一种水产养殖用清理装置、清理系统及方法

本发明属于水产养殖技术领域，尤其涉及一种水产养殖用清理装置、清理系统及方法。

背景技术：

目前，水产养殖是人为控制下繁殖、培育和收获水生动植物的生产活动。一般包括在人工饲养管理下从苗种养成水产品的全过程。广义上也可包括水产资源增殖。水产养殖有粗养、精养和高密度精养等方式。粗养是在中、小型天然水域中投放苗种，完全靠天然饵料养成水产品，如湖泊水库养鱼和浅海养贝等。精养是在较小水体中用投饵、施肥方法养成水产品，如池塘养鱼、网箱养鱼和围栏养殖等。高密度精养采用流水、控温、增氧和投喂优质饵料等方法，在小水体中进行高密度养殖，从而获得高产，如流水高密度养鱼、虾等。养殖管理包括：折叠养殖环境，提升池塘水位。针对池塘养殖水位偏低，外河水源较差的状况，采取隔三差五少量多次逐步添加池水的方法，使池塘水位逐步提升到1.2米以上，每次加水时选择在晴好天气的上午10时到下午2时间进行。增加水体溶氧。有增氧设备的可在晴天中午坚持开启增氧机2小时以上，遇到阴雨天或天气突变，要及时开启增氧机。如无增氧机的可采用潜水泵在池内打循环水(时间在下午3时前,切忌在傍晚进行)，增强水体的对流与交换。生物调控水质。各类养殖品种已进入生长的黄金时期，但在摄食旺盛的同时，其排泄物也显著增多，加速了水质的恶化。为此建议选择由多种微生物菌种制成的生物制剂泼洒，调控水质，具体用法用量和注意事项按照说明书正确使用。外河网围养蟹的应捞投水草遮荫，减少强光直射，降低水温，如出现缺氧现象可采取用挂机船螺旋桨推水增氧，增加水体流动。

严格科学投喂，要根据不同养殖对象的营养需求，投喂营养全面的饲料，切忌投喂霉变质劣的饲料。饲料投喂量控制在2小时内吃完为宜，防止残饵腐败水质。在养殖中投喂的鱼饲料一是要保证新鲜，以防出现内脏病害和污染水质。严格病防工作，采用二氧化氯、二溴海因、漂白粉或生石灰等药物进行水体的定期消毒工作，防治病害的发生。在饲料中可间隔一段时间添加适量的vc、免疫多糖或内服药物，以增强养殖对象的抗病力。发现病害，应及时诊断、治疗切莫病急乱投医。在用药时一定要遵照水产技术人员的指导，选用优质、高效、低毒的药物，并减少用药量，做到合理施用，谨防用药过量造成药害事故。但是现有的水产养殖用清理系统，不能对养殖环境进行全面监测管理，不能实现省时和增产的目的。同时现有的水产养殖用清理系统需要通过人工将水产养殖池低的淤泥进行清除，增加了劳动强度，降低了工作效率。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有的水产养殖用清理系统，不能对养殖环境进行全面监测管理，不能实现省时和增产的目的。

(2)现有的水产养殖用清理系统需要通过人工将水产养殖池低的淤泥进行清除，增加了劳动强度，降低了工作效率。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种水产养殖用清理装置、清理系统及方法。

本发明是这样实现的，一种水产养殖用清理方法，所述水产养殖用清理方法，包括：

步骤一，通过显示模块的人机交互界面对系统的预设参数进行输入，并对各个检测模块进行初始化设定，采用的初始化方法包括：

1)通过控制器发出拓扑生成帧，拓扑生成帧携带本地的局部拓扑信息；

2)各个检测模块接收到控制器发出的拓扑生成帧后，更新本地的局部拓扑信息，并发送新的拓扑生成帧，该拓扑生成帧携带本地的局部拓扑信息；

3)各个检测模块接收到其它检测模块发出的拓扑生成帧后，更新本地的局部拓扑信息，并发送新的拓扑生成帧，该拓扑生成帧携带本地的局部拓扑信息；

4)不断重复执行步骤3)直至所有检测模块的局部拓扑信息更新完毕；

步骤二，水质监测模块通过池塘水质监测仪，对水产养殖池中的水质进行检测；温度检测模块通过温度传感器，检测水产养殖池中水的温度；

步骤三，氧含量检测模块通过氧含量检测器，检测水质中氧气的含量；酸碱度检测模块通过酸碱度检测传感器，检测养殖池中水的酸碱度；

步骤四，中央控制模块分别对水质监测模块、温度检测模块、氧含量检测模块和酸碱度检测模块采集的信息进行采集处理，并将采集数据与预设数据进行对比，通过对比结果和预设参数对抽水模块、清泥模块、增氧模块和报警模块的协调工作进行控制，具体包括：

