本發(fā)明屬于水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種養(yǎng)殖池塘底質(zhì)快速檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

養(yǎng)魚先養(yǎng)水，清水難活魚。我國(guó)的多數(shù)池塘養(yǎng)殖采取傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式，養(yǎng)殖過程中往往需要投入大量的飼料、肥料。這些物質(zhì)大部分通過魚蝦糞便、殘餌的形式沉積到池塘底部形成底質(zhì)，由于底質(zhì)中的有機(jī)物質(zhì)分解過程中需要大量的氧氣，從而使池塘底部產(chǎn)生缺氧和厭氧環(huán)境，嚴(yán)重影響魚類的生長(zhǎng)；與此同時(shí)，底質(zhì)中含有的大量氮磷等營(yíng)養(yǎng)元素?zé)o法再回到池塘水體中形成初級(jí)生產(chǎn)力，造成資源浪費(fèi)。近年來，隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖污染和水資源浪費(fèi)等問題的社會(huì)影響越來越大，人們對(duì)池塘養(yǎng)殖底質(zhì)和水質(zhì)調(diào)控問題越來越關(guān)心，底質(zhì)管理技術(shù)已被國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者認(rèn)定為是未來提升池塘養(yǎng)殖效果的突破口。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)池塘養(yǎng)殖水體底泥的處理方法主要有機(jī)械清淤、微生物改良、化學(xué)藥物調(diào)劑等。機(jī)械清淤主要是利用水力挖塘機(jī)組等清除水體底部的淤泥，該方法無法做到對(duì)底泥中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的再利用；微生物方法雖然提高了底泥中富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的資源化利用，但由于無法控制微生物的生長(zhǎng)條件，其效果無法穩(wěn)定；化學(xué)方法雖然見效快，但容易造成化學(xué)品殘留，存在的問題很多，無法從根本上解決問題。解決底質(zhì)問題需要實(shí)時(shí)檢測(cè)底質(zhì)，底質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)為底質(zhì)處理，進(jìn)一步達(dá)到水質(zhì)的調(diào)控的目的的依據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種養(yǎng)殖池塘底質(zhì)快速檢測(cè)系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)底質(zhì)存在的問題，為調(diào)控水質(zhì)提供數(shù)據(jù)支持。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種養(yǎng)殖池塘底質(zhì)快速檢測(cè)系統(tǒng)包括探頭、浮標(biāo)、線纜（控制線、空氣管道、光纖和凱夫拉繩）、WIFI天線、太陽(yáng)能電池，浮標(biāo)漂浮在池塘表面，探頭沉入池底，探頭尖角插入池底，浮標(biāo)與探頭之間用線纜（控制線、空氣管道、光纖和凱夫拉繩）連接。探頭包括光譜儀光纖探頭、傳感器組（溶解氧傳感器、PH值、氨氮值）、攝像裝置、顆粒狀底質(zhì)、導(dǎo)光板、全光譜光源和方向可調(diào)的噴嘴，方向可調(diào)的噴嘴安裝在探頭外殼的下部，經(jīng)過空氣管道連接浮標(biāo)中的空氣泵，光譜儀探頭、攝像裝置、傳感器組（溶解氧傳感器、PH值、氨氮值）安裝在探頭外殼的上部，與全光譜光源相向安裝。浮標(biāo)由兩個(gè)圓臺(tái)組成，內(nèi)部安裝控制器、空氣泵、電磁閥組、光譜儀和電源裝置，浮標(biāo)頂部安裝太陽(yáng)能電池，頂部中心安裝WIFI天線，飼養(yǎng)員巡塘的時(shí)候使用手機(jī)連接浮標(biāo)的WIFI通信系統(tǒng),接收養(yǎng)殖池塘底質(zhì)快速檢測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，也可以使用WIFI信號(hào)增強(qiáng)器和WIFI路由器設(shè)備將多個(gè)養(yǎng)殖池塘底質(zhì)快速檢測(cè)系統(tǒng)組成局域網(wǎng)后，再連接廣域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)底質(zhì)信息遠(yuǎn)程采集。

控制器啟動(dòng)傳感器組（溶解氧傳感器、PH值、氨氮值）開始采集池底的溶解氧、PH值、氨氮值的濃度；控制器開始打開全光譜光源，導(dǎo)光板使全光譜光源的光強(qiáng)均勻，攝像裝置采集顆粒狀底質(zhì)的圖像；控制器啟動(dòng)開始光譜儀采集池水吸收光譜；

控制器啟動(dòng)空氣泵產(chǎn)生空氣流，控制器控制電磁閥組的開關(guān)，方向可調(diào)的噴嘴上下左右擺動(dòng)，從方向可調(diào)的噴嘴噴出的空氣流將底質(zhì)攪動(dòng)；

控制器關(guān)閉空氣泵、電磁閥組和噴嘴上下左右的擺動(dòng)，顆粒狀底質(zhì)下沉，底質(zhì)和池水形成懸濁液；

控制器的圖像處理軟件根據(jù)顆粒狀底質(zhì)的輪廓、顏色和紋理判斷底質(zhì)的成份；

控制器的光譜反演軟件分析懸濁液的吸收光譜譜線，反演底質(zhì)的成分和化學(xué)需氧量；

一種養(yǎng)殖池塘底質(zhì)快速檢測(cè)系統(tǒng)使用初期，首先訓(xùn)練光譜反演軟件，在使用養(yǎng)殖池塘底質(zhì)快速檢測(cè)系統(tǒng)采集底質(zhì)數(shù)據(jù)的同時(shí)，使用化學(xué)分析的方法分析底質(zhì)的化學(xué)成分和底質(zhì)對(duì)水質(zhì)化學(xué)成分的影響，得到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理得到經(jīng)驗(yàn)公式，在以后的快速檢測(cè)中，使用光譜分析的結(jié)果、數(shù)據(jù)表或者經(jīng)驗(yàn)公式就能反演底質(zhì)的化學(xué)成分和水質(zhì)的化學(xué)成分的結(jié)果。

