一种基于无人机的鱼塘水质维护系统的制作方法

本实用新型涉及农业自动化技术领域，特别涉及一种基于无人机的鱼塘水质维护系统。

背景技术：

随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高以及水产品的营养价值得到越来越多的重视，人们对水产品的需求将会越来越多。随着网络技术和无人机技术的发展，目前在鱼塘养殖领域，已经出现了一些基于无人机的自动化系统，但是这些系统基本上都是用于投放鱼饲料方面，而没有一款能自动维护鱼塘水质的维护系统。为了提高鱼塘养殖效率和提高鱼塘产值，维护鱼塘水质也是其中一个不可或缺的部分。

随着电气自动化技术的发展，许多鱼塘的养殖进入了半自动化的时代，大多数鱼塘都放置了水质的监测装置和增氧机等维护设备，但由于很多地区的鱼塘养殖区域宽广，每一户甚至达到了几十亩的养殖面积，为了维护这么大的鱼塘养殖面积，及时在鱼塘水质受到污染时进行处理，需要很多台增氧机和投药机等维护设备，极大的增加了鱼塘水质维护的成本，同时很多养殖户的养殖面积并不相连，也导致了多鱼塘水质维护的人力成本增加。

因此，为了解决上述技术问题，研制一款能自动维护鱼塘水质、无需人工操作和节省维护成本的鱼塘水质维护系统尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种基于无人机的鱼塘水质维护系统，解决了现有鱼塘养殖系统中无法自动维护鱼塘水质、需要大量人力和维护成本的问题，从而能实现快速的多鱼塘水质维护工作，提高鱼塘养殖效率和鱼塘产值。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基于无人机的鱼塘水质维护系统，包括无人机，还包括水质检测设备和增氧机控制装置，且所述无人机上设置有鱼药喷洒控制装置；

所述鱼药喷洒控制装置通过无线网络分别与所述水质检测设备和所述增氧机控制装置通信连接。

本实用新型的有益效果是：鱼药喷洒控制装置用于接收水质检测设备检测到的鱼塘水质监测数据，并根据接收到的鱼塘水质监测数据对水质出现问题的鱼塘进行鱼药喷洒和/或开启增氧机控制装置向鱼塘提供氧气，其中，鱼塘水质监测数据包括水温、透明度、ph值、氨氮和溶氧量等，可通过预先设定水温、透明度、ph值和溶氧量等参数的阈值，当检测到的鱼塘水质监测数据超过或低于阈值时，例如适宜鱼类的水质氨指标为0.2mg/l以下，当分子氨浓度低于0.2mg/l时，一般不会导致鱼类发病，因此设置分子氨浓度的阈值为0.2mg/l，当检测到分子氨浓度超过该阈值时，说明水质出现问题且需要向鱼塘喷洒农药，则鱼药喷洒控制装置向鱼塘喷洒农药；再例如适宜鱼类养殖的水体溶氧的含量一般为5～8mg/l，溶氧量低于该值时，鱼类会烦躁不安，呼吸加快，缺氧严重时，鱼类甚至会窒息死亡，因此设置水体的溶氧量的阈值为5～8mg/l，当检测到的溶氧量低于该阈值时，说明鱼塘缺氧，则开启增氧机控制装置向鱼塘提供氧气；

本实用新型的鱼塘水质维护系统，借用无人机的灵活特性，极大地降低了多鱼塘的维护成本，同时运用物联网技术，将远程的水质检测设备和增氧机控制装置的控制与实时监控相结合，操作简单，使用方便，实现了鱼塘维护的低成本，无需人工在场，节省人力，灵活性和智能化程度更高；

其中，本实用新型中鱼塘喷洒控制装置根据检测到的鱼塘水质监测数据对水质出现问题的鱼塘进行鱼药喷洒为现有常见的控制技术，不涉及计算机程序的改进，例如中国专利cn105583103a《一种自动喷洒装置及喷洒抑尘方法》中，根据信息输入采集模块采集的数据来控制自动喷洒，本实用新型中只需要预先设定好鱼塘水质监测数据的阈值即可实现控制鱼药的自动喷洒；

