一种蟹类立体智能化养殖装置及系统

本发明涉及水产养殖领域，特别是涉及一种蟹类立体智能化养殖装置及系统。

背景技术：

1、在水产养殖中，蟹类等水产品在市场上接受度不断提高，经济效益显著提升。然而在蟹类养殖过程中仍存在着劳动强度大、工作环境差，以及设备自动化程度不高等问题。为了解决上述问题，提高养殖效率，近年来，自动化、信息化和智能化的蟹类养殖方式已经得到广泛研究。现阶段，蟹类智能化养殖大都是从养殖装置、智能投料、养殖水处理等单一的养殖环节考虑，而忽略了养殖子系统的整体性。因此，亟需开发一种蟹类立体智能化养殖子系统或方法，以实现全天候、全过程智能化监测管理，这对于实现蟹类立体智能化养殖至关重要。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种蟹类立体智能化养殖装置，能够实现蟹类养殖的全天候、全过程智能化监测管理。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种蟹类立体智能化养殖装置，包括：图像采集子系统、养殖箱、投喂控制子系统、吸污集污处理子系统、水环境控制子系统和上位机；

4、所述图像采集子系统、所述养殖箱、所述投喂控制子系统、所述吸污集污处理子系统、所述水环境控制子系统均与所述上位机通信连接；所述图像采集子系统设置在所述养殖箱中；

5、所述上位机用于基于所述水环境控制子系统采集的数据生成水环境控制指令；所述水环境控制子系统执行所述水环境控制指令，以改善养殖水环境；

6、所述上位机用于基于所述图像采集子系统采集的所述养殖箱中的图像数据确定蟹类的摄食状态，当所述摄食状态为蟹类有摄食时，基于蟹类的摄食状态生成投喂指令；所述投喂控制子系统执行所述投喂指令，以投喂蟹类；

7、所述上位机用于基于所述图像采集子系统采集的所述养殖箱中的图像数据确定蟹类的生物量和生长行为数据；所述蟹类的生物量包括蟹类的数量、蟹类的尺寸以及蟹类的体重；所述生长行为数据用于识别蟹类行为和病害；

8、所述上位机用于基于所述图像采集子系统采集的所述养殖箱中的图像数据生成吸污指令；所述吸污集污处理子系统用于执行所述吸污指令，完成所述养殖箱中污物的处理。

9、可选地，所述图像采集子系统包括：摄像头和第一数据采集器；

10、所述摄像头设置在所述养殖箱中；所述摄像头与所述第一数据采集器连接；所述第一数据采集器与所述上位机通信连接。

11、可选地，所述养殖箱包括：箱体、多级养殖盒和固定板；

12、多个所述多级养殖盒平行组成一组养殖组；每一养殖组通过所述固定板固定设置在所述箱体的设定位置处；

13、所述多级养殖盒包括第一级养殖腔、第二级养殖腔和第三级养殖腔；

14、所述第一级养殖腔用于养殖满足第一设定尺寸的蟹类；所述第二级养殖腔用于养殖满足第二设定尺寸的蟹类；所述第三级养殖腔用于养殖满足第三设定尺寸的蟹类；所述第一设定尺寸大于所述第二设定尺寸；所述第二设定尺寸大于所述第三设定尺寸。

15、可选地，所述箱体包括箱体支撑架和格网；所述格网包裹所述箱体支撑架，且在箱体顶部的格网上开设有饵料投喂开合处；所述多级养殖盒和固定板均位于所述箱体支撑架形成的空间内部。

16、可选地，所述投喂控制子系统包括：投喂轨道和喂料设备；

17、所述投喂轨道设置在两两养殖箱之间，且通过立柱固定在养殖场中；所述喂料设备通过喂料导轨支架设置在所述投喂轨道上；所述喂料设备与所述上位机通信连接；所述喂料设备用于执行所述投喂指令，完成蟹类投喂。

18、可选地，所述喂料设备包括第一控制器、储料仓、出料斗和喂料蛟龙；

19、所述第一控制器与所述上位机通信连接；所述储料仓的仓口与所述出料斗连接，所述出料斗的斗口经所述喂料蛟龙连接至所述养殖箱上；

20、所述第一控制器用于基于所述投喂指令开启所述储料仓的仓口；所述储料仓中的饵料经所述出料斗和喂料蛟龙投喂至所述养殖箱。

21、可选地，所述投喂控制子系统还包括投喂小车；所述轨道支架上设置有涡流式接近开关；所述投喂小车沿所述投喂轨道运行至所述涡流式接近开关时，将饵料投入在所述储料仓中。

22、可选地，所述吸污集污处理子系统包括：第二控制器、吸水管、吸水泵、储污水罐、滤布甩干机、一次储水池、抽水离心泵、介质过滤器和网式过滤器；

23、所述第二控制器与所述上位机通信连接；所述第二控制器分别与所述吸水泵、所述滤布甩干机和所述网式过滤器连接；所述第二控制器用于执行所述吸污指令，控制所述吸水泵、所述滤布甩干机和/或所述网式过滤器的开闭，以完成所述养殖箱中污物的处理；

