一种基于智能控制的新型黄颡鱼运输方法技术

本发明专利技术公开了一种基于智能控制的新型黄颡鱼运输方法，使用麻醉剂将黄颡鱼麻醉后放入活鱼箱内，箱体内部包括水体以及漂浮于水体表面的船体，船体内部设有核心控制部件，其连接有设于水体内部的溶氧、pH和温度传感器，以及设于水体外部的震动、噪声和空气质量传感器，用于实时捕捉箱内环境信息；水体内部还设有温控设备，船体上设有负离子空气净化装置；此外，还包括终端设备，用于接收和处理传感器信号以及控制船体移动，最终通过人工神经网络建模对黄颡鱼运输水质进行评价，实现黄颡鱼运输过程中的水质精准调控。本发明专利技术方法独特且实用，信息采集可靠而全面，从而保证了黄颡鱼的长途运输安全。

A new type of pelteobagrusfulvidraco transport method based on intelligent control

The invention discloses a novel pelteobagrusfulvidraco transportation method based on intelligent control, the use of anesthetics will pelteobagrusfulvidraco after anesthesia in the fish box, the inside of the box including water and floating on the surface of the water inside the hull, the hull core control unit, which is connected with a dissolved oxygen, pH and temperature sensor is arranged inside the water, and the water in the external vibration, noise and air quality sensors for real-time capture the environmental information; the water temperature control device is also arranged inside the hull, is provided with a negative ion air purification device; in addition, also includes a terminal device for receiving and processing the sensor signals and control of ship movement, finally through the artificial neural network modeling of pelteobagrusfulvidraco transport quality assessment, to achieve water quality of yellow catfish in the process of transportation and precise regulation. The method of the invention is unique and practical, reliable and comprehensive information collection, so as to ensure the safety of long-distance transport of yellow catfish.

