应用于波浪能供电的深远海网箱养殖自主运行管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种应用于波浪能供电的深远海网箱养殖自主运行管理系统，包括供电管理系统，投饵管理系统，水下视频监视系统，水质环境监测系统、远程通讯系统和主控系统，应用在由波浪能发电装置供电的深远海网箱养殖系统中。供电管理系统可将波浪能发电装置输出的电能进行转换、存储和为设备供电；投饵管理系统可实现饵料的定时定量投喂；水下视频监视系统可实时监视养殖对象的水下活动；水质环境监测系统可实时获取网箱水域的水质数据；远程通讯系统可实时接收和发送远程数据；主控系统将养殖平台的所有数据进行汇总管理，具备无人值守能力。该自主运行管理系统具有适应广泛、运行稳定、可靠性高的特点。可靠性高的特点。可靠性高的特点。

【技术实现步骤摘要】
应用于波浪能供电的深远海网箱养殖自主运行管理系统


[0001]本技术涉及海水养殖管理系统，特别是涉及波浪能供电的深远海网箱养殖运行管理系统。

技术介绍

[0002]由于离岸较远，深远海网箱养殖在供电和运行管理方面都存在着成本较高的问题。目前，深远海网箱养殖中，采用柴油发电机进行供电，不仅发电成本很高，而且会影响养殖海域的水质；在运行管理方面，往往需要养殖平台上的管理人员实时了解水质环境、养殖对象的生长情况以及定时的饲料投喂，由管理人员现场长期值守，不仅养殖成本较高，而且海况不好时还存在一定的安全风险。因此，深远海网箱养殖的发展受到供电和运行管理方面的限制，影响着深远海网箱养殖业的进一步发展。

