一种便于运输的智能鱼箱装置的制作方法

1.本实用新型涉及活鱼运输技术领域，尤其涉及一种便于运输的智能鱼箱装置。


背景技术：

2.随着生活的发展，鱼的消耗量逐年增加。但是，现有的鱼箱在运输过程中，往往无法及时检测到鱼箱中含氧量和水温的变化，从而造成鱼的死亡，给使用者带来巨大损失。
3.为了减少单次运输量及考虑运输成本，鱼箱中鱼的密度往往高出平常的好几倍，鱼在鱼箱中需要消耗大量的氧气，这造成一部分鱼在运送至目的地前会死亡。在运输过程中不可能每时每刻调节适合鱼箱的温度和氧气量，由于鱼类对水里的溶氧量有很高的要求，为提高鱼的存活率，对智能鱼箱控制系统的开发是很有必要的。
4.维持适合鱼类生存的环境是一项非常耗能的工作，因此亟需一种为了保证鱼类在运输和饲养过程中的安全和存活性的便于运输的智能鱼箱装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种便于运输的智能鱼箱装置，完成鱼箱环境参数的自动测量和智能控制，适用于车载、交通运输等养殖场所。
6.本实用新型的目的是这样实现的：
7.一种便于运输的智能鱼箱装置，它包括显示屏、鱼箱、控制盒、传感器组件、水下摄像头、补光装置、增氧装置和电磁阀，所述显示屏设置在驾驶室内，所述鱼箱设置在运输车厢内，所述鱼箱内设有传感器组件、水下摄像头和补光装置，补光装置设置在水下摄像头上，所述传感器组件包括温度传感器、溶氧量传感器和液位传感器；所述增氧装置通过管道与鱼箱内输气棒连通，在增氧装置至输气棒之间的管道上设有电磁阀，所述显示屏与控制盒连接，所述控制盒分别连接传感器组件、水下摄像头、补光装置和电磁阀，显示屏、温度传感器、溶氧量传感器、电磁阀通过网关实现数据统一输入和输出，所述控制盒包含中心控制模块、人机交互按键控制模块和声光告警模块。
8.进一步地，所述水下摄像头和补光装置通过吸盘吸附在鱼箱内壁。
9.进一步地，所述补光装置包含照明灯及亮度检测模块。
10.进一步地，所述温度传感器和溶氧量传感器固定设置在鱼箱的内侧壁。
11.进一步地，所述控制盒设有开关机/待机按钮、气瓶扫描绑定按钮、屏幕切换按钮、供氧补给按钮和补光开关按钮开关按钮。
12.进一步地，所述电磁阀设有2路连接鱼箱，其中1路是常开状态，另外1路是常闭状态，当温度过高 、溶氧量过低或人工判定需要补氧时，需要打开常闭电磁阀，进行氧的补给。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.本实用新型能够完成鱼箱环境参数的自动测量和智能控制，当鱼箱里环境参数超过所设定的上下限时，能够发出声光报警信号，同时启动相应的执行动作，以完成对应环境
参数的改变，且系统设置为自动和手动状态，以适应不同的需求，防止由于运输距离、跨地区等气候变化，溶氧量和温度等突变而造成损失。
15.本实用新型适用于车载、交通运输等养殖场所，具有低功耗工作模式、恒温设计、溶氧量检测，自动/手动补氧等功能，能够实现智能化管理，不仅可以远程监测鱼箱内部情况，而且可以节约人工管理的繁琐，可在人员不在的情况下，根据预设的工作模式自动控制补氧、照明等设备的启动和停止，达到节能效果。
16.本实用新型可实现各路环境检测信号的输入及各路控制信号的输出，通过水下摄像头加上补光装置，对鱼箱内情况进行摄像，网关连接到驾驶舱内的显示屏进行实时显示，一旦鱼箱内鱼的情况不佳，则可以通过显示屏上的按钮，打开另外一路阀门，进行补氧操作。本实用新型的温度及溶氧量传感器采集鱼箱内的温度和溶氧量，并且通过网关传输到驾驶舱显示屏，进行实时显示，根据预置的规则，可以启动/关闭电磁阀，进行补氧/减少氧量操作。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构示意图。
18.图2为本实用新型的系统功能框架示意图。
19.其中：
20.显示屏1、鱼箱2、控制盒3、传感器组件4、水下摄像头5、补光装置6、增氧装置7、电磁阀8。
具体实施方式
21.为更好地理解本实用新型的技术方案，以下将结合相关图示作详细说明。应理解，以下具体实施例并非用以限制本实用新型的技术方案的具体实施态样，其仅为本实用新型技术方案可采用的实施态样。需先说明，本文关于各组件位置关系的表述，如a部件位于b部件上方，其系基于图示中各组件相对位置的表述，并非用以限制各组件的实际位置关系。
22.实施例1：
