[发明专利]一种养殖池塘水体溶解氧的实时监控装置及方法

说明书

技术领域

本发明属水质检测技术领域，特别是涉及一种养殖池塘水体溶解氧的实时监控装置及方法。

背景技术

我国是水产养殖大国，尤其在池塘养殖方面具有悠久的养殖历史，为满足人民对优质蛋白的需求做出了极大贡献。在池塘养殖过程中，池塘水质指标，尤其是溶解氧指标的好坏直接决定着养殖生物的存活和生长，对池塘水体溶解氧的实时监测和控制是建立现代养殖技术、实现精准养殖的关键。传统池塘养殖过程中，对水体溶解氧的判断基本上基于养殖经验，如观察水色等，无法做到定量水平，随着水质监测设备，尤其是水质在线监测设备的研发，实现了池塘养殖水体溶解氧的定量监测，为池塘养殖提供了一定的科学参考。目前，对于养殖池塘水体溶解氧的监测主要为人工或自动定时、定点监测，然而，使用当前监测技术和方法存在着诸多缺陷，主要表现为：一是对养殖池塘水体监测无法做到全覆盖，准确性较差，一般养殖池塘面积较大，且受到外界环境(如风等)及水体生物影响较大，养殖池塘中不同方位、不同深度的水体溶解氧分布不均匀，目前固定的在线水质监测设备仅能做到对池塘某一点进行监测，无法做到全面精准监测；二是水质在线监测设备价格较高，一套在线监测传感器只能监测一个养殖池塘的某个点的水质变动情况，若养殖池塘过多，则将大大增加养殖投入，远远超出了养殖户所能接受的上限，极大限制了水质在线监测传感器的推广和应用。另外，在池塘水体溶解氧控制方面，普遍采用的方法是养殖户根据经验，如查看水色、气温、天气等，以人工的方式来开启或关闭增氧设备，同样无法做到自动、精准控制。

当前，自动化控制、数据无线传输等技术均比较成熟，且在工业上应用较为广泛，若将这些技术与目前采用的在线固定监测技术和方法进行有机结合和集成，将能实现养殖池塘水体溶解氧的实时全面监测和精准控制，有利于建立现代工厂化养殖方式，相关方法和技术尚未见报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种养殖池塘水体溶解氧的实时监控装置及方法，针对当前养殖池塘溶解氧监测过程中监测成本高、监测不全面(或不精确)及无法自动监测和控制等问题，采用水体溶解氧定点监测和移动监测相结合，并集成目前较为成熟的数据无线传输及自动控制等技术手段，用于实时监测和精准控制养殖池塘水体溶解氧指标，为建立现代池塘养殖技术提供参考。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种养殖池塘水体溶解氧的实时监控装置，包括监控室、若干养殖池塘，所述的监控室内设有在线监测单元、控制单元，所述的在线监测单元包括水质检测槽、水质监测传感器；所述的养殖池塘内安装至少一个取水单元、实时监测无线传输单元、至少一个增氧单元；所述的取水单元包括水泵、电磁阀，所述的水泵、电磁阀通过输水管道进行串连，且水泵、电磁阀均由控制单元控制；所述的实时监测无线传输单元包括受控自主移动载体、微型溶解氧传感器、数据储存及发射装置，所述的受控自主移动载体内设有微型溶解氧传感器、数据储存及发射装置；所述的在线监测单元与控制单元相连，所述的在线监测单元、控制单元分别连接每个取水单元，所述的实时监测无线传输单元通过无线方式连接控制单元，所述的增氧单元连接控制单元。

所述的取水单元数量根据养殖池塘的大小、形状而定。

一种养殖池塘水体溶解氧的实时监控方法，包括下列步骤：

(1)控制单元发送指令给取水单元、实时监测无线传输单元，各养殖池塘内的取水单元分别将各监测点水体输送至在线监测单元后依次进行检测；

(2)检测数据通过有线方式传输至控制单元，各养殖池塘内的实时监测无线传输单元根据控制单元发送的指令在养殖池塘中进行移动监测，同时将相关监测数据通过无线方式发送回控制单元；

(3)控制单元根据在线监测单元、实时监测无线传输单元传回的实时监测数据和预存储的相关指标进行数据融合和分析，根据养殖池塘溶解氧指标的要求做出判断，并以此控制增氧单元开启或关闭。

所述的步骤1中，控制单元以在线方式控制取水单元间断性开启和关闭。

所述的步骤2中，实时监测无线传输单元内的微型溶解氧传感器测得养殖池塘内溶解氧数据后暂存于数据存储及发射装置，待受控自主移动载体浮出水面后，数据存储及发射装置将其存储的数据通过无线方式发送回控制单元。

所述的步骤3中，若养殖池塘中监测到的水质指标低于控制单元中预设的最低标准，则控制单元通过有线方式发送开启指令给增氧单元；若养殖池塘中监测到的水质指标高于控制单元中预设的最高标准，则控制单元通过有线方式发送关闭指令给增氧单元。

有益效果