一種智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種漁業(yè)養(yǎng)殖系統(tǒng)，特別涉及一種智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線系統(tǒng)。它包括智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線測(cè)控系統(tǒng)，所述智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線測(cè)控系統(tǒng)包括水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀、與所述水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀相連的增氧機(jī)、控制所述增氧機(jī)運(yùn)行的增氧機(jī)控制器、與所述增氧機(jī)控制器相連的GSM無(wú)線傳輸模塊和監(jiān)控終端。智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線水質(zhì)測(cè)控系統(tǒng)給水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)人員提供了監(jiān)測(cè)和控制方式，大大節(jié)省了勞動(dòng)力，降低了養(yǎng)殖成本，提高了養(yǎng)殖的生產(chǎn)效率。
【專利說(shuō)明】
一種智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種漁業(yè)養(yǎng)殖系統(tǒng)，特別涉及一種智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 智能化養(yǎng)殖就監(jiān)測(cè)項(xiàng)目而言，目前國(guó)內(nèi)一般只有pH，水溫和溶解氧等檢測(cè)指標(biāo)。我 國(guó)的智能化養(yǎng)殖自動(dòng)化水平還相當(dāng)?shù)汀Ｖ悄芑S養(yǎng)殖技術(shù)的關(guān)鍵之一是自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的 傳感器質(zhì)量問(wèn)題。目前在國(guó)產(chǎn)的傳感器中，除了溫度、PH，溶解氧的傳感器質(zhì)量較好外，多數(shù) 傳感器性能不穩(wěn)定，質(zhì)量較差。發(fā)展我國(guó)的智能化溫室，首先應(yīng)該抓好溫度、PH、溶解氧的自 動(dòng)監(jiān)控技術(shù)。我國(guó)目前能夠做到的流量，水溫和溶解氧三項(xiàng)指標(biāo)控制是通過(guò)大量換水，鍋爐 升溫和充氣來(lái)解決，可以說(shuō)是以消耗能源，犧牲環(huán)境來(lái)?yè)Q取效益，對(duì)智能化而言是一種初級(jí) 的粗養(yǎng)階段。
[0003] 自從六十年代初期日本在群馬縣開(kāi)始進(jìn)行智能化養(yǎng)魚(yú)以來(lái)，世界各國(guó)，特別是美 國(guó)、加拿大、德國(guó)等紛紛設(shè)計(jì)工業(yè)化養(yǎng)魚(yú)裝置，經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展逐步形成了高效的規(guī)模 化生產(chǎn)。同時(shí)養(yǎng)殖環(huán)境的自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)也獲得了很大的進(jìn)步，在水體消毒、凈化、池底排污、 增氧及控溫方面，幾乎采用了現(xiàn)代所有可以引用的實(shí)用技術(shù)，智能化養(yǎng)殖已達(dá)到相當(dāng)高的 自動(dòng)化程度。在國(guó)外臭氧已被用于養(yǎng)殖水體的消毒凈化，它與生物濾池結(jié)合使用，還可提高 去除氨氮和有機(jī)物的能力。液態(tài)純氧增氧技術(shù)在西歐智能化養(yǎng)魚(yú)業(yè)中己開(kāi)始應(yīng)用，可使水 體中的溶氧量達(dá)到17-18mg/L，可提高養(yǎng)殖密度，降低餌料系數(shù);采用遙控式自污機(jī)，使池底 排污實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化;熱栗技術(shù)的利用，為智能化養(yǎng)魚(yú)加溫節(jié)省了 50%的費(fèi)用。目前，熱栗這一 節(jié)能控溫裝置正在國(guó)外智能化養(yǎng)魚(yú)業(yè)中普及；水質(zhì)凈化現(xiàn)仍以生物濾池為主，但70年代發(fā) 展起來(lái)的卵石濾池、砂濾池正被淘汰，代之以質(zhì)輕、比表面積大、強(qiáng)度高、通風(fēng)性能好的人造 濾料(如聚乙烯網(wǎng)板等）。挪威的水產(chǎn)養(yǎng)殖歷經(jīng)數(shù)十年的不斷投資、研究、開(kāi)發(fā)，己成為一個(gè) 新型的蓬勃發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。尤其是蛙魚(yú)的養(yǎng)殖，挪威的人工養(yǎng)殖蛙魚(yú)技術(shù)成熟且處于世界領(lǐng) 先水平，其定點(diǎn)的孵化場(chǎng)完全實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理，諸如水質(zhì)、水溫、配合餌料一組成的控制等 都有專門(mén)的儀器設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制。近年來(lái)，美國(guó)、丹麥、日本和我國(guó)等國(guó)家，發(fā)展了魚(yú)菜 共生、魚(yú)藻共生系統(tǒng)。利用養(yǎng)殖肥水培育蔬菜、花卉、水果、藻類，既能最大限度地提高水產(chǎn) 品和蔬菜等的產(chǎn)量，又能凈化水質(zhì)，污染降至最低程度，從而形成小環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)良性循 環(huán)。日本BIC0M公司生產(chǎn)的閉合循環(huán)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)，其核心技術(shù)是體現(xiàn)它原有技術(shù)優(yōu)勢(shì)和特 色的"內(nèi)臟型硝化苗反應(yīng)器"。該系統(tǒng)主要由一級(jí)硝化處理槽、水管維持裝置、全自動(dòng)SS驅(qū)除 裝置、SS分離系統(tǒng)、濃縮氧制造裝置、水溫控制裝置、圓形養(yǎng)魚(yú)槽等部件構(gòu)成。美國(guó)則提出了 高密度水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的程序控制技術(shù)，其用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的自動(dòng)控制系統(tǒng)一般可分通用控制 系統(tǒng)和工業(yè)程序控制系統(tǒng)兩類。通用控制系統(tǒng)是基于微機(jī)的控制系統(tǒng)，用于控制海水魚(yú)的 生長(zhǎng)環(huán)境。工業(yè)程序控制系統(tǒng)由小型計(jì)算機(jī)和控制軟件組成。
