專利名稱：用于水下養(yǎng)殖網(wǎng)箱的溫度與深度智能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及養(yǎng)殖業(yè)，特別是涉及一種用于水下養(yǎng)殖網(wǎng)箱的溫度與深度智能 控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對冷水魚進(jìn)行網(wǎng)箱養(yǎng)殖，具有集中化、高密度、高效益的特點(diǎn)。但是，冷水魚 是性喜溫的魚類，適宜生活在12-20°C之間。在12-20°C之間，冷水魚攝食旺盛，生長迅 速，機(jī)體保持著良好的新陳代謝狀態(tài)。當(dāng)溫度超出這個溫度范圍，特別是夏天，當(dāng)湖面 受到強(qiáng)烈的太陽光照射后，湖水的溫度升高，湖中的魚類會出現(xiàn)大批死亡的現(xiàn)象，養(yǎng)殖 戶就遭到巨大的損失，導(dǎo)致對冷水魚進(jìn)行網(wǎng)箱養(yǎng)殖的發(fā)展受到制約。在傳統(tǒng)的冷水魚養(yǎng) 殖過程中，一般根據(jù)湖水的溫度分層原理，采用溫度計人工測量湖水溫度的方法，分段 依次測量和記錄不同深度湖水的溫度，然后結(jié)合適宜溫度人工計算出適合的深度，將網(wǎng) 箱人工調(diào)整到計算出的適合深度，以滿足冷水魚生長的溫度需求。在實(shí)際發(fā)明創(chuàng)造的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)存在如下缺陷(1)目前的采用溫度計人工測量水溫的方法，存在溫度計安裝麻煩、維護(hù)困難、 耗費(fèi)人力且維護(hù)成本較高的問題；(2)目前采用人工手動調(diào)整網(wǎng)箱的深度，網(wǎng)箱中不同種類的冷水魚需要不同溫 度，通過人工逐個調(diào)整網(wǎng)箱的深度，工作量較大，網(wǎng)箱數(shù)量越大，人力耗費(fèi)就越大，且 工作效率較低；(3)通過人工測量水溫，受測量人員技術(shù)水平的影響，不同的人測量的數(shù)據(jù)不完
全一致，容易導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)不精確，可靠性較差；(4)當(dāng)遇到強(qiáng)風(fēng)暴雨等惡劣天氣，水溫變化過快時，難以根據(jù)實(shí)時水溫變化及時 地自動調(diào)整網(wǎng)箱的深度，自動化程度較低、受環(huán)境影響較大。綜上所述，目前的水下網(wǎng)箱養(yǎng)殖方式普遍存在安裝麻煩、維護(hù)困難、耗費(fèi)人 力、維護(hù)成本較高、工作效率較低、可靠性較差、自動化程度較低、受環(huán)境影響較大的 缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種安裝方便、操作 簡單、維護(hù)容易、人力成本較低、維護(hù)成本較低、工作效率較高、可靠性較高、自動化 程度較高、受環(huán)境影響較小的用于水下養(yǎng)殖網(wǎng)箱的溫度與深度智能控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型提供的用于水下養(yǎng)殖網(wǎng)箱的溫度與深度智能控制系統(tǒng)，它包括安裝 在水面上的網(wǎng)箱機(jī)械傳動裝置、岸基控制裝置和遠(yuǎn)端服務(wù)器，以及安裝在水面下的內(nèi)置 有溫度傳感器和深度傳感器的水下數(shù)據(jù)采集模塊，所述岸基控制裝置包括輸入模塊、輸 出模塊和傳輸模塊，其中，所述輸入模塊與水下數(shù)據(jù)采集模塊相連，輸出模塊與網(wǎng)箱機(jī) 械傳動裝置相連，傳輸模塊與所述遠(yuǎn)端服務(wù)器相連。[0011]在上述技術(shù)方案中，所述網(wǎng)箱機(jī)械傳動裝置包括設(shè)置在水面上的電機(jī)控制箱、 帶有多個轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的傳動軸和多根一端分別與位于水面下的多個網(wǎng)箱相連的鋼絲繩，所 述電機(jī)控制箱包括電機(jī)和與電機(jī)相連的電機(jī)驅(qū)動裝置，所述電機(jī)與傳動軸相連，多根鋼 絲繩的另一端分別通過轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)與傳動軸相連。在上述技術(shù)方案中，所述水下數(shù)據(jù)采集模塊還包括防水殼體、防水接頭和防水 防腐線纜，所述溫度傳感器和深度傳感器設(shè)置在防水殼體內(nèi)，所述防水防腐線纜的一端 通過防水接頭與防水殼體相連，另一端與岸基控制裝置中的輸入模塊相連。