一种利用仿生鱼进行水体指标监测的方法技术

本发明专利技术提供一种利用仿生鱼进行水体指标监测的方法，其包括以下步骤：S11：仿生鱼放置于水体中，周期性休眠，或者周期性爬行、潜游或浮游；S12：机动式移动状态下，进行水体指标监测、分析及本地数据存储；S13：监测结果数据分析异常，执行S14步骤，如果结果正常，跳过S14步骤，执行S15步骤；S14：仿生鱼自动上浮，其部分区域露出水面，将监测结果数据以无线方式对外传输，进行监测警示；S15：仿生鱼在预设时间段自动上浮，仿生鱼设有太阳能板，露出水面用于对仿生鱼的供电系统进行电量补充，同时集中上报未上报的监测数据。

【技术实现步骤摘要】
一种利用仿生鱼进行水体指标监测的方法
本专利技术属于物联网
，尤其涉及一种利用仿生鱼进行水体指标监测的方法。
技术介绍
在生态环境、水体水质监测等
，特别是布置有智能装备的工厂化水产养殖领域，一般都采用位置固定的在线监测设备，或者手持式的便携仪器，通过连接的传感器或者电极对特定水体区域进行测量。这种技术方案都存在一些缺陷，固定的在线监测，受限于位置及测量区域，还需要科学分析相应的测量点布置；而手持式的，位置不受限制，但需要人工参与，而且无法实现连续的动态的测量，无法形成一定时间期限内数据的连贯性。在现有技术中，除了上述描述的技术缺陷外，还存在下述技术缺陷：1．常见的水体指标监测，比如水体溶解氧监测，一般是通过短距离通讯模块组网动态收集监测数据，立即传给网关，再通过网关上的远程通讯模块集中上传云平台，或者直接在采集器上设置远程通讯模块动态上传云平台。这种不管监测结果异常与否，都实时上报数据，比较费电，对部分采用电池供电的采集器来说，非异常状态实时上报数据并不很科学。同时，短距离通讯模块组网或者广播传输，实时越强，各个通讯模块间的相互影响越大，加大功耗。2．现有的采集器一般不在本地储存监测数据，或者本地设备的存储器容量有限，仅用于储存通讯异常，数据发不出去时的临时存储。3．部分采集器直接采用市电供电，电源线很长，费用成本高，而且在水域使用不是很安全；部分采用太阳能供电，但由于采集器固定放置，长时间暴晒，对充电电池的使用寿命有一定的影响，也容易电量过充。4．最重要的是，水下生物的活动有规律，在不同时间段会处于不同的活动区域，采用固定点监测获取的数据明显不是很科学，没有跟随水下生物在不同时间段集中出现的区域去测量，造成测量偏差，甚至数据误导。5．数据异常的观察不够直观，现有技术一般采用显示界面警示、短信或者邮件、APP推送等报警方式，在水产养殖领域，无法做到巡塘人员的随机巡视就能直观发现异常，及时采取措施。综上所述，现有技术中，水体指标监测存在测量手段不太科学、异常警示方式不够直观等技术缺陷。
技术实现思路
本专利技术针对上述技术问题做出改进，即本专利技术所要解决的技术问题是提供一种利用仿生鱼进行机动式潜伏测量、异常上浮变色警示及无线信号警示的水体指标监测的方法，并且可以设定不同时间段的机动测量轨迹，用于模拟跟踪水下生物的活动规律，同时，充分利用上浮期间，实现监测结果数据集中对外传输，并及时利用太阳能补充供电能量。为了解决上述技术问题，本专利技术的一种技术方案是：一种利用仿生鱼进行水体指标监测的方法，其特征在于，包括以下步骤：S11：定时定点工作：仿生鱼放置于水体中，周期性休眠，或者周期性爬行、潜游或浮游；S12：移动轨迹可设的机动式潜伏测量：机动式移动状态下，自由轨迹或者指定预设轨迹，进行水体指标监测、分析及本地数据存储；S13：动态数据分析：监测结果数据分析，如果结果异常，执行S14步骤，如果结果正常，跳过S14步骤，执行S15步骤；S14：异常现身变色及警示：仿生鱼自动上浮，其部分区域露出水面进行直观地变色警示，同时将监测结果数据以无线方式对外传输，发出无线警示信号；S15：特定时间数据上报并补充能量：仿生鱼在预设时间段自动上浮，仿生鱼设有太阳能板，露出水面用于对仿生鱼的供电系统进行电量补充，同时集中上报未上报的监测数据；S16：重复S11-S15的步骤。