一种鱼缸智能增氧控制装置的制作方法

本发明涉及光电检测技术，特别是涉及一种鱼缸智能增氧控制装置及技术。

背景技术：

随着经济的发展和人们生活水平的提高，家庭饲养金鱼越来普遍，在一些公众场所，金鱼和鱼缸也成为一种普遍装饰亮点。在金鱼饲养过程中，鱼儿的缺氧是不能不考虑的一个重要问题，目前主要采用给鱼缸安装增氧泵来解决。增氧泵一般不间断开启，这无疑增大了饲养过程中能源消耗和成本，特别是对于一些大型鱼缸，其增氧循环泵功耗一般在几十瓦。另外，增氧泵噪音持续会给鱼儿和人造成较大的干扰。

针对这一问题，申请号为申请号为“20151092229.2”的中国发明专利申请“一种智能鱼缸用增氧机节能控制系统”是基于氧气传感器与a/d转换器实现的。这种方法设备成本较高，原理复杂，且传感器在与水接触过程中其可靠性和寿命明显降低。

当鱼缸缺氧时，鱼儿的活动区域将由中下部集中到上部的水面附近，根据这一现象，本发明采用激光对射传感器来监视鱼儿活动，判断当前鱼缸的缺氧程度，通过中央处理器来启停增氧泵，从而达到节能、降噪、降低使用和生产成本的作用。

技术实现要素：

本发明目的是通过安装在鱼缸上部水面附近的激光对射传感器来监视鱼儿的活动状况，进而判断鱼缸内的缺氧程度来启停增氧泵，达到节能、降噪的目的。

对于健康的鱼儿，当鱼缸内水溶氧正常时，鱼儿活动区域主要分布于鱼缸的底部和中部。当鱼缸水溶氧不足时，鱼儿为了得到更多的氧气不得不接近水面活动，甚至把头探到水面以上。根据这一现象，本发明利用安装在水面附近的激光对射传感器来监视鱼儿活动，当鱼儿因缺氧频繁到水面活动时，将频繁遮挡激光传感器发射的激光线束。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：智能控制装置包括第一激光发射器，第一激光接收器、第二激光发射器，第二激光接收器、第三激光发射器，第三激光接收器、第四激光发射器，第四激光接收器、第五激光发射器，第五激光接收器、中央处理器、显示器、键盘和增氧泵；其中，第一激光接收器接收第一激光发射器发射的激光线束、第二激光接收器接收第二激光发射器发射的激光线束、第三激光接收器接收第三激光发射器发射的激光线束、第四激光接收器接收第四激光发射器发射的激光线束、第五激光接收器接收第五激光发射器发射的激光线束；第一至第五激光接收器根据有无鱼儿遮挡对应的激光线束，将激光信号转换为开关量电信号发送给中央处理器；中央处理器根据第一至第五激光接收器发送的开关量电信号计算出当前鱼缸的累计遮挡时间，从而判断出当前鱼缸的缺氧程度，并与设置的阈值比较大小，中央处理器根据比较的结果开启或者停止增氧泵；

键盘用于设置增氧泵启动或者停止的遮挡累计时间阈值；

显示器则用于显示设置的阈值和当前的遮挡累计时间。

第一至第五激光发射器和第一至第五激光接收器分别安装于矩形鱼缸相对的两个侧面，五条激光线束相互平行，且位于水面下方的1cm-10cm同一平面上；五条激光线束相互之间的距离为2cm-10cm。

中央处理器根据所述第一至第五激光接收器发送过来的开关量电信号，累加计算距当前时间最近的第i分钟内所述的第一至第五条激光线束被鱼儿遮挡的时间分别为t1-t5，从而获得所述第i分钟内所有激光线束被鱼儿遮挡的时间为ti：

ti＝t1+t2+t3+t4+t5(1)

从而计算当前时间最近的十分钟内总累计遮挡时间t：

通过键盘设置当前的启动增氧泵的总累计遮挡时间阈值th和停止增氧泵的总累计遮挡时间阈值tl。

中央处理器不断计算当前时间的总累计遮挡时间t，当t>th时，启动增氧泵；当t<tl时，则停止增氧泵。

附图说明

图1是本发明所述一种鱼缸智能增氧控制装置的结构示意图。

图2是本发明所述一种鱼缸智能增氧控制装置的激光传感器安装俯视图。

图3是本发明所述一种鱼缸智能增氧控制装置的激光传感器安装侧视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

图1是本发明所述一种鱼缸智能增氧控制装置的结构示意图。如图1所示，本发明所述一种鱼缸智能增氧控制装置，包括：第一激光发射器1，第一激光接收器2、第二激光发射器3，第二激光接收器4、第三激光发射器5，第三激光接收器6、第四激光发射器7，第四激光接收器8、第五激光发射器9，第五激光接收器10、中央处理器11、显示器12、键盘13和增氧泵14；其中，第一激光接收器2接收第一激光发射器1发射的激光线束、第二激光接收器4接收第二激光发射器3发射的激光线束、第三激光接收器6接收第三激光发射器5发射的激光线束、第四激光接收器8接收第四激光发射器7发射的激光线束、第五激光接收器10接收第五激光发射器9发射的激光线束；第一至第五激光接收器2、4、6、8、10根据有无鱼儿遮挡对应的激光线束，将激光信号转换为开关量电信号发送给中央处理器11；中央处理器11根据第一至第五激光接收器2、4、6、8、10发送的开关量电信号计算出当前鱼缸15的累计遮挡时间，从而判断出当前鱼缸15内水的缺氧程度，并与预先设置的阈值比较大小，中央处理器11根据比较的结果开启或者停止增氧泵14。增氧泵14和中央处理器11的连接驱动可以采用继电器或光电耦合器方式实现。

显示器12则用于显示设置的阈值和当前的遮挡累计时间；键盘13用于设置增氧泵14启动或者停止的遮挡累计时间阈值。

如图2、图3所示，第一至第五激光发射器1、3、5、7、9和第一至第五激光接收器2、4、6、8、10分别安装于矩形鱼缸15相对的两个侧面，五条激光线束相互平行，且位于水面16下方的1cm-10cm同一平面上，其取值大小可以根据鱼儿的大小和鱼儿的品种决定；五条激光线束相互之间的距离为2cm-10cm，其取值大小可以根据鱼儿的大小和鱼儿的品种决定。

实际使用过程中，也可根据鱼缸15的大小，可以对第一至第五激光发射器1、3、5、7、9和第一至第五激光接收器2、4、6、8、10进行增加或者减少。另，整个系统也需要增加电源，分别为激光对射传感器1-10、中央处理器11和增氧泵14提供能量供给。

中央处理器11根据第一至第五激光接收器2、4、6、8、10发送过来的开关量电信号，累加距当前时间最近的第i分钟内所述的第一至第五条激光线束被鱼儿遮挡的时间分别为t1-t5，从而获得第i分钟内所有激光线束被鱼儿遮挡的时间为ti：

ti＝t1+t2+t3+t4+t5(1)

从而计算当前时间最近的十分钟内总累计遮挡时间t：

实际使用过程中，根据实际情况也可对计时的十分钟进行延长或缩短，比如计时30分钟。

通过键盘13设置当前的启动增氧泵14的总累计遮挡时间阈值th和停止增氧泵14的总累计遮挡时间阈值tl。tl和th的大小根据鱼儿不同种类、季节等因素确定，需要观察一段时间来确定其大小。

中央处理器11不断计算当前时间的总累计遮挡时间t，当t>th时，启动增氧泵14；当t<tl时，则停止增氧泵14。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。