【技术实现步骤摘要】
一种基于智能控制的新型黄颡鱼运输方法
本专利技术涉及一种基于智能控制的新型黄颡鱼运输方法，属于黄颡鱼运输

技术介绍
黄颡鱼(Pseudobagrusfulvidraco)，俗称昂刺鱼、黄鸭叫等，属鲶形目，鲿科，黄颡鱼属，由于该鱼没有肌间刺，蛋白含量较高而成为我国的主要小型经济鱼类。目前我国黄颡鱼年产量已突破40万吨，市场上需求黄颡鱼苗量超过60亿尾以上，但是黄颡鱼的产地主要集中在长江和珠江等流域，我国西北地区的黄颡鱼产量很少，因此需要一种适合长途运输黄颡鱼的方式来扩大黄颡鱼的消费市场。黄颡鱼胸鳍和背鳍有带锯齿的硬刺，如何保证其运输安全，是一项急需解决的问题。麻醉处理方法普遍用于黄颡鱼运输(常用MS-222作为麻醉剂)，但该方法有如下缺陷：MS-222溶液呈酸性，会增加运输水中某些金属元素和有机污染物的毒性；麻醉初期，MS-222对黄颡鱼具有刺激作用，会引发粪便排出；麻醉剂的刺激可导致处于亚健康的黄颡鱼死亡，死鱼不仅会污染水质，也会消耗水体溶解氧，若缺乏对水体溶氧，pH等水质指标的监测，没有及时调整水环境的调控策略，将会导致更多的活鱼死亡；传统麻醉运输方法，设有增氧、温控设备以控制麻醉剂的作用条件，但因其工作在水体表面，湿度过大常导致设备故障，若缺乏监测设备，将不能保证麻醉剂的作用条件；空气中的污染物溶于水中会污染水质，甚至可能对麻醉剂产生影响。另外，剧烈震动可能导致黄颡鱼相互刺伤。传统黄颡鱼麻醉运输的水质评价方法往往通过线性函数模型或者单因素的方法来进行，人为主观臆断的因素较大，不能全面评价水质情况，不能及时做出决策分析。运输中的水质问题与酸碱度(pH)、溶解氧(DO)、氨氮(TAN)有紧密联系。运输中，水体DO值低于其窒息点，鱼类会缺氧致死。pH值达10以上或4以下时，会损坏呼吸器官的表皮细胞进而影响鱼的呼吸。非离子氨进入鱼体后，对酶水解反应和膜稳定性产生明显影响，表现出呼吸困难，昏迷、甚至致死等现象。远程监控设备通常在家电、通讯、金融、自动化和其他领域的产品应用上较丰富，且出现了集成GPS、GIS、GPRS等技术的农资运输过程的监控管理设备，但上述设备价格昂贵且在数据传输时需要耗费大量数据流量，产生大量费用，不适合大范围推广。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述技术问题，本专利技术提供了一种基于智能控制的黄颡鱼运输系统，创新性地将智能控制技术，数值模拟方法运用到传统的黄颡鱼麻醉运输中，旨在解决传统黄颡鱼麻醉运输方法无法精准实现水环境监测与调控的难题。技术方案：本专利技术公开了一种基于智能控制的新型黄颡鱼运输方法，使用麻醉剂将黄颡鱼麻醉后放入活鱼箱内，箱体内部包括水体以及漂浮于水体表面的船体，船体内部设有核心控制部件，其连接有设于水体内部的溶氧、pH和温度传感器，以及设于水体外部的震动、噪声和空气质量传感器，用于实时捕捉箱内环境信息；水体内还设有温控设备，船体上设有负离子空气净化装置；此外，还包括终端设备，用于接收和处理传感器信号以及控制船体移动，最终通过人工神经网络建模对黄颡鱼运输水质进行评价，实现黄颡鱼运输过程中的水质精准调控。所述麻醉剂为浓度80～90mg/L的MS-222麻醉剂。所述负离子空气净化装置包括负离子发生器与负离子发射器，为避免负离子对系统产生静电干扰，用防静电屏蔽袋将负离子发生器与负离子发射器隔离开，负离子发射器向活鱼箱内不间断发射负离子，用于净化活鱼箱内的空气。所述震动和噪声传感器，能够监测活鱼箱内的强烈震动与噪声以提醒驾驶员减速慢行。所述人工神经网络为三层BP神经网络。所述活鱼箱内壁还设有海绵垫，船体的船身被防静电屏蔽袋包裹，船体底部设有直流电机。所述核心控制部件内部还设置有无线通信模块，用于与终端设备接收和发送信号。具体的技术方案如下：1、将停食2～3天的活体黄颡鱼放入浓度为80～90mg/L的MS-222进行麻醉；将麻醉后的黄颡鱼，放入内壁设有弹性海绵防撞装置的活鱼箱内，黄颡鱼的运输密度为28～29g/L，在活鱼箱内设置净化水质的过滤器；运输车上的充氧机不间断的为活鱼箱内充氧，活鱼箱内设有溶氧、pH和温度传感器，可以实时监测活鱼箱内的溶氧、pH、温度的变化情况，并将水质参数实时传递到驾驶仓内的终端屏幕，并将活鱼箱温度控制在20～22℃；活鱼箱内设有震动、噪声传感器，驾驶室内的监控设备可以实时捕捉活鱼箱内的环境信号，活鱼箱内的强烈震动与噪声信号传递到终端设备上可实时提醒驾驶员减速慢行；活鱼箱内设有空气质量传感器，监控设备可以实时捕捉活鱼箱内的空气质量情况；活鱼箱内有负离子空气净化装置，可持续净化空气。