果,更利于池塘水产品的自由呼吸以及健康成长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明的一种实施例的结构示意图。

图2附图为本发明又一种实施例的结构示意图。

图3附图为本发明再一种实施例的结构示意图。

图4附图为本发明另一种实施例的结构示意图。

图5附图为本发明另一种实施例结构示意图的主视图。

图6附图为本发明操控单元与控制系统的结构框图。

其中:1为船体、11为浮筒、12为安装板、13为连接件、14为安装架、2为自动作业装置、3为驱动装置、31为拨水轮、32为控制电机、33为主动轮、34为从动轮、35为链条、36为传动轴、37为轴承座、4为控制台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种自动控制多功能水产养殖作业船,不仅可以实现自动化投饵、施药作业,安全系数高,作业效率高,而且船体运行时,拨水轮对水体有效翻动,实现了增氧效果,有利于池塘水产品的自由呼吸健康快速成长。

实施例1:

请参阅附图1一种自动控制多功能水产养殖作业船,包括:船体1,远程遥控装置,自动作业装置2,驱动装置3和控制台4;其中:

船体1包括:四根间隔一定距离并且并排固定连接的浮筒11,相邻两浮筒11之间通过连接件13固定连接,连接件13设置有多个,并且平行排列;其中:安装板12固定安装在位于中间位置的两根浮筒11上;

自动作业装置2固定安装在位于中间位置的两根浮筒11上,并且位于安装板12的一侧;

控制台4固定安装在安装板12上;

驱动装置3设置有两个,包括左侧驱动装置和右侧驱动装置,左侧驱动装置安装在位于左侧的两根浮筒11之间;右侧驱动装置安装在位于右侧的两根浮筒11之间;并且两个驱动装置以船体1的中心线镜像对称安装;

驱动装置3包括:拨水轮31、控制电机32、蓄电池、主动轮33、从动轮34、链条35、传动轴36、轴承座37;拨水轮31设置在两相邻浮筒11间隔的空间位置;控制电机32与蓄电池固定安装在安装板12上,蓄电池与控制电机32电性连接;控制电机32的输出轴与主动轮33固定连接,控制电机32输出轴的旋转方向为正向旋转或反向旋转;轴承座37设置有两个,并且对称安装在相邻两根浮筒11上;从动轮34套接在传动轴36上,传动轴36的两端分别贯穿两个轴承座37,并且与轴承座37传动连接;控制电机32的输出轴与主动轮33固定连接,链条35套接在主动轮33与从动轮34上;拨水轮31以穿插的方式固定套接在传动轴36的中间;

远程遥控装置包括:按键电路、编码电路和射频信号发射电路;其中按键电路识别用户给出按键指令,并将转换成的数据码传递给编码电路,编码电路将处理后的信号传递给射频信号发射电路;

控制台4包括:操纵单元、射频信号接收单元、控制中心单元、电机驱动单元和电源单元;其中:

操纵单元包括操纵杆和旋钮;操纵杆采用十字自锁式摇杆开关,通过手动推动操纵杆,闭合相应开关触点,获得相应的船体航向状态信号;旋钮采用模拟电位器,通过旋转旋钮,调节模拟电位器输出电压,获得相应的电机转速状态信号;

射频信号接收单元包括信号接收电路和解码电路;信号接收电路将接收到的由射频信号发射电路发射的射频信号进行滤波,并转换回串行数据信号;解码电路对串行数据信号进行解码,获得相应的遥控按键状态信号;

控制中心单元检测船体航向状态信号、电机转速状态信号和遥控按键状态信号,并根据检测的状态信号控制电机驱动单元,电机驱动单元驱动控制电机的工作状态。

实施例2:

请参阅附图2,一种自动控制多功能水产养殖作业船,包括:船体1,远程遥控装置,自动作业装置2,驱动装置3和控制台4;其中:

船体1包括:四根间隔一定距离并且并排固定连接的浮筒11,相邻两浮筒11之间通过连接件13固定连接,连接件13设置有多个,并且平行排列;其中:安装板12固定安装在位于中间位置的两根浮筒11上;

自动作业装置2固定安装在安装板12上;

控制台4固定安装在安装板12上;

