一種用于循環(huán)水養(yǎng)殖的變速流智能水質(zhì)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開的一種用于循環(huán)水養(yǎng)殖的變速流智能水質(zhì)控制系統(tǒng)，包括由水質(zhì)參數(shù)傳感器、變送器、控制器、無線通信模塊二、變頻器及空氣開關(guān)構(gòu)成的下位機(jī)變速流控制系統(tǒng)，水泵和增氧機(jī)構(gòu)成的下位機(jī)變速流執(zhí)行系統(tǒng)，及監(jiān)控終端和無線通信模塊一構(gòu)成的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。下位機(jī)變速流控制系統(tǒng)用于檢測水質(zhì)參數(shù)并向下位機(jī)變速流執(zhí)行系統(tǒng)輸出控制信號(hào)，從而改變水泵轉(zhuǎn)速，以改善水質(zhì)；上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與下位機(jī)變速流控制系統(tǒng)通過無線信號(hào)傳輸實(shí)現(xiàn)對水質(zhì)參數(shù)的顯示和監(jiān)控，并根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)控制增氧機(jī)的開啟與關(guān)閉，選擇對養(yǎng)殖池水增氧。本實(shí)用新型可大大節(jié)約成本，降低能耗；且采用基于無線通信的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來進(jìn)行遠(yuǎn)距離通訊，實(shí)現(xiàn)對水質(zhì)的監(jiān)控，更加便捷及智能化。
【專利說明】一種用于循環(huán)水養(yǎng)殖的變速流智能水質(zhì)控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于循環(huán)水養(yǎng)殖的水質(zhì)控制系統(tǒng)，尤其涉及一種用于循環(huán)水養(yǎng)殖的變速流智能水質(zhì)控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，它集現(xiàn)代工程、機(jī)電、生物、環(huán)保及飼料科學(xué)等多學(xué)科于一體，是當(dāng)今世界養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，在發(fā)達(dá)國家早已興起，發(fā)展進(jìn)展很快，循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)主要由養(yǎng)殖池、濾床、集水池和循環(huán)水控制系統(tǒng)構(gòu)成。目前在歐洲進(jìn)行的有關(guān)涉及循環(huán)水養(yǎng)殖的研究內(nèi)容包括:精準(zhǔn)投喂的喂飼系統(tǒng)、在高密度養(yǎng)殖條件下魚類的游泳和攝食行為、通過飼料配方的改善以減少廢物排放、紫外線和O3聯(lián)合消毒、光周期對魚類攝食行為的影響、魚類養(yǎng)殖環(huán)境的優(yōu)化、細(xì)菌的數(shù)量和種類對水處理系統(tǒng)效能的影響、換水量和水循環(huán)速率的優(yōu)化、養(yǎng)殖水體中的酸堿平衡、養(yǎng)殖設(shè)施的優(yōu)化設(shè)計(jì)、魚類的福利等。
[0003]然而目前循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中存在的缺陷有:國內(nèi)外通常采用額定速率的循環(huán)水策略，水質(zhì)的檢測系統(tǒng)與水循環(huán)系統(tǒng)是兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，即水質(zhì)檢測系統(tǒng)返回參數(shù)后，水泵轉(zhuǎn)速的調(diào)控通常由人工來進(jìn)行；為保持良好水質(zhì)狀況，水泵長期處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，不利于系統(tǒng)能耗的降低，也不利于節(jié)省成本；此外，目前所用的水質(zhì)檢測及循環(huán)系統(tǒng)通訊功能有限，因?yàn)樗玫恼{(diào)控需要人工設(shè)定，故不能遠(yuǎn)距離控制水泵轉(zhuǎn)速，系統(tǒng)的自動(dòng)化受到限制。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種自動(dòng)化程度高、能耗低且可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的用于循環(huán)水養(yǎng)殖的變速流智能水質(zhì)控制系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型的用于循環(huán)水養(yǎng)殖的變速流智能水質(zhì)控制系統(tǒng)，包括無線通信模塊二、控制器、變頻器、空氣開關(guān)、水質(zhì)參數(shù)傳感器、增氧機(jī)、水泵、無線通信模塊一、變送器和監(jiān)控終端；
[0006]水質(zhì)參數(shù)傳感器和增氧機(jī)置于養(yǎng)殖池中，水質(zhì)參數(shù)傳感器的信號(hào)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(hào)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(guān)與水泵相連；無線通信模塊一通過串口與監(jiān)控終端連接，無線通信模塊一與無線通信模塊二之間進(jìn)行無線信號(hào)傳輸。
[0007]上述技術(shù)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(jiān)控終端可以為電腦或手機(jī)。
[0010]本實(shí)用新型中，水質(zhì)參數(shù)傳感器、變送器、控制器、無線通信模塊二、變頻器及空氣開關(guān)構(gòu)成下位機(jī)變速流控制系統(tǒng)，水泵和增氧機(jī)構(gòu)成的下位機(jī)變速流執(zhí)行系統(tǒng)，下位機(jī)變速流控制系統(tǒng)用于檢測水質(zhì)參數(shù)并向下位機(jī)變速流執(zhí)行系統(tǒng)輸出控制信號(hào)，從而改變水泵轉(zhuǎn)速，以實(shí)現(xiàn)改善水質(zhì)；監(jiān)控終端和無線通信模塊一構(gòu)成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與下位機(jī)變速流控制系統(tǒng)通過無線信號(hào)傳輸實(shí)現(xiàn)對水質(zhì)參數(shù)的顯示和監(jiān)控，并根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)控制增氧機(jī)的開啟與關(guān)閉，選擇對養(yǎng)殖池水增氧。
