[發(fā)明專利]一種水產(chǎn)養(yǎng)殖塘溶解氧精準自動控制系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811090864.1
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109349203A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈曉笑;邵孝侯
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: A01K63/04
• 分類號: A01K63/04;G05D27/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 曹翠珍

1.一種水產(chǎn)養(yǎng)殖塘溶解氧精準自動控制系統(tǒng)，其特征在于，包括養(yǎng)殖水塘、自然水體、控制系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)四個部分；

其中控制系統(tǒng)包括在線流量計、在線DO分析儀、在線COD分析儀、在線氨氮分析儀、控制器、曝氣機；

水循環(huán)系統(tǒng)包括補水、排水、蒸發(fā)、降雨。

2.基于權(quán)利要求1所述的一種水產(chǎn)養(yǎng)殖塘溶解氧精準自動控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)養(yǎng)殖水塘向自然水體中排水，在排水過程中在線流量計測得流量Q2；根據(jù)水量平衡，水循環(huán)系統(tǒng)的各進出水量保持式(1)的關(guān)系：

補水水量Q1+降雨水量Q4＝排水水量Q2+蒸發(fā)水量Q3 式(1)

步驟2)根據(jù)式(1)推導(dǎo)出式(2)，確定補水水量Q1；

補水水量Q1＝排水水量Q2+蒸發(fā)水量Q3-降雨水量Q4 式(2)

步驟3)控制系統(tǒng)通過在線DO分析儀、在線COD分析儀、在線氨氮分析儀分別獲得養(yǎng)殖水塘中DO測量值、COD測量值、氨氮測量值；

步驟4)根據(jù)式(3)，對測得DO測量值、COD測量值、氨氮測量值進行計算，獲得需氧量O₂：

式中:O₂-需氧量(kgO₂/d)；

V-養(yǎng)殖水塘的體積(m³)；

COD_測量值-養(yǎng)殖水塘中COD測量濃度(g/m³)；

COD_標準值-養(yǎng)殖水塘中COD標準濃度(g/m³)；

NH₃-N_測量值-養(yǎng)殖水塘中NH₃-N測量濃度(g/m³)；

NH₃-N_標準值-養(yǎng)殖水塘中NH₃-N標準濃度(g/m³)；

-養(yǎng)殖水塘中O₂測量濃度(mg/L)；

-養(yǎng)殖水塘中O₂標準濃度(mg/L)；

a-COD的氧當(dāng)量，取2-4；

b-常數(shù)，氧化每公斤氨氮所需氧量(kgO₂/kgN)，取5-8；

c-常數(shù)，溶解氧當(dāng)量，取2-3；

步驟5)通過計算得到的養(yǎng)殖水塘的需氧量，對曝氣機曝氣時間和曝氣量進行控制；

鼓風(fēng)曝氣時，根據(jù)式(4)將標準狀態(tài)下污水需氧量換算為標準狀態(tài)下的供氣量；

式中:G_s一標準狀態(tài)下供氣量(m³/h)；

0.28-標準狀態(tài)(0.lMPa、20℃)下的每立方米空氣中含氧量(kgO₂/m³)；

0s-標準狀態(tài)下，水產(chǎn)養(yǎng)殖塘污水需氧量(kgO₂/h)；

E_A-曝氣器氧的利用率，以％計。

3.權(quán)利要求2所述的一種水產(chǎn)養(yǎng)殖塘溶解氧精準自動控制方法，其特征在于，步驟(1)中，補水水量約占養(yǎng)殖水塘水量的5％～9％。補水次數(shù)根據(jù)實際情況確定，每日不超過三次。

4.權(quán)利要求2所述的一種水產(chǎn)養(yǎng)殖塘溶解氧精準自動控制方法，其特征在于，步驟(4)中，溶解氧標準需滿足連續(xù)24h中16h以上必須大于5mg/L，其余任何時候不得低于3mg/L，對于鮭科魚類棲息水坡冰封期其余任何時候不得低于4mg/L。

5.權(quán)利要求2所述的一種水產(chǎn)養(yǎng)殖塘溶解氧精準自動控制方法，其特征在于，步驟(5)中，曝氣機采用鼓風(fēng)曝氣，曝氣強度3～5m³/m².h。