一种基于物联网的智慧渔业管理系统

本发明属于智慧渔业，具体是涉及一种基于物联网的智慧渔业管理系统。

背景技术：

1、水温度、水位、ph值、溶解氧等是影响养殖鱼类生长最为关键的因素，水温在合适的范围内越高，鱼类摄食量越大，孵化时间越短，生长更迅速，水温过低，鱼类生长缓慢，水温过高，鱼类容易死亡；ph值过低，水体呈酸性，会引起鱼类鱼鳃病变，氧的利用率降低，照成鱼类生病或者水中细菌大量繁殖；溶解氧的含量关系着鱼类食欲、饲料利用率、鱼类生长发育速度等；但是在传统养殖中，大多依靠大量使用人力进行监控和控制，具有很大的局限性，不仅浪费人力，增加成本，而且一旦鱼的生长环境出现异常，很难及时发现并响应，这样很容易造成鱼类的死亡，从而带来巨大的损失。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于物联网的智慧渔业管理系统，通过无人艇的智能控制、基于5g的通信系统、安全追溯方式，解决了现有的渔业养殖局限性大、不智能化，浪费人力的问题。

2、为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：一种基于物联网的智慧渔业管理系统，主要有无人艇及饵料投放装置、5g蜂窝网、多参数传感器、云平台组成，所述无人艇提通过5g蜂窝网与云平台和控制器远程控制，所述多参数传感器可用于实时采集水质关键参数实时高精度测量，然后将所述关键参数回传给所述云平台，所述云平台根据设定的参数阈值驱动自身控制器实现自动化控制相应的部件以及饵料投放装置，实现水质参数调整及智能投放饵料的智能控制。

3、进一步地，所述无人艇机身采用双艇体，主艇体的外形为回转体形，主艇体的舫部和舰部采用流线型设计，中间舱体部分设置为圆管外形，并设置电推进系统。

4、进一步地，所述饵料投放装置包含有饵料投放箱体、饵料驱动电机与传动装置驱动投料，饵料驱动电机驱动传动装置投放饵料。。

5、进一步地，所述饵料投放箱体装有压力传感器，用来监测饵料剩量，无人艇下面装有超声波传感器，用来监测鱼群密度。

6、进一步地，所述无人艇硬件设施包含有控制芯片、姿态传感器以及定位模块，所述控制芯片采用stm32f4系列微处理器，负责姿态传感器、定位模块和地面端信号的输入输出分配，并通过控制算法解算位置、姿态信息。

7、进一步地，所述定位模块为集成gps+北斗的双模模组，实现无人艇的精确定位。

8、进一步地，所述5g蜂窝网网关包含外接的无线网卡、无线路由器、gprs模块、摄像头组成，通过5g蜂窝网收集无人艇上传的数据。

9、进一步地，所述多参数传感器包含溶解氧传感器，ph传感器，温度传感器，水位传感器。

10、进一步地，所述部件包含有增氧器、ph调制器、水温控制器和水泵，进而控制池水溶解氧量、ph值、水温和水位。

11、进一步地，所述控制算法为基于lstm航迹预测的避障算法。

12、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

13、1.本发明无人艇通过5g蜂窝网与云平台实现远程控制，并具备自主航行功能，无人艇配备传感器和执行器，可实时监测水质参数，并根据设定的阈值自动控制饵料投放、水温调节以及增氧等养殖设备操作，以提高养殖效果和管理效率。

14、2.本发明采用5g蜂窝网实现无人艇与云平台之间的高速通信，5g网络的低延迟和高带宽特性，确保了无人艇与云平台之间实时的数据传输，提供了快速响应的能力，以支持远程操作和监控。

15、3.本发明对无人艇设置有动态避障算法，将航迹预测与速度障碍法结合起来,用航迹预测的结果来指导无人艇的避障动作,实现动态避障条件下安全可靠的路径规划。

技术特征：

1.一种基于物联网的智慧渔业管理系统，其特征在于：主要有无人艇及饵料投放装置、5g蜂窝网、多参数传感器、云平台和控制器组成，所述无人艇提通过5g蜂窝网与云平台和控制器远程控制，所述多参数传感器可用于实时采集水质关键参数实时高精度测量，然后将所述关键参数回传给所述云平台，所述云平台根据设定的参数阈值驱动控制器实现自动化控制相应的部件以及饵料投放装置，实现水质参数调整及智能投放饵料的智能控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧渔业管理系统，其特征在于：所述无人艇机身采用双艇体，主艇体的外形为回转体形，主艇体的舫部和舰部采用流线型设计，中间舱体部分设置为圆管外形，并设置电推进系统。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧渔业管理系统，其特征在于：所述饵料投放装置包含有饵料投放箱体、饵料驱动电机与传动装置驱动投料，饵料驱动电机驱动传动装置投放饵料。

4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的智慧渔业管理系统，其特征在于：所述饵料投放箱体装有压力传感器，用来监测饵料剩量，无人艇下面装有超声波传感器，用来监测鱼群密度。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧渔业管理系统，其特征在于：所述无人艇硬件设施包含有控制芯片、姿态传感器以及定位模块，所述控制芯片采用stm32f4系列微处理器，负责姿态传感器、定位模块和地面端信号的输入输出分配，并通过控制算法解算位置、姿态信息。

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的智慧渔业管理系统，其特征在于：所述定位模块为集成gps+北斗的双模模组，实现无人艇的精确定位。

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧渔业管理系统，其特征在于：所述5g蜂窝网网关包含外接的无线网卡、无线路由器、gprs模块、摄像头组成，通过5g蜂窝网收集无人艇上传的数据。

8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧渔业管理系统，其特征在于：所述多参数传感器包含溶解氧传感器，ph传感器，温度传感器，水位传感器。

9.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧渔业管理系统，其特征在于：所述部件包含有增氧器、ph调制器、水温控制器和水泵，进而控制池水溶解氧量、ph值、水温和水位。

10.根据权利要求5所述的一种基于物联网的智慧渔业管理系统，其特征在于：所述控制算法为基于lstm航迹预测的避障算法。

技术总结
本发明属于智慧渔业技术领域，具体是涉及一种基于物联网的智慧渔业管理系统，主要有无人艇及饵料投放装置、5G蜂窝网、多参数传感器、云平台和控制器组成，无人艇提通过5G蜂窝网与云平台和控制器远程控制，多参数传感器可用于实时采集水质关键参数实时高精度测量，将所述关键参数回传给所述云平台，云平台根据设定的参数阈值驱动控制器实现自动化控制相应的部件以及饵料投放装置，实现水质参数调整及智能投放饵料的智能控制，实现了渔业管理的精细化和远程化，减少了人力投入，提高了养殖效率和养殖质量。

技术研发人员：姚雪莲,汪艳芳,章旭伟,施安康
受保护的技术使用者：江苏理工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15