一种基于摄食行为的鱼群饥饿探测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于摄食行为的鱼群饥饿探测方法及系统，利用水面浮体探测由于鱼群抢食带动的水波波动，通过计算水波波动强度，控制饲料投喂机；水波波动的探测，采用与水面浮体关联的探测装置实现。本发明专利技术能够满足智慧渔业的要求，能够更精准地进行水产的养殖，特别是从饲料投喂上，根据养殖对象的饥饿程度，去控制饲料机投喂，对于节约饲料成本、控制水质环境，都具有重要作用。都具有重要作用。都具有重要作用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于摄食行为的鱼群饥饿探测方法及系统


[0001]本专利技术涉及智慧渔业，更具体的说，提供一种基于摄食行为的鱼群饥饿探测方法及系统。

技术介绍

[0002]智慧渔业要求能够更精准地进行水产的养殖，特别是从饲料投喂上，如何根据养殖对象的饥饿程度，去控制饲料机的投喂开启时间，对于节约饲料成本、控制水质环境，都具有重要作用。我国是世界上最大的水产养殖国家，每年养殖需求的饲料量巨大，但由于无法精准确定养殖对象的饥饱，造成环境污染，也增加了养殖成本。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的问题，本专利技术提出一种基于摄食行为的鱼群饥饿探测方法。
[0004]本专利技术技术方案提出一种基于摄食行为的鱼群饥饿探测方法，利用水面浮体探测由于鱼群抢食带动的水波波动，通过计算水波波动强度，控制饲料投喂机；水波波动的探测，采用与水面浮体关联的探测装置实现。
[0005]而且，所述探测浮体运动的装置采用红外探测装置或其它可探测浮体运动频次或幅度的方法。
[0006]而且，所述红外探测装置包括红外对射管和回归反射型感应器，
[0007]红外对射管的发射端和接收端垂直于水平面设置；红外对射管的发射端在进行红外发射后，如果没有发生倾斜波动，会被相应的接收端接收到，但如果发生了倾斜位移，相应的接收端则接收不到；
[0008]回归反射型感应器由信号发射/接收端和信号反射镜组成，信号发射/接收端和信号反射镜平行于水平面设置；回归反射型感应器的信号发射/接收端进行红外发射后，如果没有发生上下波动，会被信号反射镜反射回来而接收到，如果发生了上下位移，将不会被反射回来，信号接收不到。
[0009]而且，设置信号发射固定杆连接水面浮体、红外对射管的接收端及回归反射型感应器的信号发射/接收端；其中，水面浮体连接到信号发射固定杆的底部，红外对射管的接收端设置在信号发射固定杆的顶部，回归反射型感应器的信号发射/接收端设置在信号发射固定杆的中间位置。
[0010]而且，设置单片机，接收红外对射管和回归反射型感应器的探测结果，并计算水波波动强度。
[0011]而且，水波波动的计算通过预设时间窗口的移动平均值或最大值实现。
[0012]而且，水面浮体采用塑料泡沫或其它具有漂浮材质的材料。
[0013]而且，水面浮体采用的形状为圆球、椭球或平板，在水面从上向下的垂直投影上为圆形。
[0014]另一方面，本专利技术还提供一种基于摄食行为的鱼群饥饿探测系统，用于实现如上
所述的基于摄食行为的鱼群饥饿探测方法。
[0015]优选地，包括供电电池、红外对射管、回归反射型感应器、水面浮体、信号发射固定杆、保护外罩、外罩固定支架和单片机，
[0016]供电电池为红外对射管、回归反射型感应器和单片机供电；
[0017]红外对射管的发射端和接收端垂直于水平面设置；红外对射管的发射端在进行红外发射后，如果没有发生倾斜波动，会被相应的接收端接收到，但如果发生了倾斜位移，相应的接收端则接收不到；
[0018]回归反射型感应器由信号发射/接收端和信号反射镜组成，信号发射/接收端和信号反射镜平行于水平面设置；回归反射型感应器的信号发射/接收端进行红外发射后，如果没有发生上下波动，会被信号反射镜反射回来而接收到，如果发生了上下位移，将不会被反射回来，信号接收不到；
[0019]信号发射固定杆连接水面浮体、红外对射管的接收端及回归反射型感应器的信号发射/接收端；其中，水面浮体连接到信号发射固定杆的底部，红外对射管的接收端设置在信号发射固定杆的顶部，回归反射型感应器的信号发射/接收端设置在信号发射固定杆的中间位置；
[0020]保护外罩垂直放置且底部一端和水平面齐平，外罩固定支架连接保护外罩，单片机接收红外对射管和回归反射型感应器的信号，并计算水面浮体的水波变化频次，根据频次的高低，判断鱼群摄食行为的活跃度，向饲料投喂机发送继续投料或关闭投料的指令。
