專(zhuān)利名稱(chēng)：海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是涉及一種用于自動(dòng)檢測(cè)海水網(wǎng) 箱養(yǎng)殖環(huán)境的監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
海水養(yǎng)殖技術(shù)在世界范圍內(nèi)迅猛發(fā)展，網(wǎng)箱養(yǎng)殖作為海水魚(yú)類(lèi)的主要養(yǎng)殖方式， 具有規(guī)模大、產(chǎn)量高的特點(diǎn)。尤其是深?？癸L(fēng)浪網(wǎng)箱的開(kāi)發(fā)利用，為海水魚(yú)類(lèi)養(yǎng)殖提供了更 為廣闊的養(yǎng)殖水域，具有養(yǎng)殖密度大、污染小、病害少、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)，從而使得深海網(wǎng) 箱得到了快速發(fā)展。網(wǎng)箱養(yǎng)殖海域的優(yōu)質(zhì)水體環(huán)境是實(shí)現(xiàn)高效、健康養(yǎng)殖的基礎(chǔ)條件，實(shí)時(shí)掌握養(yǎng)殖 水體環(huán)境因子的變化，可以為工作人員提供合理、有效的作業(yè)依據(jù)。但是，由于深海網(wǎng)箱養(yǎng) 殖水域離海岸線(xiàn)較遠(yuǎn)，需要船行一段時(shí)間才能到達(dá)網(wǎng)箱，因此費(fèi)時(shí)耗力，且在海上氣候惡劣 的情況下，根本無(wú)法出海進(jìn)行測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)深海網(wǎng)箱養(yǎng)殖方式的工況特點(diǎn)，提供了一種性能可靠、操作方便的海 水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，包括上位機(jī)和用于檢測(cè)養(yǎng)殖水域環(huán)境的下 位機(jī)，所述下位機(jī)安裝在帶有金屬瓦的支架上，支架通過(guò)金屬瓦安裝在網(wǎng)箱扶手上，所述下 位機(jī)與上位機(jī)之間通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。進(jìn)一步的，在所述下位機(jī)中包括機(jī)箱、內(nèi)置于機(jī)箱的控制電路板、與所述電路板連 接通信的多參數(shù)水質(zhì)分析儀、電磁海流計(jì)和無(wú)線(xiàn)通信模塊、以及用于為所述控制電路板、多 參數(shù)水質(zhì)分析儀、電磁海流計(jì)和無(wú)線(xiàn)通信模塊提供工作電源的供電裝置。優(yōu)選的，所述供電裝置優(yōu)選采用太陽(yáng)能供電裝置，包括太陽(yáng)能電池板、與所述太陽(yáng) 能電池板連接的充電控制器以及與所述充電控制器連接的蓄電池。又進(jìn)一步的，所述機(jī)箱包括箱體和頂蓋，所述頂蓋為所述的太陽(yáng)能電池板。優(yōu)選的，所述機(jī)箱的箱體采用工程塑料注塑制成。再進(jìn)一步的，所述機(jī)箱固定安裝在所述支架上，所述多參數(shù)水質(zhì)分析儀和電磁海 流計(jì)均設(shè)置于機(jī)箱外部，并伸入到海水中，多參數(shù)水質(zhì)分析儀和電磁海流計(jì)通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)連 接機(jī)箱箱體上設(shè)置的接口，所述接口通過(guò)轉(zhuǎn)接線(xiàn)連接所述的控制電路板。更進(jìn)一步的，所述控制電路板通過(guò)RS232串行信號(hào)線(xiàn)與內(nèi)置于機(jī)箱的無(wú)線(xiàn)通信模 塊連接通信。優(yōu)選的，在所述機(jī)箱中還設(shè)置有用于檢測(cè)機(jī)箱內(nèi)部溫度的溫度傳感器，所述溫度 傳感器與控制電路板相連接。優(yōu)選的，所述支架包括由機(jī)箱板、固定板和支架斜撐連接而成的三角形支架，金屬瓦設(shè)置在固定板上，并通過(guò)緊固螺母與網(wǎng)箱扶手緊固安裝；在所述支架的外部涂抹有防銹 涂料。作為上位機(jī)的一種設(shè)計(jì)方式，在所述上位機(jī)中包括用于與下位機(jī)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通 信的無(wú)線(xiàn)通信模塊和與所述無(wú)線(xiàn)通信模塊相連接的監(jiān)控計(jì)算機(jī)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本發(fā)明的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境自動(dòng) 監(jiān)測(cè)裝置采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信方式實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)之間的數(shù)據(jù)交互，使得通過(guò)下位機(jī)采 集到的養(yǎng)殖水域環(huán)境信息可以實(shí)時(shí)、高效、可靠地反饋至上位機(jī)供工作人員監(jiān)控，從而避免 了海上布線(xiàn)作業(yè)復(fù)雜、危險(xiǎn)的缺陷。通過(guò)采用太陽(yáng)能供電裝置為下位機(jī)供電，從而克服了海 上供電困難的難題，在陽(yáng)光照射不足的情況下，仍可持續(xù)工作一周。采用本發(fā)明的監(jiān)測(cè)裝置 可以在無(wú)人值守、無(wú)人操作的情況下完成對(duì)海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)的檢測(cè)和分析，進(jìn)而為 工作人員實(shí)時(shí)掌握養(yǎng)殖水體環(huán)境提供了技術(shù)上的支持。結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更 加清楚。


