[实用新型]鱼类养殖投饲控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及信息化鱼类养殖的技术，特别涉及鱼类养殖投饲控制系统。

背景技术

随着大水面网箱集约化养殖规模的不断扩大，养殖过程越来越依赖于人工投饲饲料，养殖中的饲料成本占整个养殖成本比重大。以罗非鱼养殖为例，饲料成本可达到70%-80%及以上。在养殖过程中，饲料投饲技术的高低直接影响饲料的转化率及养殖效果。因此，提高鱼类投饲过程中的精细化水平对于提高产量、降低养殖成本和饵料系数有重要意义。

传统鱼类的投饲方法主要利用人工判别投饲法，主要是通过在投饲过程中人工观察鱼类摄食行为，即“先急速，后缓和，直到平静；先水面，后水底；先大鱼，后小鱼；先中间，后两边。当水面平静，没有明显的抢食现象，80%的鱼已经离去或在周边漫游没有摄食欲望时，停止投饲”来对每次投饲量进行控制。而目前广泛应用的人工判别投饲法投饲过程依赖人工观察，易受人主观性影响，不能适应现代集约化养殖的需求。

中国专利文献CN101655706B提出了一种用于养鱼网箱的超声投饲监控系统及投饲方法，主要利用设置于网箱的超声波换能器发出超声波脉冲，接收遇到该网箱内的剩余饲料而反射回的回波生成回波信号，根据回波信号判别是否需要投饲。但是由于饲料的颗粒本身体积不大，会出现无法检测到饲料或者被其他浮游生物干扰的情况，因此容易造成投饲过量的情况，不适用于对养殖全过程进行投饲控制。

由以上分析可见，现有的养殖鱼类的投饲方法，不能使投饲适量，容易导致饲料浪费，难以满足集约化养殖的需求。

实用新型内容

（一）要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是：如何对鱼类的摄食行为实时监测分析，根据分析结果进行投饲控制，实现按需投饲，避免投饲不足或浪费。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，提供了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，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，得到表征鱼群密度和离散度的参数，根据参数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。

优选地，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。

优选地，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，计算一段时间区间内的整体回声图像的平均目标强度，作为鱼群密度的表征值，根据鱼群密度的表征值和鱼群密度的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；

优选地，所述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。

优选地，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。

（三）有益效果

本实用新型的系统，通过采用分裂波束换能器对鱼类的摄食行为进行监测，并对回声图像进行分析计算，可以得到反映鱼类摄食行为的密度的表征值，从而量化反映鱼群的摄食行为，根据表征值在时间上的变化，对鱼类养殖进行按需投饲控制，防止饲料不足或浪费；通过采用旋转单元，可以在水平和竖直方向旋转分裂波束换能器，在信号采集处理及控制单元的控制下，方便地达到选定的或符合要求的方位，因而能实现更好的测定。

附图说明

图1是按照本实用新型一个实施例的鱼类养殖投饲控制系统的系统结构框图；