进一步地，所述仿生鱼设有水质监测传感器和智能控制器，所述水质监测传感器与所述智能控制器连接，所述智能控制器从休眠状态唤醒，采集所述水质监测传感器感知的水质参数原始数据，所述原始数据在所述智能控制器中做进一步分析处理后，在所述仿生鱼定时上浮或者异常上浮时，通过无线通讯模块对外传输相关处理后的监测数据和/或状态。进一步地，所述仿生鱼上设有部分或者全部由电致变色材料制成的仿生鱼皮肤，所述由电致变色材料制成的仿生鱼皮肤与所述智能控制器连接，并由所述智能控制器通过控制改变电压大小促使其变色。进一步地，步骤S11中，所述仿生鱼预设有监测周期，在非监测状态时，所述仿生鱼进入休眠状态；在启动水体指标监测时，所述仿生鱼同步处于机动式移动状态。进一步地，步骤S11中，所述仿生鱼的爬行、潜游或浮游的活动轨迹可以预设，或者可以预设固定时间周期内的指定空间区域的活动轨迹。进一步地，步骤S14中，所述仿生鱼自动上浮的时间或频次可以预设，用于适应各种水体指标监测间隔周期的需求。进一步地，步骤S13中，监测结果数据分析并判断异常时，还包括有确认步骤，所述仿生鱼将自动并且机动式移动测量位置，再次进行测量确认。进一步地，所述仿生鱼内设有天线，用于通过无线方式对外传输监测结果数据，所述天线与所述无线通讯模块连接。进一步地，所述仿生鱼内设有声纳装置，所述声纳装置与所述智能控制器连接。进一步地，所述仿生鱼内设有大容量存储器，用于存储监测结果数据，所述存储器与所述智能控制器连接。与现有的技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术的一种利用仿生鱼进行水体指标监测的方法，机动式潜伏测量、异常上浮警示，模拟水下生物的生活习性，比如缺氧时鱼虾的浮头等；平时监测时不需要管理或者干预，异常时才浮上来上报数据，省心省力，设备也省电；（2）本专利技术的一种利用仿生鱼进行水体指标监测的方法，设有电致变色材料制成的仿生鱼皮肤，可以在监测数据出现异常并上浮时，通过改变电压，使所述仿生鱼的外皮肤出现不同颜色，用于直观警示，提示方式便捷可靠；（3）本专利技术的一种利用仿生鱼进行水体指标监测的方法，可以设定不同时间段的机动测量轨迹，用于模拟跟踪水下生物的活动规律，可以设置在水下生物当时实际的生活区域进行监测，测量数据更加科学、合理、可靠；，比如对虾是活动在塘边四周的靠近塘底处，比如喂食时鱼虾会集中在某处，容易导致短时的局部水下缺氧状态；（4）本专利技术的一种利用仿生鱼进行水体指标监测的方法，可以设定科学的周期性上浮周期和期限，用于实现监测结果数据集中上报，同时露出水面利用太阳能对设备本身供电能量进行补充；比如可以在中午12：00-14：00这个时间段，池塘此时的水体溶解氧是一天当中最高的，一般不会发生缺氧状态，此时可以不用监测数据，上浮露出水面，传输历史监测数据同时补充能量，用充电电池也不会过充，管理使用方便，电池续航时间更长，一举多得；（5）本专利技术的一种利用仿生鱼进行水体指标监测的方法，设置有大容量存储器，可以本地存储历史数据，在必要时，可以随时导出相关数据，用于分析，也不会出现现有技术中常见的缺失某个时间段监测数据的