[0004] CN103336503B(2015-8-5)公開(kāi)了一種水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘溶解氧控制系統(tǒng)，然而該系統(tǒng) 的智能化效率和系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)還有待改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)規(guī)?；w養(yǎng)殖的水體參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線控制的智 能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線系統(tǒng)。
[0006] 本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的： 一種智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線系統(tǒng)，其包括智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線測(cè)控系統(tǒng)，所述智能化漁 業(yè)養(yǎng)殖在線測(cè)控系統(tǒng)包括水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀、與所述水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀相連的增氧機(jī)、控 制所述增氧機(jī)運(yùn)行的增氧機(jī)控制器、與所述增氧機(jī)控制器相連的GSM無(wú)線傳輸模塊和監(jiān)控 終端。
[0007] 本發(fā)明的智能化養(yǎng)殖系統(tǒng)就監(jiān)測(cè)項(xiàng)目而言，除了PH、水溫和溶解氧，還有電導(dǎo)率、 氨氮和亞硝基氮，其中對(duì)對(duì)溶解氧、NH3-N和N02-N具有智能化控制系統(tǒng)，進(jìn)行實(shí)時(shí)在線控 制。智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線水質(zhì)測(cè)控系統(tǒng)給水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)人員提供了監(jiān)測(cè)和控制方式，大大 節(jié)省了勞動(dòng)力，降低了養(yǎng)殖成本，提高了養(yǎng)殖的生產(chǎn)效率。
[0008] 作為優(yōu)選，所述監(jiān)控終端與各水質(zhì)檢測(cè)儀、增氧機(jī)控制器形成CAN網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控終端 與他們之間通過(guò)CAN總線搭ModBus-RTU協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。
[0009] 增氧機(jī)控制器可以手動(dòng)或自動(dòng)控制增氧機(jī)的開(kāi)關(guān)?？刂破鲀?nèi)部主要有:220V斷路 器、380V斷路器、多個(gè)接觸器、多個(gè)繼電器、12V開(kāi)關(guān)電源、控制電路板。
[0010]增氧機(jī)的手動(dòng)控制通過(guò)開(kāi)關(guān)增氧機(jī)控制器面板上的開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)?？刂齐娐钒寰哂?CAN總線通信接口和繼電器控制電路。其主控芯片采用帶有CAN控制器的STM32。CAN接口使 用帶隔離收發(fā)器模塊CTM8251AT。該模塊內(nèi)部集成了所有必需的CAN隔離及CAN收、發(fā)器件， 模塊的主要功能是將CAN控制器的邏輯電平轉(zhuǎn)換為CAN總線的差分電平并且具有DC 2500V 的隔離功能。
[0011] 作為優(yōu)選，所述監(jiān)控終端包括現(xiàn)場(chǎng)PC機(jī)、遠(yuǎn)程PC機(jī)以及手機(jī)終端;遠(yuǎn)程PC機(jī)和用戶 手機(jī)通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)PC機(jī)進(jìn)行通信。
[0012] 監(jiān)控終端與各水質(zhì)檢測(cè)儀、增氧機(jī)控制器形成CAN網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控終端與他們之間通過(guò) CAN總線搭ModBus-RTU協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀完成對(duì)主要水質(zhì)參數(shù)的 數(shù)據(jù)采集;增氧機(jī)控制器會(huì)響應(yīng)監(jiān)控終端發(fā)送的控制增氧機(jī)命令控制對(duì)應(yīng)的增氧機(jī)。監(jiān)控 終端包括現(xiàn)場(chǎng)PC機(jī)、遠(yuǎn)程PC機(jī)、以及手機(jī)終端。遠(yuǎn)程PC機(jī)和用戶手機(jī)通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)PC 機(jī)進(jìn)行通信。上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的接收、存儲(chǔ)、顯示、數(shù)據(jù)請(qǐng)求以及曲線顯示、報(bào)表打 印輸出等信息管理工作和進(jìn)行特殊情況的監(jiān)控中心預(yù)警以及通過(guò)客戶端軟件方便地訪問(wèn) 實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)等功能。
[0013] 作為優(yōu)選，所述水質(zhì)多參數(shù)監(jiān)測(cè)儀的硬件主要包括前端傳感器、前置處理電路、模 擬開(kāi)關(guān)、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換、STM32F107處理器和CAN收發(fā)器;傳感器將待測(cè)的非電物理量轉(zhuǎn)換為 電信號(hào)，前置處理電路對(duì)傳感器的輸出原始信號(hào)做調(diào)理以便后續(xù)的A/D采樣。
[0014] 氨氮和亞硝酸氮是水產(chǎn)養(yǎng)殖的主要危害之一。但是這類關(guān)鍵參數(shù)需要通過(guò)化學(xué)比 色反應(yīng)法進(jìn)行分析，在線檢測(cè)的成本很高。本項(xiàng)目采用pH、電導(dǎo)率作為輔助變量，采用基于 動(dòng)態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多模型軟測(cè)量方法實(shí)現(xiàn)輔助變量與NH3-N、亞硝氮之間的映射，進(jìn)行在線軟 測(cè)量。
