水產養殖環境信息智能採集系統的製作方法
2023-05-10 20:12:46 1
水產養殖環境信息智能採集系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種水產養殖環境信息智能採集系統,包括溫度傳感器、光照度傳感器、PH值傳感器、溶解氧傳感器、濁度傳感器、氨氮傳感器、亞硝酸鹽傳感器、微生物傳感器、單片機，存儲器、顯示器、警報器、傳輸晶片、遠程平臺，其中溫度傳感器、光照度傳感器、PH值傳感器、溶解氧傳感器、濁度傳感器、氨氮傳感器、亞硝酸鹽傳感器、微生物傳感器分別與單片機相連，所述單片機還與存儲器、顯示器、警報器、傳輸晶片相連。本發明能夠採集水產養殖環境內的各項環境參數，並能根據養殖池的水體特性採集不同區域的環境參數，使數據本身更加具有一般性。通過各項環境數據的監測，配合觀測養殖池內各品種的生長狀況，利於對水產環境進行科學控制。
【專利說明】水產養殖環境信息智能採集系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種能夠針對水產養殖環境中各種數據進行智能採集的系統，屬於農業數據監測【技術領域】。
【背景技術】
[0002]長期以來，我國水產養殖經營者多以追求產量和近期經濟效益為目標，養殖密度過高，加上保護養殖環境意識淡薄，養殖病害呈逐漸加劇之勢，隨之而來的是藥物濫用現象較為普遍，以至於水域環境遭到不同程度的破壞，水產品質量安全得不到有效保障，水產養殖業可持續發展受到嚴重影響，因此研究解決水產養殖環境狀況已經成為水產養殖業持續健康發展的重要課題。現有的水產管理是以養殖經驗為指導的，也就是依據長期形成的普遍的養殖規律，這就很難做到準確可靠，產量難以得到保障。隨著養殖業的不斷發展，市場調節失控，競爭越來越激烈，利用科學的養殖手段勢在必行。
[0003]要利用科學的養殖手段，就必須對水產養殖環境進行科學觀測，針對環境參數進行分析，才能一步步提聞水廣養殖的廣量和品質。
【發明內容】
[0004]為解決上述問題，本發明公開了一種水產養殖環境信息智能採集系統。
[0005]為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案:
一種水產養殖環境信息智能米集系統，包括溫度傳感器、光照度傳感器、PH值傳感器、溶解氧傳感器、濁度傳感器、氨氮傳感器、亞硝酸鹽傳感器、微生物傳感器、單片機，存儲器、顯示器、警報器、傳輸晶片、遠程平臺，其中溫度傳感器、光照度傳感器、PH值傳感器、溶解氧傳感器、濁度傳感器、氨氮傳感器、亞硝酸鹽傳感器、微生物傳感器分別與單片機相連，所述單片機還與存儲器、顯示器、警報器、傳輸晶片相連；
所述溫度傳感器分別設置在養殖池的表層、中間層和底層，溫度傳感器採集到養殖池中的溫度傳輸至單片機中，單片機接收溫度傳感器傳輸來的養殖池不同深度的溫度，將溫度值以及計算後平均水溫存儲在存儲器中，單片機中預先設定有警告溫度閾值，當平均水溫值超過警告溫度閾值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值；
溶解氧傳感器也應分三層設置，分別設置在養殖池的表層、中間層和底層，溶解氧傳感器採集到養殖池中的氧氣含量後傳輸至單片機中，單片機接收溶解氧傳感器傳輸來的養殖池不同深度的氧氣含量，記錄各層含量值以及計算後平均氧氣含量存儲在存儲器中，單片機中預先設定有警告氧氣含量閾值，當氧氣含量值超過警告氧氣含量閾值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值；