同理，本实用新型中鱼塘喷洒控制装置根据检测到的鱼塘水质监测数据开启增氧机控制装置向水质出现问题的鱼塘提供氧气也为现有常见的控制技术，不涉及计算机程序的改进，例如中国专利cn201418323y《一种全自动智能型鱼塘增氧机控制器》中，根据检测到鱼塘水体的含氧量，检测增氧机的工作状态，实现增氧机的自动检测、自动开机和自动停机，本实用新型中只需要预先设定好鱼塘水质监测数据的阈值即可实现增氧机控制装置向水质出现问题的鱼塘提供氧气。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

进一步：所述鱼药喷洒控制装置包括电源、主控单片机、第一无线收发器、加压泵、电磁阀、鱼药箱和喷头；

所述电源分别与所述主控单片机、所述第一无线收发器、所述加压泵和所述电磁阀电连接，所述主控单片机分别与所述第一无线收发器、所述加压泵和所述电磁阀电连接，所述鱼药箱、所述加压泵、所述电磁阀和所述喷头依次通过鱼药传输管道连通，所述第一无线收发器通过无线网络分别与所述水质检测设备和所述增氧机控制装置通信连接。

上述进一步方案的有益效果：第一无线收发器接收水质检测设备检测到的鱼塘水质监测数据，主控单片机根据该鱼塘水质监测数据判断是否超过或低于预设的阈值，当判断水质出现问题且需要喷洒鱼药时，控制加压泵抽取鱼药箱中的鱼药，并控制电磁阀打开通过喷头向鱼塘喷洒鱼药，结合无线技术和远程监测设备的实时检测技术，并基于无人机的灵活性，由无人机上装载的鱼药喷洒控制装置实现鱼药的自动喷洒，从而实现鱼塘水质的自动维护，无需人工在场，节省人力和维护成本。

进一步：所述鱼药喷洒控制装置还包括摄像头，所述摄像头分别与所述电源和所述主控单片机电连接。

上述进一步方案的有益效果：通过摄像头可以拍摄鱼药自动喷洒工作过程和/或增氧机控制装置进行自动增氧的工作过程相关的照片或视频，便于对鱼塘水质维护过程的实时监控，从而保证鱼塘水质维护工作的顺利进行，提高维护工作效率。

进一步：所述鱼药喷洒控制装置还包括存储器，所述存储器分别与所述电源和所述主控单片机电连接。

上述进一步方案的有益效果：通过存储器可以将鱼塘水质监测数据以及摄像头拍摄的鱼塘水质维护过程的照片或视频存储下来，进一步方便鱼塘水质的维护；其中，存储器可以是外置的sd卡，也可以是集成在摄像头中的sd卡。

进一步：所述鱼药喷洒控制装置还包括定位器，所述定位器分别与所述电源和所述主控单片机电连接。

上述进一步方案的有益效果：通过定位器，便于无人机根据定位器获取地理位置信息，进行更加准确的鱼药自动喷洒和/或自动增氧，从而进行更加准确的鱼塘水质的维护，提高维护效率。

进一步：所述增氧机控制装置包括第二无线收发器、触发开关和向所述鱼塘提供氧气的增氧机，所述第二无线收发器通过无线网络与所述第一无线收发器通信连接，所述第二无线收发器通过所述触发开关与所述增氧机电连接。

上述进一步方案的有益效果：第一无线收发器接收水质检测设备检测到的鱼塘水质监测数据，主控单片机根据该鱼塘水质监测数据判断是否超过或低于预设的阈值，当判断水质出现问题且需要增氧时，第一无线收发器向增氧机控制装置中的第二无线收发器传输控制信号来控制触发开关的开启，从而实现增氧机的自动增氧，结合无线技术和远程设备的控制技术，并基于无人机的灵活性，由无人机上装载的鱼药喷洒控制装置实现自动增氧，从而实现鱼塘水质的自动维护，无需人工在场，节省人力和维护成本。