通过控制器接收水质监测模块、温度检测模块、氧含量检测模块和酸碱度检测模块采集的信息，并对信息进行降噪滤波处理；

将处理后的数据信息与预设的参数进行对比判定，当检测到水质监测模块、温度检测模块或酸碱度检测模块采集的数据信息超出预设阈值时，控制器向抽水模块发送控制指令，通过添加能够改变水质环境的水流进行水循环来进行调节，或通过清泥模块对淤泥进行清理；

当检测到氧含量检测模块检测的数值超出预设阈值时，控制器向增氧模块发送控制指令，通过增氧模块对水中的氧含量进行调节；

步骤五，抽水模块通过抽水泵，实现水产养殖池中水的循环更换；清泥模块通过清理装置，对水产养殖池中的淤泥进行清理；增氧模块通过增氧控制系统，实现水产养殖池中水质的增氧；

步骤六，无线通信模块通过无线通信设备，与云服务器连接，实现传输的下载和传输；云服务模块通过云服务器，实现数据的处理和传输；报警模块通过报警器，当水质出现异常情况时，进行报警警示；显示模块通过显示屏，显示相应的数据。

进一步，所述步骤二中，水质监测模块检测水质的参数包括：色度、浊度、臭味、无机物、有机物的含量、细菌、微生物、浮游生物、底栖生物。

进一步，步骤四中，对信息进行降噪滤波处理时采用的方法具体包括：

利用低阶小波降噪方法对各模块采集信息中的高频噪声进行过滤，得到与各模块采集信息对应的小波降噪结果；

根据各模块采集信息的小波降噪结果判断对应检测模块的状态，所述状态包括静态和动态，所述静态为传感器没有检测到输入的状态，所述动态为传感器能够检测到输入的状态；

若对应的检测模块处于静态，则利用延长后的时间区间内得到的所述对应检测模块的小波降噪结果，采用均值补偿法过滤该小波降噪结果中的低频噪声得到所述对应检测模块的滤波结果；

若对应检测模块处于动态，则利用对应检测模块的小波降噪结果进行卡尔曼滤波得到对应检测模块的滤波结果。

进一步，所述步骤五中，增氧模块通过增氧控制系统，实现水产养殖池中水质的增氧的具体过程为：

水产养殖池中的温度传感器和氧含量检测器将检测的氧含量传递到控制器中，控制器判断水产养殖池中氧含量是否过低；

根据判断的结果，控制器控制驱动机构，利用增氧机进行增氧；

在增氧过程中，对增氧机的状态进行监控，并进行声光报警。

进一步，所述步骤五中，清泥模块进行清泥的过程为：

液压伸缩缸伸长推动推泥板向左移动，将淤泥推动到升降泥斗中；

液压升降杆上升，将升降泥斗升高到高出水池，升降泥斗中的淤泥转运到小车中；

一次提运完成后，液压伸缩缸和液压升降杆复位，进行下次循环。

进一步，步骤六中，所述报警模块进行报警警示时，采用的具体方法为：

通过控制器将采集的各检测项的数据按检测项对检测项数据进行分类；

对于每一个检测项，判断该检测项对应的检测项数据是否超出预设参数，若没有超出预设参数时，如果此时对应的累加器有记录，则将该累加器置0；当超出预设参数时，则按照超出规定范围对应的报警级别给报警级别对应累加器以及低级别累加器同时加1；

每次累加器做加1操作后，判断当前累加器的数量是否达到连续异常阀值；若小于阀值，则继续进行后续操作；若等于阀值，则发送该累加器对应的报警级别通知，并将该累加器置0。

本发明另一目的在于提供一种实施所述的水产养殖用清理方法的水产养殖用清理系统，所述水产养殖用清理系统包括：

水质监测模块，与中央控制模块连接，通过池塘水质监测仪，对水产养殖池中的水质进行检测；

温度检测模块，与中央控制模块连接，通过温度传感器，检测水产养殖池中水的温度；

氧含量检测模块，与中央控制模块连接，通过氧含量检测器，检测水质中氧气的含量；

酸碱度检测模块，与中央控制模块连接，通过酸碱度检测传感器，检测养殖池中水的酸碱度；

显示模块，与中央控制模块连接，通过显示屏，显示相应的数据；

中央控制模块，分别与水质监测模块、温度检测模块、氧含量检测模块、酸碱度检测模块、显示模块、无线通信模块、抽水模块、清泥模块、增氧模块和报警模块连接，协调各个模块的正常运行。