[0015] 作為優(yōu)選，所述水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀包括水質(zhì)溫度檢測(cè)儀、pH傳感器、溶解氧傳感器 和電導(dǎo)率傳感器； 所述水質(zhì)溫度檢測(cè)儀選用日本林電工生產(chǎn)的PT100; 所述pH傳感器選用的是測(cè)量范圍為0-14pH、工作溫度0-90°C的蘇州漢星公司的塑殼 二復(fù)合pH電極PC202; 所述溶解氧傳感器選用蘇州漢星公司的免維護(hù)溶解氧電極D0912B; 所述電導(dǎo)率傳感器選用蘇州漢星的四極式電導(dǎo)率傳感器。
[0016] 智能化養(yǎng)殖就監(jiān)測(cè)項(xiàng)目而言，過(guò)去一般只有流量，水溫和溶解氧三項(xiàng)，目前國(guó)外一 些工廠有七項(xiàng)，增加了 pH、光照、無(wú)機(jī)物、有機(jī)物。監(jiān)測(cè)控制范圍從過(guò)去主要上下限到現(xiàn)在一 些單項(xiàng)達(dá)到任意要求控制，并從機(jī)械化進(jìn)入自動(dòng)化或半自動(dòng)化控制。按上述要求，我國(guó)的智 能化養(yǎng)殖自動(dòng)化水平還相當(dāng)?shù)?。智能化工廠養(yǎng)殖技術(shù)的關(guān)鍵之一是自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器 質(zhì)量問(wèn)題。目前在國(guó)產(chǎn)的傳感器中，除了溫度、PH，溶解氧的傳感器質(zhì)量較好外，多數(shù)傳感器 性能不穩(wěn)定，質(zhì)量較差。國(guó)外進(jìn)口的價(jià)格十分的昂貴，一套監(jiān)控氨氮裝置的價(jià)格需要人民幣 幾十萬(wàn)，即使引進(jìn)后，也無(wú)法推廣使用。目前的養(yǎng)殖水平要求全套的監(jiān)控設(shè)施價(jià)格不能超過(guò) 10萬(wàn)元。因此，發(fā)展我國(guó)的智能化溫室，首先應(yīng)該抓好溫度、PH，溶解氧的自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)。我 國(guó)目前能夠做到的流量，水溫和溶解氧三項(xiàng)指標(biāo)控制是通過(guò)大量換水，鍋爐升溫和充氣來(lái) 解決，可以說(shuō)是以消耗能源，犧牲環(huán)境來(lái)?yè)Q取效益，對(duì)智能化而言是一種初級(jí)的粗養(yǎng)階段， 而采用生物凈化裝置的處理設(shè)施，進(jìn)行循環(huán)水養(yǎng)殖是中等程度的半精養(yǎng)階段，只有全面實(shí) 現(xiàn)養(yǎng)殖過(guò)程中水體循環(huán)、水體控溫、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、生物過(guò)濾、充氣增氧、臭氧脫色、餌料投喂、死 魚(yú)收集、污水處理和起捕分類十項(xiàng)內(nèi)容的自動(dòng)化管理和監(jiān)測(cè)目標(biāo)的自動(dòng)控制才是智能化養(yǎng) 殖的高級(jí)階段。
[0017] 作為優(yōu)選，所述水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀為浮球式水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀設(shè)計(jì)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證 明智能化漁業(yè)養(yǎng)殖系統(tǒng)： (1)溶解氧(D0)測(cè)量范圍：0_12mg/L，檢測(cè)精度：±0.10mg/L。
[0018] (2)pH測(cè)量范圍：0-14，檢測(cè)精度：± 0 · 12; (3) 電導(dǎo)率測(cè)量范圍 0-200ys/cm / 200-2000ys/cm / 2-200ms/cm，檢測(cè)精度:0.3%FS (20048/〇11量程），±248/〇11(200-100(^8/〇11)，±0.021118/〇11(2-2001118/〇11); (4) 溫度測(cè)量范圍：0-50°C，檢測(cè)精度：±0.18°C ; (5) 用秒表記錄系統(tǒng)單次樣本分析時(shí)間(最長(zhǎng)時(shí)間），約為8.0 min。
[0019] (6)系統(tǒng)電源:220AV，功率為 1.8kW。
[0020] (7)浮筒放入150kg物品，仍然完好，表示浮筒至少可以承重150kg。
[0021] 作為優(yōu)選，所述GSM無(wú)線傳輸模塊采用北京東方訊公司的串口短信數(shù)傳模塊EIC-CS12,串口短信數(shù)傳模塊EIC-CS12具有一個(gè)RS232串口；內(nèi)置GSM模塊;通過(guò)AT指令靈活設(shè)置 通信參數(shù).實(shí)現(xiàn)RS23串口到短信通信的雙向轉(zhuǎn)換。
[0022]作為優(yōu)選，智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線系統(tǒng)還包括漁業(yè)養(yǎng)殖的水處理系統(tǒng)，所述水處理 系統(tǒng)包括依次連接的生化除氨氮裝置、機(jī)械過(guò)濾器和超濾裝置;所述機(jī)械過(guò)濾器包括:殼 體、殼體上下兩端的進(jìn)口和出口；殼體內(nèi)部中間位置設(shè)置有過(guò)濾層，過(guò)濾層與殼體上部空間 形成上水室，過(guò)濾層與殼體下部空間形成下水室;過(guò)濾層上方設(shè)置有上排管路，過(guò)濾層下方 設(shè)置有下排管路，上排管路與殼體側(cè)壁的反沖出口連通，下排管路與殼體側(cè)壁的反沖進(jìn)口 連通，所述上排管路和下排管路為同心圓環(huán)形管路;所述上排管路和下排管路上設(shè)置有噴 液口，所述噴液口沿圓周均布。
[0023] 當(dāng)過(guò)濾器反洗的時(shí)候，沖洗水從下排管路進(jìn)入過(guò)濾層，將過(guò)濾層的污泥通過(guò)上排 管路進(jìn)行排放，當(dāng)過(guò)濾器正洗時(shí)，沖洗水直接通過(guò)上排管路進(jìn)入過(guò)濾器內(nèi)部，排放水從下排 管路排放，達(dá)到節(jié)省了水資源的目的。
[0024] 作為優(yōu)選，所述噴液口包括噴液區(qū)和回收區(qū)；噴液區(qū)頂部收縮形成噴口；回收區(qū)包 括向外延展的接液口和回流通道，回流通道內(nèi)設(shè)置有與其內(nèi)壁鉸接的活動(dòng)擋板、與回流通 道垂直的固定擋板和支撐活動(dòng)擋板的凸臺(tái)。
[0025] 本發(fā)明結(jié)構(gòu)可以兼顧噴液與液體回收的功能，收縮的噴口具有更好的沖刷效果， 向外延展的接液口能更好的回收液體起到節(jié)水作用;噴液時(shí)，在水壓作用下，被凸臺(tái)撐開(kāi)一 定角度的活動(dòng)擋板與固定擋板接觸，將回流通道關(guān)閉，控制液體僅僅從噴液區(qū)流出，回收液 體時(shí)，液體從接液口流入回流通道，活動(dòng)擋板離開(kāi)固定擋板保持回流通道的暢通。
[0026]作為優(yōu)選，漁業(yè)養(yǎng)殖的水處理方法包括以下步驟： (1) 抽水加壓:將漁業(yè)養(yǎng)殖池中的海水通過(guò)增壓栗抽出并且增壓，控制壓力3-5Mpa; (2) 除氨氮:步驟(1)中加壓的海水通過(guò)進(jìn)水口進(jìn)入生化除氨氮裝置； (3) 去雜質(zhì)：將步驟(2)處理后的海水通入機(jī)械過(guò)濾器進(jìn)行初步過(guò)濾，所述機(jī)械過(guò)濾器 在每次海水循環(huán)完畢后啟動(dòng)一次自動(dòng)反洗，沖洗通量控制在100-120L/m 2 · hr;反洗壓力< 0 · 2MPa;反洗時(shí)間20-40秒； (4) 超濾分流:將步驟(3)得到的海水通入超濾裝置過(guò)濾，超濾裝置采用孔徑為0. Οδ-Ο. Ιμπι 的濾膜，超濾后的海水分成兩支，一支從污水出口回流到生化除氨氮裝置，另一支從 凈水出口回到漁業(yè)養(yǎng)殖池。