PH值傳感器至少為一個，採集到養殖池中的PH值後傳輸至單片機中，單片機將接收到的PH值存儲在存儲器中，單片機中預先設定有警告PH閾值，當PH值超過警告PH值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值； 濁度傳感器至少為一個，採集到養殖池中的渾濁度後傳輸至單片機中，單片機將接收到的渾濁度數值存儲在存儲器中，單片機中預先設定有警告濁度閾值，當渾濁度數值超過警告警告濁度閾值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值；
氨氮傳感器至少為一個，採集到養殖池中的氨氮含量後傳輸至單片機中，單片機將接收到的氨氮含量存儲在存儲器中，單片機中預先設定有警告氨氮含量閾值，當氨氮含量超過警告氨氮含量閾值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值；
亞硝酸鹽傳感器至少為一個，採集到養殖池中的亞硝酸鹽含量後傳輸至單片機中，單片機將接收到的亞硝酸鹽含量存儲在存儲器中，單片機中預先設定有警告亞硝酸鹽含量閾值，當亞硝酸鹽含量超過警告亞硝酸鹽含量閾值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值；
微生物傳感器至少為一個，採集到養殖池中的微生物含量後傳輸至單片機中，單片機將接收到的微生物含量值存儲在存儲器中，單片機中預先設定有微生物警告含量閾值，當微生物含量超過微生物警告含量閾值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值；
光照度傳感器設置在養殖池水面上方無遮擋處，光照度傳感器採集到光照強度數據後傳輸至單片機中，單片機中預先設定有閾值，當光照度傳感器採集數值超過閾值時，單片機出發警報器發出報警信息，以便工作人員針對魚塘進行遮擋措施；
單片機將接收到的數值傳送至存儲器中進行存儲，並通過傳輸晶片定期發送至遠程平臺。
[0006]進一步的，所述溫度傳感器通過浮標設置在養殖池中，所述浮標包括漂浮在養殖池水面上的浮體，浮體底部通過錨線固定在池底，所述溫度傳感器固定在錨線上的不同高度。
[0007]進一步的，所述溶解氧傳感器通過浮標設置在養殖池中，所述浮標包括漂浮在養殖池水面上的浮體，浮體底部通過錨線固定在池底，所述溶解氧傳感器固定在錨線上的不同高度。
[0008]進一步的，各傳感器具有不同的編號，分控單片機在發出警報信號時優選將採集數值超出閾值的傳感器編號發送至總控單片機中，總控單片機在啟動警報器時同步將傳感器編號顯不在顯不器上。
[0009]進一步的，所述單片機中根據季節和時間的不同設置不同的警報閾值。
[0010]進一步的，在增氧後一段時間內單片機停止接受氧氣含量數據。
[0011]進一步的，養殖池上方可設置有攝像頭，攝像頭由單片機控制打開和關閉，攝像頭能夠採集到當前池面的圖像並通過單片機傳輸至遠程平臺，遠程平臺中裝有圖像處理軟體，根據圖像的色度進行歸類，辨別出當前水體顏色屬於哪一類別。
[0012]進一步的，所述攝像頭至少為兩個，設置在養殖池的不同區域上方。
[0013]有益效果:
本發明能夠採集水產養殖環境內的各項環境參數，並能根據養殖池的水體特性採集不同區域的環境參數，使數據本身更加具有一般性，也較為科學。通過各項環境數據的監測，配合觀測養殖池內各品種的生長狀況，利於對水產環境進行進一步的科學控制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明電子元器件連接示意圖。
【具體實施方式】
[0015]以下將結合具體實施例對本發明提供的技術方案進行詳細說明，應理解下述【具體實施方式】僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。