24、所述吸水管的一端插入排污槽，所述吸水管的另一端与所述吸水泵的一端连接；所述排污槽设置在两两养殖箱之间；所述吸水泵的另一端通过管道与所述储污水罐的一端连接；所述储污水罐的另一端经管道与所述滤布甩干机的一端连接；所述滤布甩干机的另一端经管道与所述一次储水池连接；所述抽水离心泵的一端与所述一次储水池管道连接，所述抽水离心泵的另一端与所述介质过滤器的一端连接；所述介质过滤器的另一端与所述网式过滤器的一端管道连接；所述网式过滤器的另一端作为净水出水口连接至养殖场的池塘中。

25、可选地，所述水环境控制子系统包括：温度传感器、溶解氧传感器、氨氮传感器、盐度传感器、ph传感器、第二数据采集器、主控柜、增氧机、恒温机、提水泵、排水泵和循环水泵；

26、所述温度传感器、所述溶解氧传感器、所述氨氮传感器、所述盐度传感器和所述ph传感器均与所述第二数据采集器电连接；所述第二数据采集器与所述控制柜电连接；所述增氧机、所述恒温机、所述提水泵、所述排水泵和所述循环水泵均与所述控制柜电连接；所述主控柜与所述上位机通信连接；

27、所述控制柜用于与所述上位机进行数据交互，将所述温度传感器、所述溶解氧传感器、所述氨氮传感器、所述盐度传感器以及所述ph传感器采集的数据发送给所述上位机，并用于接收所述水环境控制指令，基于所述水环境控制指令完成所述增氧机、所述恒温机、所述提水泵、所述排水泵和/或所述循环水泵的开闭，以改善养殖水环境。

28、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

29、本发明通过设置图像采集子系统、养殖箱、投喂控制子系统、吸污集污处理子系统、水环境控制子系统和上位机，可以基于图像采集子系统采集的养殖箱中的图像数据确定蟹类的摄食状态、基于蟹类的摄食状态生成投喂指令、基于图像采集子系统采集的养殖箱中的图像数据确定蟹类的生物量和生长行为数据、基于图像采集子系统采集的养殖箱中的图像数据生成吸污指令，进而实现蟹类养殖的全天候、全过程的智能化监测管理。

30、进一步，本发明提供了一种蟹类立体智能化养殖系统，该系统包括：智能管控云平台和上述提供的蟹类立体智能化养殖装置；

31、所述智能管控云平台以软件程序的方式设置在上位机中；所述智能管控云平台中植入有水环境控制模型、摄食状态模型、投喂决策模型、蟹类生物量测算和行为识别模型以及污物识别模型；所述水环境控制模型包括：温度调整模型、溶解氧含量调整模型、氨氮含量调整模型、盐度含量调整模型和ph值调整模型；所述摄食状态模型为以图像数据为输入，以摄食状态为输出的训练好的神经网络模型；所述投喂决策模型为以摄食状态为输入，以投喂指令为输出的训练好的神经网络模型；所述蟹类生物量测算和行为识别模型为以图像数据为输入，以生物量和行为识别结果为输出的训练好的神经网络模型；所述污物识别模型为以图像数据为输入，以吸污指令为输出的训练好的神经网络模型；

32、所述智能管控云平台用于采用所述水环境控制模型基于蟹类立体智能化养殖装置中的水环境控制子系统采集的数据生成水环境控制指令；所述蟹类立体智能化养殖装置中的水环境控制子系统执行所述水环境控制指令，以改善养殖水环境；

33、所述智能管控云平台用于采用所述摄食状态模型基于所述蟹类立体智能化养殖装置中的图像采集子系统采集的图像数据确定蟹类的摄食状态，当所述摄食状态为蟹类有摄食时，采用所述投喂决策模型基于蟹类的摄食状态生成投喂指令；所述蟹类立体智能化养殖装置中的投喂控制子系统执行所述投喂指令，以投喂蟹类；

34、所述智能管控云平台用于采用所述蟹类生物量测算和行为识别模型基于所述图像采集子系统采集的图像数据确定蟹类的生物量和生长行为数据；所述蟹类的生物量包括蟹类的数量、蟹类的尺寸以及蟹类的体重；所述生长行为数据用于识别蟹类行为和病害；

35、所述智能管控云平台用于采用所述污物识别模型基于所述图像采集子系统采集的图像数据生成吸污指令；所述蟹类立体智能化养殖装置中的吸污集污处理子系统用于执行所述吸污指令，完成蟹类立体智能化养殖装置中养殖箱污物的处理。

36、因本发明提供的蟹类立体智能化养殖系统实现的技术效果与上述提供的蟹类立体智能化养殖装置实现的技术效果相同，故在此不再进行赘述。