[0027]本發(fā)明除了利用淡水處理外，還可以通過(guò)海水循環(huán)處理利用，節(jié)約成本。
[0028] 作為優(yōu)選，超濾裝置為內(nèi)曝氣膜結(jié)構(gòu)，包括外殼、單根內(nèi)曝氣膜或由多根內(nèi)曝氣膜 構(gòu)成的內(nèi)曝氣膜組，所述內(nèi)曝氣膜包括位于橫截面外周的外過(guò)濾部、位于橫截面中部的產(chǎn) 水部和位于所述產(chǎn)水部和所述外過(guò)濾部之間的曝氣過(guò)濾部;所述產(chǎn)水部一端封閉，另一端 與反沖洗回路相連;所述曝氣過(guò)濾部下端設(shè)置有能夠產(chǎn)生氣泡的曝氣裝置，所述曝氣裝置 上設(shè)有出氣孔且通過(guò)氣管與氣栗相連。
[0029] 本發(fā)明所涉及的曝氣僅限于在膜管內(nèi)部的曝氣過(guò)濾部進(jìn)行，使得曝氣不經(jīng)過(guò)膜管 外的料液主體部分，這是因?yàn)槿粼谀み^(guò)濾器內(nèi)部進(jìn)行完全曝氣，雖然對(duì)膜管內(nèi)外均有沖刷 作用，但這種曝氣會(huì)攪動(dòng)膜過(guò)濾器內(nèi)部的料液，使本來(lái)趨于沉降的固體顆粒被攪動(dòng)起來(lái)，使 得膜表面的固體顆粒濃度增大，反而會(huì)加速膜污染的形成，對(duì)過(guò)濾過(guò)程帶來(lái)不利影響。
[0030] 而僅在曝氣過(guò)濾部?jī)?nèi)部進(jìn)行曝氣，氣液兩相流動(dòng)對(duì)曝氣過(guò)濾部的表面起到?jīng)_刷作 用，限制濾餅的形成，進(jìn)而控制膜污染，又不會(huì)攪動(dòng)膜過(guò)濾器內(nèi)的料液；由曝氣裝置帶處的 料液會(huì)帶動(dòng)料液主體在內(nèi)曝氣膜的外部向下流動(dòng)，對(duì)外過(guò)濾部的表面起到?jīng)_刷作用，限制 了濾餅的形成，進(jìn)一步控制了膜污染。
[0031] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述外殼包括上部的過(guò)濾部和下部的沉降部，所述過(guò) 濾部?jī)?nèi)包含有單根內(nèi)曝氣膜或多根內(nèi)曝氣膜組成的曝氣膜組，所述過(guò)濾部與所述內(nèi)曝氣膜 或所述曝氣膜組之間的間距小于所述內(nèi)曝氣膜或所述曝氣膜組直徑的1/4;所述過(guò)濾部以 錐尖向下的錐形口與所述沉降部相連通。
[0032]過(guò)濾部與單根內(nèi)曝氣膜或曝氣膜組之間的距離縮小，有助于料液對(duì)外過(guò)濾部的沖 刷;過(guò)濾部以錐尖向下的錐形口與所述沉降部相連通，使得沉降的顆粒不易返回到過(guò)濾部 中，影響過(guò)濾的進(jìn)行。
[0033]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述沉降部包括上端的返流擋部和位于所述反流擋部 下方的沉降腔。
[0034]液態(tài)物料中的細(xì)小顆粒經(jīng)沖刷流入沉降部后，會(huì)有部分返流向上流動(dòng)，會(huì)帶出已 經(jīng)團(tuán)聚的顆粒，不利于沉降的形成，此時(shí)返流擋部可以擋住返流向上流動(dòng)，消耗返流的機(jī)械 能，使得沉降腔內(nèi)的沉降盡可能不受返流影響。
[0035] 綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果： 1、 本發(fā)明給出了多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀的設(shè)計(jì)，其上裝有溶解氧傳感器、pH傳感器、溫度傳 感器、電導(dǎo)率傳感器。增氧機(jī)遠(yuǎn)程控制設(shè)備包括手動(dòng)控制和自動(dòng)控制增氧機(jī)的開(kāi)關(guān);智能化 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)利用GSM短信息系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)線通信還具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功能，性能穩(wěn)定； 2、 監(jiān)控軟件可使用ACCESS作為其數(shù)據(jù)庫(kù)，上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的顯示，數(shù)據(jù)的 存儲(chǔ)，歷史數(shù)據(jù)的保存與查詢，以及GSM短信通信和對(duì)增氧機(jī)控制器的控制； 智能化控制策略采用閾值控制的方式，當(dāng)所控制量超出所需范圍時(shí)采取相應(yīng)措施:溶 解氧采取打開(kāi)和關(guān)閉增氧機(jī)的措施，NH3-N及N02-N采取對(duì)養(yǎng)殖系統(tǒng)加料補(bǔ)料的措施； 3、 通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明智能化漁業(yè)養(yǎng)殖系統(tǒng)中：溶解氧(D0)測(cè)量范圍：0-12mg/L，檢測(cè)精 度：±0.10mg/L;pH測(cè)量范圍：0-14,檢測(cè)精度：±0.12;電導(dǎo)率測(cè)量范圍0-200ys/cm / 200-2000ys/cm / 2-200ms/cm，檢測(cè)精度：0.3%FS (200ys/cm 量程），±2 ys/cm(200-1000 ys/cm)，±0.02 ms/cm (2-200ms/cm);溫度測(cè)量范圍：0-5(TC，檢測(cè)精度：±0·18Γ〇
[0036]
【附圖說(shuō)明】
[0037] 圖1是本發(fā)明漁業(yè)養(yǎng)殖的水處理系統(tǒng)示意圖； 圖2是本發(fā)明機(jī)械過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明機(jī)械過(guò)濾器中噴液口的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明氨氮處理應(yīng)急控制的原理框圖； 圖6是本發(fā)明超濾裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為內(nèi)曝氣膜截面的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]
【具體實(shí)施方式】
[0039] 智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線系統(tǒng)，其特征在于包括智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線測(cè)控系統(tǒng)，智能 化漁業(yè)養(yǎng)殖在線測(cè)控系統(tǒng)包括水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀、與水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀相連的增氧機(jī)、控 制增氧機(jī)運(yùn)行的增氧機(jī)控制器、與增氧機(jī)控制器相連的GSM無(wú)線傳輸模塊和監(jiān)控終端。