圖1是本發(fā)明所提出的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置的一種實(shí)施例的原理架 構(gòu)圖；圖2是圖1中下位機(jī)的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是支架在網(wǎng)箱上的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。實(shí)施例一，本實(shí)施例的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置主要包括下位機(jī)1和上位 機(jī)2兩部分，參見(jiàn)圖1所示，為了解決海上布線(xiàn)作業(yè)困難的問(wèn)題，本實(shí)施例優(yōu)選在下位機(jī)1 和上位機(jī)2中均設(shè)置一塊無(wú)線(xiàn)通信模塊7、13，采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信方式實(shí)現(xiàn)二者之間的信息 交互。在本實(shí)施例中，所述無(wú)線(xiàn)通信模塊7、13可以采用基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的GPRS無(wú)線(xiàn)模 塊、或者基于GSM、CDMA等移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的GSM無(wú)線(xiàn)模塊或者CDMA無(wú)線(xiàn)模塊等進(jìn)行系統(tǒng)設(shè) 計(jì)，本實(shí)施例對(duì)此不進(jìn)行具體限制。在本實(shí)施例的下位機(jī)1中還進(jìn)一步設(shè)置有供電裝置5、控制電路板6以及用于采 集養(yǎng)殖海域環(huán)境信息的電磁海流計(jì)11和多參數(shù)水質(zhì)分析儀12，如圖1所示。其中，供電裝 置5優(yōu)選采用太陽(yáng)能供電裝置為下位機(jī)1中的各用電負(fù)載供電。采用這種供電方式，可以 在海上供電困難時(shí)，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，提供下位機(jī)1工作用電，比如為下位機(jī)1中的控 制電路板6、無(wú)線(xiàn)通信模塊7和電磁海流計(jì)11、多參數(shù)水質(zhì)分析儀12提供其所需的工作電 源等?？刂齐娐钒?作為整個(gè)下位機(jī)1的控制核心，可以由單片機(jī)和多種不同功能的芯片、 接口及電子元器件構(gòu)成，具有數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換，傳輸以及指令控制等功能。電磁海流計(jì)11和 多參數(shù)水質(zhì)分析儀12用于對(duì)海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖海域的環(huán)境信息進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)數(shù)據(jù)信號(hào)線(xiàn)連 接至控制電路板6，將采集到的海水信息傳輸至控制電路板6，經(jīng)控制電路板6進(jìn)行集中處 理后，控制無(wú)線(xiàn)通信模塊7將采集到的環(huán)境測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)2。上位機(jī)2通過(guò)其無(wú)線(xiàn)通信模塊13接收下位機(jī)1發(fā)送的測(cè)量數(shù)據(jù)，并進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理后，傳輸至與其連接的監(jiān)控計(jì) 算機(jī)14進(jìn)行顯示，以提供給監(jiān)控室內(nèi)的工作人員進(jìn)行養(yǎng)殖海域狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。其中，所 述的電磁海流計(jì)11可以對(duì)養(yǎng)殖海域的流速、流向進(jìn)行測(cè)量，并具有存儲(chǔ)功能；所述的多參 數(shù)水質(zhì)分析儀12可以測(cè)量養(yǎng)殖海域的溫度、鹽度、溶解氧、pH值四個(gè)參數(shù)，并完成對(duì)信號(hào)的 分析處理。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)箱所在海域狀況的準(zhǔn)確檢測(cè)，優(yōu)選將所述下位機(jī)1直接安裝在海水 網(wǎng)箱上，如圖3所示，可以設(shè)計(jì)一個(gè)帶有金屬瓦16的不銹鋼支架，通過(guò)金屬瓦16抱住網(wǎng)箱 扶手15，并利用緊固螺母17緊固加以固定。