[發(fā)明專利]一種蝦養(yǎng)殖水池環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011535484.1
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112763675A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬陸咀
• 申請（專利權(quán)）人: 馬陸咀
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18;G01N27/30;G01N27/32;G01N27/36;H04L29/06;H04L29/08;G06N3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種蝦養(yǎng)殖水池環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及方法，涉及蝦養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明通過設(shè)置傳感器組件結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)蝦養(yǎng)殖水池環(huán)境中各種信息參數(shù)的采集，通過采用有線通信模塊或無線通信模塊的方式實現(xiàn)蝦養(yǎng)殖信息的數(shù)據(jù)傳遞，通過設(shè)置無人機UAN傳感網(wǎng)絡(luò)，更進一步擴大了監(jiān)測范圍和力度，監(jiān)測范圍面積大。通過分類算法模型實現(xiàn)不同蝦養(yǎng)殖水池信息的分類，并通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法模型實現(xiàn)采集到的蝦養(yǎng)殖水池的誤差診斷，提高了大數(shù)據(jù)計算和分析能力。本發(fā)明能夠大面積范圍內(nèi)實現(xiàn)蝦養(yǎng)殖水池環(huán)境的檢測，根據(jù)檢測到的蝦養(yǎng)殖水池數(shù)據(jù)信息，能夠及時獲取清理或者改善蝦養(yǎng)殖水池，有效地保證了蝦養(yǎng)殖水池環(huán)境的監(jiān)控力度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蝦養(yǎng)殖品技術(shù)領(lǐng)域，且更具體地涉及一種蝦養(yǎng)殖水池環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟技術(shù)的快速發(fā)展和人民生活水平不斷的提高，對肉食類食品的需求也越來越大，這就加速了我國蝦養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，蝦養(yǎng)殖品也隨之逐步發(fā)展起來，我國的養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)開始從傳統(tǒng)的散養(yǎng)方式向著現(xiàn)代化，集約化，規(guī)模化的方式轉(zhuǎn)變。大量的封閉式規(guī)模化的大型養(yǎng)殖場被應(yīng)用到蝦養(yǎng)殖當中。封閉式養(yǎng)殖場使蝦處在一個相對密閉的環(huán)境，加上規(guī)模化養(yǎng)殖蝦密度相對較大，這就對養(yǎng)殖場的環(huán)境質(zhì)量提出了更高的要求。養(yǎng)殖場環(huán)境惡化會導(dǎo)致蝦大量死亡，不僅造成巨大經(jīng)濟損失，還會引起許多傳染病，危害人類的健康。目前的室外池塘養(yǎng)殖和室內(nèi)工廠化養(yǎng)殖是兩種不同的養(yǎng)殖模式。前者的特點是池塘面積大、養(yǎng)殖密度低、受外環(huán)境的影響大、管理較粗放，因此，在水產(chǎn)品養(yǎng)殖過程中，對蝦養(yǎng)殖水池環(huán)境監(jiān)測便成為至關(guān)重要的技術(shù)環(huán)節(jié)。在蝦養(yǎng)殖水池環(huán)境監(jiān)測過程中，尤其對蝦養(yǎng)殖水池環(huán)境監(jiān)測是保證蝦成活率的關(guān)鍵技術(shù)。比如在蝦養(yǎng)殖水池環(huán)境監(jiān)測過程中，需要對養(yǎng)殖水域的溫度、PH、溶解氧含量等重要參數(shù)進行監(jiān)控，以保證養(yǎng)殖水域的環(huán)境參數(shù)處于適合水產(chǎn)品生長的狀態(tài)。如果在養(yǎng)殖過程中，不能做到有效的監(jiān)控，也就很難及時清理蝦排泄物及食物殘渣會發(fā)酵產(chǎn)生CH_4，NH_3，H_2S等有害氣體，這將導(dǎo)致養(yǎng)殖場空氣質(zhì)量惡化，嚴重影響蝦生長。

現(xiàn)有技術(shù)中，進行蝦養(yǎng)殖水池環(huán)境監(jiān)測時，大多采用化學(xué)式或手持式監(jiān)測設(shè)備，這種方式監(jiān)測手段單一，設(shè)備價格昂貴，在檢測過程中需要手動調(diào)節(jié)，人工現(xiàn)場測量和調(diào)節(jié)不僅要耗費大量的人力、物力，還很費時費力，監(jiān)控效率低下，尤其是在不同養(yǎng)殖場、大范圍面積的蝦養(yǎng)殖品現(xiàn)場時，工作量大，人力、設(shè)備成本高；同時，現(xiàn)有技術(shù)中傳感器組件對各項參數(shù)(如PH值等等)的測取及計算不夠準確，導(dǎo)致控制效果存在較大的誤差；另外，現(xiàn)有技術(shù)對于參數(shù)的提取處理，以及后續(xù)采取的針對性操作，如氨氮含量不正常后如何處理等不盡如人意。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術(shù)的不足，本發(fā)明公開一種蝦養(yǎng)殖水池環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及方法，能夠大面積范圍內(nèi)實現(xiàn)蝦養(yǎng)殖水池環(huán)境的檢測，根據(jù)檢測到的蝦養(yǎng)殖水池數(shù)據(jù)信息，能夠及時獲取清理或者改善蝦養(yǎng)殖水池，有效地保證了蝦養(yǎng)殖水池環(huán)境的監(jiān)控力度。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種蝦養(yǎng)殖水池環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其中包括傳感器組件、數(shù)據(jù)融合單元、計算機管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)計算單元、數(shù)據(jù)存儲單元和數(shù)據(jù)顯示單元，其中所述傳感器組件的輸出端與數(shù)據(jù)融合單元的輸入端連接，所述數(shù)據(jù)融合單元的輸出端與計算機管理系統(tǒng)的輸入端連接，所述計算機管理系統(tǒng)還分別與數(shù)據(jù)計算單元、數(shù)據(jù)存儲單元和數(shù)據(jù)顯示單元連接，其中：

所述傳感器組件至少包括分布式設(shè)置在蝦養(yǎng)殖水池中不同位置的溫度傳感器、濕度傳感器、溶解氧傳感器、PH測試電極、硫化氫傳感器、光照傳感器、氨氮傳感器和亞硝酸鹽傳感器；并且所述傳感器組件連接有無人機UAN傳感網(wǎng)絡(luò)；

所述PH測試電極輸出為豪伏級電壓信號，在其電路的設(shè)計中，采用正負5V供電的運算放大器構(gòu)成3級電路，第1級將PH測試電極輸出與電壓跟隨器相連，目的是提高測量電路的輸入阻抗和隔離前后級電路的影響；第2級將PH測試電極輸出信號濾波放大；第3級將放大后的信號調(diào)整為0-3.3V，以滿足模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入范圍,PH值調(diào)理電路輸出電壓為：

其中，Vin為PH測試電極輸出電壓；Rp為可調(diào)電阻，R2-R7為固定電阻；