一种养殖水体自主巡航多级增氧设备及其增氧方法技术

涉及一种养殖水体自主巡航多级增氧设备，包括：承载驱动装置、曝气增氧装置、检测控制装置和供电蓄能装置；承载驱动装置包括浮台、驱动组件和方向传感器，驱动组件均布安装在浮台的边缘；方向传感器安装在浮台上并与检测控制装置电连接；曝气增氧装置包括：集成箱、微型制氧机、抽气泵、抽水泵、抽水管、回流管、连轴和喷洒头；集成箱安装于浮台上方，集成箱、抽气泵和微型制氧机依次连接，抽水管、回流管和连轴分别穿过浮台，抽水管、抽水泵、集成箱、回流管沿水流方向依次连接，连轴与集成箱连接；喷洒头和抽水泵连接。该设备能够根据缺氧等级实现多级增氧。还涉及一种养殖水体自主巡航多级增氧设备的增氧方法。属于水产养殖技术领域。

Self cruising multistage oxygen increasing device for aquaculture water body and oxygen increasing method thereof

The invention relates to a multi-stage aeration equipment for autonomous cruise of aquaculture water body, which comprises a load-bearing driving device, an aeration aeration device, a detection and control device and a power supply and storage device; a load-bearing driving device comprises a floating platform, a drive component and a direction sensor, and the drive components are all arranged on the edge of the floating platform; and a direction sensor is installed on the floating platform. The aeration aeration device comprises an integrated box, a micro oxygen generator, an air pump, a pumping pump, a pumping pipe, a reflux pipe, a connecting shaft and a sprinkler head; the integrated box is installed above the floating platform, and the integrated box, an air pump and a micro oxygen generator are connected in turn, and the pumping pipe, a reflux pipe and a connecting shaft pass through the floating platform respectively. Pumping pipes, pumps, manifolds and reflux pipes are connected in turn along the direction of water flow, and the connecting shaft is connected with the manifold, and the sprinkler head and the pump are connected. The device can achieve multistage aeration according to the hypoxia level. The invention also relates to an aeration method of a multi-stage aeration equipment for aquaculture water self navigation. It belongs to aquaculture technology.