[0040] 監(jiān)控終端與各水質(zhì)檢測(cè)儀、增氧機(jī)控制器形成CAN網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控終端與他們之間通過(guò) CAN總線搭ModBus-RTU協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。
[0041 ] 監(jiān)控終端包括現(xiàn)場(chǎng)PC機(jī)、遠(yuǎn)程PC機(jī)以及手機(jī)終端;遠(yuǎn)程PC機(jī)和用戶手機(jī)通過(guò)GSM網(wǎng) 絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)PC機(jī)進(jìn)行通信。
[0042] 水質(zhì)多參數(shù)監(jiān)測(cè)儀的硬件主要包括前端傳感器、前置處理電路、模擬開(kāi)關(guān)、A/D模 數(shù)轉(zhuǎn)換、STM32F107處理器和CAN收發(fā)器;傳感器將待測(cè)的非電物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，前置處 理電路對(duì)傳感器的輸出原始信號(hào)做調(diào)理以便后續(xù)的A/D采樣。
[0043] 水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀包括水質(zhì)溫度檢測(cè)儀、pH傳感器、溶解氧傳感器和電導(dǎo)率傳感 器； 水質(zhì)溫度檢測(cè)儀選用日本林電工生產(chǎn)的PT100; pH傳感器選用的是測(cè)量范圍為0-14pH、工作溫度0-90°C的蘇州漢星公司的塑殼二復(fù) 合pH電極PC202; 溶解氧傳感器選用蘇州漢星公司的免維護(hù)溶解氧電極D0912B; 電導(dǎo)率傳感器選用蘇州漢星的四極式電導(dǎo)率傳感器。
[0044] 水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀為浮球式水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀設(shè)計(jì)。
[0045] GSM無(wú)線傳輸模塊采用北京東方訊公司的串口短信數(shù)傳模塊EIC-CS12,串口短信 數(shù)傳模塊EIC-CS12具有一個(gè)RS232串口；內(nèi)置GSM模塊;通過(guò)AT指令靈活設(shè)置通信參數(shù).實(shí) 現(xiàn)RS23串口到短信通信的雙向轉(zhuǎn)換。
[0046] 如圖1-7所示，智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線系統(tǒng)還包括漁業(yè)養(yǎng)殖的水處理系統(tǒng)，水處理系統(tǒng)包 括依次連接的生化除氨氮裝置3、機(jī)械過(guò)濾器4和超濾裝置5;機(jī)械過(guò)濾器4包括:殼體41、殼 體41上下兩端的進(jìn)口 411和出口 412;殼體41內(nèi)部中間位置設(shè)置有過(guò)濾層42，過(guò)濾層42與殼 體41上部空間形成上水室413,過(guò)濾層42與殼體41下部空間形成下水室414;過(guò)濾層42上方 設(shè)置有上排管路43,過(guò)濾層42下方設(shè)置有下排管路44,上排管路43與殼體41側(cè)壁的反沖出 口 45連通，下排管路44與殼體41側(cè)壁的反沖進(jìn)口 46連通，上排管路43和下排管路44為同心 圓環(huán)形管路;上排管路43和下排管路44上設(shè)置有噴液口 47，噴液口 47沿圓周均布。噴液口 47 包括噴液區(qū)471和回收區(qū)472;噴液區(qū)471頂部收縮形成噴口4711;回收區(qū)472包括向外延展 的接液口 4721和回流通道4722，回流通道4722內(nèi)設(shè)置有與其內(nèi)壁鉸接的活動(dòng)擋板4723、與 回流通道4722垂直的固定擋板4724和支撐活動(dòng)擋板4723的凸臺(tái)4725。
[0047] 如圖6所示，超濾裝置5的一種形式為內(nèi)曝氣膜過(guò)濾器，內(nèi)曝氣膜過(guò)濾器的外殼51 中設(shè)置有單根內(nèi)曝氣膜52或由多根內(nèi)曝氣膜52構(gòu)成的內(nèi)曝氣膜組用于過(guò)濾液態(tài)物料，內(nèi)曝 氣膜52包括位于橫截面外周的外過(guò)濾部521、位于橫截面中部的產(chǎn)水部522和位于產(chǎn)水部 522和外過(guò)濾部521之間的曝氣過(guò)濾部523;產(chǎn)水部522-端封閉，另一端與反沖洗回路相連； 曝氣過(guò)濾部523下端設(shè)置有能夠產(chǎn)生氣泡的曝氣裝置53,曝氣裝置53上設(shè)有出氣孔且通過(guò) 氣管與氣栗54相連;外殼1下端為錐尖朝下的圓錐狀，底部設(shè)置有卸料閥513。內(nèi)曝氣膜52為 圓柱形的膜管，產(chǎn)水部522為位于內(nèi)曝氣膜52內(nèi)部中間的圓柱形通道，曝氣過(guò)濾部523為設(shè) 置在內(nèi)曝氣膜52內(nèi)部、產(chǎn)水部522周圍的圓弧形曝氣通道，圓弧形曝氣通道的弧心與內(nèi)曝氣 膜52橫截面的圓心重合。曝氣裝置53的輪廓與曝氣過(guò)濾部523的截面輪廓相配適，曝氣裝置 53與曝氣過(guò)濾部523之間留有空隙，出氣孔的水平位置高于曝氣過(guò)濾部523的最低水平位 置。氣栗54和曝氣裝置53之間設(shè)置有氣體流量計(jì)。
[0048] 外殼51包括上部的過(guò)濾部511和下部的沉降部512,所述過(guò)濾部511內(nèi)包含有單根 內(nèi)曝氣膜52或多根內(nèi)曝氣膜52組成的曝氣膜組，所述過(guò)濾部511與所述內(nèi)曝氣膜52或所述 曝氣膜組之間的間距為所述內(nèi)曝氣膜52或所述曝氣膜組直徑的1/5;所述過(guò)濾部511以錐尖 向下的錐形口與所述沉降部512相連通;所述沉降部512包括上端的返流擋部5121和位于所 述反流擋部5121下方的沉降腔5122。
[0049] 漁業(yè)養(yǎng)殖的水處理方法包括以下步驟： (1) 抽水加壓:將漁業(yè)養(yǎng)殖池中的海水通過(guò)增壓栗抽出并且增壓，控制壓力3_5Mpa; (2) 除氨氮:步驟(1)中加壓的海水通過(guò)進(jìn)水口進(jìn)入生化除氨氮裝置3; (3) 去雜質(zhì):將步驟(2)處理后的海水通入機(jī)械過(guò)濾器3進(jìn)行初步過(guò)濾，所述機(jī)械過(guò)濾器 3在每次海水循環(huán)完畢后啟動(dòng)一次自動(dòng)反洗，沖洗通量控制在100_120L/m 2·hr;反洗壓力< 0 · 2MPa;反洗時(shí)間20-40秒； (4) 超濾分流：將步驟（3)得到的海水通入超濾裝置5過(guò)濾，超濾裝置5,采用孔徑為 0.05-0. Ιμπι的濾膜，超濾后的海水分成兩支，一支從污水出口回流到生化除氨氮裝置3，另 一支從凈水出口回到漁業(yè)養(yǎng)殖池。