情况，可以确保数据的完整性；（6）本专利技术的一种利用仿生鱼进行水体指标监测的方法，功耗低，用电少，可以满足长时间的在线检测，不需要定期更换电池；（7）本专利技术的一种利用仿生鱼进行水体指标监测的方法，当检测数据异常时，机动式更换监测地点，进行再次监测确认，其结果更加科学、可靠；（8）本专利技术的一种利用仿生鱼进行水体指标监测的方法，由于本身是机动式测量，并不设置水体需有一定流速状态的前置条件，相比固定下的在线监测设备，测量的参数结果更加准确、科学；（9）本专利技术的一种利用仿生鱼进行水体指标监测的方法，还可以通过仿生鱼内置的声呐装置，多个仿生鱼间在水下进行数据连网互动；（10）本专利技术的一种利用仿生鱼进行水体指标监测的方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用仿生鱼进行水体指标监测的方法，其特征在于，包括以下步骤：S11：定时定点工作：仿生鱼放置于水体中，周期性休眠，或者周期性爬行、潜游或浮游；S12：移动轨迹可设的机动式潜伏测量：机动式移动状态下，自由轨迹或者指定预设轨迹，进行水体指标监测、分析及本地数据存储；S13：动态数据分析：监测结果数据分析，如果结果异常，执行S14步骤，如果结果正常，跳过S14步骤，执行S15步骤；S14：异常现身变色及警示：仿生鱼自动上浮，其部分区域露出水面进行直观地变色警示，同时将监测结果数据以无线方式对外传输，发出无线警示信号；S15：特定时间数据上报并补充能量：仿生鱼在预设时间段自动上浮，仿生鱼设有太阳能板，露出水面用于对仿生鱼的供电系统进行电量补充，同时集中上报未上报的监测数据；S16：重复S11‑S15的步骤。

【技术特征摘要】
1.一种利用仿生鱼进行水体指标监测的方法，其特征在于，包括以下步骤：S11：定时定点工作：仿生鱼放置于水体中，周期性休眠，或者周期性爬行、潜游或浮游；S12：移动轨迹可设的机动式潜伏测量：机动式移动状态下，自由轨迹或者指定预设轨迹，进行水体指标监测、分析及本地数据存储；S13：动态数据分析：监测结果数据分析，如果结果异常，执行S14步骤，如果结果正常，跳过S14步骤，执行S15步骤；S14：异常现身变色及警示：仿生鱼自动上浮，其部分区域露出水面进行直观地变色警示，同时将监测结果数据以无线方式对外传输，发出无线警示信号；S15：特定时间数据上报并补充能量：仿生鱼在预设时间段自动上浮，仿生鱼设有太阳能板，露出水面用于对仿生鱼的供电系统进行电量补充，同时集中上报未上报的监测数据；S16：重复S11-S15的步骤。2.根据权利要求1所述的一种利用仿生鱼进行水体指标监测的方法，其特征在于，所述仿生鱼设有水质监测传感器和智能控制器，所述水质监测传感器与所述智能控制器连接，所述智能控制器从休眠状态唤醒，采集所述水质监测传感器感知的水质参数原始数据，所述原始数据在所述智能控制器中做进一步分析处理后，在所述仿生鱼定时上浮或者异常上浮时，通过无线通讯模块对外传输相关处理后的监测数据和/或状态。3.根据权利要求1或2所述的一种利用仿生鱼进行水体指标监测的方法，其特征在于，所述仿生鱼上设有部分或者全部由电致变色材料制成的仿生鱼皮肤，所述由电致变色材料制成的仿生鱼皮肤与所述智能控制器连接，并由...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈杜海，沈恩祈，沈恩斌，
申请(专利权)人：福州智闽科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35