在上述技術(shù)方案中，所述岸基控制裝置還包括電源、存儲器和處理器，所述輸 入模塊、輸出模塊、傳輸模塊、存儲器和處理器分別與電源相連，輸入模塊、輸出模 塊、傳輸模塊和處理器分別與存儲器相連。本實(shí)用新型中的水下數(shù)據(jù)采集模塊內(nèi)置有溫度傳感器和深度傳感器，兩者配合 使用，溫度傳感器測量湖水不同深度的溫度，深度傳感器測量溫度傳感器所到達(dá)水下的 深度，測量數(shù)據(jù)通過輸入模塊傳送到岸基控制裝置內(nèi)，岸基控制裝置根據(jù)網(wǎng)箱內(nèi)不同種 類魚所需要的溫度或預(yù)設(shè)指令，發(fā)出控制命令，通過輸出模塊控制網(wǎng)箱機(jī)械傳動裝置提 升或降低網(wǎng)箱的深度，使網(wǎng)箱的深度達(dá)到適合魚類生存的溫度，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)箱溫度與深度 的精確控制。同時，岸基控制裝置還可以通過傳輸模塊將及時測量的溫度與深度信息發(fā) 給遠(yuǎn)端服務(wù)器，養(yǎng)殖戶可以遠(yuǎn)程實(shí)時了解網(wǎng)箱的溫度與深度情況。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于(1)網(wǎng)箱機(jī)械傳動裝置安裝方便、操作簡單，減少了人力耗費(fèi)；(2)由于采用岸基控制裝置統(tǒng)一管理，維護(hù)容易，有效地降低了人工成本和維護(hù) 費(fèi)用；(3)數(shù)據(jù)采集具有非接觸性測量、測量快捷、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等特點(diǎn)，工作效率較高， 可靠性較高；(4)自動化程度較高，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時調(diào)整網(wǎng)箱深度，能夠有效防止因?yàn)闇囟茸兓^ 快而引起魚類大量死亡的現(xiàn)象發(fā)生；(5)本實(shí)用新型受環(huán)境影響較小，適合各種冷水魚等受溫度影響大魚類的養(yǎng)殖。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型的工作示意圖；圖3為水下數(shù)據(jù)采集模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為岸基控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖5為岸基控制裝置與遠(yuǎn)端服務(wù)器的通訊示意圖。圖中1-深度傳感器，2-溫度傳感器，3-網(wǎng)箱，4-防水殼體，5-防水接頭， 6_防水防腐線纜，7-電機(jī)，8-電機(jī)控制箱，9-電機(jī)驅(qū)動裝置，10-傳動軸，11-岸基， 12-鋼絲繩，13-轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述[0028]參見圖1所示，本實(shí)用新型提供的用于水下養(yǎng)殖網(wǎng)箱的溫度與深度智能控制系 統(tǒng)，包括安裝在水面下的水下數(shù)據(jù)采集模塊和安裝在水面上的網(wǎng)箱機(jī)械傳動裝置，以及 遠(yuǎn)端服務(wù)器和岸基控制裝置，水下數(shù)據(jù)采集模塊內(nèi)置有溫度傳感器2和深度傳感器1 ；岸 基控制裝置包括輸入模塊、輸出模塊、傳輸模塊、電源、存儲器和處理器，其中，輸入 模塊與水下數(shù)據(jù)采集模塊相連，輸出模塊與網(wǎng)箱機(jī)械傳動裝置相連，傳輸模塊與遠(yuǎn)端服 務(wù)器相連。本實(shí)用新型的工作原理如下參見圖2所示，深度傳感器1和溫度傳感器2在湖水中進(jìn)行實(shí)時測量，溫度傳感 器2測量湖水不同深度的溫度，深度傳感器1測量溫度傳感器2所到達(dá)水下的深度，測量 數(shù)據(jù)通過輸入模塊傳送到岸基控制裝置。岸基控制裝置完成對水溫和深度的實(shí)時采樣、 模數(shù)轉(zhuǎn)換和顯示，通過數(shù)字濾波消除系統(tǒng)干擾，并對溫度值進(jìn)行運(yùn)算處理。岸基控制裝 置對溫度的變化能夠做出及時的處理，根據(jù)網(wǎng)箱3內(nèi)不同種類魚所需要的溫度，發(fā)出控 制指令，通過輸出模塊控制網(wǎng)箱機(jī)械傳動裝置來提升或降低網(wǎng)箱3在水中的深度。傳輸 模塊實(shí)現(xiàn)了實(shí)時采集數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，遠(yuǎn)端服務(wù)器能夠?qū)崟r繪制湖水溫度變化曲線，利 用后臺的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析和處理。