一種太陽能自主移動式增氧系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種水體增氧裝置，特別是涉及一種用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的太陽能自主移動式增氧系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是水產(chǎn)養(yǎng)殖世界大國，僅池塘養(yǎng)殖面積就達到約2000萬畝，養(yǎng)殖產(chǎn)量位居世界第一位。近來，隨著我國水產(chǎn)養(yǎng)殖面積和養(yǎng)殖密度不斷擴大，天氣條件越來越惡劣，水產(chǎn)品對溶解氧的要求越來越高，低溶解氧使之呼吸加快，再低則浮頭，甚至死亡。
[0003]一般情況下，魚塘缺氧往往是在夜間，特別是黎明氣壓低時，溶氧最低，養(yǎng)殖戶為觀察魚群而徹夜堅守，增氧機的目的主要是向水體增加溶氧，它可綜合利用物理、化學和生物等功能，不但可以解決池塘養(yǎng)殖中因為缺氧而產(chǎn)生的魚浮頭的問題，而且可以消除有害氣體，促進水體對流交換，改善水質(zhì)條件，提高魚塘活性和初級生產(chǎn)率，從而可提高放養(yǎng)密度，增加養(yǎng)殖對象的攝食強度，促進生長，使畝產(chǎn)大幅提高，充分達到養(yǎng)殖增收的目的。
[0004]增氧機種類很多，主要有葉輪增氧機、水車式增氧機、充氣式增氧機、噴水式增氧機等?，F(xiàn)有傳統(tǒng)的增氧機主要都是定點增氧，增氧機固定在養(yǎng)殖池塘中的某個位置，呈現(xiàn)出離增氧裝置越遠，增氧效果越弱的趨勢。為了比較均勻地給池塘的各個區(qū)域增氧，需要間隔均勻地配置多臺增氧機，設(shè)施的投入較大，給漁民造成了較大的負擔。
[0005]目前，市場上存在少量的移動式增氧機，也僅僅是一些遙控式，或者半自動式的，需要人為的進行遙控以及蓄電池的充電。例如專利申請CN103039397A依賴外接電源和電線供電，但是沒有解決動力供應的問題；專利申請CN202476286U盡管采用太陽能供電，但是其增氧機并不具有節(jié)能的自主移動增氧的功能，也不具備有效針對性的增氧的能力，在現(xiàn)有水產(chǎn)養(yǎng)殖模式下，水產(chǎn)品對溶解氧的要求較高，依賴性較強，溶氧量不足會大大降低水產(chǎn)品產(chǎn)量。因此，針對上述增氧機存在的缺陷與不足，開發(fā)一種太陽能自主移動式的增氧機具有很高的實用價值。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型針對上述問題以及所存在的不足，提出了一種既能有針對性的為養(yǎng)殖水域增氧，又能為整個增氧機提供推動力的太陽能自主移動式增氧系統(tǒng)，該系統(tǒng)智能化高，具有高度自主性搜索導航能力。
[0007]為達到上述目的，本實用新型是這樣實現(xiàn)的:
[0008]一種太陽能自主移動式增氧系統(tǒng)，包括太陽能自主移動式增氧機、GPS導航模塊、溶解氧檢測模塊；所述太陽能自主移動式增氧機包括船體，以及設(shè)置在船體上的帶孔明輪增氧推進器、太陽能供電系統(tǒng)、上位機、中央控制器、無線數(shù)傳接收器；所述中央控制器分別連接帶孔明輪增氧推進器、上位機、無線數(shù)傳接收器、GPS導航模塊，用于獲取溶解氧傳感器的信息，定位導航，并驅(qū)動帶孔明輪增氧推進器的運轉(zhuǎn)，進而自動實現(xiàn)對養(yǎng)殖水域溶解氧不足區(qū)域的增氧；所述帶孔明輪增氧推進器用于增氧，又用于提供整個增氧機的推動力，包括電機控制器、直流減速電機、帶孔明輪，所述電機控制器連接控制直流減速電機，所述直流減速電機通過聯(lián)軸器連接固定在帶孔明輪的中心軸架上；所述太陽能供電系統(tǒng)包括太陽能電池板、充放電控制器、蓄電池、電源管理系統(tǒng)，所述充放電控制器分別和太陽能電池板、蓄電池、電源管理系統(tǒng)相連，一方面用于控制整個太陽能供電系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過充電，過放電保護；另一方面分別用于為電機控制器、GPS導航模塊、中央控制器、無線數(shù)傳接收器提供所需電源；所述上位機用于將養(yǎng)殖水域內(nèi)設(shè)置為增氧區(qū)域的溶解氧傳感器模塊的經(jīng)瑋度信息寫入中央控制器；所述無線數(shù)傳接收器用于接收溶解氧檢測模塊中的溶解氧傳感器的采集信息；所述GPS導航模塊用于確定船體的姿態(tài)，為太陽能自主移動式增氧機提供導航信息；所述溶解氧檢測模塊用于獲取所在水域內(nèi)的溶氧度信息，并將太陽能自主移動式增氧機所需行進目標點發(fā)送給無線數(shù)傳接收器。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，所述船體為雙體船型。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述帶孔明輪位于所述船體兩側(cè)，為雙葉明輪，雙葉明輪之間為中心軸架，每個帶孔明輪上均勻分布有六個大小尺寸相同的圓孔。
