用於循環水養殖的變速流智能水質控制系統的製作方法

2023-04-25 02:23:26

用於循環水養殖的變速流智能水質控制系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開的一種用於循環水養殖的變速流智能水質控制系統，包括由水質參數傳感器、變送器、控制器、無線通信模塊二、變頻器及空氣開關構成的下位機變速流控制系統，水泵和增氧機構成的下位機變速流執行系統，及監控終端和無線通信模塊一構成的上位機監控系統。下位機變速流控制系統用於檢測水質參數並向下位機變速流執行系統輸出控制信號，從而改變水泵轉速，以改善水質；上位機監控系統與下位機變速流控制系統通過無線信號傳輸實現對水質參數的顯示和監控，並根據監控數據控制增氧機的開啟與關閉，選擇對養殖池水增氧。本發明可大大節約成本，降低能耗；且採用基於無線通信的物聯網技術來進行遠距離通訊，實現對水質的監控，更加便捷及智能化。
【專利說明】用於循環水養殖的變速流智能水質控制系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於循環水養殖的水質控制系統，尤其涉及一種用於循環水養殖的變速流智能水質控制系統。

【背景技術】
[0002]循環水養殖系統，它集現代工程、機電、生物、環保及飼料科學等多學科於一體，是當今世界養殖產業發展的必然趨勢，在發達國家早已興起，發展進展很快，循環水養殖系統主要由養殖池、濾床、集水池和循環水控制系統構成。目前在歐洲進行的有關涉及循環水養殖的研究內容包括:精準投餵的餵飼系統、在高密度養殖條件下魚類的遊泳和攝食行為、通過飼料配方的改善以減少廢物排放、紫外線和O3聯合消毒、光周期對魚類攝食行為的影響、魚類養殖環境的優化、細菌的數量和種類對水處理系統效能的影響、換水量和水循環速率的優化、養殖水體中的酸鹼平衡、養殖設施的優化設計、魚類的福利等。
[0003]然而目前循環水養殖系統中存在的缺陷有:國內外通常採用額定速率的循環水策略，水質的檢測系統與水循環系統是兩個獨立的系統，即水質檢測系統返回參數後，水泵轉速的調控通常由人工來進行；為保持良好水質狀況，水泵長期處於高速運轉狀態，不利於系統能耗的降低，也不利於節省成本；此外，目前所用的水質檢測及循環系統通訊功能有限，因為水泵的調控需要人工設定，故不能遠距離控制水泵轉速，系統的自動化受到限制。
[0004]


【發明內容】

[0005]本發明的目的是提供一種自動化程度高、能耗低且可實現遠程控制的用於循環水養殖的變速流智能水質控制系統。
[0006]本發明的用於循環水養殖的變速流智能水質控制系統，包括無線通信模塊二、控制器、變頻器、空氣開關、水質參數傳感器、增氧機、水泵、無線通信模塊一、變送器和監控終端;
水質參數傳感器和增氧機置於養殖池中，水質參數傳感器的信號輸出端與變送器的輸入端連接，變送器的輸出端與控制器的模擬信號輸入端連接，無線通信模塊二和變頻器分別通過串口與控制器連接，變頻器的輸出端通過空氣開關與水泵相連；無線通信模塊一通過串口與監控終端連接，無線通信模塊一與無線通信模塊二之間進行無線信號傳輸。
[0007]上述技術方案中，所述的控制器通常為PLC。
[0008]所述的無線通信模塊一、無線通信模塊二通常為TC35無線通信模塊。
[0009]所述的監控終端可以為電腦或手機。
[0010]本發明中，水質參數傳感器、變送器、控制器、無線通信模塊二、變頻器及空氣開關構成下位機變速流控制系統，水泵和增氧機構成的下位機變速流執行系統，下位機變速流控制系統用於檢測水質參數並向下位機變速流執行系統輸出控制信號，從而改變水泵轉速，以實現改善水質；監控終端和無線通信模塊一構成上位機監控系統，上位機監控系統與下位機變速流控制系統通過無線信號傳輸實現對水質參數的顯示和監控，並根據監控數據控制增氧機的開啟與關閉，選擇對養殖池水增氧。
[0011]具體原理如下:水質參數傳感器置於養殖池內獲得水質參數數據，輸出給變送器，變送器將得到的水質參數數據作為控制器的模擬信號輸送給控制器，控制器依據當前獲取的水質參數控制變頻器的輸出頻率，進而改變水泵的轉速，並通過無線通信模塊實現與上位機監控終端的通信，由監控終端對水質參數數據及變頻器輸出頻率進行監控。
[0012]本發明具有的有益效果是:
本發明將水質實時檢測系統與水循環系統相結合，構成閉環控制系統。將水質參數作為系統控制量，通過自動控制改變水泵的轉速來實現改善水質，即:水質過好時，降低水循環速率，水質過差時，加快水循環速率，使其維持在較適宜水平。通過控制增氧機的開啟與關閉，選擇對養殖池水增氧。
[0013]本發明可大大節約成本，水泵的消耗可以減少15%?20%。且採用基於無線通信的物聯網技術來進行遠距離通訊，實現對水質的監控，更加便捷及智能化。
[0014]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發明的變速流智能水質控制系統構成示意圖。
[0016]圖中:1、無線通信模塊二 ；2、控制器；3、變頻器；4、空氣開關；5、水質參數傳感器；6、增氧機；7、水泵；8、無線通信模塊一 ；9、變送器；10、監控終端；11、養殖池。
[0017]