同時，遠(yuǎn)端服務(wù)器也可以通過 傳輸模塊向岸基控制裝置發(fā)出遠(yuǎn)程控制命令，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)箱3的實(shí)時、精確控制。參見圖2所示，網(wǎng)箱機(jī)械傳動裝置包括設(shè)置在水面上的電機(jī)控制箱8、帶有多個 轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)13的傳動軸10和多根一端分別與位于水面下的多個網(wǎng)箱3相連的鋼絲繩12，電 機(jī)控制箱8包括電機(jī)7和與電機(jī)7相連的電機(jī)驅(qū)動裝置9，電機(jī)7與傳動軸10相連，多 根鋼絲繩12的另一端分別通過各個轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)13與傳動軸10相連。在岸基11上，根據(jù) 湖面的具體養(yǎng)殖區(qū)域大小，可以根據(jù)需要設(shè)置多個網(wǎng)箱機(jī)械傳動裝置，每個網(wǎng)箱機(jī)械傳 動裝置的傳動軸10上可以設(shè)置多個轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)13和鋼絲繩12，控制水面下的多個網(wǎng)箱3。 網(wǎng)箱機(jī)械傳動裝置接收設(shè)置在岸基11上的岸基控制裝置的輸出模塊發(fā)出的控制命令，由 電機(jī)驅(qū)動裝置9驅(qū)動電機(jī)7工作，電機(jī)7帶動傳動軸10轉(zhuǎn)動，傳動軸10通過轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)13 帶動鋼絲繩12運(yùn)動，從而實(shí)時調(diào)整網(wǎng)箱3的深度，當(dāng)網(wǎng)箱3達(dá)到適合深度后，電機(jī)7停 止工作，傳動軸10停止轉(zhuǎn)動。參見圖3所示，水下數(shù)據(jù)采集模塊除了內(nèi)置有深度傳感器1和溫度傳感器2之 外，還包括防水殼體4、防水接頭5和防水防腐線纜6，深度傳感器1和溫度傳感器2設(shè)置 在防水殼體4的內(nèi)部，防水防腐線纜6的一端通過防水接頭5與防水殼體4相連，另一端 與岸基控制裝置中的輸入模塊相連。深度傳感器1采集網(wǎng)箱3的下潛深度，溫度傳感器 2采集網(wǎng)箱3所處深度的水的溫度，通過數(shù)據(jù)濾波等技術(shù)消除系統(tǒng)的干擾因素還原當(dāng)前的 溫度值，并且對采集到的溫度值進(jìn)行A/D運(yùn)算處理，實(shí)現(xiàn)水溫的測量。防水殼體4、防 水接頭5和防水防腐線纜6實(shí)現(xiàn)對溫度傳感器2和深度傳感器1的保護(hù)，防止溫度傳感器 2和深度傳感器1被魚類等水生物啃食或被某些腐蝕性物質(zhì)腐蝕，保證測量的結(jié)果精確。參見圖4所示，岸基控制裝置包括輸入模塊、輸出模塊、傳輸模塊、電源、存 儲器和處理器，其中，輸入模塊、輸出模塊、傳輸模塊、存儲器和處理器分別與電源相 連，輸入模塊、輸出模塊、傳輸模塊和處理器分別與存儲器相連，傳輸模塊包括GPRS 和Modem，存儲器、電源、輸入模塊、輸出模塊和傳輸模塊在處理器的控制指令下統(tǒng)一 工作，將采集到的數(shù)據(jù)信息直接存放在存儲器中，處理器從存儲器中取出相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將處理后的結(jié)果存放在存儲器中。處理器接收由輸入模塊傳來的測量數(shù)據(jù)，對 測量數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，分析和處理，然后通過輸出模塊發(fā)出控制命令操作網(wǎng)箱機(jī)械傳動裝置。電源采用先進(jìn)的電源管理芯片，通過對不同模塊的供電進(jìn)行控制，在宏觀上使 系統(tǒng)的能耗維持在一個較低的水平。同時為內(nèi)置的充電電池進(jìn)行充電，即使在沒有外部 電源的情況下，系統(tǒng)仍然能夠使用內(nèi)置的大容量充電電池工作較長時間。輸入模塊將溫度傳感器2和深度傳感器1采集的數(shù)字信號傳輸給處理器進(jìn)行處理 和分析。其中，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和處理器之間的同步，在岸基控制裝置中加入了存儲器， 將數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，以供處理器進(jìn)行分析。輸入模塊還包括鍵盤、鼠標(biāo)等外部輸入設(shè)備。 