[發(fā)明專利]水環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310761394.1
• 申請(qǐng)日: 2023-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN116500956B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高彥敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中科紫微（北京）科技有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042;A01K63/04;A01G31/02
• 代理公司: 北京翔石知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11816
• 代理人: 劉翔

本發(fā)明涉及檢測控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)，包括水產(chǎn)飼養(yǎng)監(jiān)測單元、作物培育監(jiān)測單元、硝化處理監(jiān)測單元、水環(huán)境分析單元以及水循環(huán)控制單元，本發(fā)明通過檢測水產(chǎn)飼養(yǎng)水體中的有機(jī)氮含量、水產(chǎn)飼養(yǎng)水體中魚體的生長情況、作物生長水體的無機(jī)氮含量及作物生長情況，以調(diào)整第一水循環(huán)速度和第二水循環(huán)速度，并根據(jù)第一水循環(huán)當(dāng)量和第二水循環(huán)當(dāng)量調(diào)整硝化處理的工作效率，避免水循環(huán)中氮元素由于產(chǎn)出與消耗不匹配造成的氮元素累積，提高了水產(chǎn)飼養(yǎng)水體的凈化效率，并滿足了作物培育水體的無機(jī)氮需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及檢測控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

氮循環(huán)過程是指氮元素在地球大氣圈、生物圈、土壤圈、水圈之間遷移轉(zhuǎn)化和周轉(zhuǎn)循環(huán)的過程。生物固氮?(Biological?nitrogen?fixation)指固氮微生物以自生固氮、共生固氮和聯(lián)合固氮的形式將大氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氨的過程，構(gòu)成陸地生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)的主要環(huán)節(jié)是：生物體內(nèi)有機(jī)氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用，豆科植物—根瘤菌是經(jīng)典的生物固氮模式。

中國專利公開號(hào)CN115657568A公開了一種水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境智能化檢測及控制裝置，包括系統(tǒng)設(shè)備箱，所述的系統(tǒng)設(shè)備箱由STM32F103ZET6+ESP8266無線WIFI模塊、降壓模塊、繼電器組件等組成；系統(tǒng)設(shè)備箱的一側(cè)固定連接有執(zhí)行元件，執(zhí)行元件包括增氧泵和進(jìn)水蝶閥，分別與系統(tǒng)設(shè)備箱內(nèi)的繼電器相連接；系統(tǒng)設(shè)備箱的另一側(cè)固定連接有水質(zhì)信息采集裝置，水質(zhì)信息采集裝置包括6種水質(zhì)傳感器：溶解氧傳感器、pH值傳感器、溫度傳感器、亞硝酸鹽傳感器、氨氮傳感器和液位傳感器；中國專利公開號(hào)CN214253025U公開了一種高端溫室無土栽培水肥控制系統(tǒng)，其技術(shù)方案要點(diǎn)是包括水肥混合模塊，水肥混合模塊的輸出端連接有種植模塊；種植模塊連通有用于對(duì)多余營養(yǎng)液進(jìn)行回收的回收模塊，回收模塊與水肥混合模塊連通；水肥混合模塊內(nèi)部設(shè)置有單片機(jī)，單片機(jī)耦接有用于對(duì)營養(yǎng)液進(jìn)行EC值和PH值監(jiān)測的檢測模塊，單片機(jī)同時(shí)耦接有對(duì)EC值和PH值進(jìn)行顯示的顯示屏；檢測模塊對(duì)回收的營養(yǎng)液的EC值和PH值進(jìn)行檢測，當(dāng)實(shí)際EC值過高并大于預(yù)設(shè)EC值或PH值過低并小于預(yù)設(shè)PH值時(shí)，向水肥混合模塊中加入適量的水；達(dá)到了實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)液的回收利用，并使回收的營養(yǎng)液EC值和PH值滿足植物的生長需求的目的；

由此可見，上述水產(chǎn)養(yǎng)殖及無土栽培作物養(yǎng)殖中，均需滿足對(duì)應(yīng)的水環(huán)境生存要求，在規(guī)模化養(yǎng)殖中，氮元素在水產(chǎn)養(yǎng)殖與作物培育過程中通過硝化反應(yīng)能夠建立氮元素的循環(huán)利用，提高了水產(chǎn)養(yǎng)殖中廢料的邊際利用率，降低了單品類養(yǎng)殖的成本，具有良好的環(huán)境價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但是，在目前的聯(lián)合養(yǎng)殖過程中，水產(chǎn)養(yǎng)殖周期與作物生長周期普遍不同步，并且水產(chǎn)養(yǎng)殖各階段產(chǎn)出的有機(jī)氮元素量不均衡，使得以單一循環(huán)模式進(jìn)行共生養(yǎng)殖無法根據(jù)實(shí)際的養(yǎng)殖情況實(shí)現(xiàn)氮循環(huán)的高效利用，容易造成氮循環(huán)利用率低，或循環(huán)養(yǎng)殖水體環(huán)境崩潰的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明提供一種水環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中無法根據(jù)實(shí)際的養(yǎng)殖情況調(diào)整氮循環(huán)工作模式，造成氮循環(huán)利用率低和元素富集的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種水環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)，包括：

水產(chǎn)飼養(yǎng)監(jiān)測單元，其設(shè)置在飼養(yǎng)魚類的水環(huán)境中，用以周期性檢測水產(chǎn)飼養(yǎng)水體中的有機(jī)氮含量，以及水產(chǎn)飼養(yǎng)水體中魚體的生長情況；

作物培育監(jiān)測單元，其設(shè)置在需氮作物生長基質(zhì)或生長水體中，用以周期性檢測作物培育過程中的需氮作物根部水體中無機(jī)氮的種類及對(duì)應(yīng)含量，以及需氮作物的生長情況；

硝化處理監(jiān)測單元，其設(shè)置在硝化處理池或需氮作物生長基質(zhì)中，用以周期性檢測硝化處理池或需氮作物生長基質(zhì)水體的有機(jī)氮的種類及對(duì)應(yīng)含量、無機(jī)氮的種類及對(duì)應(yīng)含量、硝化處理過程水體流入端和流出端的水流流速；