[0016]一種水產養殖環境信息智能採集系統，如圖1所示，包括溫度傳感器、光照度傳感器、PH值傳感器、溶解氧傳感器、濁度傳感器、氨氮傳感器、亞硝酸鹽傳感器、微生物傳感器、單片機，存儲器、顯示器、警報器、傳輸晶片、遠程平臺，其中溫度傳感器、光照度傳感器、PH值傳感器、溶解氧傳感器、濁度傳感器、氨氮傳感器、亞硝酸鹽傳感器、微生物傳感器分別與單片機相連，所述單片機還與存儲器、顯示器、警報器、傳輸晶片相連；單片機針對接收到的數值進行存儲、監控，並將這些數值定期通過傳輸晶片傳輸至遠程平臺。
[0017]所述溫度傳感器應分三層設置，分別設置在養殖池的表層、中間層和底層，一般三層應以養殖池的水深三等分分割，以3米深的養殖池為例，可取0?1米水深為表層，1?2米水深為中間層，2?3米水深為底層，養殖池在不同深度的水溫差異較大，尤其是在日曬強烈的夏季，因此對不同深度分別進行溫度採集十分必要。溫度傳感器採集到養殖池中的溫度傳輸至單片機中，單片機接收溫度傳感器傳輸來的養殖池不同深度的溫度，將溫度值以及計算後平均水溫存儲在存儲器中，單片機中預先設定有警告溫度閾值，當平均水溫值超過警告溫度閾值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值；
優選的，溫度傳感器可通過浮標設置在養殖池中，所述浮標包括漂浮在養殖池水面上的浮體，浮體底部通過錨線固定在池底，所述溫度傳感器固定在錨線上的不同高度。
[0018]溶解氧傳感器也應分三層設置，分別設置在養殖池的表層、中間層和底層，溶解氧傳感器採集到養殖池中的氧氣含量後傳輸至單片機中，單片機接收溶解氧傳感器傳輸來的養殖池不同深度的氧氣含量，記錄各層含量值以及計算後平均氧氣含量存儲在存儲器中，單片機中預先設定有警告氧氣含量閾值，當氧氣含量值超過警告氧氣含量閾值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值；
溫度傳感器也可通過浮標設置在養殖池中。
[0019]PH值傳感器至少為一個，採集到養殖池中的PH值後傳輸至單片機中，單片機將接收到的PH值存儲在存儲器中，單片機中預先設定有警告PH閾值，當PH值超過警告PH值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值；
濁度傳感器至少為一個，採集到養殖池中的渾濁度後傳輸至單片機中，單片機將接收到的渾濁度數值存儲在存儲器中，單片機中預先設定有警告濁度閾值，當渾濁度數值超過警告警告濁度閾值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值；
氨氮傳感器至少為一個，採集到養殖池中的氨氮含量後傳輸至單片機中，單片機將接收到的氨氮含量存儲在存儲器中，單片機中預先設定有警告氨氮含量閾值，當氨氮含量超過警告氨氮含量閾值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值；
亞硝酸鹽傳感器至少為一個，採集到養殖池中的亞硝酸鹽含量後傳輸至單片機中，單片機將接收到的亞硝酸鹽含量存儲在存儲器中，單片機中預先設定有警告亞硝酸鹽含量閾值，當亞硝酸鹽含量超過警告亞硝酸鹽含量閾值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值；
微生物傳感器至少為一個，採集到養殖池中的微生物含量後傳輸至單片機中，單片機將接收到的微生物含量值存儲在存儲器中，單片機中預先設定有微生物警告含量閾值，當微生物含量超過微生物警告含量閾值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值；
微生物傳感器可能有多種，不同的養殖環境中，允許的微生物含量和種類並不相同，一般至少需設置能檢測出對養殖有益的微生物含量的傳感器以及能對養殖有害的微生物含量的傳感器，可以根據需要選擇不同的微生物傳感器。
[0020]光照度傳感器設置在養殖池水面上方無遮擋處，光照度傳感器採集到光照強度數據後傳輸至單片機中，單片機中預先設定有閾值，當光照度傳感器採集數值超過閾值時，單片機出發警報器發出報警信息，以便工作人員針對魚塘採取遮擋措施；