进一步，所述水产养殖用清理系统还包括：

无线通信模块，与中央控制模块连接，通过无线通信设备，与云服务器连接，实现传输的下载和传输；

云服务模块，与无线通信模块连接，通过云服务器，实现数据的处理和传输；

抽水模块，与中央控制模块连接，通过抽水泵，实现水产养殖池中水的循环更换；

清泥模块，与中央控制模块连接，通过清理装置，对水产养殖池中的淤泥进行清理；

增氧模块，与中央控制模块连接，通过增氧控制系统，实现水产养殖池中水质的增增；

报警模块，与中央控制模块连接，通过报警器，当水质出现异常情况时，进行报警警示。

本发明另一目的在于提供一种实施所述的水产养殖用清理方法的水产养殖用清理装置，所述水产养殖用清理装置设置有水池；

水池两侧分别设置有滑道，滑道套接有推泥板上两侧的凸块，推泥板通过铰链与液压伸缩缸连接。

进一步，所述水池左端设置有矩形凹槽，矩形凹槽两侧固定有液压升降杆，液压升降杆端部固定有升降泥斗。

本发明另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施所述的水产养殖用清理方法。

本发明另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述的水产养殖用清理方法。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明通过水质监测模块、温度检测模块、氧含量检测模块和酸碱度检测模块，对养殖环境、生长状况等进行监测管理，达到省时、增产增收的目标。本发明中液压伸缩缸伸长推动推泥板向左移动，将淤泥推动到升降泥斗中；液压升降杆上升，将升降泥斗升高到高出水池，升降泥斗中的淤泥转运到小车中；一次提运完成后，液压伸缩缸和液压升降杆复位，进行下次循环，可以快速清除池低部中的淤泥，提高了工作效率，降低了劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的水产养殖用清理方法流程图。

图2是本发明实施例提供的水产养殖池中水质的增氧方法流程图。

图3是本发明实施例提供的清泥模块进行清泥方法流程图。

图4是本发明实施例提供的初始化方法流程图。

图5是本发明实施例提供的水产养殖用清理系统结构示意图；

图6是本发明实施例提供的水产养殖用清理装置结构示意图；

图中：1、水质监测模块；2、温度检测模块；3、氧含量检测模块；4、酸碱度检测模块；5、显示模块；6、中央控制模块；7、无线通信模块；8、云服务模块；9、抽水模块；10、清泥模块；11、增氧模块；12、报警模块；13、滑道；14、液压伸缩缸；15、推泥板；16、升降泥斗；17、水池；18、液压升降杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种水产养殖用清理装置、清理系统及方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的水产养殖用清理方法，包括：

s101，通过显示模块的人机交互界面对系统的预设参数进行输入，并对各个检测模块进行初始化设定；

s102，水质监测模块通过池塘水质监测仪，对水产养殖池中的水质进行检测；温度检测模块通过温度传感器，检测水产养殖池中水的温度；

s103，氧含量检测模块通过氧含量检测器，检测水质中氧气的含量；酸碱度检测模块通过酸碱度检测传感器，检测养殖池中水的酸碱度；

s104，中央控制模块分别对水质监测模块、温度检测模块、氧含量检测模块和酸碱度检测模块采集的信息进行采集处理，并将采集数据与预设数据进行对比，通过对比结果和预设参数对抽水模块、清泥模块、增氧模块和报警模块的协调工作进行控制；

s105，抽水模块通过抽水泵，实现水产养殖池中水的循环更换；清泥模块通过清理装置，对水产养殖池中的淤泥进行清理；增氧模块通过增氧控制系统，实现水产养殖池中水质的增氧；

s106，无线通信模块通过无线通信设备，与云服务器连接，实现传输的下载和传输；云服务模块通过云服务器，实现数据的处理和传输；报警模块通过报警器，当水质出现异常情况时，进行报警警示；显示模块通过显示屏，显示相应的数据。