23.参见图1-图2，图1绘制了一种便于运输的智能鱼箱装置的结构示意图。如图所示，本实用新型的一种便于运输的智能鱼箱装置，它包括显示屏1、鱼箱2、控制盒3、传感器组件4、水下摄像头5、补光装置6、增氧装置7和电磁阀8，所述显示屏1设置在驾驶室内，所述鱼箱2设置在运输车厢内，所述鱼箱2内设有传感器组件4、水下摄像头5和补光装置6，补光装置6设置在水下摄像头5上，所述传感器组件4包括温度传感器、溶氧量传感器和液位传感器；所述增氧装置7通过管道与鱼箱2内输气棒连通，在增氧装置7至输气棒之间的管道上依次设置有电磁阀8、压力表、减压阀和单向阀。
24.所述显示屏1与控制盒3连接，所述控制盒3分别连接传感器组件4、水下摄像头5、补光装置6和电磁阀8，显示屏1、温度传感器、溶氧量传感器、电磁阀8通过网关实现数据统一输入和输出。
25.所述水下摄像头5和补光装置6通过吸盘吸附在鱼箱2内壁；所述补光装置6包含照明灯及亮度检测模块。
26.所述温度传感器和溶氧量传感器固定连接在鱼箱2的内侧壁，所述温度传感器和
溶氧量传感器用探头盒进行保护，避免鱼类碰撞，造成不良影响。
27.所述控制盒3上设有开关机/待机按钮、气瓶扫描绑定按钮、屏幕切换按钮、供氧补给按钮、补光开关按钮等开关按钮
28.显示屏1通过水下摄像头5加上补光装置6，实时监控鱼箱的状态，并控制摄像头5及补光装置6、电磁阀8、温度传感器、溶氧量传感器、液位传感器等装置的运行，维护鱼箱正常运行；温度传感器、溶氧量传感器、液位传感器将采集到的数据参数传递至显示屏1，数据实时显示给驾驶员，驾驶员根据需要通过显示屏1上的按钮控制电磁阀8的开启和关闭。
29.参见图2，上述智能鱼箱装置的控制系统部分包括设置在控制盒3内的控制器，所述控制器设有中心控制模块和人机交互按键控制模块，所述控制器通过电磁阀8、补光装置6、液位传感器、溶氧量传感器、温度传感器、供电模块等连接实现以下多种功能：
30.（1）所述控制器网关连接电磁阀8实现电磁阀控制：所述控制器通过控制电磁阀控制增氧装置，一共有2路电磁阀进行控制，其中1路是常开状态，另外1路是常闭状态，以下3种情况下，需要打开常闭电磁阀，进行氧的补给：（1）温度过高 ；（3）溶氧量过低；（3）人工判定。前两种方式可自动设定条件进行电磁阀的开启，也可人工按下“供氧补给按钮”，电磁阀打开，进行管路补氧，一旦人工或者联动条件满足，则停止电磁阀，关闭这一路管路。
31.（2）所述控制器通过连接补光装置实现补光灯控制：“补光开关按钮”按下，摄像头的补光灯打开，给摄像头进行补光，用于观察鱼箱内的实时情况。
32.（3）控制器的中心控制模块的主要功能是将数字信号进行运算处理，从而发出各种控制信号。
33.（4）控制器的人机交互按键控制模块的主要功能是实现系统各项功能的按键设置以及设置过程中的lcd显示控制，以达到良好的人机交互功能：通过lcd显示参数值；通过键盘设定参数上下限；通过lcd和蜂鸣器产生超限声光报警。
34.（5）所述控制器通过连接液位传感器实现液位采集显示：液位传感器通过有线（rs485）的方式，连线至驾驶舱的集成网关终端，进行最多4路的液位显示，也可以通过无线（lora）方式，将车厢内的液位信息显示至显示屏上。液位的id信息通过按钮进行配对，当网关终端上的按钮按下的30秒内，接收到前面两个液位计信息作为显示的液位计；如果接收到的液位计不是所需要的id，则重新进行按钮按下扫描。
35.（6）所述控制器通过连接溶氧量传感器实现溶氧量采集显示：由于运输密度大，耗氧量大，供氧技术保证充足的溶氧显得尤为重要，鱼箱提供氧气，确保鱼箱中的含氧量能维持鱼的活性。
36.（7）所述控制器通过连接水中温度传感器或温度探头实现水温采集显示：溶氧量和水温的采集通过rs485进行同时采集，使用协议采用modbus rtu的方式进行读取和解析。同时，如果是独立的温度探头，可以通过4-20ma的信号接入控制盒，进行温度显示。
37.（8）所述控制器通过连接水下摄像头实现摄像头显示：摄像头部分的图像显示，通过端子直接接入显示屏，进行鱼箱内图像的显示。支持最多4路摄像头视频接入及分时显示，通过视频分配器，将最多4路的摄像头信号接入，并通过视频输出至荧幕显示，可以通过分配器的选择按钮进行信号切换不同的摄像头信号。视频信号的界面是av界面（cvbs rca界面形式），显示屏显示需要满足该界面形式。
38.（9）所述控制器设有声光告警模块实现声光报警，控制盒需要带声光报警功能，以