單片機接收到的數值通過傳輸晶片定期發送至遠程平臺，遠程監控人員通過這些數據能夠及時養殖池內的異常環境參數，並能夠採取相應的應對手段。此外，通過各項環境數據的監測，配合觀測養殖池內各品種的生長狀況，利於對水產環境進行進一步的科學控制。
[0021]在對養殖池內進行增氧時，水中的部分區域的含氧量會突然大量增加，而這些氧氣在一段時間之後會擴散均勻，在該段時間內含氧量變化速度很快，而且可能會短期地超出閾值，這就可能會引起誤報警情況產生。因此，在增氧後一段時間內(例如半小時或I小時)單片機可停止接受氧氣含量數據或忽略氧氣含量報警信號，避免誤報警情況產生。
[0022]當養殖池範圍較大時，如果僅在某一處採集數據則可能並不準確，因此每種傳感器可設置多個，分布在養殖池的不同位置和不同高度，採集到的數據需要進行平均計算才能夠反映養殖池的整體情況。上述各傳感器可根據需要設置為定時採集，能夠採集到不同時段的環境數據，相應的，單片機中根據不同季節、不同時間(例如，在不同季節的溫度值有很大差異，在不同溫度下的溶氧量都有很大區別)應設置有不同的警報閾值，以便發送更為符合邏輯的警報信號。這裡設置的不同報警閾值可人工設置，也可以預先設置各個季節、各個時間段的報警閾值。各傳感器應具有不同的編號，分控單片機在發出警報信號時優選將採集數值超出閾值的傳感器編號發送至總控單片機中，總控單片機在啟動警報器時同步將傳感器編號顯示在顯示器上。
[0023]進一步的，養殖池上方可設置有攝像頭，攝像頭由單片機控制打開和關閉，攝像頭能夠採集到當前池面的圖像並通過單片機傳輸至遠程平臺，遠程平臺中裝有圖像處理軟體，根據圖像的色度進行歸類，辨別出當前水體顏色屬於哪一類別，由於養殖池中通常會進行施肥，水體顏色在施肥後由於不同藻類的繁殖會有相應的顏色變化(施以不同種類的肥料，水體變化的顏色並不一樣)，通過攝像頭配合圖像處理軟體能夠記錄池塘中的水體顏色變化，監控施肥對養殖池產生的效果，便於科學養殖。
[0024]由於攝像頭的拍攝範圍有限，而藻類的繁殖並不均勻，為了全面掌握養殖池水體變化情況，在養殖池上方可分區域設置多個攝像頭。
[0025]本發明方案所公開的技術手段不僅限於上述實施方式所公開的技術手段，還包括由以上技術特徵任意組合所組成的技術方案。應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種水產養殖環境信息智能採集系統，其特徵在於:包括溫度傳感器、光照度傳感器、？！！值傳感器、溶解氧傳感器、濁度傳感器、氨氮傳感器、亞硝酸鹽傳感器、微生物傳感器、單片機，存儲器、顯示器、警報器、傳輸晶片、遠程平臺，其中溫度傳感器、光照度傳感器、？只值傳感器、溶解氧傳感器、濁度傳感器、氨氮傳感器、亞硝酸鹽傳感器、微生物傳感器分別與單片機相連，所述單片機還與存儲器、顯示器、警報器、傳輸晶片相連； 所述溫度傳感器分別設置在養殖池的表層、中間層和底層，溫度傳感器採集到養殖池中的溫度傳輸至單片機中，單片機接收溫度傳感器傳輸來的養殖池不同深度的溫度，將溫度值以及計算後平均水溫存儲在存儲器中，單片機中預先設定有警告溫度閾值，當平均水溫值超過警告溫度閾值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值； 溶解氧傳感器分三層設置，分別設置在養殖池的表層、中間層和底層，溶解氧傳感器採集到養殖池中的氧氣含量後傳輸至單片機中，單片機接收溶解氧傳感器傳輸來的養殖池不同深度的氧氣含量，記錄各層含量值以及計算後平均氧氣含量存儲在存儲器中，單片機中預先設定有警告氧氣含量閾值，當氧氣含量值超過警告氧氣含量閾值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值； 