驱动装置3设置有两个,包括左侧驱动装置、右侧驱动装置和中间驱动装置;左侧驱动装置安装在位于左侧的两根浮筒11之间;右侧驱动装置安装在位于右侧的两根浮筒11之间;并且左侧驱动装置和右侧驱动装置以船体1的中心线镜像对称安装;驱动装置3包括:拨水轮31、控制电机32、蓄电池、主动轮33、从动轮34、链条35、传动轴36、轴承座37;拨水轮31设置在两相邻浮筒11间隔的空间位置;控制电机32与蓄电池固定安装在安装板12上,蓄电池与控制电机32电性连接;控制电机32的输出轴与主动轮33固定连接,控制电机32输出轴的旋转方向为正向旋转或反向旋转;轴承座37设置有两个,并且对称安装在相邻两根浮筒11上;从动轮34套接在传动轴36上,传动轴36的两端分别贯穿两个轴承座37,并且与轴承座37传动连接;控制电机32的输出轴与主动轮33固定连接,链条35套接在主动轮33与从动轮34上;拨水轮31以穿插的方式固定在传动轴36的中间;

位于中间位置的两根浮筒11之间设置有拨水轮31,位于中间位置的两根浮筒11上对称设置有轴承座37;传动轴36的两端分别贯穿两个轴承座37,并且与轴承座37传动连接;拨水轮31以穿插的方式固定在传动轴36的中间;

远程遥控装置包括:按键电路、编码电路和射频信号发射电路;其中按键电路识别用户给出按键指令,并将转换成的数据码传递给编码电路,编码电路将处理后的信号传递给射频信号发射电路;

控制台4包括:操纵单元、射频信号接收单元、控制中心单元、电机驱动单元和电源单元;其中:

操纵单元包括操纵杆和旋钮;操纵杆采用十字自锁式摇杆开关,通过手动推动操纵杆,闭合相应开关触点,获得相应的船体航向状态信号;旋钮采用模拟电位器,通过旋转旋钮,调节模拟电位器输出电压,获得相应的电机转速状态信号;

射频信号接收单元包括信号接收电路和解码电路;信号接收电路将接收到的由射频信号发射电路发射的射频信号进行滤波,并转换回串行数据信号;解码电路对串行数据信号进行解码,获得相应的遥控按键状态信号;

控制中心单元检测船体航向状态信号、电机转速状态信号和遥控按键状态信号,并根据检测的状态信号控制电机驱动单元,电机驱动单元驱动控制电机的工作状态。

为了进一步优化以上技术方案,自动作业装置2可以根据实际需求选择自动投饵装置或者自动施药装置。

实施例3

请参阅附图3,一种自动控制多功能水产养殖作业船,包括:船体1,远程遥控装置,自动作业装置2,驱动装置3和控制台4;其中:

船体1包括:五根间隔一定距离并且并排固定连接的浮筒11,相邻两浮筒11之间通过连接件13固定连接,连接件13设置有多个,并且平行排列;其中:安装板12固定安装在位于中间位置的三根浮筒11上;

控制台4安装在安装板12上;

自动作业装置2固定安装在安装板12上;

驱动装置3设置有两个,包括左侧驱动装置和右侧驱动装置,左侧驱动装置安装在最左侧浮筒11的外侧;右侧驱动装置安装在最右侧浮筒11的外侧;并且左侧驱动装置与右侧驱动装置以船体1的中心线镜像对称安装;

驱动装置3包括:拨水轮31、控制电机32、蓄电池、主动轮33、从动轮34、链条35、传动轴36、轴承座;所述拨水轮31设置在位于最边缘浮筒11的外侧;控制电机32与蓄电池固定安装在位于最边缘的浮筒11上,蓄电池与控制电机32电性连接;控制电机32的输出轴与主动轮33固定连接,控制电机32输出轴的旋转方向为正向旋转或反向旋转;轴承座37设置有一个,并且安装在位于最边缘的浮筒11上;从动轮34套接在传动轴36的一端,传动轴36中间部贯穿于轴承座37内,并且与轴承座37传动连接;控制电机32的输出轴与主动轮33固定连接,链条35套接在主动轮33与从动轮34上;拨水轮31以穿插的方式固定在传动轴36的另一端;

远程遥控装置包括:按键电路、编码电路和射频信号发射电路;其中按键电路识别用户给出按键指令,并将转换成的数据码传递给编码电路,编码电路将处理后的信号传递给射频信号发射电路;

控制台4包括:操纵单元、射频信号接收单元、控制中心单元、电机驱动单元和电源单元;其中:

操纵单元包括操纵杆和旋钮;操纵杆采用十字自锁式摇杆开关,通过手动推动操纵杆,闭合相应开关触点,获得相应的船体航向状态信号;旋钮采用模拟电位器,通过旋转旋钮,调节模拟电位器输出电压,获得相应的电机转速状态信号;

