本實(shí)用新型涉及一種控制系統(tǒng)，特別涉及一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的魚塘投料機(jī)智能投料、魚塘內(nèi)含氧量和溫度測量的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，魚塘投料的智能化管理越來越重要。目前，魚塘投料機(jī)大多數(shù)是人為控制，盡管相對(duì)于純?nèi)斯す芾碓谳^大程度上減少了魚塘管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，但由于該方式仍然需要少量的強(qiáng)勞動(dòng)力并且不能及時(shí)反饋魚塘的實(shí)時(shí)狀況，因而未實(shí)現(xiàn)真正的高效率。現(xiàn)有技術(shù)中的魚塘投料機(jī)包括投料控制器和投料電機(jī)，人工設(shè)置投料控制器，投料控制器根據(jù)控制器設(shè)定的時(shí)間控制投料電機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)投料，雖然實(shí)現(xiàn)了一定的自動(dòng)化，但仍然需要人力實(shí)時(shí)根據(jù)要求操作投料機(jī)?，F(xiàn)有技術(shù)的常用魚塘投料機(jī)，結(jié)構(gòu)上均由料斗、下料裝置、拋灑裝置、控制器和投料電機(jī)等部分組成。投料電機(jī)周期性震動(dòng)使下料盤震動(dòng)，物料受振動(dòng)作用通過喂料斗下落到高速旋轉(zhuǎn)的拋物盤上；在離心力和空氣阻力的作用下，餌料被拋灑到水面上；投料電機(jī)周期性暫停時(shí)，振動(dòng)喂料盤停止，形成喂料間隙時(shí)間。此外，調(diào)節(jié)螺桿，可改變喂料傾斜度，傾斜度越大喂料量越大。

另外，魚塘管理人員一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，通過觀察氣溫、氣壓，魚浮頭量等來判斷投料量，而這需要魚塘管理人員花費(fèi)大量的時(shí)間和精力并且錯(cuò)誤的人為判斷可能會(huì)嚴(yán)重影響魚類的生長。而現(xiàn)有技術(shù)中并沒有能夠?qū)崿F(xiàn)解決上述問題的控制系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是就解決上述問題，提供一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的魚塘投料機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠自動(dòng)投料，而且能夠?qū)崟r(shí)檢測魚塘內(nèi)水中含氧、溫度等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)智能化投料。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型包括魚塘投料機(jī)，其特征在于：還包括超聲波傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)傳輸系統(tǒng)和控制器，所述的超聲波傳感器與A/D轉(zhuǎn)換模塊連接，所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊與信號(hào)傳輸系統(tǒng)連接，所述的信號(hào)傳輸系統(tǒng)與控制器連接，所述的控制器與魚塘投料機(jī)內(nèi)的投料控制模塊連接。

所述的控制系統(tǒng)還包括溫度傳感器，所述的溫度傳感器與信號(hào)傳輸系統(tǒng)連接。

魚塘里設(shè)置溶解氧傳感器，所述的溶解氧傳感器與信號(hào)傳輸系統(tǒng)連接。

所述的控制器與用于檢測投料機(jī)壓力的壓力傳感器連接。

所述的控制器與顯示屏連接。

所述的控制器與報(bào)警電路連接。

所述的信號(hào)傳輸系統(tǒng)包括無線發(fā)送模塊和無線接收模塊，所述的無線發(fā)送模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送至無線接收模塊，所述的無線接收模塊與控制器連接。

所述的控制器通過GPRS模塊與手機(jī)連接。

所述的控制器與存儲(chǔ)器連接。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為：能夠智能化的給魚塘內(nèi)投放食料，減少人力成本支出；能夠探測魚塘內(nèi)一定范圍內(nèi)魚群的數(shù)據(jù)，定量的投放魚食；能夠及時(shí)的檢測魚塘內(nèi)溫度和含氧數(shù)據(jù)，為及時(shí)調(diào)整魚塘內(nèi)氧氣和溫度提供數(shù)據(jù)；能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)投料機(jī)無料，并及時(shí)發(fā)出警報(bào)給出提醒。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。

圖1為魚塘投料機(jī)示意圖

圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖。

圖3為控制器控制投料機(jī)示意圖。

圖4為報(bào)警電路原理圖。

圖5為本實(shí)用新型信號(hào)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖中的附圖標(biāo)記分別為：1.控制器；2.超聲波傳感器；3.A/D轉(zhuǎn)換模塊；4.信號(hào)傳輸系統(tǒng)；5.溫度傳感器；6.溶解氧傳感器；7.壓力傳感器；8.顯示屏；9.報(bào)警電路；10.GPRS模塊；11.手機(jī)；12.投料控制模塊；13.存儲(chǔ)器。

具體實(shí)施方式

如圖1，為本實(shí)用新型一種投料機(jī)實(shí)施方式，通過魚塘岸邊設(shè)置的投料機(jī)對(duì)魚塘投料點(diǎn)進(jìn)行投料并在魚塘的投料機(jī)投料范圍內(nèi)，分別放置有溫度傳感器5和溶解氧傳感器6，分別用于檢測水中的溫度數(shù)據(jù)和水中溶解的氧氣含量數(shù)據(jù)。

