一种养殖塘智能无人养殖系统的制作方法

1.本实用新型涉及水产养殖技术领域，尤其涉及一种养殖塘智能无人养殖系统。


背景技术：

2.水产养殖行业是农业中具有较强优势和发展潜力的产业，2019年中国水产养殖总产值达到12572.4亿元，占农业总产值的19％。随着生活水平和质量的提升，鱼蛋白消耗量逐年递增。由于自然灾害、养殖技术落后、鱼种基因退化、养殖周期长等原因，导致了农户在养殖过程中，无法得到水体和养殖水产品的具体情况，养殖风险较大。
3.目前，我国的水产养殖业还是以粗放型的传统养殖模式为主，其特点是自动化程度不高，主要靠人工进行水质监测及实行投料操作，并且养殖塘内的水产品生长情况无法预料。传统的养殖模式给管理带来了极大的困难，也对饲料的投放和仪器设备的使用造成了极大的浪费，这与发达国家相比，投入与产出比有很大的差距，使得我国的水产品养殖的利润在国际竞争中失去优势。
4.采用智慧农业手段进行精细养殖代替传统的粗放型养殖，尤其是无人养殖模式，将是未来水产养殖业的重要发展方向。因此，有必要提供一种养殖塘智能无人养殖系统及方法，实现养殖塘的智能化养殖，解放劳动力，降低资源的浪费率，提高养殖业的自动化程度，提高市场竞争力。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种养殖塘智能无人养殖系统，可实现智能无人养殖，减少人力劳动，达到智能化养殖的目的。
6.具体技术方案如下：
7.一种养殖塘智能无人养殖系统，包括鱼群声呐探测器、水质传感器、物联网控制设备以及增氧装置和投料装置；所述鱼群声呐探测器放置于养殖塘水下，与物联网控制设备连接；所述水质传感器安装于养殖塘的水下内壁上，与物联网控制设备连接；所述物联网控制设备包括相连接的数据处理器和设备控制器；所述数据处理器接收鱼群声呐探测器和水质传感器传输出的数据，并向设备控制器发送指令；所述设备控制器分别与数据处理器、增氧装置和投料装置连接，设备控制器接收数据处理器发送的指令，根据指令分别控制增氧装置和投料装置的开闭和排放量。
8.本发明的创新之处在于：通过物联网控制设备将鱼群声呐探测器和水质传感器与增氧装置和投料装置串联起来，利用获取的鱼群数量数据和水质数据，来控制增氧装置和投料装置的开闭以及投放量，实现智能无人养殖，减少渔民的人力劳动。
9.所述声呐采集筒的两端密封，一端为采集端，另一端为连接端，连接端通过线路与数据处理器连接；所述声呐采集筒的内部设有集成探头，集成探头位于所述采集端，并通过线路与连接端电信号连接；所述集成探头由若干个呈矩形阵列排布的声呐探头集合而成。
10.进一步地，所述壳体为仿生鱼体；壳体外壁上装有仿生尾翼；所述壳体由上壳体和
下壳体盖合而成；下壳体的内部设有供声呐采集筒嵌入的凹槽。
11.进一步地，所述壳体内还装有led照明灯；位于声呐采集筒两侧的下壳体内壁上设有供led照明灯嵌入的卡槽；所述壳体上还装有分别提供横向动力和纵向动力的若干动力推进器。
12.进一步地，所述声呐采集筒的采集端嵌有高清摄像头；所述连接端设有电接头，声呐采集筒的外壁上还设有与电接头连接的有缆数据传输线。
13.进一步地，所述水质传感器包括溶氧监测传感器、氨氮监测传感器、ph值监测传感器、水温监测传感器以及水深检测传感器。
14.进一步地，所述数据处理器为树莓派；所述设备控制器为plc控制器。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
16.本实用新型通过物联网控制设备将鱼群声呐探测器和水质传感器与增氧装置和投料装置串联起来，利用获取的鱼群数量数据和水质数据，来控制增氧装置和投料装置的开闭以及投放量，实现智能无人养殖，减少渔民的人力劳动，达到信息化养殖的目的。
附图说明
17.图1为本实用新型养殖塘智能无人养殖系统的结构示意图。
18.图2为图1中鱼群声呐探测器的外部结构示意图。
19.图3为图1中鱼群声呐探测器去掉上壳体后的俯视结构示意图。
20.图4为图1中鱼群声呐探测器下壳体的俯视结构示意图。