进一步：还包括移动终端，所述移动终端通过无线网络分别与所述鱼药喷洒控制装置、所述水质检测设备和所述增氧机控制装置通信连接。

上述进一步方案的有益效果：基于无线技术，通过移动终端可接收鱼塘水质监测数据，还可以接收摄像头拍摄并通过第一无线收发器传输的关于增氧机控制装置和鱼药喷洒控制装置的工作状态的照片或视频，从而方便鱼塘维护人员对鱼塘水质维护过程进行实时监控，对鱼塘水质维护过程更清楚地掌握，能在鱼药喷洒控制装置或增氧机控制装置的工作状态处于异常状态发送紧急停止命令，还可以在应该工作而未进入工作状态时发送重新进入工作状态命令；其中，移动终端可以鱼塘维护人员的pc、随身携带的手机或平板电脑。

附图说明

图1为本实用新型的基于无人机的鱼塘水质维护系统的结构示意图一；

图2为本实用新型的基于无人机的鱼塘水质维护系统的结构示意图二；

图3为本实用新型的增氧机控制装置的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、鱼药喷洒控制装置，2、水质检测设备，3、增氧机控制装置，11、电源，12、主控单片机，13、第一无线收发器，14、加压泵，15、电磁阀，16、鱼药箱，17、喷头，18、摄像头，31、第二无线收发器，32、触发开关，33、增压机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例、如图1所示，一种基于无人机的鱼塘水质维护系统，包括无人机，还包括水质检测设备2和增氧机控制装置3，且所述无人机上设置有鱼药喷洒控制装置1；

所述鱼药喷洒控制装置1通过无线网络分别与所述水质检测设备2和所述增氧机控制装置3通信连接。

本实施例基于无人机的鱼塘水质维护系统的工作原理为：鱼药喷洒控制装置接收水质检测设备检测到的鱼塘水质监测数据，并根据接收到的鱼塘水质监测数据以及预设的鱼塘水质监测数据进行对比，根据对比结果对水质出现问题的鱼塘进行鱼药喷洒和/或开启增氧机控制装置向鱼塘提供氧气，其中，鱼塘水质监测数据包括鱼塘水体的水温、透明度、ph值、氨氮和溶氧量。

其中，本实施例的鱼塘喷洒控制装置根据检测到的鱼塘水质监测数据对水质出现问题的鱼塘进行鱼药喷洒，以及根据检测到的鱼塘水质监测数据开启增氧机控制装置向水质出现问题的鱼塘提供氧气，均为现有技术，不涉及计算机程序的改进，具体不再赘述。

本实施例的鱼塘水质维护系统，借用无人机的灵活特性，极大地降低了多鱼塘的维护成本，同时运用物联网技术，将远程的水质检测设备和增氧机控制装置的控制与实时监控相结合，操作简单，使用方便，实现了鱼塘维护的低成本，无需人工在场，节省人力，灵活性和智能化程度更高。

优选地，如图2所示，所述鱼药喷洒控制装置1包括电源11、主控单片机12、第一无线收发器13、加压泵14、电磁阀15、鱼药箱16和向鱼塘喷洒鱼药的喷头17；

所述电源11分别与所述主控单片机12、所述第一无线收发器13、所述加压泵14和所述电磁阀15电连接，所述主控单片机12分别与所述第一无线收发器13、所述加压泵14和所述电磁阀15电连接，所述鱼药箱16、所述加压泵14、所述电磁阀15和所述喷头17依次通过鱼药传输管道与连通，所述第一无线收发器13通过无线网络分别与所述水质检测设备2和所述增氧机控制装置3通信连接。