本发明实施例提供的s102中，水质监测模块检测水质的参数包括：色度、浊度、臭味、无机物、有机物的含量、细菌、微生物、浮游生物、底栖生物。

本发明实施例提供的s104中，所述中央控制模块对各个模块进行协调控制时，具体包括：

通过控制器接收水质监测模块、温度检测模块、氧含量检测模块和酸碱度检测模块采集的信息，并对信息进行降噪滤波处理；

将处理后的数据信息与预设的参数进行对比判定，当检测到水质监测模块、温度检测模块或酸碱度检测模块采集的数据信息超出预设阈值时，控制器向抽水模块发送控制指令，通过添加能够改变水质环境的水流进行水循环来进行调节，或通过清泥模块对淤泥进行清理；

当检测到氧含量检测模块检测的数值超出预设阈值时，控制器向增氧模块发送控制指令，通过增氧模块对水中的氧含量进行调节。

如图2所示，本发明实施例提供的s105中，增氧模块通过增氧控制系统，实现水产养殖池中水质的增氧的具体过程为：

s201：水产养殖池中的温度传感器和氧含量检测器将检测的氧含量传递到控制器中，控制器判断水产养殖池中氧含量是否过低；

s202：根据判断的结果，控制器控制驱动机构，利用增氧机进行增氧；

s203：在增氧过程中，对增氧机的状态进行监控，并进行声光报警。

如图3所示，本发明实施例提供的s105中，清泥模块进行清泥的过程为：

s301：液压伸缩缸伸长推动推泥板向左移动，将淤泥推动到升降泥斗中；

s302：液压升降杆上升，将升降泥斗升高到高出水池，升降泥斗中的淤泥转运到小车中；

s303：一次提运完成后，液压伸缩缸和液压升降杆复位，进行下次循环。

如图4所示，本发明实施例中的步骤s101中，对各个检测模块进行初始化设定时，采用的初始化方法包括：

s401，通过控制器发出拓扑生成帧，拓扑生成帧携带本地的局部拓扑信息；

s402，各个检测模块接收到控制器发出的拓扑生成帧后，更新本地的局部拓扑信息，并发送新的拓扑生成帧，该拓扑生成帧携带本地的局部拓扑信息；

s403，各个检测模块接收到其它检测模块发出的拓扑生成帧后，更新本地的局部拓扑信息，并发送新的拓扑生成帧，该拓扑生成帧携带本地的局部拓扑信息；

s404，不断重复执行步骤s403直至所有检测模块的局部拓扑信息更新完毕。

如图5所示，本发明实施例提供的水产养殖用清理系统包括：

水质监测模块1，与中央控制模块6连接，通过池塘水质监测仪，对水产养殖池中的水质进行检测。

温度检测模块2，与中央控制模块6连接，通过温度传感器，检测水产养殖池中水的温度。

氧含量检测模块3，与中央控制模块6连接，通过氧含量检测器，检测水质中氧气的含量。

酸碱度检测模块4，与中央控制模块6连接，通过酸碱度检测传感器，检测养殖池中水的酸碱度。

显示模块5，与中央控制模块6连接，通过显示屏，显示相应的数据。

中央控制模块6，分别与水质监测模块1、温度检测模块2、氧含量检测模块3、酸碱度检测模块4、显示模块5、无线通信模块7、抽水模块9、清泥模块10、增氧模块11和报警模块12连接，协调各个模块的正常运行。

无线通信模块7，与中央控制模块6连接，通过无线通信设备，与云服务器连接，实现传输的下载和传输。

云服务模块8，与无线通信模块7连接，通过云服务器，实现数据的处理和传输。

抽水模块9，与中央控制模块6连接，通过抽水泵，实现水产养殖池中水的循环更换。

清泥模块10，与中央控制模块6连接，通过清理装置，对水产养殖池中的淤泥进行清理。

增氧模块11，与中央控制模块6连接，通过增氧控制系统，实现水产养殖池中水质的增增。

报警模块12，与中央控制模块6连接，通过报警器，当水质出现异常情况时，进行报警警示。

如图6所示，本发明实施例提供的水产养殖用清理装置中水池17，水池17两侧分别设置有滑道13；滑道13套接有推泥板15上两侧的凸块，推泥板15通过铰链与液压伸缩缸14连接。

水池17左端设置有矩形凹槽，矩形凹槽两侧固定有液压升降杆18，液压升降杆18端部固定有升降泥斗16。

液压伸缩缸14伸长推动推泥板15向左移动，将淤泥推动到升降泥斗16中；液压升降杆18上升，将升降泥斗16升高到高出水池17，升降泥斗16中的淤泥转运到小车中；一次提运完成后，液压伸缩缸14和液压升降杆18复位，进行下次循环。

以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。