下条件满足，需要进行声光报警：液位过低（液位低于15%）；温度过高（温度高于35
°
c）；电量过低；设备断连；系统故障；其他自定义事件。
39.（10）所述控制器通过连接外部温度传感器实现环境温度显示：通过外置的温度传感器，采集显示当前的环境温度。
40.（11）所述控制器连接供电模块实现锂电池及太阳能供电，锂电池能提供24小时的使用时间；同时实现电量显示：在荧幕上显示当前电量信息；同时控制盒预留usb界面，用于给控制盒进行充电或供电使用。
41.（12）所述控制器预留远程上传接口：可实现信息的远程上传云平台，该功能实现的情况下，gps功能同时使能。
42.各路检测信号模块实现鱼箱中各种检测传感器的信号输入，如温度检测、液位高低检测、溶氧量检测，模块完成数据采集功能；传感器用来感应智能鱼箱环境参数的变化，并把非电量的变化为电信号，将模拟信号转化为单片机可以识别的数字信号。
43.工作原理：
44.本实用新型提供了一种新型便于运输的智能鱼箱装置，水下摄像头及补光装置通过吸盘吸附在鱼箱内壁，显示屏、温度传感器及溶氧量传感器、电磁阀等通过网关实现数据统一输入和输出。
45.水下摄像头及补光装置实现近距离拍摄，不容易产生反光，能够很好地监控鱼箱内的动态，获取鱼箱内的视频图像，实现了远程观察，也做到对鱼类健康状况的实时了解，一旦发现问题，及时地进行人为干涉。除了监控、控制功能外，还可及时显示摄像头所捕获的鱼类的画面，实现了远程观赏。
46.鱼箱的内侧壁固定连接温度传感器和溶氧量传感器，温度传感器测量水温，并将信号传送给控制器，再由控制器对比传感器测量温度与设定温度之间的差距，当传感器测量温度高于设定温度时，液氧开始供氧并降温；当传感器测量温度低于或等于设定温度时，液氧停止供氧。
47.智能鱼箱控制系统设有增氧装置，鱼箱固定于运输车上，与鱼箱连通的增氧装置由控制器控制运行，提高了鱼类在运输过程中的成活率，降低了运输成本。增氧装置通过管道与鱼箱内输气棒连通，在增氧装置至输气棒之间的管道上依次设置有电磁阀、压力表、减压阀和单向阀。设定溶氧量范围，溶氧量传感器对水中氧气进行实时监测，当氧气容量低于最低数值时，控制器会控制水箱外侧的电磁阀打开进行补氧，并补氧至最佳氧气容量，当溶氧量高于最高数值时，控制器会控制电磁阀关闭，减少氧量。控制器也可设定增氧间隔时间和增氧时间，当时间间隔到达时，控制器自动控制电磁阀的开启和关闭，提高鱼儿的成活率。鱼箱内的温度传感器和溶氧量传感器把鱼箱内的温度和氧气含量实时向网关传输，并通过网关传输到驾驶舱显示屏，进行实时显示。
48.上述增氧装置中含有液位传感器，能够实时监测气瓶中剩余液氧容量，便于及时更换，避免因液氧不足而导致鱼箱内缺氧。鱼类必须生活在溶氧充足的条件下，在鱼箱中，鱼的密度较大，对水温的要求相对较低。水温较高，鱼的新陈代谢旺盛，产生的二氧化碳多；水温越低，鱼对氧气需求也越少，新陈代谢降低，运输越安全。水温过高或在高温季节运输时，可以通过放置冰块来调节水温，但完全通过冰块降温，不但增加人工成本和时间成本，且运营成本较高。液氧是一种低温液体，液氧气化过程中会释放出大量的冷能，利用冷能及
部分冰块调节水温，不仅能够迅速降温，且能够减少冰块的使用量及减缓冰块的融化速度，还能达到降低能耗和成本的目的。
49.为便于驾驶员或其他陪同人员在驾驶室实时监控，控制器的面板上还设置有显示屏，用于查看实时日期、时间、天气、鱼箱内数据信息等，能够实现远程图像、增氧模式等功能。
50.本实用新型实现智能鱼箱低功耗模式、冷热自动恒温、自动补氧等功能，大大提高自动化控制的能力；人机操作界面采用led\lcd指示显示，可结合水下摄像头实现远程显示，并通过按键实现手动控制；设计上下位机通讯端口，通过rs-485总线实现远程数据采集、显示和控制管理。
51.本实用新型采用一体化、集成化设计，是一套完整且便于实施的智能鱼箱控制系统。能够保证运送的鱼类的存活性。通过设备显示屏远程操作，可以实现一键管理鱼箱，智能化的控制系统避免了车载情况下无法及时养护鱼箱，也释放了大量管理的精力。
52.本实用新型的系统运行稳定、操作简单、具有低功耗工作模式；同时该系统结构简单、安装、调试、维护方便、成本低廉，易于规模化生产，可广泛用于水族养殖业，尤其是交通运输等安装智能鱼箱的场所。
53.以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。