[发明专利]鱼类养殖投饲控制系统及方法

权利要求书

1.一种鱼类养殖投饲控制系统，其特征在于，该系统包括分裂波束换能器、信号采集处理及控制单元、投饲单元，其中：

所述分裂波束换能器，置于水中，与所述信号采集处理及控制单元相连，根据信号采集处理及控制单元发送的信号，向投饲水域发射声波，接收反射回来的声波转换为回波信号再传送给所述信号采集处理及控制单元；

所述信号采集处理及控制单元，与所述分裂波束换能器、所述投饲单元相连，将所述分裂波束换能器探测到的回波信号转换为回声图像，分析处理回声图像，得到鱼群密度的表征值，根据表征值随时间的变化生成投饲控制指令，发送给投饲单元；

所述投饲单元，与所述信号采集处理及控制单元相连，接收投饲控制指令并根据投饲控制指令进行投饲操作；投饲单元包括警告装置，若投饲开始后在一段设定的容许时间后没有接到投饲控制指令，则发出警告信息。

2.如权利要求1所述的一种基于集约化养殖鱼类摄食行为分析的鱼类养殖投饲控制系统，其特征在于，所述分裂波束换能器的内部基元分为四个象限，生成四个象限的回波信号。

3.如权利要求2所述的鱼类养殖投饲控制系统，其特征在于，所述信号采集处理及控制单元处理四个象限的回波信号，得到四个象限的回声图像，组成一个整体回声图像，计算一段时间区间的整体回声图像的平均目标强度，作为鱼群密度的表征值，根据该表征值随时间的变化生成减小投饲量或停止投饲的投饲控制指令。

4.如权利要求1所述的鱼类养殖投饲控制系统，还包括旋转单元，与所述信号采集处理及控制单元相连，所述分裂波束换能器固定于所述旋转单元，所述旋转单元接收所述信号采集处理及控制单元的旋转控制指令带动所述分裂波束换能器在水平和竖直方向旋转。

5.根据权利要求1-4其中任一项的鱼类养殖投饲控制系统，其中所述信号采集处理及控制单元包括：

探测信号发射模块，通过探测信号发生器及功率放大器向所述分裂波束换能器输出发射声波的信号；

回波信号处理模块，接收分裂波束换能器探测到的回波信号，经限幅、前置放大、带通滤波、检波后形成鱼类的回声图像；

回声图像处理与控制模块，将回声图像进行处理分析，生成投饲控制指令。

6.一种鱼类养殖投饲控制方法，其特征在于，该方法包括：

S1：向投饲水域投饲，并从水中向投饲水域发射声波，接收反射回来的声波，转换为回波信号，生成回声图像；

S2：分析处理回声图像，得到在一段时间区间上的鱼群密度的表征值。

S3：根据鱼群密度的表征值在多段时间区间上的变化，生成投饲控制指令，根据投饲控制指令进行投饲。

7.根据权利要求6的鱼类养殖投饲控制方法，其中步骤S1中向投饲水域发射声波前还包括：

调整发射声波的方位，以使发射的声波对准投饲水域。

8.根据权利要求6的鱼类养殖投饲控制方法，其中步骤S2包括：

计算一段时间区间上的回声图像的平均目标强度，作为该段时间区间的鱼群密度的表征值。

9.根据权利要求6-8其中一任项的鱼类养殖投饲控制方法，其中步骤S3包括：

S3.1：在连续的多个的时间区间，若每一个在后的时间区间与每一个在前的时间区间相比，鱼群密度持续减小，则生成减小投饲量的投饲控制指令，投饲减小；

S3.2：生成减小投饲量的投饲控制指令之后，若在多个时间区间内，每一个在后的时间区间与每一个在前的时间区间相比，鱼群密度仍然减小，则生成停止投饲的投饲控制指令，投饲停止。

10.根据权利要求9的鱼类养殖投饲控制方法，步骤S3还可以包括：

S3.3：从投饲开始经过一段设定的容许时间后，若仍然没有生成停止投饲的投饲控制指令，则发出提示出现故障的警告信息。