[0050] 智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線測(cè)控系統(tǒng)具體實(shí)施方案如下： (1)硬件設(shè)計(jì) 1、 浮球式水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀 浮球式水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀完成對(duì)多個(gè)水質(zhì)參數(shù)的檢測(cè)，其上裝有溶解氧傳感器、pH傳 感器、電導(dǎo)率傳感器、溫度傳感器。各傳感器參數(shù)見(jiàn)表1。
[0051 ]浮球式水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀具有CAN總線通信接口，可響應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端(PC機(jī))通 過(guò)CAN總線發(fā)送的ModBus-RTU命令。
[0052]表1檢測(cè)儀各傳感器參數(shù)
2、 增氧機(jī)控制器 增氧機(jī)控制器可以手動(dòng)或自動(dòng)控制增氧機(jī)的開(kāi)關(guān)。控制器內(nèi)部主要有：220V斷路器、 380V斷路器、多個(gè)接觸器、多個(gè)繼電器、12V開(kāi)關(guān)電源、控制電路板。
[0053] 增氧機(jī)的手動(dòng)控制通過(guò)開(kāi)關(guān)增氧機(jī)控制器面板上的開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)。控制電路板具有 CAN總線通信接口和繼電器控制電路。其主控芯片采用帶有CAN控制器的STM32。CAN接口使 用帶隔離收發(fā)器模塊CTM8251AT。該模塊內(nèi)部集成了所有必需的CAN隔離及CAN收、發(fā)器件， 模塊的主要功能是將CAN控制器的邏輯電平轉(zhuǎn)換為CAN總線的差分電平并且具有DC 2500V 的隔離功能。
[0054] 3、GSM網(wǎng)絡(luò)通信模塊 現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)獲得的數(shù)據(jù)通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)以短信的方式發(fā)送給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或手機(jī)終端，GSM 網(wǎng)絡(luò)在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，網(wǎng)絡(luò)性能強(qiáng)，用戶無(wú)需另外組網(wǎng)；利用GSM短信息系 統(tǒng)進(jìn)行無(wú)線通信還具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功能，性能穩(wěn)定。本系統(tǒng)采用北京東方訊公司的串口 短信數(shù)傳模塊EIC-CS12,該模塊具有一個(gè)RS232串口；內(nèi)置GSM模塊;可以通過(guò)AT指令靈活設(shè) 置通信參數(shù).實(shí)現(xiàn)RS23串口到短信通信的雙向轉(zhuǎn)換。
[0055] (2)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì) 監(jiān)控軟件由上位機(jī)主程序和下位機(jī)監(jiān)控程序構(gòu)成，上位機(jī)主程序用C#開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)成人 機(jī)交互界面。軟件使用ACCESS作為其數(shù)據(jù)庫(kù)，上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的顯示，數(shù)據(jù)的存 儲(chǔ)，歷史數(shù)據(jù)的保存與查詢，以及GSM短信通信和對(duì)增氧機(jī)控制器的控制。
[0056] 下位機(jī)軟件用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，對(duì)于浮球式水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀的軟件由監(jiān)控程序、數(shù)據(jù) 采集子程序、CAN通信子程序等構(gòu)成。監(jiān)控程序主要進(jìn)行系統(tǒng)的初始化，調(diào)用子程序，實(shí)時(shí)采 集養(yǎng)殖池塘的現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)參數(shù)，處理和保存采集的數(shù)據(jù)，供上位機(jī)查詢。
[0057] (3)軟測(cè)量實(shí)現(xiàn)方法 氨氮和亞硝酸氮是水產(chǎn)養(yǎng)殖的主要危害之一。但是這類關(guān)鍵參數(shù)需要通過(guò)化學(xué)比色反 應(yīng)法進(jìn)行分析，在線檢測(cè)的成本很高。本項(xiàng)目采用PH、電導(dǎo)率作為輔助變量，采用基于動(dòng)態(tài) 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多模型軟測(cè)量方法實(shí)現(xiàn)輔助變量與NH3-N、亞硝氮之間的映射，進(jìn)行在線軟測(cè) 量。
[0058] (4)控制策略的研究 智能化控制策略研究包括:溶解氧控制策略，NH3-N應(yīng)急控制策略，Ν02-Ν應(yīng)急控制策 略;各個(gè)控制都采用閾值控制的方式，當(dāng)所控制量超出所需范圍時(shí)采取相應(yīng)措施:溶解氧采 取打開(kāi)和關(guān)閉增氧機(jī)的措施，NH3-N及N02-N采取對(duì)養(yǎng)殖系統(tǒng)加料補(bǔ)料的措施。
[0059] (5)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn) 試驗(yàn)魚(yú)池選在嘉興市南湖區(qū)鳳橋鎮(zhèn)漁業(yè)養(yǎng)殖場(chǎng)，魚(yú)池為l〇m X 10m的水池，深度為1.5m， 魚(yú)池中養(yǎng)殖對(duì)蝦。對(duì)養(yǎng)殖池中的水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)和傳輸可靠性試驗(yàn)，驗(yàn)證智能化漁 業(yè)養(yǎng)殖在線水質(zhì)測(cè)控系統(tǒng)的可行性及可靠性。
[0060] NH3-N、N〇2-N是養(yǎng)殖水體化合態(tài)氮的2種存在形式，對(duì)動(dòng)物均有較大的毒性。大部分 氨氮和亞硝態(tài)氮是水體中有機(jī)態(tài)氮在微生物作用下反應(yīng)為硝態(tài)氮的過(guò)程中產(chǎn)生的，同時(shí)產(chǎn) 生非離子氨，非離子氨的增加時(shí)會(huì)影響pH值和電導(dǎo)率，并且在微生物的作用下，溶解氧含量 會(huì)降低。因此，本系統(tǒng)通過(guò)對(duì)DO、pH值和電導(dǎo)率檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)NH 3-N、N02-N應(yīng)急控制。當(dāng)系統(tǒng)D0 快速降低、pH值增加同時(shí)電導(dǎo)率增加，并且變化超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出預(yù)警，迫使管 理員介入，及時(shí)補(bǔ)充養(yǎng)料，來(lái)實(shí)現(xiàn)nh 3-n、n〇2-n應(yīng)急的應(yīng)急處理。nh3-n、n〇2-n應(yīng)急控制的基 本原理框圖見(jiàn)圖5。
