一种含有光强调节的鱼菜共生调节系统技术方案

本发明专利技术提供一种含有光强调节的鱼菜共生调节系统，涉及水产养殖与植物种植技术领域，包括水产池和植物种植区，所述水产池的一侧设置有供水装置，所述水产池的内部设置有换热器、第一光照度传感器、温度传感器和第一水位计，所述植物种植区设置有第二水位计和第二光照度传感器，所述植物种植区的一侧设置有排水阀，所述水产池与植物种植区之间设置有过滤模块，采用在水产池和植物种植区合适的位置中安装补光灯，由用户根据所养水产种类和所种植物种类分别设置适宜的光照强度和时间，并把养殖水产的目标总产值和植物的目标总产值输入到控制主板中，控制主板会根据控制算法智能执行对应的光照控制策略，实现经济效益最大化的目的。的。的。

【技术实现步骤摘要】
一种含有光强调节的鱼菜共生调节系统


[0001]本专利技术涉及水产养殖与植物种植
，具体为一种含有光强调节的鱼菜共生调节系统。

技术介绍

[0002]传统的水产养殖随着鱼类(海鲜)的排泄物积累，水里的氨氮元素含量逐渐增大，水质下降，水的毒性也随之增大，鱼类的存活率随之下降，传统的蔬菜鲜花等，基于植物的生长特点，需要定期灌溉、施放肥料以确保植物的生长质量，水产养殖与蔬菜种植两种传统产业，各自有其难以克服的难题，需要人工定期维护，费时费力。
[0003]根据中国专利号为CN112825807B，一种用于水产养殖的鱼菜共生智能调控系统，包括养鱼机构、收集机构、抽取机构、中间箱、升降机构、储存机构、循环机构及种菜机构；收集机构包括电机、转轴及活动刷，抽取机构包括第一水泵、进料管、废料收集装置、出料管及调节组件，升降机构包括电动推杆、输出杆及顶板，循环机构包括密封箱、第二水泵、进水管及出水管。该系统能有效调控进行水产养殖及蔬菜种植时的鱼类粪便用量的问题，既保证蔬菜的产量、又确保水产养殖时污水的处理，高效、便捷。
[0004]但是，无论是水产还是植物的生长都直接受到光照作用的影响，上述一种用于水产养殖的鱼菜共生智能调控系统以及目前水产养殖与植物种植相结合的系统(后称鱼菜共生系统)在光照需求上都存在如下问题：
[0005](1)光照的基本需求难以满足，水产养殖与植物种植是不同的生产安装需要，有可能安装在室内、密林、山洞等无光照或弱光照环境。
[0006](2)由于水产与植物之间、不同水产之间、不同植物之间对光照长度和强度的需求都不尽相同，如果给水产养殖与植物种植供应相同的光照，未必能利于整个水产养殖与植物种植所有养殖种植使其处于最高效的生长状态，其生长速度、生长质量均会受影响。

