一种联动式多工位水产智能养殖感知系统的制作方法

本发明涉及信息处理领域，具体而言，本发明涉及一种联动式多工位水产智能养殖感知系统。

背景技术

现有的水产环境远程在线监测系统一般包括设于水中的水体环境检测装置和设于监控房的监控中心服务器，通过无线远程通信技术实现数据的交换处理，以达到远程在线监控的目的。通常水体环境检测装置包括水下水体环境检测装置，主要用于检测水体信息，通过分析各种传感探头检测到的各种信号，得出所期望的水体信息。对于现有的水下水体环境检测装置，其传感探头由于长时间浸于水中，久之，水中的杂质、微生物及其钙化物质会在探头的表面附着，影响了原本应该检测到的水体信息，使得检测到的水体信息误差逐渐增大。这时候，技术人员通过人工定时擦洗，以及更换探头的方式来解决上述检测精度变差的问题，但明显，该方法费时费力，成本高，难以实现产业化、自动化。同时考虑到多工位养殖的趋势，确定在何深度测量水体信息，尤其在多品种混养、深浅水混养、不同气候、季节、时间情况下尤其重要。而现有的感知平台并未提出精确水深检测的感知系统。此外，附近水产养殖设备的运行往往会影响水产养殖检测设备的正常运行。

技术实现要素：

为了寻找更为有效的多工位水产养殖的感知系统的实现方案，本发明提供了一种联动式多工位水产智能养殖感知系统。

为实现上述目的，本发明一种联动式多工位水产智能养殖感知系统，其包括用于接收用户输入信息以及向用户展示养殖信息的移动终端、养殖感知设备、用于水产养殖的水产养殖设备以及用于智能设定所述养殖感知设备的工位信息及所述养殖感知设备和所述水产养殖设备的运行规则的中心平台，所述水产养殖设备、养殖感知设备以及移动终端通过无线网络与所述中心平台通信；

所述养殖感知设备包括漂浮在水面上的浮动平台、固定在所述浮动平台上的第一支架、交叉设置在所述第一支架上端的第三支架、邻接所述第一支架和所述第三支架的交叉位置安装的水位传感器、固定在所述浮动平台的控制装置、固定在所述浮动平台的第二支架、固定在所述第二支架上端的电机、受控于所述电机的滚筒以及用于采集养殖信息的传感器组，所述传感器组通过钢丝绳与所述滚筒固定并随所述滚筒的转动而升降。

优选地，所述控制装置包括加法器、减法器、位置控制器、速度控制器、用于检测所述滚筒转速的速度传感器以及用于检测所述滚筒位置且与所述位置控制器连接的位置传感器；

所述水位传感器与所述加法器的输入端连接，所述加法器的输出端与所述位置控制器连接；

所述位置控制器、速度传感器分别与所述减法器的输入端连接，所述减法器的输出端与所述速度控制器连接；

所述速度控制器与所述电机连接。

优选地，所述水位传感器为超声波水位传感器。

优选地，所述传感器组为溶解氧传感器、ph值传感器、水温传感器、盐度传感器、氨氮传感器及浊度传感器的一种或多种。

优选地，所述水产养殖设备包括增氧机和投饵机，所述增氧机、投饵机分别与所述中心平台连接。

优选地，所述浮动平台安装有清洗所述养殖感知设备的清洗装置，所述清洗装置包括储水箱、清洗电磁阀以及受控于所述清洗电磁阀并与所述储水箱连接的清洗喷头，所述清洗电磁阀与所述控制装置连接。

与现有技术相比，本发明一种联动式多工位水产智能养殖感知系统具有如下有益效果：

本发明一种联动式多工位水产智能养殖感知系统通过基于输入信息生成工位信息的中心平台以及执行工位信息的养殖感知设备的设置，在一定程度上实现了精确水深检测，同时方便了水产养殖中养殖信息的采集与处理，解决了附近水产养殖设备和水产养殖感知设备同时运行时的干扰问题。