本發(fā)明有益效果如下：及時(shí)發(fā)現(xiàn)底質(zhì)存在的問題，為調(diào)整水質(zhì)提供數(shù)據(jù)支持。

附圖說明

圖1是一種養(yǎng)殖池塘底質(zhì)快速檢測(cè)系統(tǒng)示意圖。

圖2是一種養(yǎng)殖池塘底質(zhì)快速檢測(cè)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，101池底、102探頭、103線纜（控制線、空氣管道、光纖和凱夫拉繩）、104浮標(biāo)、105WIFI天線、106太陽(yáng)能電池；201控制器、202空氣泵、203電磁閥組、204空氣管道、205光譜儀光纖探頭、206傳感器組（溶解氧傳感器、PH值傳感器、氨氮值傳感器）、207攝像裝置、208顆粒狀底質(zhì)、209導(dǎo)光板、210全光譜光源、211探頭外殼、212方向可調(diào)的噴嘴、213探頭尖角、214底質(zhì)。

具體實(shí)施方式

一種養(yǎng)殖池塘底質(zhì)快速檢測(cè)系統(tǒng)包括探頭102、浮標(biāo)104、線纜103（控制線、空氣管道、光纖和凱夫拉繩）、WIFI天線105、太陽(yáng)能電池106，浮標(biāo)104漂浮在池塘表面，探頭102沉入池底101，探頭尖角213插入池底101，浮標(biāo)與探頭之間用線纜103連接。探頭102包括光譜儀光纖探頭205、傳感器組206（溶解氧傳感器、PH值傳感器、氨氮值傳感器）、攝像裝置207、顆粒狀底質(zhì)208、導(dǎo)光板209、全光譜光源210和方向可調(diào)的噴嘴212，方向可調(diào)的噴嘴212安裝在探頭外殼211的下部，經(jīng)過空氣管道204連接浮標(biāo)中的空氣泵202，光譜儀光纖探頭205、攝像裝置207、傳感器組206安裝在探頭外殼211的上部，與全光譜光源210相向安裝。浮標(biāo)104由兩個(gè)圓臺(tái)組成，內(nèi)部安裝控制器201、空氣泵202、電磁閥組203、光譜儀和電源裝置（圖中未畫出），浮標(biāo)104頂部安裝太陽(yáng)能電池106，頂部中心安裝WIFI天線105，飼養(yǎng)員巡塘的時(shí)候使用手機(jī)連接浮標(biāo)的WIFI通信系統(tǒng),接收養(yǎng)殖池塘底質(zhì)快速檢測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，也可以使用WIFI信號(hào)增強(qiáng)器和WIFI路由器設(shè)備將多個(gè)養(yǎng)殖池塘底質(zhì)快速檢測(cè)系統(tǒng)組成局域網(wǎng)后，再連接廣域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)底質(zhì)信息遠(yuǎn)程采集。

控制器201啟動(dòng)傳感器組206（溶解氧傳感器、PH值、氨氮值）開始采集池底的溶解氧、PH值、氨氮值的濃度；控制器201開始打開全光譜光源210，導(dǎo)光板209使全光譜光源210的光強(qiáng)均勻，攝像裝置207采集顆粒狀底質(zhì)的圖像；控制器201啟動(dòng)開始光譜儀采集池水吸收光譜；控制器201啟動(dòng)空氣泵202產(chǎn)生空氣流，控制器201打開電磁閥組203的開關(guān)，方向可調(diào)的噴嘴212上下左右擺動(dòng)，從方向可調(diào)的噴嘴212噴出的空氣流將底質(zhì)攪動(dòng)；控制器201關(guān)閉空氣泵202、電磁閥組203和方向可調(diào)的噴嘴212停止上下左右的擺動(dòng)，顆粒狀底質(zhì)208下沉，底質(zhì)和池水形成懸濁液；

控制器的圖像處理軟件根據(jù)顆粒狀底質(zhì)的輪廓、顏色和紋理判斷底質(zhì)的成份；控制器的光譜反演軟件分析懸濁液的吸收光譜譜線，反演底質(zhì)的成分和化學(xué)需氧量；一種養(yǎng)殖池塘底質(zhì)快速檢測(cè)系統(tǒng)使用初期，首先訓(xùn)練光譜反演軟件，在使用養(yǎng)殖池塘底質(zhì)快速檢測(cè)系統(tǒng)采集底質(zhì)數(shù)據(jù)的同時(shí)，使用化學(xué)分析的方法分析底質(zhì)的化學(xué)成分和底質(zhì)對(duì)水質(zhì)化學(xué)成分的影響，得到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理得到經(jīng)驗(yàn)公式，在以后的快速檢測(cè)中，使用光譜分析的結(jié)果、數(shù)據(jù)表或者經(jīng)驗(yàn)公式就能反演底質(zhì)的化學(xué)成分和水質(zhì)的化學(xué)成分。

最后，本發(fā)明不限于以上具體實(shí)施方式，還可有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。