[發(fā)明專利]一種智能魚(yú)缸云托管系統(tǒng)的水質(zhì)調(diào)節(jié)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710374798.X
• 申請(qǐng)日: 2017-05-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107211938B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊正益;王震;李昊娟;鄭旭;徐云鳳;雷雨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): A01K63/00
• 分類號(hào): A01K63/00;A01K63/04;A01K63/06;A01K61/85;G05D27/02
• 代理公司: 重慶博凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河;趙英

1.一種智能魚(yú)缸云托管系統(tǒng)的水質(zhì)調(diào)節(jié)方法，采用包括智能魚(yú)缸的智能魚(yú)缸云托管系統(tǒng)，所述智能魚(yú)缸包括魚(yú)缸處理器、水質(zhì)傳感器以及與水質(zhì)傳感器相應(yīng)的水質(zhì)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于：還包括云服務(wù)器與智能手機(jī)，所述智能魚(yú)缸通過(guò)通信模塊將水質(zhì)傳感器檢測(cè)到的水質(zhì)參數(shù)上傳至云服務(wù)器；

所述智能手機(jī)配置有養(yǎng)魚(yú)參數(shù)設(shè)置模塊，用于設(shè)置以下參數(shù)：魚(yú)的品種、魚(yú)的大小、魚(yú)的數(shù)量以及魚(yú)缸規(guī)格；

所述云服務(wù)器配置有以下功能模塊：養(yǎng)魚(yú)參數(shù)存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)用戶智能手機(jī)上傳的養(yǎng)魚(yú)參數(shù)；水質(zhì)分析模塊，用于根據(jù)智能魚(yú)缸上傳的水質(zhì)參數(shù)分析出水質(zhì)狀態(tài)；水質(zhì)調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)水質(zhì)狀態(tài)以及養(yǎng)魚(yú)參數(shù)計(jì)算出水質(zhì)調(diào)節(jié)方案并下發(fā)給智能魚(yú)缸；

所述水質(zhì)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括PH值調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與鹽度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；所述水質(zhì)傳感器包括PH值傳感器與鹽度傳感器，所述PH值傳感器與鹽度傳感器分別將采集到的PH值與鹽度測(cè)量值通過(guò)通信模塊上傳至云服務(wù)器，云服務(wù)器根據(jù)PH值與鹽度測(cè)量值來(lái)計(jì)算水質(zhì)調(diào)節(jié)方案，并將水質(zhì)調(diào)節(jié)方案下發(fā)給智能魚(yú)缸；

水質(zhì)調(diào)節(jié)方法包括以下步驟：

云服務(wù)器內(nèi)的水質(zhì)調(diào)節(jié)模塊根據(jù)養(yǎng)魚(yú)參數(shù)計(jì)算出PH標(biāo)準(zhǔn)值以及鹽度閾值，包括以下步驟：

步驟1：PH值傳感器與鹽度傳感器分別實(shí)時(shí)采集魚(yú)缸水質(zhì)的PH值與鹽度測(cè)量值，并上傳給云服務(wù)器；

步驟2：水質(zhì)分析模塊將PH值與PH標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并計(jì)算出PH偏離度，根據(jù)PH偏離度判斷水質(zhì)狀態(tài)是否為PH值失衡，若是，進(jìn)入步驟4；若否，進(jìn)入步驟3；

步驟3：水質(zhì)分析模塊將鹽度與鹽度閾值進(jìn)行比較并判斷水質(zhì)狀態(tài)是否為鹽度失衡，若否，結(jié)束；若是，進(jìn)入步驟5；

步驟4：水質(zhì)調(diào)節(jié)模塊根據(jù)PH偏離度，計(jì)算出PH調(diào)節(jié)方案，將PH調(diào)節(jié)方案發(fā)送給智能魚(yú)缸，魚(yú)缸處理器根據(jù)PH調(diào)節(jié)方案控制PH值調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)魚(yú)缸水質(zhì)進(jìn)行PH值調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)完成后，回到步驟1；

PH值調(diào)節(jié)方案的計(jì)算包括下步驟：

將PH偏離度分為四個(gè)等級(jí)：一級(jí)PH偏離度落在[-0.2,0.2]范圍內(nèi)，二級(jí)PH偏離度落在[-0.4,-0.2)∪(0.2,0.4]范圍內(nèi)，三級(jí)PH偏離度落在[-0.6，-0.4)∪(0.4,0.6]范圍內(nèi)，四級(jí)PH偏離度落在(-∞，-0.6)∪(0.6，+∞)；

當(dāng)水質(zhì)分析模塊判定PH偏離度為一級(jí)偏離度時(shí)，水質(zhì)調(diào)節(jié)模塊按照如下公式計(jì)算緩沖物質(zhì)加入量V_H，單位為mL，V_H＝k|10^{-PH標(biāo)準(zhǔn)值}-10^-PH值|V_G/C_H；

其中，k為盛水系數(shù)，k＞0；V_G為智能魚(yú)缸的容積，V_G根據(jù)養(yǎng)魚(yú)參數(shù)中的魚(yú)缸規(guī)格計(jì)算得出，單位為mL；C_H為緩沖物質(zhì)濃度，單位為mol/L；

當(dāng)水質(zhì)分析模塊判定PH偏離度為二級(jí)PH偏離度時(shí)、三級(jí)PH偏離度時(shí)或四級(jí)PH偏離度時(shí)，

水質(zhì)調(diào)節(jié)模塊根據(jù)以下公式計(jì)算換水量V_H，V_H＝λkV_G；其中，k為盛水系數(shù)，V_G為智能魚(yú)缸的容積；λ為換水系數(shù)，當(dāng)為二級(jí)PH偏離度時(shí)，λ＝0.125；當(dāng)為三級(jí)PH偏離度時(shí)，λ＝0.25；當(dāng)為四級(jí)PH偏離度時(shí)，λ＝0.5；

步驟5：水質(zhì)調(diào)節(jié)模塊根據(jù)鹽度測(cè)量值計(jì)算出鹽度調(diào)節(jié)方案，并發(fā)送給智能魚(yú)缸，魚(yú)缸處理器根據(jù)鹽度調(diào)節(jié)方案對(duì)魚(yú)缸水質(zhì)進(jìn)行鹽度調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)完成后，回到步驟1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能魚(yú)缸云托管系統(tǒng)的水質(zhì)調(diào)節(jié)方法，其特征在于：所述水質(zhì)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括加熱棒與氧氣泵；所述水質(zhì)傳感器還包括溫度傳感器與氧氣傳感器；所述溫度傳感器與氧氣傳感器分別將采集到的水溫和含氧量發(fā)送給魚(yú)缸處理器，魚(yú)缸處理器根據(jù)水溫控制加熱棒進(jìn)行加熱或停止加熱，根據(jù)含氧量控制氧氣泵泵氧或者停止泵氧。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能魚(yú)缸云托管系統(tǒng)的水質(zhì)調(diào)節(jié)方法，其特在于：所述智能魚(yú)缸的魚(yú)缸處理器還分別信號(hào)連接有攝像頭、水泵、水位傳感器、LED燈、自動(dòng)喂食器以及顯示屏。