[0061] 以下為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)試 1.1實(shí)驗(yàn)室測(cè)試 實(shí)驗(yàn)室測(cè)試旨在通過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，確定溶解氧、pH、電導(dǎo)率、溫度精度和測(cè)量范圍符合 項(xiàng)目要求。
[0062] 1.1.1實(shí)驗(yàn)儀器與試劑 實(shí)驗(yàn)室儀器：臺(tái)式pH計(jì)(FE30K)、臺(tái)式電導(dǎo)率儀FE30K、便攜式溶氧儀(YSI550A)、實(shí)驗(yàn)室 溫度計(jì)、恒溫水浴鍋(DKS-28 )等。
[0063]實(shí)驗(yàn)室試劑:氯化鉀，分析純、鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)緩沖液（PH=4.00)、磷酸鹽標(biāo) 準(zhǔn)緩沖液(pH=6.86)、硼砂標(biāo)準(zhǔn)緩沖液(PH=9.18)等。
[0064] 1.1.2實(shí)驗(yàn)方法 (1) 溶解氧： 取魚(yú)塘水樣品1份、魚(yú)塘水樣品（增氧處理)1份，分別用臺(tái)式電導(dǎo)率儀、水質(zhì)多參數(shù)監(jiān)測(cè) 儀測(cè)定，確定該指標(biāo)精度值。
[0065] (2)電導(dǎo)率： 取電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液（15以8/〇11，5(^8/〇11，10(^8/〇11，353以8/〇11，706以8/〇11)各1份，分別用 臺(tái)式電導(dǎo)率儀、水質(zhì)多參數(shù)監(jiān)測(cè)儀測(cè)定，確定該指標(biāo)精度值。
[0066] (1)ρΗ 值： 取鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)緩沖液（PH=4.00)、磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)緩沖液(pH=6.86)、硼砂標(biāo)準(zhǔn)緩 沖液(PH=9.18)各1份，分別用臺(tái)式pH計(jì)、水質(zhì)多參數(shù)監(jiān)測(cè)儀測(cè)定，確定該指標(biāo)精度值。
[0067] (2)溫度 取實(shí)驗(yàn)室純凈水，用恒溫水浴鍋加熱至調(diào)溫至約20，30，40° C時(shí)，分別用實(shí)驗(yàn)室精密溫 度計(jì)和水質(zhì)多參數(shù)監(jiān)測(cè)儀同時(shí)測(cè)定溫度，確定精密度。
[0068] 1.1.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果 精度常使用三種方式來(lái)表征。1)最大誤差占真實(shí)值的百分比，如測(cè)量誤差3%;2)最大誤 差，如測(cè)量精度± 〇. 〇2mm; 3)誤差正態(tài)分布，如誤差0%~10%占比例65%，誤差10%~20%占比例 20%，誤差20%~30%占10%，誤差30%以上占5%。
[0069] (1)溶解氧 溶解氧的測(cè)定結(jié)果如表2。不同濃度溶解氧測(cè)定，最大誤差為0.10mg/L，采用上述第二 種精度表示方式，溶解氧的測(cè)量精度為±〇. l〇mg/L。
[0070] 表2溶解氧的測(cè)定結(jié)果
(2) 電導(dǎo)率 電導(dǎo)率的測(cè)定結(jié)果如表3。在0_200ys/cm內(nèi)，不同濃度電導(dǎo)率測(cè)定，最大誤差為0.6ys/ cm，采用上述第一種精度表示方式，在0-200yS/cm內(nèi)電導(dǎo)率的測(cè)量精度為0.3%FS。在200-2000ys/cm內(nèi)，不同濃度電導(dǎo)率測(cè)定，最大誤差為2ys/cm，采用上述第二種精度表示方式，在 200-2000ys/cm內(nèi)電導(dǎo)率的測(cè)量精度為± 2ys/cm。在2-200ms/cm內(nèi)，不同濃度電導(dǎo)率測(cè)定， 最大誤差為〇. 02 ms/cm，采用上述第二種精度表示方式，在2-200mS/cm內(nèi)電導(dǎo)率的測(cè)量精 度為 ± 0 · 02 ms/cm。
[0071] 表3電導(dǎo)率的測(cè)定結(jié)果
(3) pH 值： pH值的測(cè)定結(jié)果如表4。不同標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的pH值測(cè)定，最大誤差為0.12mg/L，采用上述 第二種精度表示方式，pH值的測(cè)量精度為±0.12mg/L。
[0072] 表4 pH值的測(cè)定結(jié)果
(4) 溫度： 溫度的測(cè)定結(jié)果如表5。加熱到不同溫度的實(shí)驗(yàn)室純凈水的水溫測(cè)定，最大誤差為0. 18°C，采用上述第二種精度表示方式，溫度的測(cè)量精度為±0.18 °C。
[0073] 表5溫度的測(cè)定結(jié)果
(5)其他： 1、用秒表記錄系統(tǒng)單次樣本分析時(shí)間(最長(zhǎng)時(shí)間），約為8.0 min。
[0074] 2、系統(tǒng)電源:220AV，功率為1.8kW。
[0075] 3、浮筒放入150kg物品，仍然完好，表示浮筒至少可以承重150kg。
[0076] 1.1.4實(shí)驗(yàn)結(jié)論 通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明智能化漁業(yè)養(yǎng)殖系統(tǒng)： (1)溶解氧(DO)測(cè)量范圍：0~12mg/L，檢測(cè)精度：±0.10mg/L。
[0077] (2)pH測(cè)量范圍：0_14,檢測(cè)精度：±0.12; (3) 電導(dǎo)率測(cè)量范圍 0-200ys/cm / 200-2000ys/cm / 2-200ms/cm，檢測(cè)精度:0.3%FS (20048/〇11量程），±248/〇11(200-100(^8/〇11)，±0.02 1118/〇11(2-2001118/〇11); (4) 溫度測(cè)量范圍：0-50°C，檢測(cè)精度：±0.18°C ; (5) 用秒表記錄系統(tǒng)單次樣本分析時(shí)間(最長(zhǎng)時(shí)間），約為8.0 min。
[0078] (6 )系統(tǒng)電源：220AV，功率為 1 · 8kW。
[0079] (7)浮筒放入150kg物品，仍然完好，表示浮筒至少可以承重150kg。