[0011]作為本實用新型的進一步改進，所述帶孔明輪在船體兩側(cè)轉(zhuǎn)速相同、旋轉(zhuǎn)方向一致時，增氧機則向前或向后行駛；當其旋轉(zhuǎn)方向相反時，則增氧機作原地旋轉(zhuǎn)運動，用于實現(xiàn)深度增氧。
[0012]作為本實用新型的進一步改進，所述溶解氧檢測模塊包括小型太陽能電池板、小型充放電控制器、小型蓄電池、無線數(shù)傳發(fā)送器、溶解氧傳感器，所述小型充放電控制器分別和小型太陽能電池板、小型蓄電池、無線數(shù)傳發(fā)送器、溶解氧傳感器相連接。
[0013]作為本實用新型的進一步改進，所述溶解氧檢測模塊分布在養(yǎng)殖水域的角落、邊緣、中心區(qū)域，為多個。
[0014]作為本實用新型的進一步改進，所述太陽能電池板為四塊，每塊太陽能電池板都用支架固定于船體最上方，無線數(shù)傳接收器、移動站GPS主天線、移動站GPS副天線分別固定在太陽能電池板的縫隙間的上方，中央控制器和移動站GPS接收機安裝在太陽能電池板的下方陰面。
[0015]作為本實用新型的進一步改進，所述GPS導航模塊包括基站GPS天線、基站GPS接收機、基站電臺、基站電臺天線、移動站電臺天線、移動站電臺、移動站GPS主天線、移動站GPS副天線、移動站GPS接收機，所述基站GPS天線用于接收GPS衛(wèi)星的固定點定位信息后經(jīng)基站GPS接收機進行解析，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給基站電臺，基站電臺天線用于向外界發(fā)送波段，經(jīng)由移動站電臺天線接收且由移動站電臺處理，并發(fā)送給移動站GPS接收機；移動站GPS接收機用于進行定位信息的修正，移動站GPS主天線用來定位，移動站GPS副天線配合移動站GPS主天線用來定向，確定船體的姿態(tài)。
[0016]作為本實用新型的進一步改進，所述中央控制器選用嵌入式ARM9內(nèi)核的芯片MINI2440型開發(fā)板。
[0017]本實用新型由于采取以上設(shè)計方案，當太陽能給整個系統(tǒng)供電，太陽能不足時，由蓄電池供電。雙體浮船搭載明輪增氧推進器不僅可提供增氧機行駛的動力，還能在運行過程中有效增氧。通過布置在養(yǎng)殖水域相關(guān)位置的溶解氧傳感器測出的溶氧度含量決定何處需要進行增氧，根據(jù)上位機的路徑規(guī)劃以及GPS導航模塊的導航信息，經(jīng)過中央控制器處理后控制明輪增氧推進器。本實用新型所述自主移動式增氧機可根據(jù)設(shè)定航跡自主完成增氧作業(yè)。本實用新型所述增氧機還可以通過太陽能板作為動力來源，無需外部電源供電。相較其它傳統(tǒng)增氧機，該增氧機能與更廣水域的水體接觸、循環(huán)、促進水體對流交換，解決了養(yǎng)殖水域中溶氧度以增氧機為中心呈梯度分布的問題。而且實現(xiàn)了真正意義上的全自動控制，且在無電區(qū)域也能正常使用，本實用新型的具體有益效果表現(xiàn)為:
[0018]I)本實用新型增氧機是自主移動式的，無需任何人工操作，節(jié)約能源，節(jié)省勞力物力，提高增氧效率。與普通的定點增氧機相比，可改善其增氧的局限性，尤其是在面積比較大的水域更能凸顯其優(yōu)越性。同時，增氧機按照規(guī)劃好的增氧軌跡進行自主移動增氧，能夠使得整個養(yǎng)殖區(qū)域的溶解氧含量近乎均勻分布，也有利于魚蝦蟹類的均勻分布，提高水產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量。
[0019]2)本實用新型增氧機的明輪增氧推進器既能增氧，又能提供整個增氧機的推動力，可以有效節(jié)省作業(yè)船的空間，而且不會增加其他附加增氧費用，明輪的轉(zhuǎn)動和增氧機旋轉(zhuǎn)深度增氧還可以促進上下水體的對流交換與循環(huán)，相較其他平面式增氧機，增氧范圍更大，增氧效果更顯著，實用價值更高。
[0020]3)本實用新型增氧機的動力來自太陽能供電系統(tǒng)，無需外部充電，而且在晚上和陰雨天也能正常工作，無需人員看守，自動化程度高。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型的增氧機的俯視圖；
[0022]圖2是本實用新型的是整個控制系統(tǒng)的控制框圖；
[0023]圖3是本實用新型的太陽能供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖4是本實用新型的RTK-GPS導航模塊硬件連接圖；
[0025]圖5本實用新型的溶解氧檢測模塊裝置簡圖。
[0026]圖中，1-船體；2_移動站GPS主天線；3_無線數(shù)傳接收器；4_中央控制柜；5_中央控制器；6_移動站GPS接收機；7_太陽能電池板；8_固定螺栓；9_圓孔；10_帶孔明輪；11-中心軸架；12_聯(lián)軸器；13-直流減速電機；14_電機控制器；15-蓄電池；16_充放電控制器；17-移動站電臺；18_移動站電臺天線；19_移動站GPS副天線；20-GPS衛(wèi)星；21_基站GPS天線；22_基站GPS接收機；23-基站電臺；24_基站電臺天線；25_上位機；26-帶孔明輪增氧推進器；27_電源管理系