一种蟹类病害的监控装置的制作方法

文档序号:15468415发布日期:2018-09-18 19:46阅读:183来源:国知局

本实用新型涉及一种水产品养殖技术,尤其是一种能够在蟹类未发病前提前判别蟹类患病与否及其易患或将患疾病种类的预测技术,具体地说是一种蟹类疾病判别用诊断装置。



背景技术:

控制水体溶氧、pH、盐度、温度盐标,是蟹类养殖成功的关键。目前已经研制出各类水质检测仪器,有现场快速读数的手持溶氧计、pH计、温度计,有精确监测各项指标的多功能水产设备,还有方便养殖户的远程联网监测系统,同时还有根据这些指标设计的自动补氧、调节pH、盐度的智能养殖设施。

这些指标检测技术都是判别蟹类养殖环境——水体自身质量好坏的方法。由于在不同蟹类养殖时期的水质要求不同,即使同样水质具体蟹类个体的生理反应及行为改变也不同。如果能提供一种简单设备,检测蟹类某项身体指标变化,从而直接判断蟹类在水下生长的舒适度或者说水质对于蟹类的适宜度,定将大大简化蟹类养殖的经验数据,实现“看图知蟹”,实现水产养殖智能化管控要求。

另一方面,蟹类的疾病诊断目前主要依靠外观检查或微生物学鉴定。前者凭经验,后者需要微生物实验室,且耗时3-4天。急需一种设备,通过检测蟹类某项身体指标变化,直接鉴别蟹类染病与否以及患病种类。

因此,为侦查蟹病的早期发生,研究一种快捷的适合现场使用的病害监测技术和设备,很有必要。



技术实现要素:

本实用新型的目的是针对现有的蟹类疾病需要等到疾病发生后才能观察到,然后进行治疗,往往造成治疗效果差,死亡率高的问题,设计一种能在疾病潜伏期就能预先加以判定,以利对症下药,采用预防措施的蟹类疾病判别用诊断装置。它通过检测健康蟹和病蟹的发声频谱,分析频谱结构、位移变化,从形态和数量两方面找出特征频谱变化与疾病产生的关系,从而建立频谱法诊断蟹类疾病新技术。通过声音频谱的细微变化上提前发现蟹类疾病,及时施药或化学处理池塘,避免大规模养殖病害发生。

本实用新型的技术方案是:

一种蟹类病害的监控装置(蟹类疾病判别用声学诊断装置),其特征是它主要由盛样容器、传感器固定架、静压杆、底座、精密声级测量仪、频谱分析器组成,静压杆用于压住置于盛样容器中的蟹类,使之快速处于安静状态;放置蟹类试样的盛样容器置于底座上,底座安装在防振垫上以消除环境振源、空气波动加载到盛蟹容器对测定结构的影响;盛样容器的底部加装有胶粘板以消除蟹爪颤动对测定结构的影响;传感器固定架安装在盛样容器一侧,用于测量声频的传感器安装在传感器固定架上并位于盛样容器的正上方,传感器通过信号传输线与精密声级测量仪相连,精密声级测量仪与频谱分析器相连。

所述的传感器固定架还安装有用于检测环境温度和湿度的温湿度计。

本实用新型的蟹类病害的监控装置被安装在静音室内或在有双层玻璃窗门且周边无固定声源干扰的静音室内。

所述的传感器上套装有传感器防水套。

所述的盛样容器的直径应大于蟹体直径的3.5倍以上,高度应大于蟹体高度的4倍以上

所述的静音室内壁设置有三角形的吸音材料。

本实用新型的原理是:

蟹病与其它水产动物疾病一样,发生于病原体的侵害,也与环境因索、机体自身因素等密切相关。蟹类脱离水体后会发出吐泡声,其发声特性与呼吸频率、强度及机体结构相关,而呼吸生理又受其身体的各部分机能的调节和控制。如鳃部感染后,病蟹行动迟缓,呼吸困难,其发声声频频谱的特征段II(2000~6500Hz)向低频位移。因此,通过测定蟹类脱离水体后的发声频谱,分析特征频谱的变化与疾病的关系,就可以预知病害的产生。本实用新型通过检测健康蟹与病蟹的发声频谱,对蟹样功率谱分段积分得到发声频谱;分析声功率谱图结构及其各部分比例关系,尖突峰型形状、数量;在与健康标准谱对比后,诊断蟹样健康状况及患病类别。

本实用新型的有益效果:

1.本实用新型将多项抗干扰措施组合运用。减谱法去除环境噪声干扰,从而检出微弱“沥沥”声音;静压杆抑制河蟹机体的“不安分扰动”;防振底座可减少桌台“基础振动”的低频干扰;传感器防水套可阻止河蟹吐泡时“溅水”对传感器的影响;恒湿恒温装置可防止测量过程中干燥和高温环境对河蟹呼吸生理的影响。

