本發(fā)明涉及水產(chǎn)養(yǎng)殖錨泊，具體為一種升降式網(wǎng)箱錨泊裝置管理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、升降式網(wǎng)箱錨泊裝置被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)，由于其靈活的結(jié)構(gòu)和良好的適應(yīng)性，能夠有效應(yīng)對不同水域環(huán)境。然而，現(xiàn)有的管理技術(shù)大多側(cè)重于單一環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測，諸如水位高度或水質(zhì)指標(biāo)，而缺乏對綜合環(huán)境因素的實(shí)時(shí)監(jiān)控與評估。這種單一的監(jiān)測方式使得養(yǎng)殖管理者難以全面了解網(wǎng)箱所處環(huán)境的變化，無法及時(shí)應(yīng)對外界條件的波動(dòng)，導(dǎo)致裝置的錨泊穩(wěn)定性受到影響，可能引發(fā)位移或漂流，甚至造成重大經(jīng)濟(jì)損失。此外，現(xiàn)有技術(shù)在環(huán)境變化快速的情況下，往往存在信息滯后、響應(yīng)不及時(shí)的問題，使得養(yǎng)殖生物面臨生存威脅。

2、此外，許多傳統(tǒng)的監(jiān)測方法依賴于人工巡檢和定期采樣，這不僅耗費(fèi)人力物力，還容易受到人為因素的干擾。水質(zhì)健康的判斷也常常依賴于單一或有限的參數(shù)，如ph值或渾濁度，未能綜合考慮流速、風(fēng)速等對水體生態(tài)的潛在影響。這種片面的監(jiān)測方式導(dǎo)致管理者在制定策略時(shí)缺乏全面性，難以準(zhǔn)確評估環(huán)境狀況，從而可能錯(cuò)失最佳的管理時(shí)機(jī)和應(yīng)對措施?，F(xiàn)有技術(shù)在處理環(huán)境和水質(zhì)變化時(shí)的局限性，嚴(yán)重制約了升降式網(wǎng)箱錨泊裝置的有效管理和水產(chǎn)養(yǎng)殖的可持續(xù)發(fā)展。因此，亟需一種更為系統(tǒng)和綜合的管理方法，以克服這些現(xiàn)有技術(shù)的不足之處。

3、在所述背景技術(shù)部分公開的上述信息僅用于加強(qiáng)對本公開的背景的理解，因此它可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種升降式網(wǎng)箱錨泊裝置管理方法及系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種升降式網(wǎng)箱錨泊裝置管理方法及系統(tǒng)，具體步驟包括：

4、步驟1：實(shí)時(shí)采集所述升降式網(wǎng)箱錨泊裝置所處位置的環(huán)境參數(shù)和gps位置，并通過gps位置計(jì)算裝置的位移數(shù)據(jù)，所述環(huán)境參數(shù)為水位高度、水體流速、風(fēng)速、溫度、ph值和水體渾濁度；

5、步驟2：基于無量綱化處理后的水位高度、水體流速、風(fēng)速和溫度數(shù)據(jù)，生成綜合環(huán)境指數(shù)；基于無量綱化處理后的流速、風(fēng)速和升降裝置的位移數(shù)據(jù)，生成錨泊穩(wěn)定性指標(biāo)；基于無量綱化處理后的ph值和水體渾濁度數(shù)據(jù)，生成水質(zhì)健康指標(biāo)；

6、步驟3：將綜合環(huán)境指數(shù)、錨泊穩(wěn)定性指標(biāo)和水質(zhì)健康指標(biāo)三者綜合，進(jìn)行相關(guān)性分析，生成用于反映系統(tǒng)整體狀態(tài)的綜合評估指數(shù)；

7、步驟4：將綜合評估指數(shù)與預(yù)設(shè)的評估閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較的結(jié)果，制定相應(yīng)的管理策略。

8、進(jìn)一步地，通過傳感器實(shí)時(shí)采集水位高度h、水體流速vf、風(fēng)速vw、溫度t和水體ph值；

9、所述采集水位高度為升降式網(wǎng)箱錨泊裝置所處位置的水位高度，即水體底部到水面的垂直距離；將采集到的水位高度與預(yù)設(shè)的水位高度評估閾值進(jìn)行比較，若超出閾值范圍，則計(jì)算出當(dāng)前水位高度與預(yù)設(shè)閾值的差，記為δh；若未超出閾值范圍，則在后續(xù)計(jì)算綜合環(huán)境指數(shù)時(shí)，不納入計(jì)算；

