本发明专利技术属于水产养殖设备技术领域，涉及一种深远海钢结构网箱智能投饵控制系统和控制方法，该方法包括安装设备、收集数据、开启投饵、修正投饵量、实时监测和停止投饵；通过鱼特性监控模块监控鱼的运动特性、鱼的颜色及纹理、运动姿态、觅食时发出声音，同时监控网箱内鱼的数量及死鱼情况，保证投喂的准确性；在投饵过程中，实时监测网箱内鱼的觅食情况和残饵量对投饵量进行修正，保证了饵料投喂的准确性和利用率，降低了养殖成本，适于大规模推广使用，市场前景广阔。市场前景广阔。市场前景广阔。
【技术实现步骤摘要】
一种深远海钢结构网箱智能投饵控制系统和控制方法
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[0001]本专利技术属于水产养殖设备
，涉及一种深远海钢结构网箱智能投饵控制系统和控制方法，利用计算机技术和传感器技术实现实时对饵量进行调控，保证投喂饵料的准确性，降低残饵量，节约饵料。
技术介绍
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[0002]河流、湖泊的养殖网箱以及沿海的PE网箱，大部采用人工投饵或机械投饵，小部分采用自动投饵装置。所谓自动投饵装置即定时投饵，根本达不到智能投饵。深远海钢结构网箱是海上大型养殖设施，是近几年发展起来的，在饵料的投喂方面基本采取的是机械式定时投喂。由于深远海钢结构网箱养殖水体特别大，有的达到几十万方养殖水体，养殖的鱼量特别多，养殖量多达几百万尾鱼。要养殖如此大量的鱼，饵料在养殖成本中占很大的比例。如何将饵料成本控制到最低，既减少饲料浪费，节省成本，同时又能降低残饵污染导致局部水域环境恶化的可能性。
[0003]养殖过程中，投饵量过低，养殖鱼类摄食不足，养殖对象的生长速度慢，养殖周期长。投饵量过多，则造成残饵量过大，造成饵料浪费。投饵过多抑或不足，都将导致养殖效益的非最大化。另一方面，鱼类的生长除饵料影响外还与鱼自身特性、海洋环境、海洋气象等因素有关。投饵量是影响养殖鱼类生长的重要因素，这其中投喂包括投喂时间、投喂率、投喂频率和投喂方法等。
[0004]现有的深远海网箱的饵料投喂方式仅机械投喂，渔业养殖效率低、成本高，现急需研发一种智能的投饵控制系统和控制方法，对饵料量进行实时调控，降低养殖成本。
技术实现思路
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[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的缺点，提供一种深远海钢结构网箱智能投饵控制系统和控制方法，利用计算机技术和传感器技术实现实时对饵量进行调控，保证投喂饵料的准确性，降低残饵量，节约饵料。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供一种深远海钢结构网箱智能投饵控制方法，具体步骤如下：
[0007](1)安装设备：在网箱的水下部分安装海洋水质监控模块、鱼特性监控模块和饵料监控模块，在网箱的水上部分安装海洋气相模块和投饵设备监控模块；
[0008](2)收集数据：通过海洋水质监控模块监测海水参数数据，并通过交换机5发送给第一中央处理器；通过鱼特性监控模块监测网箱内鱼的尺寸、运动特性、鱼的颜色及纹理、运动姿态、觅食时发出声音、鱼的数量和死鱼的数量，并通过交换机反馈给第一中央处理器；通过海洋气象模块监测海洋风向及风速和海雾，并通过交换机发送给第一中央处理器；
[0009](3)开启投饵：第一中央处理器根据收集的数据信息和基础资料计算投饵量，需要投饵时，第一中央处理器向交换机发出开启投饵指令，交换机再发送给投饵设备监控模块，投饵设备监控模块控制饵料投喂设备进行投饵；