【技术实现步骤摘要】
一种养殖水体自主巡航多级增氧设备及其增氧方法
本专利技术属于水产养殖
，具体地说是一种养殖水体自主巡航多级增氧设备及其增氧方法。
技术介绍
我国是世界水产养殖大国，仅池塘养殖面积就有约2000万亩，养殖产量位居世界第一。近来，我国水产养殖面积和养殖密度的不断扩大，由于天气条件越来越恶劣，水产品对溶解氧的要求越来越高，水溶氧含量较低会使水产品呼吸加快，水溶氧含量再低水产品则会出现浮头现象，甚至死亡。充足的氧气对鱼塘里的鱼生长非常重要，不能及时给鱼塘提供新鲜的氧气就会造成鱼塘里的鱼大面积的死亡，对鱼塘养殖户造成非常大的经济损失。同时由于人类的生产和生活，导致水体污染，水质恶化，不利于鱼类的生长。使用增氧机能抑制水中的厌氧菌的生长，能够防止鱼塘水变质影响鱼类生存环境，从而提高池塘养鱼产量。鱼塘水质监测及增氧装置可以对鱼塘实现实时水质监测，并在缺氧时及时供氧，保证鱼类的生长。增氧机的目的主要是使水体增加溶氧，它可综合利用物理、化学和生物等功能，不但可以解决池塘养殖中因为缺氧而产生的鱼浮头的问题，而且可以消除有害气体，促进水体对流交换，改善水质条件，提高鱼塘活性和初级生产率，从而提高放养密度，增加养殖对象的摄食强度，促进生长，使亩产大幅提高，充分达到养殖增收的目的。增氧机种类很多，主要有叶轮增氧机、水车式增氧机、充气式增氧机、喷水式增氧机等。现有传统的增氧机主要都是定点增氧，增氧机固定在养殖池塘中的某个位置，呈现出离增氧装置越远，增氧效果越弱的趋势。为了比较均匀地给池塘的各个区域增氧，需要间隔均匀地配置多台增氧机，设施的投入较大，给渔民造成了较大的负担。专利技术内容针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是：提供一种养殖水体自主巡航多级增氧设备，该设备能够实现多级增氧，增氧方式多样。本专利技术的另一目的是提供一种可根据养殖水体的缺氧等级切换增氧模式的养殖水体自主巡航多级增氧设备的增氧方法。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种养殖水体自主巡航多级增氧设备，包括：承载驱动装置、曝气增氧装置、用于检测养殖水体并控制设备的检测控制装置和为增氧设备供电的供电蓄能装置；承载驱动装置包括浮台、若干驱动组件和方向传感器，驱动组件均布安装在浮台的边缘；方向传感器安装在浮台上并与检测控制装置电连接；曝气增氧装置包括：用于曝气的集成箱、微型制氧机、抽气泵、抽水泵、抽水管、回流管和喷洒头；集成箱安装于浮台上方，集成箱、抽气泵和微型制氧机依次连接，抽水管、回流管和连轴分别穿过浮台，抽水管、抽水泵、集成箱、回流管沿水流方向依次连接；喷洒头和抽水泵连接。优选地，还包括连轴；集成箱上设有进水口、出水口和进气口；集成箱通过隔档分为上室和下室，上室沿着水流的入水方向依次连通设有混合腔和扰流器，进水口和混合腔连通，扰流器和出水口连通，进气口与混合腔连通；上室内还设有增氧剂存储盒，增氧剂存储盒通过电磁比例阀可控连通；下室设有步进电机和第二减速器，第二减速器、步进电机和连轴依次连接。采用这种结构后，步进电机通过连轴带动搅拌轴转动，第二减速器适用于调节连轴转速的，使搅拌轴可以实现不同力度的搅拌。优选地，检测控制装置包括位于养殖水体内的溶解氧传感器和位于浮台上方的控制器，控制器与溶解氧传感器通过防水导线连接；供电蓄能装置包括安装在集成箱上方的太阳能电池板、蓄电池和充放电控制器；太阳能电池板、蓄电池和充放电控制器串联。优选地，回流管与集成箱之间还设有增压泵，控制器分别与驱动组件、微型制氧机、抽气泵、抽水泵、步进电机和增压泵电连接；微型制氧机和抽气泵通过三通接头连接，三通接头的两个接头分别与微型制氧机和抽气泵连接，另一接头作为于抽取空气的入口。优选地，还包括搅拌轴和设在搅拌轴上的浆叶；搅拌轴连接抽水管的下端和回流管的下端，浆叶为螺旋带形、扇形或交错长柄形。采用这种结构后，桨叶的选择更为多样。优选地，驱动组件包括驱动电机、浆板、转轴和第一减速器；浆板、转轴、第一减速器、驱动电机的输出轴和浮台依次连接。优选地，驱动组件的数量为四组；承载驱动装置的运动方式为：当位于一条直线上的两块浆板同向运动，其余浆板相对静止时，增氧设备直线前进；当所有浆板均呈顺时针或者逆时针运动时，增氧设备原地旋转。采用这种结构后，增氧设备可通过控制承载驱动装置的运动方式实现自主巡航。优选地，回流管位于浮台下方的部分等间距设有若干喷头，抽水管位于浮台下方的部分等间距设有若干抽水孔。采用这种结构后，抽水管抽水的范围和抽水效率大大提高，回流管喷水的深度和喷水效率得到有效提高，缩短增氧时长，实现高速增氧。一种养殖水体自主巡航多级增氧设备的增氧方法，包括以下步骤：S1：利用溶解氧传感器检测，控制器分析评估水体的溶氧解含量并划分缺氧等级；S2：根据缺氧等级确定增氧模式和承载驱动装置的运动方式；缺氧等级为零级时，驱动增氧设备前进巡逻；缺氧等级为非零级时，驱动增氧设备原地旋转增氧；S3：当原地旋转增氧结束，承载驱动装置的运动方式由原地旋转改为前进巡逻；S4：重复步骤S1至S3。优选地，步骤S2中，缺氧等级为非零级包括缺氧等级为初级、中级和高级三种等级；当缺氧等级为初级时，抽水泵将水从喷洒头抽出喷洒向空中进行增氧；当缺氧等级为中级时，利用抽气泵从外界抽取空气进入集成箱、抽水泵抽水进入集成箱，进行曝气增氧；当缺氧等级为高级时，抽气泵从外界抽取空气的同时微型制氧机制造氧气进入集成箱、从增养剂存储盒增加适量增养剂、抽水泵抽水进入集成箱，进行曝气增氧。本专利技术的原理：采用自主巡航和多级增氧实现养殖水体的巡航和增氧工作。多级增氧：利用溶解氧传感器检测的实时数据，通过控制器处理得出缺氧等级，根据缺氧等级运行分级增氧模式，分级增氧模式包括：1.初级增氧：三通阀与喷洒头连通，抽水泵将水抽出直接从喷洒头喷洒向空中。2.中级增氧：三通阀与进水口相通，抽气泵从外界抽取空气后与水流依次经过混合腔、扰流器，充分曝气后回流至养殖水体内。3.高级增氧：三通阀与进水口相通，抽气泵从外界抽取空气，同时微型制氧机制造氧气，空气、氧气与水流依次经过混合腔、扰流器，充分曝气后回流至养殖水体内。高级增氧模式中，还可根据实际情况通过增氧剂存储盒向混合腔滴加一定比例的缓释增氧浓缩液，用于加强增氧效果。自主巡航：控制器控制承载驱动装置的运动，承载驱动装置的运动方式为：当位于一条直线上的两块浆板同向运动，其余浆板相对静止时，增氧设备直线前进；当所有浆板均呈顺时针或者逆时针运动时，增氧设备原地旋转。总的说来，本专利技术具有如下优点：1.本专利技术的多级增氧设备可在养殖区域内动态监测水中溶解氧浓度，并自主巡航移动增氧，相较于固定式的增氧机，设施投入小，增氧效果强，可兼顾养殖区域内各个区域，实现均匀增氧。2.浮台四周呈十字形设有两组桨板，利用控制桨板的转动方向即可动态实现前进；浮台中心位置还设有方向传感器，用于为多级增氧设备提供实时方位辨别，便于确定行进方向。3.本专利技术的多级增氧设备根据溶解氧传感器检测的实时数据，通过控制器处理后，可得出缺氧等级，并可根据缺氧等级采取分级增氧措施，其中，三通阀与喷洒头连通，抽水泵将水抽出直接从喷洒头喷洒向空中，此为初级增氧；三通阀与进水口相通，抽气泵从外界抽取空气后与水流依次经过混合腔、扰流器，充分曝气后回流至养殖水体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种养殖水体自主巡航多级增氧设备，其特征在于，包括：承载驱动装置、曝气增氧装置、用于检测养殖水体并控制设备的检测控制装置和为增氧设备供电的供电蓄能装置；承载驱动装置包括浮台、若干驱动组件和方向传感器，驱动组件均布安装在浮台的边缘；方向传感器安装在浮台上并与检测控制装置电连接；曝气增氧装置包括：用于曝气的集成箱、微型制氧机、抽气泵、抽水泵、抽水管、回流管和喷洒头；集成箱安装于浮台上方，集成箱、抽气泵和微型制氧机依次连接，抽水管、回流管和连轴分别穿过浮台，抽水管、抽水泵、集成箱、回流管沿水流方向依次连接；喷洒头和抽水泵连接。