如圖2所示，本實(shí)用新型包括超聲波傳感器2，超聲波傳感器2用于檢測魚塘內(nèi)的魚群的位置信息，并根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)估計(jì)魚群的數(shù)量，通過A/D轉(zhuǎn)換模塊3將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并通過信號(hào)傳輸系統(tǒng)4將數(shù)據(jù)傳遞至控制器1，控制器1對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理后控制投料機(jī)的運(yùn)行，具體是控制器1發(fā)出控制信號(hào)到投料機(jī)內(nèi)的投料控制模塊12，投料控制模塊12控制投料電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)遠(yuǎn)程投料控制。投料機(jī)通過投料電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行投料控制屬于現(xiàn)有技術(shù)中常用的技術(shù)手段，在這里不作詳細(xì)描述。超聲波傳感器2的原理是采用超聲波在水中傳遞的原理，海洋漁業(yè)中常用的超聲波傳感器用于魚群位置測定和魚群數(shù)據(jù)的測量，屬于常規(guī)的傳感器技術(shù)。

溫度傳感器5和溶解氧傳感器6分別與信號(hào)傳輸系統(tǒng)4連接，信號(hào)傳輸系統(tǒng)4將溫度數(shù)據(jù)和含氧量數(shù)據(jù)傳遞至控制器1，控制器1對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，控制顯示屏8顯示溫度、含氧量數(shù)據(jù)，便于管理員實(shí)時(shí)查看。

控制器1通過信號(hào)傳輸系統(tǒng)4與用于檢測投料機(jī)壓力的壓力傳感器7連接，控制器1與報(bào)警電路9連接。壓力傳感器7將檢測的投料機(jī)的重量變化傳遞至控制器1，控制器1根據(jù)設(shè)置的飼料閥值做出判斷是否有飼料，但判斷沒有飼料時(shí)，控制器1發(fā)出控制信號(hào)控制報(bào)警電路9工作，給出報(bào)警聲提醒。

控制器1通過通信模塊與手機(jī)11連接，優(yōu)選地，通信模塊包括GPRS模塊10、3G通信模塊或4G通信模塊，即控制器通過GPRS模塊、3G通信模塊或4G通信模塊與手機(jī)連接。通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)快速及時(shí)的將整個(gè)魚塘的信息傳遞至管理者的手機(jī)上，使得整個(gè)魚塘實(shí)時(shí)受到管理者的監(jiān)控?？刂破?與存儲(chǔ)器13連接，用于存儲(chǔ)各項(xiàng)檢測數(shù)據(jù)，可以隨時(shí)調(diào)取數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，給科學(xué)飼養(yǎng)提供理論數(shù)據(jù)的分析和支持。同時(shí)當(dāng)超聲波傳感器2損壞時(shí)，控制器1結(jié)合科學(xué)飼養(yǎng)參數(shù)和分析結(jié)果給出一個(gè)較科學(xué)合理的投料量的值，控制器1根據(jù)這個(gè)值來設(shè)置投料機(jī)的投料電機(jī)轉(zhuǎn)速和投料時(shí)間，減少儀器損壞帶來的損失和不便。

如圖3所示，本實(shí)用新型投料機(jī)的投料控制模塊12為單片機(jī)，單片機(jī)接收控制器1傳來的控制信號(hào)后控制投料電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成投料，而與單片機(jī)連接還包括一個(gè)控制盒，控制盒內(nèi)部為定時(shí)器，用于對(duì)投料進(jìn)行定時(shí)控制，單片機(jī)一般包含定時(shí)器，由晶振部件組成，單片機(jī)的定時(shí)器的實(shí)現(xiàn)和組成屬于現(xiàn)有技術(shù)，在這里不作詳細(xì)敘述。

如圖4所示，為本實(shí)用新型的報(bào)警電路9的一種實(shí)現(xiàn)方式，控制器的輸出端通過電阻輸入到三極管的基極，集電極與報(bào)警器連接，報(bào)警器輸入電源VCC，從而驅(qū)動(dòng)整個(gè)報(bào)警器發(fā)出聲音。

信號(hào)傳輸系統(tǒng)4用于傳遞整個(gè)魚塘采集的信號(hào)，包括無線發(fā)送模塊和無線接收模塊，信號(hào)經(jīng)無線發(fā)送模塊發(fā)送后由無線接收模塊接收，并將數(shù)據(jù)傳遞至控制器，如圖5為信號(hào)傳輸系統(tǒng)的一種實(shí)現(xiàn)方式，通過Zigbee通信原理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，數(shù)據(jù)經(jīng)輸入端傳輸?shù)絑igbee無線通信模塊，Zigbee通信模塊將數(shù)據(jù)傳遞至無線路由節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的中繼傳遞，無線路由節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)發(fā)送至設(shè)置在基站處的Zigbee無線通信模塊，Zigbee無線通信模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送至基站，基站通過GPRS模塊將數(shù)據(jù)傳遞至控制器，由控制器對(duì)數(shù)據(jù)分析從而完成整個(gè)系統(tǒng)的控制。

超聲波傳感器2、溫度傳感器5、溶解氧傳感器6和壓力傳感器7形成傳感器網(wǎng)絡(luò)，通過無線通信模塊形成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，傳感器網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)傳感器用于采集數(shù)據(jù)，并通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的無線通信模塊、無線路由節(jié)點(diǎn)、基站和GPRS模塊等將檢測到的數(shù)據(jù)傳輸至控制器節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行處理，組成完成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。