2.本实用新型使用方便快速。把河蟹放进声学诊断装置中,就能立即显示河蟹当前的健康状况。从取样至读数,几分钟之内即可完成。

3.本实用新型属于无损测量。取出n只蟹类测量完毕后,再放回池塘内继续养殖,对蟹体无破坏。

4.本实用新型能对蟹体进行全方位的测定,避免人为局部观察的片面性,反映河蟹身体整体健康状况。

5.本实用新型的测量结果的干扰因素小。定量分析采用的不同频段的比值,不会受蟹类体格大小的影响。

6.本实用新型能提前预测蟹类发病时间。蟹类呼吸系统、代谢生理、身体发育等产生细微变化是肉眼观察不到的,生物学病害鉴定一般都是机体疾病产生后才进行。采用本实用新型技术对蟹体发生功能的监测可以提前1~3周发现蟹类病害现象。

附图说明

图1是本实用新型的蟹类疾病判别用声学诊断装置结构示意图。

图中:1为蟹样品、2为底座、3为盛样容器、4这静压杆、5为传感器防水套、6为传感器、7为信号传输线、8为传感器固定架、9为温湿度计、10为精密声级测量仪、11为减振垫、12为频谱分析器,13为静音室,14为胶粘板,15为吸音材料。

图2是利用本实用新型的诊断装置测得的健康蟹标准谱及三种病蟹谱(A类、B类、C类)图样。

图3是利用本实用新型的诊断装置测得的实例1的正常蟹谱与健康标准谱对比图(健康标准谱、环境背景谱)。

图4是利用本实用新型的诊断装置测得的实例2的染病蟹谱与健康蟹标准谱对比图。

图5是利用本实用新型的诊断装置测得的实例3的染病蟹谱与健康蟹标准谱对比图。

图6是利用本实用新型的诊断装置测得的实例4的染病蟹谱与健康蟹标准谱对比图。

具体实施方式

下面结合实例附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示。

一种蟹类病害的监控装置,主要用于蟹类疾病判别,它主要由盛样容器3、传感器固定架8、静压杆4、底座2、精密声级测量仪10和频谱分析器12组成,盛蟹容器3尺寸应大于蟹体的3.5倍(直径)以上,高度大于蟹体的4倍以上,从而减少容器内壁反射声波对测定结果的干扰。在盛蟹容器3内最好旋转胶粘板14或格网板状的减振材料,以消除蟹爪颤动对测定结果的影响.静压杆4用于压住置于盛样容器中的蟹类,使之快速处于安静状态;放置蟹类试样的盛样容器3置于底座2上,底座2安装在防振垫11上,防振垫11主要是消除环境振源、空气波动加载到盛蟹容器对测定结果的影响。传感器固定架8安装在盛样容器3一侧,用于测量声频的传感器6安装在传感器固定架8上并位于盛样容器3的正上方,传感器6通过信号传输线7与精密声级测量仪10相连,精密声级测量仪10与频谱分析器12相连,频谱分析器12与计算机相连。所述的传感器固定架8还安装有用于检测环境温度和湿度的温湿度计9。本实用新型的蟹类水下生活环境适宜性检测用声学检测装置最好安装在静音室内或在有双层玻璃窗门且周边无固定声源干扰的静音室13内,静音室13内壁设置三角形的吸音材料15。为辨别波形细微的变化,在样蟹取出后,病害监控测量最好放在静音室13内完成,减少不确定微弱噪音出现,如远处敲击声、车喇叭、动物鸣叫产生的间断、微弱干扰信号。传感器6上套装有传感器防水套5以阻止河蟹吐泡时“溅水”对传感器的影响。

以下实例是采用本实用新型的诊断装置的具体应用。

实例1。

蟹样发声功率谱测定。

选择一个无固定声源干扰的静音室,按照图1连接声学测量系统,包括:蟹样品1、底座2、盛样容器3、静压杆4、传感器防水套5、传感器6、信号传输线7、传感器固定架8、温湿度计9、精密声级测量仪10、频谱分析器12。开机,将精密声级测量仪量程调至高程60分贝,选择频谱分析测定参数(采样频率200KHz、频谱范围0~10kHz、分辨率0.1Hz,测定时间6秒,先测定背景声功率谱。

从甲池塘随机捞取3只蟹样(1#、2#、3#),甩掉附着水,置入盛样容器3中,调整声波传感器探头6距离靠近蟹样,用静压杆4轻触蟹体,保持5秒使蟹自然安静蛰伏;停留10秒后开始计时测量;每只蟹样测定5次;同时测定环境功率谱。

分析与结论

见图3正常蟹谱与健康标准谱对比图(实例1、健康标准谱、环境背景谱)。先对上述蟹样功率谱分段积分(I:0-2000Hz,II:2000-6500Hz,III:6500-10000Hz)并减去环境背景功率谱(图3,环境背景谱,以下环境背景谱不显示),获得去背景的蟹样发声功率谱。。

对比健康标准谱,该蟹样功率谱图上I段、III段无尖突峰型形状;功率谱图II段呈现高位隆起包络型,最高峰频段2500-3500Hz,III段平坦且有不规则起伏峰,I段呈现较低山丘包型;且II段面积占全段的81.3%>75%。

结论:根据判别方法1),甲池塘蟹样健康状况良好。

验证:

另从甲池塘随机捞取3只蟹样(4#、5#、6#)观察:蟹壳青、腮内嫣红,无断肢,活跃、行动迅捷,吐泡声清脆,泡沫聚集量大。经检验,无细菌性疾病。

声学判定结果与观察检验结果一致。

实例2。

蟹样发声功率谱测定

选择一个静音房间,按照图1连接声学测量系统,同实例1。开机,将精密声级测量仪量程调至高程45分贝,选择频谱分析测定参数(采样频率200KHz、频谱范围0~10kHz、分辨率0.1Hz,测定时间10秒,先测定背景声功率谱。

从乙池塘随机捞取5只蟹样(1#、2#、3#、4#、5#),甩掉附着水,置入盛样容器(3)中,调整声波传感器探头(6)距离靠近蟹样,用静压杆(4)轻触蟹体,保持10秒使蟹自然安静蛰伏;停留10秒后开始计时测量;每只蟹样测定5次;同时测定环境功率谱。

分析与结论:

见图4染病蟹谱与健康蟹标准谱对比图。先对上述蟹样功率谱分段积分(I:0-2000Hz,II:2000-6500Hz,III:6500-10000Hz)并减去环境背景功率谱,获得去背景的蟹样发声功率谱。对比健康标准谱,该蟹样功率谱图上I段、III段无尖突峰型形状;功率谱图II段呈现低位隆起包络型,最高峰频段由2500-3500Hz偏移至1200-2200Hz;且II段平均幅值比标准谱低59.6%>50%。

结论:根据判别方法2),乙池塘蟹样患鳃类疾病(A类)。

验证:

另从乙池塘随机捞取5只蟹样(6#、7#、8#、9#、10#)观察:蟹腮内呈暗灰色,行动迟缓、呼吸困难,口吐褐黑色泡沫。经检验,有弧菌感染。判定为黑鳃病。

声学判定结果与观察检验判定结果一致。

实施例3。

蟹样发声功率谱测定。

选择一个静音房间,按照图1连接声学测量系统,同实例1。开机,将精密声级测量仪量程调至高程55分贝,选择频谱分析测定参数(采样频率200KHz、频谱范围0~10kHz、分辨率0.1Hz,测定时间3秒,先测定背景声功率谱。

从丙池塘随机捞取3只蟹样(1#、2#、3#),甩掉附着水,置入盛样容器(3)中,调整声波传感器探头(6)距离靠近蟹样,用静压杆(4)轻触蟹体,保持10秒使蟹自然安静蛰伏;停留3秒后开始计时测量;每只蟹样测定5次;同时测定环境功率谱。

分析与结论

见图5染病蟹谱与健康蟹标准谱对比图。先对上述蟹样功率谱分段积分(I:0-2000Hz,II:2000-6500Hz,III:6500-10000Hz)并减去环境背景功率谱,获得去背景的蟹样发声功率谱实例3谱。。

对比健康标准谱,功率谱图II段呈现中位隆起包络型,最高峰频段在2500-3500Hz;且II段平均幅值比标准谱低21.5%>20%;且I段发现尖突峰3个(见图5中标记圈a)。

结论:根据判别方法3),丙池塘蟹样患壳类疾病(B类)。

验证:

另从丙池塘随机捞取3只蟹样(4#、5#、6#)观察:蟹背甲、胸板出现白色斑点且中部凹下,呈黑色溃疡,中部溃疡较深。经检验,感染了一种破坏几丁质的细菌,兼有真菌感染。判定为腐壳病。

声学判定结果与观察检验判定结果一致。

实施例4。

蟹样发声功率谱测定。

选择一个静音房间,按照图1连接声学测量系统,同实例1。开机,将精密声级测量仪量程调至高程55分贝,选择频谱分析测定参数(采样频率200KHz、频谱范围20Hz~20kHz、分辨率0.1Hz,测定时间5秒,先测定背景声功率谱。

从丁池塘随机捞取5只蟹样(1#、2#、3#、4#、5#),甩掉附着水,置入盛样容器3中,调整声波传感器探头6距离靠近蟹样,用静压杆4轻触蟹体,保持10秒使蟹自然安静蛰伏;停留7秒后开始计时测量;每只蟹样测定5次;同时测定环境功率谱。

分析与结论:

见图6染病蟹谱与健康蟹标准谱对比图。先对上述蟹样功率谱分段积分(I:0-2000Hz,II:2000-6500Hz,III:6500-10000Hz)并减去环境背景功率谱,获得去背景的蟹样发声功率谱实例4谱。

对比健康标准谱,该蟹样功率谱图II段呈现高位隆起包络型;且II段平均幅值低于标准谱4.7%>10%;且频段6500-9500Hz发现尖突峰3个(见图6中标记圈c)。

结论:根据判别方法4),丁池塘蟹样患颤抖病(C类)。

验证:

另从丁池塘随机捞取5只蟹样(6#、7#、8#、9#、10#)观察:反应迟钝、行动缓慢、摄食量减少、背甲内有腹水,步足肌肉萎缩水肿,发现步足呈间歇性痉挛状抖动。经检验,分离得到一种类似立克次体的病原微生物。判定为抖抖病。

声学判定结果与观察检验判定结果一致。

本实用新型未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

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