為了增強(qiáng)所述不銹鋼支架的牢固性，優(yōu)選將不 銹鋼支架設(shè)計(jì)成三角形結(jié)構(gòu)，包括垂直的固定板18、水平的機(jī)箱板20和連接在二者之間的 支架斜撐19。下位機(jī)1可以直接固定安裝于不銹鋼支架的機(jī)箱板20上。為了防止生銹，優(yōu) 選在整個(gè)支架外部涂抹防銹涂料。圖2為所述下位機(jī)1的結(jié)構(gòu)示意圖，包括可以固定安裝于不銹鋼支架上的機(jī)箱4， 在機(jī)箱4的內(nèi)部設(shè)置所述的控制電路板6和無(wú)線(xiàn)通信模塊7，外部連接所述的電磁海流計(jì) 11和多參數(shù)水質(zhì)分析儀12，并將電磁海流計(jì)11和多參數(shù)水質(zhì)分析儀12深入到海水中，以 檢測(cè)海域參數(shù)。太陽(yáng)能供電裝置5可以由太陽(yáng)能電池板5-1、充電控制器5-2和蓄電池5-3 三部分組成。其中，太陽(yáng)能電池板5-1可以作為機(jī)箱4的頂蓋與機(jī)箱4的箱體密封連接，如 圖2所示。機(jī)箱4的箱體優(yōu)選采用ABS工程塑料材質(zhì)注塑制成，以使其具有防水、防潮、防 鹽霧的性能。將充電控制器5-2內(nèi)置于機(jī)箱4中，并與太陽(yáng)能電池板5-1和同樣內(nèi)置于機(jī) 箱4的蓄電池5-3對(duì)應(yīng)連接，以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能存儲(chǔ)于蓄電池5-3中，進(jìn)而通過(guò)蓄電池 5-3為下位機(jī)1提供工作電源。作為一種實(shí)施例，可以將控制電路板6的電源接口連接蓄電池5-3，接收蓄電池 5-3輸出的供電電源并進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理后，生成并輸出多參數(shù)水質(zhì)分析儀12、電磁海流計(jì)11 和無(wú)線(xiàn)通信模塊7所需的工作電源。在機(jī)箱4箱體的一側(cè)設(shè)置有用于外接多參數(shù)水質(zhì)分析儀12和電磁海流計(jì)11的接 口 8、9，其接口類(lèi)型與多參數(shù)水質(zhì)分析儀12和電磁海流計(jì)11自身所配置的接口類(lèi)型相適 配，并進(jìn)行了防水密封處理。在機(jī)箱4的內(nèi)部，所述接口 8、9通過(guò)轉(zhuǎn)接線(xiàn)與控制電路板6上 的接口相連接，優(yōu)選采用RS232串行數(shù)據(jù)方式實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的高效傳輸。在本實(shí)施例中，所述控制電路板6和無(wú)線(xiàn)通信模塊7之間優(yōu)選采用RS232串行信 號(hào)線(xiàn)連接通信。當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí)，控制電路板6上的單片機(jī)首先選通與無(wú)線(xiàn)通信模塊7相連 接的接口，隨時(shí)等待接收上位機(jī)2發(fā)出的命令。一旦接收到上位機(jī)2指令后，馬上選通與多 參數(shù)水質(zhì)分析儀12和電磁海流計(jì)11相連接的接口 8、9，以讀取溫度、溶氧、pH、鹽度及流速 等數(shù)據(jù)，再選通無(wú)線(xiàn)通信模塊7，將所有測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)天線(xiàn)10發(fā)射出去，并借助無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng) 絡(luò)發(fā)送至監(jiān)控室內(nèi)的上位機(jī)2。監(jiān)控室中的監(jiān)控計(jì)算機(jī)14通過(guò)串口與無(wú)線(xiàn)通信模塊13通 信，接收下位機(jī)1發(fā)送過(guò)來(lái)的環(huán)境測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)14內(nèi)安裝的專(zhuān)用監(jiān)控軟件，可 以顯示、存儲(chǔ)、打印測(cè)量數(shù)據(jù)，并通過(guò)表格、圖形等多種方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。在數(shù)值超過(guò)人 為設(shè)定的閾值時(shí)，監(jiān)控計(jì)算機(jī)14會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒工作人員注意。此外，在所述機(jī)箱4中還可以進(jìn)一步設(shè)置溫度傳感器，以用于對(duì)機(jī)箱4內(nèi)部的溫度 進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，進(jìn)而傳輸至控制電路板6上的單片機(jī)，以判斷機(jī)箱4溫度是否超限，并在超 限時(shí)，向上位機(jī)2發(fā)送報(bào)警信息，以確保下位機(jī)1的安全運(yùn)行。