2.人工神经网络建模，实现精准水质管理，其步骤是：(1)在实际运输前选取若干条活体黄颡鱼，在一定大小的容器内，加入适量麻醉剂，置于振动台上，采集溶氧、pH和氨氮值。人工神经网络建模时涉及到的运输时间、温度、密度、规格、水源、麻醉剂浓度与实际运输一致。(2)将采集到的数据通过Matlab软件建立人工神经网络模型，通过不断训练确定隐含层神经元个数及训练函数，直到网络达到期望误差为止。(3)在实际运输时，在网络输出超过Ⅲ类水质等级的时间段加入水质净化剂来调控水质。负离子空气净化器是近年来发展起来的广泛用于家庭室内空气净化的装置。在医学界，负离子被确认是具有杀灭病菌及净化空气的有效手段。其机理主要在于负离子与细菌结合后，使细菌产生结构的改变或能量的转移，导致细菌死亡。目前，传统运输方法只考虑水质对黄颡鱼的影响，并未考虑空气对黄颡鱼运输时的间接影响，空气净化装置在黄颡鱼运输中尚未得到推广使用。人工神经网络(ArtificialNeuralNetwork,ANN)通过模拟生物神经网络中信号的输入、传递、激活、依照大量人工神经元相互连接，不断调整神经元之间的权值来计算，具有较强的非线性切分能力。基于以上的优点，人工神经网络在过去常用于环境指标预测和评价。但将人工神经网络用于黄颡鱼运输水质评价的研究尚未见报道。技术效果：相对于现有技术，本专利技术方法具有以下优势：1.信息全面，包含运输过程中的水质数据(氨氮含量、溶氧、温度)，同时监测驾驶室内的噪声、震动、空气质量情况，实时监测水体污染、设备损坏、不良路况、麻醉剂副作用导致的不良影响，单一的黄颡鱼麻醉运输方法，极有可能因为在麻醉运输时缺乏监测，没有及时采取措施而造成活鱼大量死亡。2.采用端到端的无线射频模块，无需产生网络数据流量，适合大范围推广。3.在一定密度、温度下，确定了用于黄颡鱼运输的最适MS-222浓度，使麻醉剂在不伤害鱼体的同时获得最大的存活率。4.实现空气质量的检测，当空气质量较差时，系统运行活鱼箱内的负离子空气净化器，可净化空气，防止对水质的进一步污染，突破了传统运输方法在空气污染调控上的不足。5.通过BP人工神经网络对黄颡鱼运输水质进行评价，突破了黄颡鱼运输过程中的水质精准调控难题。6.监测系统可由移动终端操控，自由移动，无需架设多个传感器实现多点测量。附图说明图1：本专利技术所涉及的监测与控制设备的立体结构示意图，其中包括海绵垫1、温度传感器2、pH传感器3、溶氧传感器4、防静电屏蔽袋5、STC15单片机6、负离子发射器7、震动传感器8、噪声传感器9、空气质量传感器10、终端设备11、直流电机12、温控设备13、负离子发生器14本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于智能控制的新型黄颡鱼运输方法，其特征在于，使用麻醉剂将黄颡鱼麻醉后放入活鱼箱内，箱体内部包括水体以及漂浮于水体表面的船体，船体内部设有核心控制部件，其连接有设于水体内部的溶氧、pH和温度传感器，以及设于水体外部的震动、噪声和空气质量传感器，用于实时捕捉箱内环境信息；水体内部设有温控设备，船体上设有负离子空气净化装置；此外，还包括终端设备，用于接收和处理传感器信号以及控制船体移动，最终通过人工神经网络建模对黄颡鱼运输水质进行评价，实现黄颡鱼运输过程中的水质精准调控。

【技术特征摘要】
1.一种基于智能控制的新型黄颡鱼运输方法，其特征在于，使用麻醉剂将黄颡鱼麻醉后放入活鱼箱内，箱体内部包括水体以及漂浮于水体表面的船体，船体内部设有核心控制部件，其连接有设于水体内部的溶氧、pH和温度传感器，以及设于水体外部的震动、噪声和空气质量传感器，用于实时捕捉箱内环境信息；水体内部设有温控设备，船体上设有负离子空气净化装置；此外，还包括终端设备，用于接收和处理传感器信号以及控制船体移动，最终通过人工神经网络建模对黄颡鱼运输水质进行评价，实现黄颡鱼运输过程中的水质精准调控。2.根据权利要求1所述的基于智能控制的新型黄颡鱼运输方法，其特征在于，所述麻醉剂为浓度80～90mg/L的MS-222麻醉剂。3.根据权利要求1所述的基于智能控制的新型黄颡鱼运输方法，其特征在于，所述负离子空气净化装置包括负离子发生器与负离子发射器，为...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹绍武，谢万里，王涛，张佳佳，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32