技术实现思路

[0003]基于目前深远海网箱养殖所存在的问题，本技术推出一种应用于波浪能供电的深远海网箱养殖自主运行管理系统，波浪能发电技术是海洋能可再生能源应用领域的海上发电技术，虽然还有发电不连续、运行成本较高等问题，但目前已经被越来越多的应用在海上供电领域，本技术将波浪能发电装置与自主运行管理系统结合，可有效降低深远海网箱的养殖成本，实现深远海网箱的绿色养殖。
[0004]本技术所涉及的应用于波浪能供电的深远海网箱养殖自主运行管理系统，包括供电管理系统、投饵管理系统、水下视频监视系统、水质环境监测系统、远程通讯系统和主控系统，安装在连接了波浪能发电装置的海上漂浮式养殖平台上。该漂浮式养殖平台可根据需要配有一个或多个波浪能发电装置，连接一个或多个养殖网箱。
[0005]供电管理系统包括波浪能整流控制柜、母线柜、负载柜、蓄电池组和逆变器。波浪能整流控制柜与波浪能发电装置的数量相等，与波浪能发电装置的电力输出端连接，将发电装置的电力输出经过整流电路、滤波电路和反馈控制电路进行电力变换，变成直流电后接入母线柜。母线柜分别连接蓄电池组、负载柜和逆变器，母线柜可为蓄电池组充电，当需要供电时母线柜会将逆变器接入。逆变器可将蓄电池组中的直流电变化为交流电为负载设备供电，当电力过多时母线柜会将负载柜接入。负载柜用于调节系统供电平衡，可消耗多余电能，防止蓄电池过充，当电池电力不足时切断，母线柜内有电压和电流采集电路，可实时采集电力数据并提供数据传输接口，供主控系统访问。
[0006]投饵管理系统包括料仓、投饵机、投饵水泵、投饵管道和PLC控制器，安装在养殖平台内。料仓安装在投饵机的上方，当投饵机内饲料不足时可补充饲料。投饵机的出料口与投饵水泵和投饵管道相连，每个养殖网箱都配有一套投饵水泵和投饵管道。所有投饵水泵都由一个PLC控制器进行控制，PLC接通某个投饵水泵后，该投饵水泵就会抽取海水，将饲料与海水进行混合，通过配套的投饵管道将饵料输送到养殖网箱中，实现投喂。PLC控制器同时控制投饵机的运行，根据编写好的程序自动按时控制投饵机和投饵水泵的启停，即可实现
定时定量投喂。PLC控制器提供数据传输和控制接口，供主控系统访问。
[0007]水下视频监视系统包括水下摄像机、防污刷和Led光源，采用整体式设计，每个网箱配一套，安装在投饵管道和养殖网箱表层框架的交接处，通讯和电力线缆与投饵管道绑在一起，接入养殖平台。水下摄像机的防污刷可根据设定定时启动，刷去镜头上的附着物。led光源可吸引养殖对象，并为拍摄提供光源，拍摄的视频信号可通过通讯线缆传输到养殖平台上，接入主控系统。
[0008]水质环境监测系统包括水质监测传感器和数据采集模块，每个网箱配一套，安装在投饵管道和养殖网箱表层框架的交接处，通讯和电力线缆与投饵管道绑在一起，接入养殖平台。水质监测传感器可监测海水流速、pH、电导率、温度、深度、溶解氧、浊度和氨氮数据。数据采集模块包括多路采集与处理器和电源管理器，可实时获取传感器的数据，通过通讯线缆传输到养殖平台上，接入主控系统。
[0009]远程通讯系统包括高速网桥和定向天线，安装在养殖平台相对高的位置，有利于信号传输。无线信号在没有遮挡的情况下覆盖范围可达到10km，数据的传输带宽为150Mbps，可传输数据和视频信号。远程通讯系统与主控系统通过网线进行连接，可将实时数据发送给岸站，岸站可实时查看现场的所有运行数据。
[0010]主控系统包括采集总线单元和工控机，安装在养殖平台的操作间内。采集总线单元提供多个数据通讯接口，可将各系统的通讯线缆进行汇总，经过内部格式转换，将多路线缆转换为一根网线，接入到工控机中。工控机内的主控管理软件可定时读取各系统的实时数据，进行数据展示并提供数据预警、数据统计和定时投饵运行控制能功能，具备无人值守的能力。
[0011]本技术所涉及的应用于网箱养殖的自主运行管理系统提供了自动的供电管理、投饵管理、水下监控、水质监测、远程通讯和数据管理功能，将波浪能发电技术与深远海网箱养殖技术进行结合，可有效降低深远海网箱养殖的生产成本，为绿色海洋水产养殖业的发展开拓新的前景。
附图说明
[0012]图1为应用于波浪能供电的深远海网箱养殖自主运行管理系统结构示意图。
[0013]图2为配有4个网箱的深远海网箱养殖自主运行管理系统结构示意图。
[0014]图中标记说明：
[0015]1、波浪能发电装置2、供电管理系统
[0016]3、网箱养殖平台4、主控系统
[0017]5、投饵管理系统6、远程通讯系统
[0018]7、投饵管道8、锚泊系统
[0019]9、水质环境监测系统10、水下视频监视系统
[0020]11、养殖网箱12、波浪能整流控制柜
[0021]具体实施方法
[0022]结合附图对本技术的技术方案做进一步说明。
[0023]图1显示了应用于波浪能供电的深远海网箱养殖自主运行管理系统的基本结构。如图1所示，波浪能深远海网箱养殖自主运行管理系统安装在连接了波浪能发电装置1的海
上漂浮式养殖平台3上，包括供电管理系统2，投饵管理系统5，水下视频监视系统10，水质环境监测系统9、远程通讯系统6和主控系统4。
[0024]供电管理系统2包括波浪能整流控制柜、母线柜、负载柜、蓄电池组和逆变器。波浪能整流控制柜与波浪能发电装置的数量相等，与波浪能发电装置的电力输出端连接，将发电装置的电力输出经过整流电路、滤波电路和反馈控制电路进行电力变换，变成直流电后接入母线柜。母线柜分别连接蓄电池组、负载柜和逆变器，母线柜可为蓄电池组充电，当需要供电时母线柜会将逆变器接入。逆变器可将蓄电池组中的直流电变化为交流电为负载设备供电，当电力过多时母线柜会将负载柜接入。负载柜用于调节系统供电平衡，可消耗多余电能，防止蓄电池过充，当电池电力不足时切断，母线柜内有电压和电流采集电路，可实时采集电力数据并提供数据传输接口，供主控系统访问。
[0025]投饵管理系统5包括料仓、投饵机、投饵水泵、投饵管道7和PLC控制器，安装在养殖平台内，整投饵系统由PLC控制器进行控制。投饵管理系统5的料仓安装在投饵机的上方，当投饵机内饲料不足时PLC控制器会打开料仓口补充本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于波浪能供电的深远海网箱养殖自主运行管理系统，安装在连接了波浪能发电装置的海上漂浮式养殖平台上，其特征在于：包括供电管理系统，投饵管理系统，水下视频监视系统，水质环境监测系统、远程通讯系统和主控系统；供电管理系统包括波浪能整流控制柜、母线柜、负载柜、蓄电池组和逆变器，其中波浪能发电装置电力输出端与供电管理系统的波浪能整流控制柜相连接，波浪能整流控制柜与母线柜连接，母线柜与负载柜、蓄电池组和逆变器分别连接；投饵管理系统包括料仓、投饵机、投饵水泵、投饵管道和PLC控制器，料仓安装在投饵机的上方，投饵机的出料口与投饵水泵和投饵管道连接，投饵管道分别与各养殖网箱相连，PLC控制器与投饵机和投饵水泵连接；水下视频监视系统包括水下摄像机、防污刷和Led光源，安装在投饵管道和养殖网箱表层框架的交接处，其通讯和电力线缆与投饵管道绑在一起，接入养殖平台；水质环境监测系统包括水质监测传感器和数据采集模块，同样安装在投饵管道和养殖网箱表层框架的交接处，其通讯和电力线缆与投饵管道绑在一起...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔琳，段云棋，李蒙，张原飞，郭毅，
申请(专利权)人：国家海洋技术中心，
类型：新型
国别省市：