一种基于NB-IoT技术的水族鱼缸智能监控保护系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于NB‑IoT技术的水族鱼缸智能监控保护系统包括系统主控模块，所述系统主控模块用于采集鱼缸内的状态信息，并根据所述状态信息通过调节所述鱼缸内的实时状态；系统分控模块，所述系统分控模块用于接收所述系统主控模块的状态信息，判断所述鱼缸内的异常状况，并通过预设的NB‑IoT模块将所述异常状况发送至终端设备进行异常报警；其中，在异常报警后：当所述终端设备返回反馈指令时，根据所述反馈指令处理所述异常状况；当所述终端设备没有反馈指令时，根据所述异常状况通过预设的异常对应策略处理所述异常状况。

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB-IoT技术的水族鱼缸智能监控保护系统
本专利技术涉及智能控制
，特别涉及一种基于NB-IoT技术的水族鱼缸智能监控保护系统。
技术介绍
目前随着经济水平的突飞猛进，人们对工作、生活、居家品味追求愈来愈盛，观赏水族生态鱼缸越来越多的进入了家庭、宾馆、商场、办公室等场所，鱼缸控制系统也有最初的人工操作升级为为现代化智能自动控制。现在市面上的鱼缸自动控制功能包括温度、照明、灯光、过滤等、加氧等。通过单片机来集采鱼缸信息，内置程序或者按钮显示屏来实现自动控制。高级一点的大型鱼缸可通过遥控器通过红外发送于接收实现无接触式控制。但是这些控制系统有致命的弱点就是一旦停电系统停止运行，如果鱼缸内鱼密度比较大可短时间内导致大量鱼死亡，由于断电导致贵重观赏鱼死亡案例比比皆是。尤其是现代社会人们对居家外出旅游，提高生活品质的出更为看中，当家里长时间无人一旦断电会造成严重后果。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于NB-IoT技术的水族鱼缸智能监控保护系统，用以解决鱼缸断电，如果鱼缸内鱼密度比较大可短时间内导致大量鱼死亡的情况。一种基于NB-IoT技术的水族鱼缸智能监控保护系统，其特征在于，包括：系统主控模块，所述系统主控模块用于采集鱼缸内的状态信息，并根据所述状态信息通过调节所述鱼缸内的实时状态；系统分控模块，所述系统分控模块用于接收所述系统主控模块的状态信息，判断所述鱼缸内的异常状况，并通过预设的NB-IoT模块将所述异常状况发送至终端设备进行异常报警；其中，>在异常报警后：当所述终端设备返回反馈指令时，根据所述反馈指令处理所述异常状况；当所述终端设备没有反馈指令时，根据所述异常状况通过预设的异常对应策略处理所述异常状况。作为本专利技术的一种实施例：所述系统主控模块包括第一单片机、温度控制装置、水浸传感器、亮度调节装置、水质检测器、投料装置和控制继电器；所述第一单片机与所述温度传控制装置、控制继电器、水浸传感器、亮度调节装置、水质检测器和投料装置电连接；其中，所述第一单片机用于接收所述状态信息，并生成对应的调节指令；所述状态信息包括：温度信息、水位信息、光照信息、水质信息；所述温度控制装置用于采集所述鱼缸内的温度信息，并根据所述温度信息调节所述鱼缸内的温度；所述水浸传感器用于采集所述鱼缸内的水位信息，并将所述水位信息发送至所述第一单片机，所述第一单片机通过预设水泵调节所述鱼缸内的水量；所述亮度调节装置用于根据所述鱼缸内的明晰度改变，确定所述鱼缸内的亮度信息，并根据所述亮度信息调节所述鱼缸内的亮度；所述水质检测器用于检测所述鱼缸内的水质信息，并将所述水质信息发送至所述第一单片机，所述第一单片机通过预设水泵更换所述鱼缸内的水；其中，所述水质信息包括含氧量信息、杂质信息；所述投料装置用于检测所述鱼缸内的鱼食料量，并根据所述鱼食料量在所述鱼缸内投料。作为本专利技术的一种实施例：所述温度控制装置包括温度传感器和加热棒，所述温度传感器和加热棒均与所述第一单片机电连接；所述温度传感器用于检测所述鱼缸内的温度，其中，所述温度传感器呈对称分布于所述鱼缸内部；所述电热棒均匀排列于所述鱼缸的底部，所述电热棒用于接收所述第一单片机加热控制指令，并根据所述加热控制指令实施加热。