本发明一种联动式多工位水产智能养殖感知系统通过中心平台智能设定养殖感知设备工位信息及养殖感知设备和水产养殖设备运行规则。。

本发明一种联动式多工位水产智能养殖感知系统通过清洗装置的设置，避免了人工定时擦洗，省时省力，确保了养殖感知设备与水产养殖设备的协调运行。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例一种联动式多工位水产智能养殖感知系统的整体结构示意图；

图2为本发明实施例一种联动式多工位水产智能养殖感知系统的养殖感知设备结构示意图；

图3为本发明实施例一种联动式多工位水产智能养殖感知系统的控制装置结构示意图。

图中标识说明：

40、中心平台；30、移动终端；20、水产养殖设备；

10、养殖感知设备；101、浮动平台；102、第一支架；103、控制装置；1031、位置控制器；1033、速度控制器；1035、位置传感器；1037、速度传感器；104、第二支架；105、电机；106、滚筒；107、第三支架；108、传感器组；109、水位传感器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。此外，须知本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请参阅图1，本发明实施例一种联动式多工位水产智能养殖感知系统，其包括用于接收用户输入信息以及向用户展示养殖信息的移动终端30、养殖感知设备10、用于水产养殖的水产养殖设备20以及用于智能设定养殖感知设备10的工位信息及养殖感知设备10和水产养殖设备20的运行规则的中心平台40，其中，水产养殖设备20、养殖感知设备10以及移动终端30通过无线网络与中心平台40通信。

在一些实施方式中，水产养殖设备20包括增氧机和投饵机，其中增氧机、投饵机分别与中心平台40连接。中心平台40可以与互联网连接，用于查询季节、时间、天气等信息，当然也可以使用云平台，以便根据需要进行扩展，本发明实施例对此不做限制。

请参阅图2，养殖感知设备10包括漂浮在水面上的浮动平台101、固定在浮动平台101上的第一支架102、交叉设置在第一支架102上端的第三支架107、邻接第一支架102和第三支架107的交叉位置安装的水位传感器109、固定在浮动平台101的控制装置103、固定在浮动平台101的第二支架104、固定在第二支架104上端的电机105、受控于电机105的滚筒106以及用于采集养殖信息的传感器组108，其中，传感器组108通过钢丝绳与滚筒106固定并随滚筒106的转动而升降。

在一些实施方式中，滚筒106上设置有用于确定传感器组108升降位置的行程开关。

优选地，水位传感器109为超声波水位传感器。传感器组108为溶解氧传感器、ph值传感器、水温传感器、盐度传感器、氨氮传感器及浊度传感器的一种或多种。这样，本发明实施例联动式多工位水产智能养殖感知系统通过利用不同的类型的传感器组108感知收集到不同的养殖信息，从而更全面的了解水产养殖环境，控制水产养殖环境，使水产养殖环境朝着良性方向发展。

在一些实施方式中，中心平台40生成养殖感知设备10的工位信息步骤如下，其中，第一工位位于水面上，可以避免传感器组108被污染，同时可以进行传感器组108清洗操作。除第一工位以外的其余工位为根据水产养殖品种或者养殖的水产位于同一深度而从上到下顺次设置第二工位、第三工位至第n工位，其中，n为大于一的自然数；工位信息包括工位位置、工位操作、执行时间、工位停留时间、环境信息采集时间、环境信息告警阈值等。

在一些实施方式中，第一工位的工位位置和工位停留时间如下：

第一工位的工位位置的高度大于滚筒106的半径和传感器组108高度之和；

第一工位的工位停留时间为感知周期减去其他所有工位停留时间之和以及各工位变迁时间之和。

值得注意的是，除第一工位以外的其余工位的工位位置中心平台可以根据季节、时间、天气等智能调整，调整规范如下：冬季工位加大、夏季变小；凌晨减小；下雨天减小；停留时间大于传感器组108中所有传感器到达工位后稳定采集信息所需时间的最大值。

除第一工位以外的其余工位的环境信息采集时间大于传感器组108中所有传感器响应时间的最大值，并且工位停留时间又大于环境信息采集时间。

中心平台40根据水产养殖品种或者养殖的水产确定除第一工位以外的其余工位养殖感知设备10的传感器组108中每一个传感器测得的环境信息中的告警阈值。当养殖感知设备10测得的某一环境信息超出对应阈值，则向中心平台40告警，中心平台40制定介入方案或者向移动终端30告警。