本發(fā)明的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置能同步實(shí)時(shí)完成多個(gè)參數(shù)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)， 從而給海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)提供了一種高效的配套裝置。當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā) 明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于包括上位機(jī)和用于檢測(cè)養(yǎng)殖水域環(huán)境的下位機(jī)，所述下位機(jī)安裝在帶有金屬瓦的支架上，支架通過(guò)金屬瓦安裝在網(wǎng)箱扶手上，所述下位機(jī)與上位機(jī)之間通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于在所述下位 機(jī)中包括機(jī)箱、內(nèi)置于機(jī)箱的控制電路板、與所述電路板連接通信的多參數(shù)水質(zhì)分析儀、電 磁海流計(jì)和無(wú)線(xiàn)通信模塊、以及用于為所述控制電路板、多參數(shù)水質(zhì)分析儀、電磁海流計(jì)和 無(wú)線(xiàn)通信模塊提供工作電源的供電裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述供電裝 置為太陽(yáng)能供電裝置，包括太陽(yáng)能電池板、與所述太陽(yáng)能電池板連接的充電控制器以及與 所述充電控制器連接的蓄電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述機(jī)箱包 括箱體和頂蓋，所述頂蓋為所述的太陽(yáng)能電池板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述機(jī)箱的 箱體采用工程塑料注塑制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述機(jī)箱固 定安裝在所述支架上，所述多參數(shù)水質(zhì)分析儀和電磁海流計(jì)均設(shè)置于機(jī)箱外部，并伸入到 海水中，多參數(shù)水質(zhì)分析儀和電磁海流計(jì)通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)連接機(jī)箱箱體上設(shè)置的接口，所述接 口通過(guò)轉(zhuǎn)接線(xiàn)連接所述的控制電路板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述控制電 路板通過(guò)RS232串行信號(hào)線(xiàn)與內(nèi)置于機(jī)箱的無(wú)線(xiàn)通信模塊連接通信。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于在所述機(jī)箱 中還設(shè)置有用于檢測(cè)機(jī)箱內(nèi)部溫度的溫度傳感器，所述溫度傳感器與控制電路板相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述支架包 括由機(jī)箱板、固定板和支架斜撐連接而成的三角形支架，金屬瓦設(shè)置在固定板上，并通過(guò)緊 固螺母與網(wǎng)箱扶手緊固安裝；在所述支架的外部涂抹有防銹涂料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在 于在所述上位機(jī)中包括用于與下位機(jī)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的無(wú)線(xiàn)通信模塊和與所述無(wú)線(xiàn)通 信模塊相連接的監(jiān)控計(jì)算機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，包括上位機(jī)和用于檢測(cè)養(yǎng)殖水域環(huán)境的下位機(jī)，所述下位機(jī)安裝在帶有金屬瓦的支架上，支架通過(guò)金屬瓦安裝在網(wǎng)箱扶手上，所述下位機(jī)與上位機(jī)之間通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。本發(fā)明采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信方式實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)之間的數(shù)據(jù)交互，使得通過(guò)下位機(jī)采集到的養(yǎng)殖水域環(huán)境信息可以實(shí)時(shí)、高效、可靠地反饋至上位機(jī)供工作人員監(jiān)控，從而避免了海上布線(xiàn)作業(yè)復(fù)雜、危險(xiǎn)的缺陷。通過(guò)采用太陽(yáng)能供電裝置為下位機(jī)供電，從而克服了海上供電困難的難題。采用該監(jiān)測(cè)裝置可以在無(wú)人值守、無(wú)人操作的情況下完成對(duì)海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)的檢測(cè)和分析，進(jìn)而為工作人員實(shí)時(shí)掌握養(yǎng)殖水體環(huán)境提供了技術(shù)上的支持。
文檔編號(hào)G08C17/02GK101923771SQ20101024325
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者丁潤(rùn)田, 關(guān)長(zhǎng)濤, 李嬌 申請(qǐng)人:中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所