[0010](4)修正投饵量：在投饵过程中，通过鱼特性监控模块监控网箱内鱼的尺寸、状态及吃饵时状态、数量，通过饵料监控模块监控水下饵料布料器的动作、布料器周围正在觅食的鱼的数量以及网箱底部残饵的量，并通过交换机反馈给第一中央处理器，第一中央处理器根据鱼的觅食情况及残饵量修正投放饵料的量；
[0011](5)实时监测：通过水下摄像头实时监控网箱内鱼的进食情况、死鱼数量及网衣破损情况；
[0012](6)停止投饵：当饵料监控模块中残饵传感器监测到网箱底部单位面积内的残饵量达到一定的数值时，残饵传感器通过交换机将测量参数反馈给第一中央处理器，然后第一中央处理器通过收到的测量参数判断是否停止投饵，若判断结果为停止投饵，则第一中央处理器向交换机发出停止投饵指令，交换机再发送给投饵设备监控模块，投饵设备监控模块控制饵料投喂设备停止投饵。
[0013]进一步地，鱼特性监控模块包括水下摄像头、水下照明设备、水声探测仪和红外探测仪；饵料监控模块包括投饵传感器、残饵传感器和饵料口摄像头，投饵传感器安装在布料器上，残饵传感器分布在网箱底部四周和中间位置。
[0014]进一步地，海水参数数据包括海水上部温度、海水下部温度、海水溶氧、海水PH值、光照强度、海水流速、海水盐度和网箱四角吃水程度。
[0015]本专利技术还提供一种深远海钢结构网箱智能投饵控制系统，包括水下监控部分和水上监控部分，水下监控部分设于网箱下部，包括海洋水质监控模块、鱼特性监控模块和饵料监控模块；水上监控部分设于网箱上部，包括投饵设备监控模块、海洋气象模块、交换机、第一中央处理器；所述交换机分别与投饵设备监控模块、海洋气象模块、海洋水质监控模块、鱼特性监控模块、饵料监控模块和第一中央处理器通过串口通信连接；所述第一中央处理器用于接收海洋水质监控模块、鱼特性监控模块、饵料监控模块、投饵设备监控模块和海洋气象模块发送的监控数据，并通过基础资料计算养殖对象的饵料需求量，然后根据实时监测的数据对投饵量进行修正，以及判断是否开启或停止投饵。
[0016]进一步地，所述海洋水质监控模块主要通过水质传感器监测海水中的溶氧、海水上部和下部的温度、海水PH值、光照强度、海水流速、海水盐度以及网箱的四角吃水。
[0017]进一步地，所述鱼特性监控模块是利用水下照明设备、水下摄像头、水声探测仪和红外传感器监控网箱内鱼的尺寸、运动特性、鱼的颜色及纹理、运动姿态、觅食时发出声音；同时监控网箱内死鱼数量，并将数据通过交换机发送给第一中央处理器，依据以往统计及实验数据，计算养殖对象饲料需求量；其中水下摄像头包括中间摄像头和底层摄像头，分别设置在钢结构网箱的中间和底层位置。
[0018]进一步地，所述饵料监控模块包括投饵传感器、残饵传感器和饵料口摄像头，投饵传感器安装在布料器上，残饵传感器分布在网箱底部四周和中间位置，饵料口摄像头安装在布料器上；饵料监控模块用于监控水下饵料布料器的动作、布料器周围正在觅食的鱼的数量、饵料从饵料布料器投放网箱后，饵料在网箱设定区域的投放面积、均匀程度以及饵料在网箱中运动降落参数、在网箱底部残饵的数量；饵料监控模块将监控数据反馈给第一中央处理器，第一中央处理器根据鱼的觅食情况和残饵量数据修正投放饵料的量。
[0019]进一步地，所述投饵设备监控模块用于监控投饵设备的运行，主要包括饵料舱内的液位传感器，用于监控饵料舱内的饵料量；还包括混料器内的高位传感器，用于监控混料
器内的高位；还包括水泵的开关传感器和压力传感器，用于监控水泵的运转和压力；还包括供料器内的开关传感器和转速传感器，用于监控供料器的运转和转速；还包括饵料输送器内的压力传感器和流速传感器，用于监控饵料的输送情况；还包括饵料分配器内的压力传感器，用于监控分配器的出口压力；还包括1#吸口水深传感器和2#吸口水深传感器，用于监控网箱上的 1#取水口和2#取水口的水深。