[0011]具體原理如下:水質(zhì)參數(shù)傳感器置于養(yǎng)殖池內(nèi)獲得水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)，輸出給變送器，變送器將得到的水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)作為控制器的模擬信號(hào)輸送給控制器，控制器依據(jù)當(dāng)前獲取的水質(zhì)參數(shù)控制變頻器的輸出頻率，進(jìn)而改變水泵的轉(zhuǎn)速，并通過無線通信模塊實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)監(jiān)控終端的通信，由監(jiān)控終端對水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)及變頻器輸出頻率進(jìn)行監(jiān)控。
[0012]本實(shí)用新型具有的有益效果是:
[0013]本實(shí)用新型將水質(zhì)實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)與水循環(huán)系統(tǒng)相結(jié)合，構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。將水質(zhì)參數(shù)作為系統(tǒng)控制量，通過自動(dòng)控制改變水泵的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)改善水質(zhì)，即:水質(zhì)過好時(shí)，降低水循環(huán)速率，水質(zhì)過差時(shí)，加快水循環(huán)速率，使其維持在較適宜水平。通過控制增氧機(jī)的開啟與關(guān)閉，選擇對養(yǎng)殖池水增氧。
[0014]本實(shí)用新型可大大節(jié)約成本，水泵的消耗可以減少15%?20%。且采用基于無線通信的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來進(jìn)行遠(yuǎn)距離通訊，實(shí)現(xiàn)對水質(zhì)的監(jiān)控，更加便捷及智能化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的變速流智能水質(zhì)控制系統(tǒng)構(gòu)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(guān)；5、水質(zhì)參數(shù)傳感器；6、增氧機(jī)；7、水泵；8、無線通信模塊一 ；9、變送器；10、監(jiān)控終端；11、養(yǎng)殖池。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型的用于循環(huán)水養(yǎng)殖的變速流智能水質(zhì)控制系統(tǒng)，包括無線通信模塊二 1、控制器2、變頻器3、空氣開關(guān)4、水質(zhì)參數(shù)傳感器5、增氧機(jī)6、水泵7、無線通信模塊一 8、變送器9和監(jiān)控終端10 ；
[0019]水質(zhì)參數(shù)傳感器5和增氧機(jī)6置于養(yǎng)殖池11中,水質(zhì)參數(shù)傳感器的信號(hào)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(hào)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(guān)4與水泵7相連；無線通信模塊一 8通過串口與監(jiān)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(jìn)行無線信號(hào)傳輸。
[0020]上述技術(shù)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(jiān)控終端可以為電腦或手機(jī)。
[0023]本系統(tǒng)正常工作時(shí)，水質(zhì)參數(shù)傳感器5置于養(yǎng)殖池內(nèi)獲得水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)，輸出給變送器9，變送器將得到的水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Γ20πιΑ的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，作為控制器2的模擬信號(hào)輸送給控制器，控制器將當(dāng)前獲取的水質(zhì)參數(shù)與預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行比較，當(dāng)水質(zhì)過好時(shí)，控制器2控制變頻器3的輸出頻率減小，進(jìn)而降低水泵的轉(zhuǎn)速；當(dāng)水質(zhì)過差時(shí)，控制器2控制變頻器3的輸出頻率增大，進(jìn)而增大水泵的轉(zhuǎn)速?？刂破?每間隔一定時(shí)間通過串口讀取變頻器3中的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)與由變送器輸入的水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)一并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(shí)現(xiàn)與上位機(jī)監(jiān)控終端的通信，由監(jiān)控終端對水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)及變頻器輸出頻率進(jìn)行顯示和監(jiān)控。此外，還可通過控制增氧機(jī)的開啟與閉合，選擇對養(yǎng)殖池水增氧。
【權(quán)利要求】
1.一種用于循環(huán)水養(yǎng)殖的變速流智能水質(zhì)控制系統(tǒng)，其特征在于包括無線通信模塊二(I)、控制器(2)、變頻器(3)、空氣開關(guān)(4)、水質(zhì)參數(shù)傳感器(5)、增氧機(jī)(6)、水泵(7)、無線通信模塊一(8 )、變送器(9 )和監(jiān)控終端(10 ); 水質(zhì)參數(shù)傳感器(5)和增氧機(jī)(6)置于養(yǎng)殖池(11)中,水質(zhì)參數(shù)傳感器(5)的信號(hào)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(hào)輸入端連接，變頻器(3)的信號(hào)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(hào)輸出端通過空氣開關(guān)(4)與水泵(7)相連；無線通信模塊一(8)通過串口與監(jiān)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(jìn)行無線信號(hào)傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于循環(huán)水養(yǎng)殖的變速流智能水質(zhì)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的監(jiān)控終端(10)為電腦或手機(jī)。
【文檔編號(hào)】G08C17/02GK204178201SQ201420632418
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】葉章穎, 韓金厚, 王震, 趙建, 裴洛偉, 阮赟杰 申請人:浙江大學(xué)