第一无线收发器接收水质检测设备检测到的鱼塘水质监测数据，主控单片机根据该鱼塘水质监测数据判断是否超过或低于预设的阈值，当判断水质出现问题且需要喷洒鱼药时，控制加压泵抽取鱼药箱中的鱼药，并控制电磁阀打开通过喷头向鱼塘喷洒鱼药，结合无线技术和远程监测设备的实时检测技术，并基于无人机的灵活性，由无人机上装载的鱼药喷洒控制装置实现鱼药的自动喷洒，从而实现鱼塘水质的自动维护，无需人工在场，节省人力和维护成本；其中，可通过控制加压泵的开合时间来实现具体的鱼药喷洒量。

优选地，如图2所示，所述鱼药喷洒控制装置1还包括摄像头18，所述摄像头18分别与所述电源11和所述主控单片机12电连接。

通过摄像头可以拍摄鱼药自动喷洒工作过程和/或增氧机控制装置进行自动增氧的工作过程相关的照片或视频，便于对鱼塘水质维护过程的实时监控，从而保证鱼塘水质维护工作的顺利进行，提高维护工作效率。

优选地，所述鱼药喷洒控制装置1还包括存储器，所述存储器分别与所述电源11和所述主控单片机12电连接。

通过存储器可以将鱼塘水质监测数据以及摄像头拍摄的鱼塘水质维护过程的照片或视频存储下来，进一步方便鱼塘水质的维护。

优选地，所述鱼药喷洒控制装置1还包括定位器，所述定位器分别与所述电源11和所述主控单片机12电连接。

通过定位器，便于无人机根据定位器获取地理位置信息，进行更加准确的鱼药自动喷洒和/或自动增氧，从而进行更加准确的鱼塘水质的维护，提高维护效率。

优选地，如图3所示，所述增氧机控制装置3包括第二无线收发器31、触发开关32和向所述鱼塘提供氧气的增氧机33，所述第二无线收发器31通过无线网络与所述第一无线收发器13通信连接，所述第二无线收发器31通过所述触发开关32和所述增氧机33电连接。

第一无线收发器接收水质检测设备检测到的鱼塘水质监测数据，主控单片机根据该鱼塘水质监测数据判断是否超过或低于预设的阈值，当判断水质出现问题且需要增氧时，第一无线收发器向增氧机控制装置中的第二无线收发器传输控制信号来控制触发开关的开启，从而实现增氧机的自动增氧，结合无线技术和远程设备的控制技术，并基于无人机的灵活性，由无人机上装载的鱼药喷洒控制装置实现自动增氧，从而实现鱼塘水质的自动维护，无需人工在场，节省人力和维护成本；其中，可通过控制增氧机的工作时间来实现具体的增氧量。

优选地，如图2所示，还包括移动终端，所述移动终端通过无线网络分别与所述鱼药喷洒控制装置1、所述水质检测设备2和所述增氧机控制装置3通信连接。

基于无线技术，通过移动终端可接收鱼塘水质监测数据，还可以接收摄像头拍摄并通过第一无线收发器传输的关于增氧机控制装置和鱼药喷洒控制装置的工作状态的照片或视频，从而方便鱼塘维护人员对鱼塘水质维护过程进行实时监控，对鱼塘水质维护过程更清楚地掌握，能在鱼药喷洒控制装置或增氧机控制装置的工作状态处于异常状态发送紧急停止命令，还可以在应该工作而未进入工作状态时发送重新进入工作状态命令。

具体地，本实施例中的无人机为六旋翼长航时无人机，主控单片机采用stm32系列单片机，第一无线收发器和第二无线收发器均采用atk-eps8266型号wifi芯片，加压泵采用d25-30x5型号，电磁阀采用sj2000型号，摄像头采用ov7670型号摄像头，存储器采用kingston的sd卡，具体内存大小可根据实际情况选择，定位器采用atgm336h型号gps定位导航模块，移动终端为用户随身携带的手机，并具体为鱼塘水质维护的手机app。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。