在一些实施方式中，浮动平台101还安装有在第一工位时清洗养殖感知设备10的清洗装置，该清洗装置包括储水箱、与控制装置103连接的清洗电磁阀和受控于清洗电磁阀并与储水箱连接的清洗喷头。这样，当传感器组108到达第一工位时，则可以启动清洗装置进行养殖感知设备10的清洗。

为了便于理解本发明实施例一种联动式多工位水产智能养殖感知系统联合调度养殖感知设备10和附近可能影响养殖感知设备10运行和检测精度的水产养殖设备20的运行，下面简述其工作原理：

1)水产养殖设备20根据移动终端30或中心平台40设定规则启动前先向中心平台40发送运行请求，

2)中心平台40如果发现养殖感知设备10处于第一工位，则执行步骤3)；若否，则停止等待若干时间，转步骤1)；

3)中心平台40设置水产养殖设备20运行状态，向水产养殖设备20发送运行许可；

4)水产养殖设备20收到运行许可，开始作业；

5)水产养殖设备20运行完毕，向中心平台40发送运行停止通知，中心平台40设置水产养殖设备20为停止状态。

6)养殖感知设备10启动多工位检测前，向中心平台40发送运行请求；

7)中心平台40如果发现相关水产养殖设备20正在运行或者自身处于清洗运行状态，则停止等待若干时间，执行步骤6)，否则，执行步骤8)；

8)中心平台40设置养殖感知设备10运行状态，向养殖感知设备10发送运行许可；

9)养殖感知设备10收到运行许可，开始进行多工位检测操作；

10)养殖感知设备10运行完毕，向中心平台40发送运行停止通知，中心平台40设置养殖感知设备10为第一工位状态。

为了便于理解本发明实施例一种联动式多工位水产智能养殖感知系统实现养殖感知设备10清洗操作的运行，下面简述其工作原理：

1)养殖感知设备10根据根据移动终端30或中心平台40设定规则启动清洗设施前先向中心平台40发送清洗运行请求，运行中如果发现养殖感知设备10处于第一工位且处于清洗停止状态，则执行步骤2)，否则等待若干时间，转步骤1)；

2)中心平台40设置养殖感知设备10清洗系统处于清洗运行状态，向养殖感知设备10发送运行许可；

3)养殖感知设备10收到运行许可，开始清洗作业；

4)养殖感知设备10运行完毕，向中心平台40发送清洗停止通知，中心平台40设置养殖感知设备10为清洗停止状态。

请参阅图3，控制装置103包括加法器、减法器、位置控制器1031、速度控制器1033、用于检测滚筒106转速的速度传感器1037以及用于检测滚筒106位置且与位置控制器1031连接的位置传感器1035，其中，水位传感器109与加法器的输入端连接，加法器的输出端与位置控制器1031连接；位置控制器1031、速度传感器1037分别与减法器的输入端连接，减法器的输出端与速度控制器1033连接；速度控制器1033与电机105连接。这样，通过位置传感器1035和速度传感器1037的反馈就能够实现对传感器组108位置的精确控制。

在一些实施方式中，养殖感知设备10可考虑采用太阳能、风能等方供电方式。同时，还可考虑添加遮阳棚、遮雨棚等设施，保障养殖感知设备10不致因为过热、电路故障等影响正常运行。

与现有技术相比，本发明实施例一种联动式多工位水产智能养殖感知系统具有如下有益效果：

本发明实施例一种联动式多工位水产智能养殖感知系统通过基于输入信息生成工位信息的中心平台40以及执行工位信息的养殖感知设备10的设置，在一定程度上实现了精确水深检测，同时方便了水产养殖中养殖信息的采集与处理，解决了附近水产养殖设备和水产养殖感知设备同时运行时的干扰问题。

本发明实施例一种联动式多工位水产智能养殖感知系统通过清洗装置的设置，避免了人工定时擦洗，省时省力，确保了养殖感知设备与水产养殖设备的协调运行。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。