10、將采集到的水體ph值與預(yù)設(shè)的ph評估閾值進(jìn)行比較，若超出閾值范圍，則計(jì)算出當(dāng)前水體ph值與預(yù)設(shè)閾值的差，記為δp；若未超出閾值范圍，則在后續(xù)計(jì)算水質(zhì)健康指標(biāo)時(shí)，不納入計(jì)算；

11、采集水體渾濁度所依據(jù)的具體邏輯為：采集一定體積待測水體作為樣本，且放置于陰涼處，在進(jìn)行測量前，使用已知濁度標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行校準(zhǔn)，以確保測量準(zhǔn)確，并使用如下公式計(jì)算水體渾濁度：

12、

13、其中，tur為水體渾濁度，i為測量光強(qiáng)度，即經(jīng)過水體樣本后傳感器接收到的光強(qiáng)度，i0為入射光強(qiáng)度，即未經(jīng)過水樣的光強(qiáng)度。

14、進(jìn)一步地，所述通過gps位置計(jì)算裝置的位移數(shù)據(jù)，所依據(jù)的具體邏輯為：

15、記錄裝置在時(shí)間t1和時(shí)間t2的gps坐標(biāo)(lat1,long1)、(lat2,long2)；

16、將經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)：

17、x1＝long1×cos(lat1)×111.32,y1＝lat1×111.32

18、x2＝long2×cos(lat2)×111.32,y2＝lat2×111.32

19、其中，(x1,y1)和(x2,y2)為轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)后的位置數(shù)據(jù)；

20、使用歐幾里得距離公式計(jì)算兩點(diǎn)之間的距離：

21、

22、其中，d為裝置在t1時(shí)刻和t2時(shí)刻內(nèi)發(fā)生的位移，(x1,y1)和(x2,y2)為轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)后的位置數(shù)據(jù)。

23、進(jìn)一步地，所述生成綜合環(huán)境指數(shù)，所依據(jù)的公式如下：

24、

25、其中，env為綜合環(huán)境指數(shù)，vf為水體流速，α為其預(yù)設(shè)的比例系數(shù)，δh為水位高度與預(yù)設(shè)閾值的差，β為其預(yù)設(shè)的比例系數(shù)，vw為風(fēng)速，t為溫度，γ為預(yù)設(shè)的比例系數(shù)，且α>β>γ>0，c1為第一常數(shù)修正指數(shù)。

26、進(jìn)一步地，所述生成錨泊穩(wěn)定性指標(biāo)，所依據(jù)的公式如下：

27、

28、其中，sta為錨泊穩(wěn)定性指標(biāo)，vw為風(fēng)速，vf為水體流速，d為裝置的位移，μ為預(yù)設(shè)的比例系數(shù)，且μ大于零，c2為第二常數(shù)修正指數(shù)。

29、進(jìn)一步地，所述生成水質(zhì)健康指標(biāo)，所依據(jù)的公式如下：

30、

31、其中，hea為水質(zhì)健康指標(biāo)，δp為當(dāng)前水體ph值與預(yù)設(shè)閾值的差，tur為水體渾濁度，c3為第三常數(shù)修正指數(shù)。

32、進(jìn)一步地，所述生成用于反映系統(tǒng)整體狀態(tài)的綜合評估指數(shù)，所依據(jù)的公式如下：

33、

34、其中，qs為綜合評估指數(shù)，env為綜合環(huán)境指數(shù)，ω1為其預(yù)設(shè)的比例系數(shù)，sta為錨泊穩(wěn)定性指標(biāo)，ω2為其預(yù)設(shè)的比例系數(shù)，hea為水質(zhì)健康指標(biāo)，ω3為其預(yù)設(shè)的比例系數(shù)，且ω2>ω3>ω1>0，c4為第四常數(shù)修正指數(shù)。

