[發明專利]一種水產養殖精準投喂控制系統及方法

在審

• 申請號: 201710121264.6
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106886179A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 沙宗堯;王春芳
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;A01K61/80;A01K61/10
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 魏波

1.一種水產養殖精準投喂控制系統，其特征在于：包括對喂食對象的行為進行探測的傳感器、單片機、步進電機和電源；

所述單片機分別與所述傳感器、步進電機連接，所述電源分別為所述傳感器、單片機、步進電機提供電力；

在飼料投喂區一定范圍的水域中，布置一組所述傳感器，用于獲取魚群的活動頻度信息，并將獲取的活動頻度信息傳遞給所述單片機；所述單片機根據魚群的活動頻度信息，控制所述步進電機的開啟和關閉，進而實現控制飼料機的開啟和關閉。

2.根據權利要求1所述的水產養殖精準投喂控制系統，其特征在于：所述傳感器通過彈性纖維或彈簧片布設在投喂區水域。

3.根據權利要求1所述的水產養殖精準投喂控制系統，其特征在于：所述傳感器采用串聯或并聯連接，組成傳感器陣列。

4.根據權利要求1-3任意一項所述的水產養殖精準投喂控制系統，其特征在于：所述傳感器采用拉線法和懸多叉樹法布設在投喂區水域中。

5.一種水產養殖精準投喂控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：開啟飼料機，開始投飼；

步驟2：魚群觸碰所述傳感器，記錄每一個傳感器的每一個時間點T上被觸碰的次數F；

步驟3：根據觸碰頻次F，繪制時間T-頻次F曲線，從而計算飼料機最佳停止時間點。

6.根據權利要求5所述的水產養殖精準投喂控制方法，其特征在于：步驟2中，若傳感器陣列采用并聯連接，在同一時間點上，單片機將按照傳感器被觸碰的個數進行累計計數；若傳感器陣列采用串聯連接，在同一時間點上，傳感器陣列內兩個或多個傳感器被同時觸碰時，僅計數一次。

7.根據權利要求5或6所述的水產養殖精準投喂控制方法，其特征在于：步驟3中所述時間T-頻次F曲線，為4個區域：始食區、爭食區、過渡區和飽食區。

8.根據權利要求7所述的水產養殖精準投喂控制方法，其特征在于：所述過渡區的方法是，先用n次移動平均獲取移動平均曲線，計算曲線的一階導數，獲取最小一階導數值對應的T作為拐點，之后再計算連續兩個頻率采樣點的一階導數大于-0.05且小于0.05時對應的T作為進入飽食區的入口點。

9.根據權利要求5或6所述的水產養殖精準投喂控制方法，其特征在于：步驟3中所述最佳停止時間點，為魚的“飽食”點；分析T-F曲線，經驗頻率拐點或穩定時間點T即為最佳停止時間點。

10.根據權利要求9所述的水產養殖精準投喂控制方法，其特征在于：所述經驗頻率拐點，是當剛開始投喂飼料時，魚類由于饑餓，相互爭食將頻繁觸碰傳感器，F值很高，而當喂食進行到一定時間后，當大多數魚已經飽食，活動頻度將顯著降低，此時將出現一個觸碰頻次的拐點，即為經驗頻率拐點。