射频信号接收单元包括信号接收电路和解码电路;信号接收电路将接收到的由射频信号发射电路发射的射频信号进行滤波,并转换回串行数据信号;解码电路对串行数据信号进行解码,获得相应的遥控按键状态信号;

控制中心单元检测船体航向状态信号、电机转速状态信号和遥控按键状态信号,并根据检测的状态信号控制电机驱动单元,电机驱动单元驱动控制电机的工作状态。

实施例4

请参阅附图4,一种自动控制多功能水产养殖作业船,包括:船体1,远程遥控装置,自动作业装置2,驱动装置3,控制台4和座椅;其中:

船体1包括:五根间隔一定距离并且并排固定连接的浮筒11,相邻两浮筒11之间通过连接件13固定连接;其中:连接左侧相邻两浮筒11的连接件13上设置有安装架14;控制台4固定安装在安装架14上;

自动作业装置2固定安装在位于中间位置的三根浮筒11上;

驱动装置3设置有两个,包括左侧驱动装置和右侧驱动装置,左侧驱动装置安装在位于左侧的两根浮筒11之间;右侧驱动装置安装在位于右侧的两根浮筒11之间;并且两个驱动装置以船体1的中心线镜像对称安装;

驱动装置3包括:拨水轮31、控制电机32、蓄电池、主动轮33、从动轮34、链条35、传动轴36;拨水轮31设置在两相邻浮筒11间隔的空间位置;位于中间位置的三根浮筒上设置有安装支架,并且安装支架的顶端设置有弧形保护板,控制电机32与蓄电池固定安装在弧形保护板的内侧壁上,并且被弧形保护板半包围;控制电机32的输出轴与主动轮33固定连接,控制电机32输出轴的旋转方向为正向旋转或反向旋转;轴承座37固定安装在安装支架上;传动轴36贯穿于轴承座37内,并且与轴承座37传动连接;从动轮34以穿插的方式固定套接在传动轴36的一端;链条35套接在主动轮33与从动轮34上;拨水轮31以穿插的方式固定套接在传动轴36的另一端;

座椅安装在位于中间位置的浮筒11上;

远程遥控装置包括:按键电路、编码电路和射频信号发射电路;其中按键电路识别用户给出按键指令,并将转换成的数据码传递给编码电路,编码电路将处理后的信号传递给射频信号发射电路;

控制台4包括:操纵单元、射频信号接收单元、控制中心单元、电机驱动单元和电源单元;其中:

操纵单元包括操纵杆和旋钮;操纵杆采用十字自锁式摇杆开关,通过手动推动操纵杆,闭合相应开关触点,获得相应的船体航向状态信号;旋钮采用模拟电位器,通过旋转旋钮,调节模拟电位器输出电压,获得相应的电机转速状态信号;

射频信号接收单元包括信号接收电路和解码电路;信号接收电路将接收到的由射频信号发射电路发射的射频信号进行滤波,并转换回串行数据信号;解码电路对串行数据信号进行解码,获得相应的遥控按键状态信号;

控制中心单元检测船体航向状态信号、电机转速状态信号和遥控按键状态信号,并根据检测的状态信号控制电机驱动单元,电机驱动单元驱动控制电机的工作状态。

进一步地,控制中心单元利用32位的微控制器实现。控制中心单元具有5路数字输入接口检测遥控按键状态、4路数字输入接口检测摇杆开关状态、2路模拟输入接口检测模拟电位器状态、4路数字输出接口控制两路控制电机正反转、2路数字输出接口控制控制电机速度,如表1所示。

表1控制中心单元接口

电机驱动单元的作用是根据控制中心单元给出的控制信号,通过正反转控制和转速控制电路调节左右两个直流控制电机的状态,从而控制多功能作业船的航行状态。

转速控制电路由MOS管和MOS管驱动器构成。控制中心给出的数字量PWM信号,经MOS管驱动器将电流放大后,控制MOS管开关,将12V直流电压转换为峰值为12V的交流电压。通过调节PWM占空比可以调节交流电压有效值,从达到调节转速的目的。

每个控制电机正反转电路由2个单刀双掷继电器构成,控制中心单元给出的数字量开关信号控制不同继电器的断开和闭合,从而切换给定电源和控制电机电源之间的线序,达到正反转控制的目的,如表2所示。

表2正反转控制功能表

电源单元由锂电池组和稳压电路组成或者由铅蓄电池组和稳压电路组成。电池组为12V/50AH。稳压电路为控制系统各个单元提供工作电源,分别为3.3V、5V、12V。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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