[發明專利]用于循環水養殖的變速流智能水質控制系統

無效

• 申請號: 201410589809.2
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN104317241A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 葉章穎;王震;韓金厚;趙建;裴洛偉;阮赟杰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 韓介梅

技術領域

本發明涉及一種用于循環水養殖的水質控制系統，尤其涉及一種用于循環水養殖的變速流智能水質控制系統。

背景技術

循環水養殖系統，它集現代工程、機電、生物、環保及飼料科學等多學科于一體，是當今世界養殖產業發展的必然趨勢，在發達國家早已興起，發展進展很快，循環水養殖系統主要由養殖池、濾床、集水池和循環水控制系統構成。目前在歐洲進行的有關涉及循環水養殖的研究內容包括：精準投喂的喂飼系統、在高密度養殖條件下魚類的游泳和攝食行為、通過飼料配方的改善以減少廢物排放、紫外線和O₃聯合消毒、光周期對魚類攝食行為的影響、魚類養殖環境的優化、細菌的數量和種類對水處理系統效能的影響、換水量和水循環速率的優化、養殖水體中的酸堿平衡、養殖設施的優化設計、魚類的福利等。

然而目前循環水養殖系統中存在的缺陷有：國內外通常采用額定速率的循環水策略，水質的檢測系統與水循環系統是兩個獨立的系統，即水質檢測系統返回參數后，水泵轉速的調控通常由人工來進行；為保持良好水質狀況，水泵長期處于高速運轉狀態，不利于系統能耗的降低，也不利于節省成本；此外，目前所用的水質檢測及循環系統通訊功能有限，因為水泵的調控需要人工設定，故不能遠距離控制水泵轉速，系統的自動化受到限制。

?

發明內容

本發明的目的是提供一種自動化程度高、能耗低且可實現遠程控制的用于循環水養殖的變速流智能水質控制系統。

本發明的用于循環水養殖的變速流智能水質控制系統，包括無線通信模塊二、控制器、變頻器、空氣開關、水質參數傳感器、增氧機、水泵、無線通信模塊一、變送器和監控終端；

水質參數傳感器和增氧機置于養殖池中，水質參數傳感器的信號輸出端與變送器的輸入端連接，變送器的輸出端與控制器的模擬信號輸入端連接，無線通信模塊二和變頻器分別通過串口與控制器連接，變頻器的輸出端通過空氣開關與水泵相連；無線通信模塊一通過串口與監控終端連接，無線通信模塊一與無線通信模塊二之間進行無線信號傳輸。

上述技術方案中，所述的控制器通常為PLC。

所述的無線通信模塊一、無線通信模塊二通常為TC35無線通信模塊。

所述的監控終端可以為電腦或手機。

本發明中，水質參數傳感器、變送器、控制器、無線通信模塊二、變頻器及空氣開關構成下位機變速流控制系統，水泵和增氧機構成的下位機變速流執行系統，下位機變速流控制系統用于檢測水質參數并向下位機變速流執行系統輸出控制信號，從而改變水泵轉速，以實現改善水質；監控終端和無線通信模塊一構成上位機監控系統，上位機監控系統與下位機變速流控制系統通過無線信號傳輸實現對水質參數的顯示和監控，并根據監控數據控制增氧機的開啟與關閉，選擇對養殖池水增氧。

具體原理如下：水質參數傳感器置于養殖池內獲得水質參數數據，輸出給變送器，變送器將得到的水質參數數據作為控制器的模擬信號輸送給控制器，控制器依據當前獲取的水質參數控制變頻器的輸出頻率，進而改變水泵的轉速，并通過無線通信模塊實現與上位機監控終端的通信，由監控終端對水質參數數據及變頻器輸出頻率進行監控。

?

本發明具有的有益效果是：?

本發明將水質實時檢測系統與水循環系統相結合，構成閉環控制系統。將水質參數作為系統控制量，通過自動控制改變水泵的轉速來實現改善水質，即：水質過好時，降低水循環速率，水質過差時，加快水循環速率，使其維持在較適宜水平。通過控制增氧機的開啟與關閉，選擇對養殖池水增氧。

本發明可大大節約成本，水泵的消耗可以減少15%～20%。且采用基于無線通信的物聯網技術來進行遠距離通訊，實現對水質的監控，更加便捷及智能化。

?

附圖說明

圖1是本發明的變速流智能水質控制系統構成示意圖。

圖中：1、無線通信模塊二；2、控制器；3、變頻器；4、空氣開關；5、水質參數傳感器；6、增氧機；7、水泵；8、無線通信模塊一；9、變送器；10、監控終端；11、養殖池。

?

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如圖1所示，本發明的用于循環水養殖的變速流智能水質控制系統，包括無線通信模塊二1、控制器2、變頻器3、空氣開關4、水質參數傳感器5、增氧機6、水泵7、無線通信模塊一8、變送器9和監控終端10；