[0080]本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人 員在閱讀完本說(shuō)明書(shū)后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本 發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線系統(tǒng)，其特征在于包括智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線測(cè)控系統(tǒng)，所 述智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線測(cè)控系統(tǒng)包括水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀、與所述水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀相連的 增氧機(jī)、控制所述增氧機(jī)運(yùn)行的增氧機(jī)控制器、與所述增氧機(jī)控制器相連的GSM無(wú)線傳輸模 塊和監(jiān)控終端。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)控終端與 各水質(zhì)檢測(cè)儀、增氧機(jī)控制器形成CAN網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控終端與各水質(zhì)檢測(cè)儀、增氧機(jī)控制器之間 通過(guò)CAN總線搭ModBus-RTU協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)控終端包 括現(xiàn)場(chǎng)PC機(jī)、遠(yuǎn)程PC機(jī)以及手機(jī)終端;遠(yuǎn)程PC機(jī)和用戶手機(jī)通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)PC機(jī)進(jìn)行通 {目。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線系統(tǒng)，其特征在于:所述水質(zhì)多參數(shù) 監(jiān)測(cè)儀的硬件主要包括前端傳感器、前置處理電路、模擬開(kāi)關(guān)、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換、STM32F107處 理器和CAN收發(fā)器;傳感器將待測(cè)的非電物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，前置處理電路對(duì)傳感器的輸 出原始信號(hào)做調(diào)理以便后續(xù)的A/D采樣。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線系統(tǒng)，其特征在于:所述水質(zhì)多參數(shù) 檢測(cè)儀包括水質(zhì)溫度檢測(cè)儀、pH傳感器、溶解氧傳感器和電導(dǎo)率傳感器； 所述水質(zhì)溫度檢測(cè)儀選用日本林電工生產(chǎn)的PT100; 所述pH傳感器選用的是測(cè)量范圍為0-14pH、工作溫度0-90°C的蘇州漢星公司的塑殼 二復(fù)合pH電極PC202; 所述溶解氧傳感器選用蘇州漢星公司的免維護(hù)溶解氧電極D0912B; 所述電導(dǎo)率傳感器選用蘇州漢星的四極式電導(dǎo)率傳感器。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線系統(tǒng)，其特征在于:所述水質(zhì)多參數(shù) 檢測(cè)儀為浮球式水質(zhì)多參數(shù)檢測(cè)儀設(shè)計(jì)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線系統(tǒng)，其特征在于:所述GSM無(wú)線傳 輸模塊采用北京東方訊公司的串口短信數(shù)傳模塊EIC-CS12，串口短信數(shù)傳模塊EIC-CS12具 有一個(gè)RS232串口；內(nèi)置GSM模塊;通過(guò)AT指令靈活設(shè)置通信參數(shù).實(shí)現(xiàn)RS23串口到短信通 信的雙向轉(zhuǎn)換。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線系統(tǒng)，其特征在于還包括漁業(yè)養(yǎng)殖 的水處理系統(tǒng)，所述水處理系統(tǒng)包括依次連接的生化除氨氮裝置(3)、機(jī)械過(guò)濾器(4)和超 濾裝置（5);所述機(jī)械過(guò)濾器(4)包括:殼體(41)、殼體(41)上下兩端的進(jìn)口（411)和出口 (312);殼體(31)內(nèi)部中間位置設(shè)置有過(guò)濾層(42)，過(guò)濾層(42)與殼體(41)上部空間形成上 水室(413)，過(guò)濾層(42)與殼體(41)下部空間形成下水室(414);過(guò)濾層(42)上方設(shè)置有上 排管路(43)，過(guò)濾層(42)下方設(shè)置有下排管路(44)，上排管路(43)與殼體(41)側(cè)壁的反沖 出口（45)連通，下排管路(44)與殼體(41)側(cè)壁的反沖進(jìn)口（46)連通，所述上排管路(43)和 下排管路（44)為同心圓環(huán)形管路；所述上排管路（43)和下排管路（44)上設(shè)置有噴液口 (47)，所述噴液口（ 47)沿圓周均布。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線系統(tǒng)，其特征在于:所述噴液口（47) 包括噴液區(qū)（471)和回收區(qū)（472);噴液區(qū)（471)頂部收縮形成噴口（4711);回收區(qū)（472)包 括向外延展的接液口（4721)和回流通道(4722)，回流通道(4722)內(nèi)設(shè)置有與其內(nèi)壁鉸接的 活動(dòng)擋板(4723)、與回流通道(4722)垂直的固定擋板(4724)和支撐活動(dòng)擋板(4723)的凸臺(tái) (4725)〇10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種智能化漁業(yè)養(yǎng)殖在線系統(tǒng)，其特征在于:漁業(yè)養(yǎng)殖的水 處理方法包括以下步驟： (1)抽水加壓:將漁業(yè)養(yǎng)殖池中的海水通過(guò)增壓栗抽出并且增壓，控制壓力3-5Mpa; 除氨氮:步驟(1)中加壓的海水通過(guò)進(jìn)水口進(jìn)入生化除氨氮裝置(3); 去雜質(zhì)：將步驟(2)處理后的海水通入機(jī)械過(guò)濾器(3)進(jìn)行初步過(guò)濾，所述機(jī)械過(guò)濾器 (3)在每次海水循環(huán)完畢后啟動(dòng)一次自動(dòng)反洗，沖洗通量控制在100-12017111241';反洗壓力 仝0.2MPa;反洗時(shí)間20-40秒； (4)超濾分流:將步驟(3)得到的海水通入超濾裝置(5)過(guò)濾，超濾裝置(5)采用孔徑為 0.05-0. Ιμπι的濾膜，超濾后的海水分成兩支，一支從污水出口回流到生化除氨氮裝置(3)， 另一支從凈水出口回到漁業(yè)養(yǎng)殖池。
【文檔編號(hào)】A01K63/04GK105865521SQ201610199787
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日
【發(fā)明人】諸寅, 蔡強(qiáng), 蔡佳玲, 王譽(yù)樹(shù)
【申請(qǐng)人】浙江清華長(zhǎng)三角研究院