值傳感器至少為一個，採集到養殖池中的值後傳輸至單片機中，單片機將接收到的四值存儲在存儲器中，單片機中預先設定有警告四閾值，當四值超過警告值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值； 濁度傳感器至少為一個，採集到養殖池中的渾濁度後傳輸至單片機中，單片機將接收到的渾濁度數值存儲在存儲器中，單片機中預先設定有警告濁度閾值，當渾濁度數值超過警告警告濁度閾值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值； 氨氮傳感器至少為一個，採集到養殖池中的氨氮含量後傳輸至單片機中，單片機將接收到的氨氮含量存儲在存儲器中，單片機中預先設定有警告氨氮含量閾值，當氨氮含量超過警告氨氮含量閾值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值； 亞硝酸鹽傳感器至少為一個，採集到養殖池中的亞硝酸鹽含量後傳輸至單片機中，單片機將接收到的亞硝酸鹽含量存儲在存儲器中，單片機中預先設定有警告亞硝酸鹽含量閾值，當亞硝酸鹽含量超過警告亞硝酸鹽含量閾值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值； 微生物傳感器至少為一個，採集到養殖池中的微生物含量後傳輸至單片機中，單片機將接收到的微生物含量值存儲在存儲器中，單片機中預先設定有微生物警告含量閾值，當微生物含量超過微生物警告含量閾值時，單片機驅動警報器發出報警信號，並同時在顯示器上顯示超出閾值的數值； 光照度傳感器設置在養殖池水面上方無遮擋處，光照度傳感器採集到光照強度數據後傳輸至單片機中，單片機中預先設定有閾值，當光照度傳感器採集數值超過閾值時，單片機出發警報器發出報警信息，以便工作人員針對魚塘進行遮擋措施； 單片機將接收到的數值傳送至存儲器中進行存儲，並通過傳輸晶片定期發送至遠程平臺。
2.根據權利要求1所述的水產養殖環境信息智能採集系統，其特徵在於:所述溫度傳感器通過浮標設置在養殖池中，所述浮標包括漂浮在養殖池水面上的浮體，浮體底部通過錨線固定在池底，所述溫度傳感器固定在錨線上的不同高度。
3.根據權利要求1所述的水產養殖環境信息智能採集系統，其特徵在於:所述溶解氧傳感器通過浮標設置在養殖池中，所述浮標包括漂浮在養殖池水面上的浮體，浮體底部通過錨線固定在池底，所述溶解氧傳感器固定在錨線上的不同高度。
4.根據權利要求1?3中任意一項所述的水產養殖環境信息智能採集系統，其特徵在於:各傳感器具有不同的編號，分控單片機在發出警報信號時優選將採集數值超出閾值的傳感器編號發送至總控單片機中，總控單片機在啟動警報器時同步將傳感器編號顯示在顯示器上。
5.根據權利要求1?3中任意一項所述的水產養殖環境信息智能採集系統，其特徵在於:所述單片機中根據季節和時間的不同設置不同的警報閾值。
6.根據權利要求1?3中任意一項所述的水產養殖環境信息智能採集系統，其特徵在於:在增氧後一段時間內單片機停止接受氧氣含量數據。
7.根據權利要求1?3中任意一項所述的水產養殖環境信息智能採集系統，其特徵在於:養殖池上方可設置有攝像頭，攝像頭由單片機控制打開和關閉，攝像頭能夠採集到當前池面的圖像並通過單片機傳輸至遠程平臺，遠程平臺中裝有圖像處理軟體，根據圖像的色度進行歸類，辨別出當前水體顏色屬於哪一類別。
8.根據權利要求7所述的水產養殖環境信息智能採集系統，其特徵在於:所述攝像頭至少為兩個，設置在養殖池的不同區域上方。
【文檔編號】G01D21/02GK104390658SQ201410504071
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年9月28日 優先權日:2014年9月28日
【發明者】楊東勝 申請人:定遠縣金勝農業開發有限公司