作为本专利技术的一种实施例：所述亮度调节装置包括：光敏电阻、A/D转换芯片、光电耦合器和光照灯，所述光电耦合器分别于所述光敏电阻和所述第一单片机电连接，所述光敏电阻通过A/D转换芯片连接所述第一单片机；其中，所述光照灯包括白光灯、采光等、草缸灯其中一种或多种的组合；作为本专利技术的一种实施例：所述投料装置包括投料控制单元和余料检测单元；其中，所述投料装置包括投料箱、投料电机和电机驱动芯片，所述电机驱动芯片根据所述余料检测装置检测的余料信息，驱动所述投料电机进行投料；所述余料检测单元包括设置于所述鱼缸内的图像检测子单元、设置于所述投料箱中的出料检测子单元和余料处理子单元；其中，所述图像检测子单元用于获取所述鱼缸内的实际余料信息；所述出料检测子单元用于根据出料信息，预测所述鱼缸内的预测余料信息；所述余料处理子单元用于根据所述实际余料信息和所述预测余料信息的相差度，判断所述实际余料信息的真实度，并根据所述真实度，输出投料指令。作为本专利技术的一种实施例：所述余料处理子单元判断所述实际余料信息的真实度包括以下步骤：步骤1：所述出料检测子单元获取所述投料箱的出料口的面积S和所述投料电机的转速V，判断总出料量Z:其中，所述Vi表示第i时刻电机的转速；所述i表示时刻，i＝1,2,3……x；步骤2：获取鱼缸内鱼的种类j和每个种类的鱼的消耗量K，确定预测余料信息G：其中，所述n等于种类数；步骤3：根据所述图像检测子单元扫描所述鱼缸，确定所述鱼缸内各类元素的像素坐标(xl,yl,zl)；并根据所述鱼缸内各类元素的像素坐标(xl,yl,zl)，确定所述鱼缸内各类元素的面积集合SM：SM＝(S1,S2,S3……Sm)；其中，所述面积集合SM中任一元素的面积Sm为：其中，所述Sm表示第m个元素的面积；所述Sα表示像素面积；所述b表示所述任一元素占用的像素个数；步骤4：根据所述面积集合SM，确定所述鱼缸内的鱼料面积阈值Sf：其中，所述M为鱼缸内总的元素个数；步骤5：比较所述面积集合SM中任一元素的面积Sm与所述鱼料面积阈值Sf大小，确定所述面积集合SM中的鱼料面积Sa：其中，当Sm＜Sf时，Sm＝Sa；a≥0；步骤6：根据所述鱼料面积Sa，确定所述鱼缸内的实际余料面积F：步骤7：当所述时；表示所述实际余料信息真实度较高。作为本专利技术的一种实施例：所述系统分控模块包括第二单片机、碱性电池、NB-IoT模块、断电检测电路和整流桥，所述第二单片机分别和所述碱性电池、NB-IoT模块、断电检测电路和整流桥电连接；其中，所述整流桥的输入端外接于市电电源，所述整流桥用于将所述外接的交流电源转换为直流电源；所述整流桥的输入端还连接有断电检测电路，所述断电检测电路用于检测所述市电电源是否供电；所述整流桥的输出端通过直流变压器与所述碱性电池电连接；所述整流桥的输出端还与所述主控模块的投料装置和亮度调节装置电连接；所述碱性电池还通过继电器与所述系统主控模块电连接；所述继电器的控制端与所述第二单片机点连接。作为本专利技术的一种实施例：所述断电检测电路包括光电耦合器和交流变压器；所述光电耦合器输入端通过所述交流变压器与所述市电电源电连接；所述光电耦合器输出端的一端连接所述直流变压器的输出端电连接；所述光电耦合器输出端的另一端连接所述第二单片机；其中，当所述断电检测电路向所述第二单片机输出断电信息时，所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NB-IoT技术的水族鱼缸智能监控保护系统，其特征在于，包括：/n系统主控模块，所述系统主控模块用于采集鱼缸内的状态信息，并根据所述状态信息通过调节所述鱼缸内的实时状态；/n系统分控模块，所述系统分控模块用于接收所述系统主控模块的状态信息，判断所述鱼缸内的异常状况，并通过预设的NB-IoT模块将所述异常状况发送至终端设备进行异常报警；其中，/n在异常报警后：/n当所述终端设备返回反馈指令时，根据所述反馈指令处理所述异常状况；/n当所述终端设备没有反馈指令时，根据所述异常状况通过预设的异常对应策略处理所述异常状况。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IoT技术的水族鱼缸智能监控保护系统，其特征在于，包括：
系统主控模块，所述系统主控模块用于采集鱼缸内的状态信息，并根据所述状态信息通过调节所述鱼缸内的实时状态；
系统分控模块，所述系统分控模块用于接收所述系统主控模块的状态信息，判断所述鱼缸内的异常状况，并通过预设的NB-IoT模块将所述异常状况发送至终端设备进行异常报警；其中，
在异常报警后：
当所述终端设备返回反馈指令时，根据所述反馈指令处理所述异常状况；
当所述终端设备没有反馈指令时，根据所述异常状况通过预设的异常对应策略处理所述异常状况。