技术实现思路

[0007]解决的技术问题
[0008]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种含有光强调节的鱼菜共生调节系统，解决了现有的水产养殖与植物种植系统光照的基本需求难以满足，生长速度、生长质量均会受影响的问题。
[0009]技术方案
[0010]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种含有光强调节的鱼菜共生调节系统，包括水产池和植物种植区，所述水产池的一侧设置有供水装置，所述水产池的内部设置有换热器、第一光照度传感器、温度传感器和第一水位计，所述植物种植区设置有第二水位计和第二光照度传感器，所述植物种植区的一侧设置有排水阀，所述水产池与植物种植区之间设置有过滤模块，所述过滤模块输出端与水产池之间设置有第一通水阀，所述过滤模块输出端与植物种植区之间设置有第二通水阀，所述水产池与植物种植区之间
设置有抽水泵，所述水产池的外侧位于供水装置的一侧设置有供氧机，所述过滤模块与过滤模块的输入端之间设置有抽水泵，所述水产池和植物种植区之间设置有补光灯，且补光灯设置在水产池和植物种植区之间居中处，所述补光灯的外侧设置有控制主板。
[0011]优选的，所述控制主板的操作界面上设置如下参数：
[0012](1)所养水产适宜的光照强度a(单位lx)；
[0013](2)所养水产适宜的光照时间t1(单位小时/天)；
[0014](3)所种植物适宜的光照强度b(单位lx)；
[0015](4)所种植物适宜的光照时间t2(单位小时/天)；
[0016](5)所养水产的目标经济产值M1(单位元)；
[0017](6)所种植物的目标经济产值M2(单位元)；
[0018]控制主板把M1、M2代入以下公式，计算得到水产的经济总值权重k：
[0019][0020]k的含义是水产养殖占经济总值的权重，本例以M1＝10000,M2＝40000举例说明，下同，即k＝0.2，即水产在经济上的权重比较小。
[0021]优选的，所述补光灯的光照时间基于水产与植物的经济总值作为权重，来兼顾两种生态的不同光照需求，计算公式：
[0022][0023]经过上述步骤，软件计算得到每天光照的总时间为：
[0024][0025]优选的，所述水产池的控温算法可以使用控制领域经典的PID控制算法，总公式为：
[0026][0027]其中为控制主板对换热器的输出功率，控制主板每固定的时间间隔n执行一次上述控制公式
①
，计算得到功率并将该功率输出到换热器中，E为目标偏差，即E为用户设置的目标缸中水温T
s
与温度传感器实际检测到的水温T的差值。
[0028]优选的，所述第一通水阀和第二通水阀打开与关闭状态的持续时间t1在水产重量m、水产缸体积V在第一抽水泵的作用下，会把过滤模块的有机物堆积区从预设程度一(如有机物塞满10％空间)堆积到预设程度二(如有机物塞满70％空间)，并拟合成函数关系：
[0029]t1＝f(m,V)
[0030]水产重量m越大，有机物塞满过滤模块所需时间越短，缸体积V越大，有机物塞满过滤模块所需时间越长。
[0031]有益效果
[0032]本专利技术提供了一种含有光强调节的鱼菜共生调节系统，具备以下有益效果：
[0033]本专利技术中将水产养殖与植物种植两套系统合并在一起，水产养殖的水和有机物残
渣经过滤模块处理后，输送到水培栽培系统，直接被植物作为营养吸收利用，向植物种植系统输送水的同时，养鱼系统也补充等量的新鲜水，这样可以确保养鱼系统的水质始终保持健康，种植系统的植物能定期得到合适浓度的养分，在水产养殖与植物种植合适的位置中安装补光灯，由用户根据所养水产种类和所种植物种类分别设置适宜的光照强度和时间，并把养殖水产的目标总产值和植物的目标总产值输入到控制主板中，控制主板会根据控制算法智能执行对应的光照控制策略，实现经济效益最大化的目的。
附图说明
[0034]图1为本专利技术的系统水质调控流程图；
[0035]图2为本专利技术的光照度控制算法流程图；
[0036]图3为本专利技术的补光时间计算流程图；
[0037]图4为本专利技术的水产养殖与植物种植控制流程图。
[0038]其中：1、水产池；2、植物种植区；3、供水装置；4、供氧机；5、换热器；6、排水阀；7、过滤模块；8、第一通水阀；9、第二通水阀；10、补光灯；11、抽水泵；12、温度传感器；13、第一水位计；14、第二水位计；15、第一光照度传感器；16、第二光照度传感器；17、控制主板。
具体实施方式
[0039]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0040]具体实施例一：
[0041]如图1
‑
4所示，一种含有光强调节的鱼菜共生调节系统，包括水产池1和植物种植区2，水产池1的一侧设置有供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有光强调节的鱼菜共生调节系统，包括水产池(1)和植物种植区(2)，其特征在于：所述水产池(1)的一侧设置有供水装置(3)，所述水产池(1)的内部设置有换热器(5)、第一光照度传感器(15)、温度传感器(12)和第一水位计(13)，所述植物种植区(2)设置有第二水位计(14)和第二光照度传感器(16)，所述植物种植区(2)的一侧设置有排水阀(6)，所述水产池(1)与植物种植区(2)之间设置有过滤模块(7)，所述过滤模块(7)输出端与水产池(1)之间设置有第一通水阀(8)，所述过滤模块(7)输出端与植物种植区(2)之间设置有第二通水阀(9)，所述水产池(1)与植物种植区(2)之间设置有抽水泵(11)，所述水产池(1)的外侧位于供水装置(3)的一侧设置有供氧机(4)，所述过滤模块(7)与过滤模块(7)的输入端之间设置有抽水泵(11)，所述水产池(1)和植物种植区(2)之间设置有补光灯(10)，且补光灯(10)设置在水产池(1)和植物种植区(2)之间居中处，所述补光灯(10)的外侧设置有控制主板(17)。2.根据权利要求1所述的一种含有光强调节的鱼菜共生调节系统，其特征在于：所述控制主板(17)的操作界面上设置如下参数：(1)所养水产适宜的光照强度a(单位1x)；(2)所养水产适宜的光照时间t1(单位小时/天)；(3)所种植物适宜的光照强度b(单位1x)；(4)所种植物适宜的光照时间t2(单位小时/天)；(5)所养水产的目标经济产值M1(单位元)；(6)所种植物的目标经济产值M2(单位元)；控制主板(17)...

【专利技术属性】
技术研发人员：高永熹，马焕桥，王萌，马焕楼，赖国强，李泳樾，赖裕凤，
申请(专利权)人：广东海联帮科技有限公司，
类型：发明
国别省市：