【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0019]如圖1所示，本發明的用於循環水養殖的變速流智能水質控制系統，包括無線通信模塊二 1、控制器2、變頻器3、空氣開關4、水質參數傳感器5、增氧機6、水泵7、無線通信模塊一 8、變送器9和監控終端10 ；
水質參數傳感器5和增氧機6置於養殖池11中，水質參數傳感器的信號輸出端與變送器9的輸入端連接，變送器9的輸出端與控制器2的模擬信號輸入端連接，無線通信模塊二I和變頻器3分別通過串口與控制器2連接，變頻器的輸出端通過空氣開關4與水泵7相連；無線通信模塊一 8通過串口與監控終端10連接，無線通信模塊一 8與無線通信模塊二I之間進行無線信號傳輸。
[0020]上述技術方案中，所述的控制器通常為PLC。
[0021]所述的無線通信模塊一、無線通信模塊二通常為TC35無線通信模塊。
[0022]所述的監控終端可以為電腦或手機。
[0023]本系統正常工作時，水質參數傳感器5置於養殖池內獲得水質參數數據，輸出給變送器9，變送器將得到的水質參數數據轉換成Γ20πιΑ的標準信號，作為控制器2的模擬信號輸送給控制器，控制器將當前獲取的水質參數與預先設定的標準水質參數進行比較，當水質過好時，控制器2控制變頻器3的輸出頻率減小，進而降低水泵的轉速；當水質過差時，控制器2控制變頻器3的輸出頻率增大，進而增大水泵的轉速。控制器2每間隔一定時間通過串口讀取變頻器3中的數據，並將這些數據與由變送器輸入的水質參數數據一併通過串口輸送給無線通信模塊二 1，通過無線通信模塊一 8與無線通信模塊二 I間的無線傳輸，實現與上位機監控終端的通信，由監控終端對水質參數數據及變頻器輸出頻率進行顯示和監控。此外，還可通過控制增氧機的開啟與閉合，選擇對養殖池水增氧。
【權利要求】
1.用於循環水養殖的變速流智能水質控制系統，其特徵在於包括無線通信模塊二(I)、控制器(2)、變頻器(3)、空氣開關(4)、水質參數傳感器(5)、增氧機(6)、水泵(7)、無線通信模塊一(8 )、變送器(9 )和監控終端(10 ); 水質參數傳感器(5)和增氧機(6)置於養殖池(11)中，水質參數傳感器(5)的信號輸出端與變送器(9)的輸入端連接，變送器(9)的輸出端與控制器(2)的模擬信號輸入端連接，變頻器(3)的信號輸入端及無線通信模塊二(I)分別通過串口與控制器(2)連接，變頻器(3)的信號輸出端通過空氣開關(4)與水泵(7)相連；無線通信模塊一(8)通過串口與監控終端(10)連接，無線通信模塊一(8)與無線通信模塊二( I)之間進行無線信號傳輸。
2.根據權利要求1所述的用於循環水養殖的變速流智能水質控制系統，其特徵在於所述的監控終端(10)為電腦或手機。
【文檔編號】G05B19/05GK104317241SQ201410589809
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】葉章穎, 王震, 韓金厚, 趙建, 裴洛偉, 阮贇傑 申請人:浙江大學