在處理器的控制下，接受輸入命令，控制各部件的操作。處理器根據(jù)溫度變化通過輸出模塊發(fā)出控制命令，輸出模塊接收并輸出處理器 發(fā)出的控制命令，控制網(wǎng)箱機(jī)械傳動裝置的運(yùn)動。輸出模塊還包括顯示屏、打印機(jī)、外 存儲器等外部輸出設(shè)備。處理器將計算后的數(shù)據(jù)實(shí)時在屏幕上顯示出來，還可通過打印 機(jī)將所需要數(shù)據(jù)打印出來。傳輸模塊可采用Modem有線傳輸或GPRS無線傳輸。它向遠(yuǎn)端服務(wù)器發(fā)送實(shí)時 采集的數(shù)據(jù)，同時也接收遠(yuǎn)端服務(wù)器發(fā)出的控制命令，將接收到的控制命令寫入存儲器 后，由處理器統(tǒng)一處理。參見圖5所示，岸基控制裝置的傳輸模塊將實(shí)時采集的湖水溫度和深度等信息 實(shí)時傳輸?shù)竭h(yuǎn)端服務(wù)器，遠(yuǎn)端服務(wù)器借助后臺的強(qiáng)大處理和存儲能力，對數(shù)據(jù)進(jìn)行深入 分析和處理，也可將數(shù)據(jù)長期保存，同時還可以遠(yuǎn)程發(fā)出控制命令，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)箱3的遠(yuǎn) 程控制。
權(quán)利要求1.一種用于水下養(yǎng)殖網(wǎng)箱的溫度與深度智能控制系統(tǒng)，其特征在于它包括安裝在 水面上的網(wǎng)箱機(jī)械傳動裝置、岸基控制裝置和遠(yuǎn)端服務(wù)器，以及安裝在水面下的內(nèi)置有 溫度傳感器(2)和深度傳感器(1)的水下數(shù)據(jù)采集模塊，所述岸基控制裝置包括輸入模 塊、輸出模塊和傳輸模塊，其中，所述輸入模塊與水下數(shù)據(jù)采集模塊相連，輸出模塊與 網(wǎng)箱機(jī)械傳動裝置相連，傳輸模塊與遠(yuǎn)端服務(wù)器相連。
2.如權(quán)利要求1所述的用于水下養(yǎng)殖網(wǎng)箱的溫度與深度智能控制系統(tǒng)，其特征在于 所述網(wǎng)箱機(jī)械傳動裝置包括設(shè)置在水面上的電機(jī)控制箱(8)、帶有多個轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)(13)的 傳動軸(10)和多根一端分別與位于水面下的多個網(wǎng)箱(3)相連的鋼絲繩(12)，所述電機(jī) 控制箱⑶包括電機(jī)(7)和與電機(jī)(7)相連的電機(jī)驅(qū)動裝置(9)，所述電機(jī)(7)與傳動軸 (10)相連，多根鋼絲繩(12)的另一端分別通過轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)(13)與傳動軸(10)相連。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于水下養(yǎng)殖網(wǎng)箱的溫度與深度智能控制系統(tǒng)，其特征在 于所述水下數(shù)據(jù)采集模塊還包括防水殼體(4)、防水接頭(5)和防水防腐線纜(6)，所 述溫度傳感器(2)和深度傳感器(1)設(shè)置在防水殼體(4)內(nèi)，所述防水防腐線纜(6)的一 端通過防水接頭(5)與防水殼體(4)相連，另一端與岸基控制裝置中的輸入模塊相連。
4.如權(quán)利要求1或2所述的用于水下養(yǎng)殖網(wǎng)箱的溫度與深度智能控制系統(tǒng)，其特征在 于所述岸基控制裝置還包括電源、存儲器和處理器，所述輸入模塊、輸出模塊、傳輸 模塊、存儲器和處理器分別與電源相連，輸入模塊、輸出模塊、傳輸模塊和處理器分別 與存儲器相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于水下養(yǎng)殖網(wǎng)箱的溫度與深度智能控制系統(tǒng)，它包括安裝在水面上的網(wǎng)箱機(jī)械傳動裝置、岸基控制裝置和遠(yuǎn)端服務(wù)器，以及安裝在水面下的內(nèi)置有溫度傳感器和深度傳感器的水下數(shù)據(jù)采集模塊，所述岸基控制裝置包括輸入模塊、輸出模塊和傳輸模塊，其中，所述輸入模塊與水下數(shù)據(jù)采集模塊相連，輸出模塊與網(wǎng)箱機(jī)械傳動裝置相連，傳輸模塊與所述遠(yuǎn)端服務(wù)器相連。本實(shí)用新型安裝方便、操作簡單、維護(hù)容易、人力成本較低、維護(hù)成本較低、工作效率較高、可靠性較高、自動化程度較高、受環(huán)境影響較小。
文檔編號G05D27/02GK201796308SQ201020548890
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者朱艷妮, 熊煒, 肖蕾, 郭樂江, 金加根 申請人:熊煒, 郭樂江