[0021]本专利技术用于智慧渔业中精准控制饲料投喂机开启，当鱼群饥饿时，其摄食过程表现出争抢过程，造成水面波动明显，增加水波起伏的频次，可采用漂浮体探测水波的左右上下运动，再采用一些信号接收处理元件，如红外对射或反射方法，当水面漂浮体因水波起伏而产生左右和上下运动时，造成红外发射端的发送信号，将无法被接收端有效探测到，从而表明鱼群的抢食行为明显，控制器将发出继续投喂饲料的指令，反之当鱼群因饱食后而对抢食不感兴趣、漂浮体运动频率低时，大部分发送的红外信号都可以被正常接收到，则控制器发出关闭投喂机指令。本专利技术能够根据养殖对象的饥饿程度，去控制饲料机投喂，对于节约饲料成本、控制水质环境，都具有重要作用。
[0022]本专利技术方案实施简单方便，实用性强，解决了相关技术存在的实用性低及实际应用不便的问题，能够提高用户体验，具有重要的市场价值。
附图说明
[0023]图1是本专利技术实施例的装置基本组成示意图。
[0024]图2是本专利技术实施例中浮体(圆球体)不同的运动状态示意图。
[0025]图3是本专利技术实施例中浮体(浮板)不同的运动状态示意图。
[0026]图4是本专利技术实施例中浮体不同状态下的信号接收和控制示意图。
[0027]图5是本专利技术实施例的信号损失频度时间变化(横向和纵向信号频度损失之和，平均)示意图。
具体实施方式
[0028]以下结合附图和实施例进行本专利技术技术方案的具体说明。
[0029]本专利技术提出，利用浮体感受由于鱼群抢食带动的水波波动强度，通过计算水波波动强度，控制饲料投喂机。
[0030]具体实施时，水波波动的探测，采用与水面浮体关联的探测装置实现。例如，可采用与浮体相连接或置于浮体内部的特殊探测装置，包括但不限于红外探测方法。
[0031]水波波动的计算，可通过不同时间窗口的移动平均值实现，如采用30秒移动窗口，一般应在10秒
‑
1分钟之间选择，可采用预先实验所得的经验值。水波波动强度的大小，用于驱动饲料投喂机的开关动作。
[0032]本专利技术实施例提出的基于摄食行为的鱼群饥饿探测系统，由如图1所示的A～H部件组成：
[0033]供电电池A为整个系统提供电力支持，为下述的部件B、C和H供电；
[0034]红外对射管B由一组红外发射和接收装置组成，其中发射端设置在保护外罩F顶部，接收端设置在下方，垂直于水平面设置；红外对射管的发射端进行红外发射后，如果没有发生倾斜波动，会被相应的接收端接收到，但如果发生了倾斜位移，相应的接收端则接收不到。
[0035]回归反射型感应器C由信号发射(接收)端和信号反射镜组成。回归反射型感应器C一般也是通过红外探测实现，但是C的信号发射和接收端为一体化实现，这种信号发射(接收)端按照行业习惯通常记为信号发射/接收端。信号发射(接收)端和信号反射镜平行于水平面设置，信号反射镜可以设置在保护外罩F侧面内壁上；回归反射型感应器C的信号发射(接收)端进行红外发射后，如果没本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于摄食行为的鱼群饥饿探测方法，其特征在于：利用水面浮体探测由于鱼群抢食带动的水波波动，通过计算水波波动强度，控制饲料投喂机；水波波动的探测，采用与水面浮体关联的探测装置实现。2.根据权利要求1所述基于摄食行为的鱼群饥饿探测方法，其特征在于：所述探测浮体运动的装置采用红外探测装置或其它可探测浮体运动频次或幅度的方法。3.根据权利要求2所述基于摄食行为的鱼群饥饿探测方法，其特征在于：所述红外探测装置包括红外对射管和回归反射型感应器，红外对射管的发射端和接收端垂直于水平面设置；红外对射管的发射端在进行红外发射后，如果没有发生倾斜波动，会被相应的接收端接收到，但如果发生了倾斜位移，相应的接收端则接收不到；回归反射型感应器由信号发射/接收端和信号反射镜组成，信号发射/接收端和信号反射镜平行于水平面设置；回归反射型感应器的信号发射/接收端进行红外发射后，如果没有发生上下波动，会被信号反射镜反射回来而接收到，如果发生了上下位移，将不会被反射回来，信号接收不到。4.根据权利要求3所述基于摄食行为的鱼群饥饿探测方法，其特征在于：设置信号发射固定杆连接水面浮体、红外对射管的接收端及回归反射型感应器的信号发射/接收端；其中，水面浮体连接到信号发射固定杆的底部，红外对射管的接收端设置在信号发射固定杆的顶部，回归反射型感应器的信号发射/接收端设置在信号发射固定杆的中间位置。5.根据权利要求1或2或3或4所述基于摄食行为的鱼群饥饿探测方法，其特征在于：设置单片机，接收红外对射管和回归反射型感应器的探测结果，并计算水波波动强度。6.根据权利要求1或2或3或4所述基于摄食行为的鱼群饥饿探测方法，其特征在于：水波波动的计算通过预设时间窗口的移动平均值或最大值实现。7.根据权利要求1或2或3或4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙宗尧，王春芳，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：