35、進(jìn)一步地，所述將綜合評估指數(shù)與預(yù)設(shè)的評估閾值進(jìn)行比較，所依據(jù)的具體邏輯為：

36、將綜合評估指數(shù)qs和預(yù)設(shè)的評估閾值qy進(jìn)行比較，并根據(jù)比較的結(jié)果，制定相應(yīng)的管理策略：

37、當(dāng)qs≤0.5qy時(shí)，判斷當(dāng)前環(huán)境條件較差，如果正在升降，則降低升降速度，以防止進(jìn)一步的設(shè)備損傷；同時(shí)設(shè)置水質(zhì)評估閾值，將水質(zhì)健康指標(biāo)與水質(zhì)評估閾值進(jìn)行比較，若水質(zhì)健康指標(biāo)超出水質(zhì)評估閾值，則立即啟動(dòng)水質(zhì)凈化和調(diào)節(jié)措施，則立即啟動(dòng)水質(zhì)凈化和調(diào)節(jié)措施；

38、當(dāng)0.5qy<qs≤qy時(shí)，判斷當(dāng)前環(huán)境條件一般，根據(jù)流速和水位變化，調(diào)整升降速度以保證安全，定期檢查水質(zhì)，以確保ph值和渾濁度符合標(biāo)準(zhǔn)；

39、當(dāng)qs>qy時(shí)，判斷當(dāng)前環(huán)境條件安全，可以繼續(xù)保持錨泊位置與升降狀態(tài)，進(jìn)行裝置的定期維護(hù)和檢查，以確保裝置保持良好狀態(tài)；

40、其中，qs為綜合評估指數(shù)，qy為評估閾值。

41、本發(fā)明還另外提供一種升降式網(wǎng)箱錨泊裝置管理系統(tǒng)，所述一種升降式網(wǎng)箱錨泊裝置管理系統(tǒng)用于執(zhí)行上述的一種升降式網(wǎng)箱錨泊裝置管理方法，包括：

42、參數(shù)采集模塊，用于實(shí)時(shí)采集所述升降式網(wǎng)箱錨泊裝置所處位置的環(huán)境參數(shù)和gps位置，并通過gps位置計(jì)算裝置的位移數(shù)據(jù)，所述環(huán)境參數(shù)為水位高度、水體流速、風(fēng)速、溫度、ph值和水體渾濁度；

43、數(shù)據(jù)處理模塊，基于無量綱化處理后的水位高度、水體流速、風(fēng)速和溫度數(shù)據(jù)，生成綜合環(huán)境指數(shù)；基于無量綱化處理后的流速、風(fēng)速和升降裝置的位移數(shù)據(jù)，生成錨泊穩(wěn)定性指標(biāo)；基于無量綱化處理后的ph值和水體渾濁度數(shù)據(jù)，生成水質(zhì)健康指標(biāo)；

44、綜合指數(shù)計(jì)算模塊，用于將綜合環(huán)境指數(shù)、錨泊穩(wěn)定性指標(biāo)和水質(zhì)健康指標(biāo)三者綜合，進(jìn)行相關(guān)性分析，生成用于反映系統(tǒng)整體狀態(tài)的綜合評估指數(shù)；

45、綜合分析模塊，用于將綜合評估指數(shù)與預(yù)設(shè)的評估閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較的結(jié)果，制定相應(yīng)的管理策略。

46、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

47、本發(fā)明通過實(shí)時(shí)采集多種環(huán)境參數(shù)，并結(jié)合gps定位數(shù)據(jù)，生成綜合環(huán)境指數(shù)、錨泊穩(wěn)定性指標(biāo)和水質(zhì)健康指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了對升降式網(wǎng)箱錨泊裝置的全面監(jiān)控與評估。通過無量綱化處理，這些指標(biāo)可以有效消除不同量綱之間的影響，使得綜合評估指數(shù)更具可操作性。該方法能夠及時(shí)識別潛在風(fēng)險(xiǎn)，還能根據(jù)綜合評估結(jié)果制定相應(yīng)的管理策略，從而提高錨泊裝置的穩(wěn)定性和水質(zhì)安全，進(jìn)而保障水產(chǎn)養(yǎng)殖的健康發(fā)展和生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。