2.如权利要求1所述的一种基于NB-IoT技术的水族鱼缸智能监控保护系统，其特征在于，所述系统主控模块包括第一单片机、温度控制装置、水浸传感器、亮度调节装置、水质检测器、控制继电器和投料装置；
所述第一单片机与所述温度控制装置、控制继电器、水浸传感器、亮度调节装置、水质检测器和投料装置电连接；其中，
所述第一单片机用于接收所述状态信息，并生成对应的调节指令；
所述状态信息包括：温度信息、水位信息、光照信息、水质信息；
所述温度控制装置用于采集所述鱼缸内的温度信息，并根据所述温度信息调节所述鱼缸内的温度；
所述水浸传感器用于采集所述鱼缸内的水位信息，并将所述水位信息发送至所述第一单片机，所述第一单片机通过预设水泵调节所述鱼缸内的水量；
所述亮度调节装置用于根据所述鱼缸内的明晰度改变，确定所述鱼缸内的亮度信息，并根据所述亮度信息调节所述鱼缸内的亮度；
所述水质检测器用于检测所述鱼缸内的水质信息，并将所述水质信息发送至所述第一单片机，所述第一单片机通过预设水泵更换所述鱼缸内的水；其中，
所述水质信息包括含氧量信息、杂质信息；
所述投料装置用于检测所述鱼缸内的鱼食料量，并根据所述鱼食料量在所述鱼缸内投料。


3.如权利要求2所述的一种基于NB-IoT技术的水族鱼缸智能监控保护系统，其特征在于，所述温度控制装置包括温度传感器和加热棒，所述温度传感器和加热棒均与所述第一单片机电连接；
所述温度传感器用于检测所述鱼缸内的温度；其中，所述温度传感器对称分布于所述鱼缸内部；
所述电热棒均匀排列于所述鱼缸的底部，所述电热棒用于接收所述第一单片机加热控制指令，并根据所述加热控制指令实施加热。


4.如权利要求2所述的一种基于NB-IoT技术的水族鱼缸智能监控保护系统，其特征在于，所述亮度调节装置包括：光敏电阻、A/D转换芯片、光电耦合器和光照灯，所述光电耦合器分别于所述光敏电阻和所述第一单片机电连接，所述光敏电阻通过A/D转换芯片连接所述第一单片机；其中，
所述光照灯包括白光灯、采光灯、草缸灯其中一种或多种的组合。


5.如权利要求2所述的一种基于NB-IoT技术的水族鱼缸智能监控保护系统，其特征在于，所述投料装置包括投料控制单元和余料检测单元；其中，
所述投料控制单元包括投料箱、投料电机和电机驱动芯片，所述电机驱动芯片根据所述余料检测装置检测的余料信息，驱动所述投料电机进行投料；
所述余料检测单元包括设置于所述鱼缸内的图像检测子单元，设置于所述投料箱中的出料检测子单元和余料处理子单元；其中，
所述图像检测子单元用于获取所述鱼缸内的实际余料信息；
所述出料检测子单元用于根据出料信息，预测所述鱼缸内的预测余料信息；
所述余料处理子单元用于根据所述实际余料信息和所述预测余料信息的相差度，判断所述实际余料信息的真实度，并根据所述真实度，输出投料指令。


6.如权利要求5所述的一种基于NB-IoT技术的水族鱼缸智能监控保护系统，其特征在于，所述余料处理子单元判断所述实际余料信息的真实度包括以下步骤：
步骤1：所述出料检测子单元获取所述投料箱的出料口的面积S和所述投料电机的转速V，判断总出料量Z...

【专利技术属性】
技术研发人员：和雄伟，张勇波，马啸天，
申请(专利权)人：太原市高远时代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14