21.图5为图1中鱼群声呐探测器中a处带支撑杆的集成探头的结构示意图。
具体实施方式
22.下面结合具体实施例对本实用新型作进一步描述，以下列举的仅是本实用新型的具体实施例，但本实用新型的保护范围不仅限于此。
23.实施例1
24.如图1所示，本实用新型提供了一种养殖塘智能无人养殖系统，该系统主要包括：鱼群声呐探测器100，水质传感器200，物联网控制设备300，客户端400，增氧装置500，投料装置600以及养殖塘。
25.其中，鱼群声呐探测器100在养殖塘的水下采集鱼群数量信息，通过设置鱼群声呐探测器100在养殖塘内所处的高度可以采集到养殖塘内不同高度位置处的鱼群数量信息。鱼群数量信息可以是鱼群的种类、数量等。
26.如图2～5所示，鱼群声呐探测器100主要由壳体101和设于壳体内部的声呐采集筒102构成。壳体101为仿生鱼体，壳体101的外壁上装有仿生尾翼103，可减小水下采集装置在水中运行时所受阻力。壳体101由上壳体104和下壳体105盖合而成，并通过螺栓进行固定，有利于内部声呐采集筒的调整和更换；下壳体105的内部设有供声呐采集筒102嵌入的凹槽106，以便声呐采集筒102的放置，为了防止声呐采集筒102移动，可通过螺栓将声呐采集筒102固定于下壳体105上。壳体101内还装有led照明灯107，led照明灯107设于声呐采集筒102两侧，为了便于led照明灯107的安装，下壳体105内壁上设有供led照明灯107嵌入的卡槽108。另外，壳体101上还装有分别提供横向动力和纵向动力的若干动力推进器118。壳体
上共安装有5个动力推进器，其中两个安装于壳体前端，提供纵向动力；另外两个安装于壳体后端的仿生尾翼103两侧，用于提供横向动力；最后一个位于仿生尾翼103的后方，同样提供纵向动力。
27.声呐采集筒102的两端密封，一端为采集端109，另一端为连接端110，连接端110通过有缆数据传输线112与物联网控制设备300连接；声呐采集筒102的采集端109嵌有高清摄像头111；连接端110设有电接头117，有缆数据传输线112通过电接头117与声呐采集筒102内部的部件连接。声呐采集筒102的内部设有集成探头113，集成探头113位于采集端109，并通过导线与连接端110的电接头117连接。集成探头113由若干个呈矩形阵列排布的声呐探头114集合而成，可直接通过螺栓(螺栓孔120)直接固定于与内壁上，也可通过支撑杆115固定于声呐采集筒102的内壁上，支撑杆115通过螺栓固定于声呐采集筒102的内壁上。
28.如图1所示，水质传感器200安装于养殖塘的水下内壁上，用于采集养殖塘内水体的水质数据，主要包括溶氧监测传感器201、氨氮监测传感器202、ph值监测传感器203、水温监测传感器204以及水深检测传感器205，分别用于获取养殖塘内水体的溶氧量、氨氮浓度、ph值、水体温度和鱼塘深度的数据。物联网控制设备300由相连接的数据处理器301和设备控制器302构成；数据处理器301获取鱼群声呐探测器和水质传感器输出的数据信息，直接向设备控制器发送指令；设备控制器302分别与增氧装置和投料装置连接，接收数据处理器发送的指令，根据指令分别控制增氧装置和投料装置的开闭和排放量。数据处理器301采用树莓派(型号4b)进行数据处理，树莓派接收鱼群声呐探测器以及水质传感器收集的数据，数据直接存储在树莓派sd卡中，树莓派对采集到的数据进行现有的常规数据标准化处理，并将需要结果信号发送至客户端生成可视化界面；所述设备控制器为plc控制器，鱼群声呐探测器与树莓派通过串口通信，直接通过树莓派的tx、rx引脚进行传输信号。客户端400与物联网控制设备中的数据处理器301和设备控制器302交互连接。客户端可以是计算机、手机移动端等，主要包含了显示端、输入端和控制端；其中，显示端获取数据处理器处理后的数据信息，在显示端显示鱼群数量、水质数据；并预设水质阈值，进行水质超标预警；输入端用于输入饲料投喂量，鱼群的基本信息(鱼的种类、特征等)；控制端分别与控制增氧装置和投料装置连接，用于控制增氧装置和投料装置的开闭和排放量。