[发明专利]多点分时水质监控系统

说明书

本发明公开了一种多点分时水质监控系统，其包括水质感测机及管理机站，其中该水质感测机的无人载具为由受控模块通过无线传输模块来接收一任务指令，并配合定位模块依设定的至少两组飞行路线定点往返指定的感测点，使无人载具飞行到达感测点后可通过搭载的水质感测模块执行水质参数数据的采集任务，并将水质参数数据回传至管理机站或一后台服务器进行储存，且无人载具返回管理机站后，可自动控制清洗机来对水质感测模块进行清洗、电力补充设备来对电力单元补充电力，让现场操作者可使用单一水质感测机来监控多个感测点，进而达到环境广域多点分时监控的目的，也不须在不同需监控的水体设置多套水质采集装置，更能有效地降低建置的成本。

技术领域

本发明提供一种多点分时水质监控系统，尤指可利用水质感测机的无人载具搭载水质感测模块，并配合可自动对无人载具充电及水质感测模块进行清洗的管理机站，组成一可实时监控多个感测点的水质变化的远距无人水质监控系统。

背景技术

现今利用天然海水、养殖池或水族箱放养有用的水族、水产等，包含鱼、虾或水草等水生的动、植物，除了养殖池设备之外，其他诸如养殖池的水质、放养量、放养时间、饵饲量、温度等，皆是影响养殖效果的重要因素，而为了使养殖水产有更佳成长条件，目前养殖池中大多设置有若干水车、自动给饵器、过滤器等养殖用机具，并会使用多种电子化感测装置来获取养殖池中的水质信息，当养殖池水质发生变化时，可实时感测并回报给养殖业者采取相应措施，以避免因水质条件的设定、生态环境不合于水生动物的生长变化而导致死亡。

然而，一般养殖池内所放养的生物可能都是来自不同的环境而需要不同的水质条件，其生态构成相当复杂，所以在养殖的过程中，包含水质条件(如溶氧、温度、酸碱度、盐度等)、水体污染程度(如氨氮、悬浮固体、氧化还原电位等)与浮游动、植物等，都是会影响养殖水产能够不生病变与养殖成功的关键，因此维持良好的水质对于水生动物的健康极具重要，常见的作法是监测养殖池内水质的酸碱度(即PH值)与溶氧量(即DO值)，若水质的酸碱度变化偏离容许值时，便会启动泵浦来进行抽、换水工作，也可投放必要的石灰、腐植酸、益生菌等安定剂来进行消毒、分解池底腐坏的物质及提供藻类养分、调节水质的酸碱度与维持浮游动、植物的密度等，待一段时间后再进行测试，直到酸碱值在容许的范围内为止，而水质的溶氧量不足时，则启动水车进行打水或增氧机来补充水中的溶氧量，以确保养殖池内生态的平衡及续存。

传统连续式水质监测系统中每一个不同区域的养殖池皆需要一套水质采集装置来作检测，若是应用于多个不同养殖池时，为了达成统一控管不同的养殖池及可随时监控水质参数(如水温、溶氧量、酸碱度、盐度、氨氮、悬浮固体、氧化还原电位等)的相关数据，则需要具备有多套水质采集装置，不仅建置的费用甚高，并造成养殖业者对采用连续式水质监测系统的意愿很低。

如图2所示，为现有的多点水质监测系统的方块示意图，其中该多点水质监测系统将水质采集装置A的多个感测模块A1(包含水质传感器与信号处理部分等)分别设置在不同养殖池中，并由信号采集与储存单元A2将通过有线或无线传输采集水质传感器所感测到水体中的水质参数数据进行储存后，再通过互联网上传至后台服务器或云端处理平台B来进行各种监测或控管行为，但是，该多点水质监测系统通常将水质传感器长时间置入于养殖池的水体中，若检测的水体污染程度较高或含有丰富浮游动、植物时，将会造成光学式水质传感器上很容易附着藻类、介壳类生物等，以致使感测信号快速衰减或失真，而电化学式水质传感器也很容易因电极持续的反应而快速老化，必须派遣人员定期往返不同地点的养殖池频繁进行校正、维修与保养等，对于人力的依赖极高，一旦疏于维护即造成显著的影响，甚而导致系统故障、误判等情事。

因此，在养殖池利用自动水质监测控管的时代，因封闭水体中的各项水质参数并不会频繁或剧烈变化，所以业者要如何设计出能够多点分时进行水质监测及控管，并在水质传感器的维护上，可精简人力的水质监控系统，以有效改善多个养殖池在统一控管上的诸多不便与缺失，降低人力维护的成本，且可维持水质的最佳状态，即为此行业者长久以来亟欲改善的重要课题所在。

发明内容