[0020]进一步地，所述投喂设备包括饵料舱、供料器、混料器、输送器、分配器、饵料布料器、海水泵、1#取水口和2#取水口，饵料舱、供料器、混料器、输送器、分配器和布料器依次通过管路进行连接；饵料舱用于盛装饵料；供料器用于根据指令进行量取饵料置入混料器；海水泵与混料器相连接，用于将海水泵入混料器；1#取水口和2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种深远海钢结构网箱智能投饵控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)安装设备：在网箱的水下部分安装海洋水质监控模块、鱼特性监控模块和饵料监控模块，在网箱的水上部分安装海洋气相模块和投饵设备监控模块；(2)收集数据：通过海洋水质监控模块监测海水参数数据，并通过交换机5发送给第一中央处理器；通过鱼特性监控模块监测网箱内鱼的尺寸、运动特性、鱼的颜色及纹理、运动姿态、觅食时发出声音、鱼的数量和死鱼的数量，并通过交换机反馈给第一中央处理器；通过海洋气象模块监测海洋风向及风速和海雾，并通过交换机发送给第一中央处理器；(3)开启投饵：第一中央处理器根据收集的数据信息和基础资料计算投饵量，需要投饵时，第一中央处理器向交换机发出开启投饵指令，交换机再发送给投饵设备监控模块，投饵设备监控模块控制饵料投喂设备进行投饵；(4)修正投饵量：在投饵过程中，通过鱼特性监控模块监控网箱内鱼的尺寸、状态及吃饵时状态、数量，通过饵料监控模块监控水下饵料布料器的动作、布料器周围正在觅食的鱼的数量以及网箱底部残饵的量，并通过交换机反馈给第一中央处理器，第一中央处理器根据鱼的觅食情况及残饵量修正投放饵料的量；(5)实时监测：通过水下摄像头实时监控网箱内鱼的进食情况、死鱼数量及网衣破损情况；(6)停止投饵：当饵料监控模块中残饵传感器监测到网箱底部单位面积内的残饵量达到一定的数值时，残饵传感器通过交换机将测量参数反馈给第一中央处理器，然后第一中央处理器通过收到的测量参数判断是否停止投饵，若判断结果为停止投饵，则第一中央处理器向交换机发出停止投饵指令，交换机再发送给投饵设备监控模块，投饵设备监控模块控制饵料投喂设备停止投饵。2.根据权利要求1所述的深远海钢结构网箱智能投饵控制方法，其特征在于，鱼特性监控模块包括水下摄像头、水下照明设备、水声探测仪和红外探测仪；饵料监控模块包括投饵传感器、残饵传感器和饵料口摄像头，投饵传感器安装在布料器上，残饵传感器分布在网箱底部四周和中间位置。3.根据权利要求1所述的深远海钢结构网箱智能投饵控制方法，其特征在于，海水参数数据包括海水上部温度、海水下部温度、海水溶氧、海水PH值、光照强度、海水流速、海水盐度和网箱四角吃水程度。4.一种深远海钢结构网箱智能投饵控制系统，其特征在于，该系统包括水下监控部分和水上监控部分，水下监控部分设于网箱下部，包括海洋水质监控模块、鱼特性监控模块和饵料监控模块；水上监控部分设于网箱上部，包括投饵设备监控模块、海洋气象模块、交换机、第一中央处理器；所述交换机分别与投饵设备监控模块、海洋气象模块、海洋水质监控模块、鱼特性监控模块、饵料监控模块和第一中央处理器通过串口通信连接；所述第一中央处理器用于接收海洋水质监控模块、鱼特性监控模块、饵料监控模块、投饵设备监控模块和海洋气象模块发送的监控数据，并通过基础资料计算养殖对象的饵料需求量，然后根据实时监测的数据对投饵量进行修正，以及判断是否开启或停止投饵。5.根据权利要求4所述的深远海钢结构网箱智能投饵控制系统，其特征在于，所述海洋水质监控模块主要通过水质传感器监测海水...
【专利技术属性】
技术研发人员：于洋，于金鹏，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：
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