【技术特征摘要】
1.一种养殖水体自主巡航多级增氧设备，其特征在于，包括：承载驱动装置、曝气增氧装置、用于检测养殖水体并控制设备的检测控制装置和为增氧设备供电的供电蓄能装置；承载驱动装置包括浮台、若干驱动组件和方向传感器，驱动组件均布安装在浮台的边缘；方向传感器安装在浮台上并与检测控制装置电连接；曝气增氧装置包括：用于曝气的集成箱、微型制氧机、抽气泵、抽水泵、抽水管、回流管和喷洒头；集成箱安装于浮台上方，集成箱、抽气泵和微型制氧机依次连接，抽水管、回流管和连轴分别穿过浮台，抽水管、抽水泵、集成箱、回流管沿水流方向依次连接；喷洒头和抽水泵连接。2.按照权利要求1所述的养殖水体自主巡航多级增氧设备，其特征在于：还包括连轴；集成箱上设有进水口、出水口和进气口；集成箱通过隔档分为上室和下室，上室沿着水流的入水方向依次连通设有混合腔和扰流器，进水口和混合腔连通，扰流器和出水口连通，进气口与混合腔连通；上室内还设有增氧剂存储盒，增氧剂存储盒通过电磁比例阀可控连通；下室设有步进电机和第二减速器，第二减速器、步进电机和连轴依次连接。3.按照权利要求1所述的养殖水体自主巡航多级增氧设备，其特征在于：检测控制装置包括位于养殖水体内的溶解氧传感器和位于浮台上方的控制器，控制器与溶解氧传感器通过防水导线连接；供电蓄能装置包括安装在集成箱上方的太阳能电池板、蓄电池和充放电控制器；太阳能电池板、蓄电池和充放电控制器串联。4.按照权利要求2所述的养殖水体自主巡航多级增氧设备，其特征在于：回流管与集成箱之间还设有增压泵，控制器分别与驱动组件、微型制氧机、抽气泵、抽水泵、步进电机和增压泵电连接；微型制氧机和抽气泵通过三通接头连接，三通接头的两个接头分别与微型制氧机和抽气泵连接，另一接头作为于抽取空气的入口。5.按照权利要求1所述的养殖水体自主巡航多级增氧设备，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛晓君，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44