基于物联网的自走式水产养殖区水温监控装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于物联网的自走式水产养殖区水温监控装置，包括：GPS模块、驱动模块、水温采集模块、信号传输模块、气温采集模块、水泵模块；本发明专利技术通过采集水产养殖区在正常运行时各深度位置水的温度，通过数据处理获得各深度水温与气温的关系，最后通过采集实时的水温与历史数据进行对比分析，发现异常的水温数据，及时发出报警信息，使相关人员能够快速的做出反应，同时通过水泵模块工作促进水产养殖区水层的层间对流，及时对底层水进行降温，抑制底部微生物发酵的进行，同时促进溶氧。同时促进溶氧。同时促进溶氧。

Water temperature monitoring device of self-propelled aquaculture area based on Internet of things

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的自走式水产养殖区水温监控装置


[0001]本专利技术属于水产养殖
，具体的，涉及一种基于物联网的自走式水产养殖区水温监控装置。

技术介绍

[0002]在水产养殖过程中，随着气温的升高，会导致养殖区域中上层的水温明显高于底层的水温，从而形成温跃层，导致养殖区域中上层与底层水体之间的对流受阻，上层水体的溶氧无法到达底层水体，底层水体中的营养盐也无法补充到表层，从而造成底部有机质大量沉积，反而给了底部厌氧菌大量繁殖的机会，而大量厌氧发酵又会产生大量热量，从而出现池塘底热现象；由于温度与水产品的生长状态有着的直接的、紧密的联系，因此需要对水产养殖区域的水温进行监控，并及时的进行处理，避免底热现象的出现，保证水产品的正常生长；现有技术中在对养殖区域的水温进行检测时，仅仅采集边缘或者中心的少数几个位置的水温，并根据该水温数据来判断整体情况，这需要对对应养殖区较为熟悉且有丰富的养殖经验，且检测结果易受影响，误差较大，且人精力有限，不能实现24小时监控，有底热预兆时不能及时发现进行控制，为了解决上述问题，提供一种实现自动高精度监控水温的装置，本专利技术提供了以下技术方案。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于物联网的自走式水产养殖区水温监控装置，解决现有技术中不能及时发现底热问题，容易导致底热影响扩大的问题。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于物联网的自走式水产养殖区水温监控装置，包括：GPS模块，用于获取水温监控装置的实时位置信息；驱动模块，用于提供动力，驱动水温监控装置在水产养殖区进行运动；水温采集模块，用于采集水温数据，所述水温采集模块能够对不同深度的水温进行检测；信号传输模块，用于进行信号传输；气温采集模块，用于采集水产养殖区上方的气温；水泵模块，用于将水产养殖区中一个深度的水转移至另一深度；所述基于物联网的自走式水产养殖区水温监控装置的工作方法包括如下步骤：第一步，确定水产养殖区的边界后，设定若干个路径标记点，水温监控装置在运动时经过所有的路径标记点，且水温监控装置呈S形运动；第二步，驱动模块在水产养殖区中按照规划路径进行运动，当水温监控装置运动到路径标记点时，通过水温采集模块获取路径标记点位置三个采集深度的水温，将三个采集点的水温按照采集位置从上到下的顺序依次标记为U、M、D；
在水温采集模块采集水温时，同时通过气温采集模块采集气温；第三步，在水温监控装置在划分区域内按照规划路径完成一次巡视后，按照第二步中的方法，若期间气温变化大于预设值c，则不对采集水温数据进行处理，反之，若期间气温变化小于等于预设值c，则对采集水温数据做如下处理：获取得到U1、U2、...、Un；M1、M2、...、Mn；D1、D2、...、Dn；按照公式计算得到该组U数据的分散值Su，若Su大于预设值S，则按照|Ui
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Upp|值从大到小的顺序依次删除对应Ui值，直至Su小于等于预设值S，若此时删除的ui值数量超过预设比例，则认为数据采集出现异常，对应周期内的各层水温不进行下一步处理，重新进行数据采集，反之，计算得到剩余Ui值的平均值up，将up标记为上层水温均值；其中1≤i≤n，Up为U1至Un的平均值，Upp为每次删除对应Ui值后剩余U值的平均值；按照上述方法计算得到中层水温均值mp以及底层水温均值dp；第四步，按照第三步中的方法，获得k个上层水温均值up1、up2、...、upk，k个中层水温均值mp1、mp2、...、mpk，k个底层水温均值dp1、dp2、...、dpk；upj、mpj、dpj取自同一周期，1≤j≤k；根据气温采集模块获取各周期内的平均气温，从而获取各气温对应的各层合理水温分布；第五步，通过水温监控装置对各层深度的实时水温以及气温进行检测，根据第四步中结果以及实时气温判断各层水温的合理范围，然后判断各层的实时水温是否处于合理范围，若此时水温异常，则通过报警模块发出报警信息。
[0005]作为本专利技术的进一步方案，第一步中确定水产养殖区的边界的方法为：将水温监控装置放置入水产养殖区后，水温监控装置通过雷达检测水产养殖区边界与自身的距离，并保持水温监控装置在距离水产养殖区边界1
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3m的范围内运动，通过GPS模块获取水温监控模块运动路径，在水温监控装置的运动路径构成封闭图形后，获取水产养殖区边界。
[0006]作为本专利技术的进一步方案，第二步中三个采集深度包括水平面下5
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20cm范围内的水温、水产养殖区底部至其上30cm之间区域的水温以及水平面下2h/5至3h/5之间的水温，h为该路径标记点处水产养殖区的水深。
[0007]作为本专利技术的进一步方案，第二步中水温监控装置在运动过程中不开启水泵模块。
[0008]作为本专利技术的进一步方案，第四步中平均气温的采集方法为：水温监控装置在划分区域内按照规划路径完成一次巡视的期间，每隔预设时间t通过气温采集模块采集一次温度值，然后计算其平均值作为平均温度。
[0009]作为本专利技术的进一步方案，在所述报警模块发出报警信息的同时，水泵模块与驱动模块开启工作，水泵模块将一层水泵至另一层，驱动模块以当前位置为起点完成该划分区域内规划路径至少一个周期的运动，直至后续检测水温正常；
作为本专利技术的进一步方案，水泵模块将温度最低一层的水泵至另外一层或两层。
[0010]本专利技术的有益效果：（1）本专利技术通过采集水产养殖区在正常运行时各深度位置水的温度，通过数据处理获得各深度水温与气温的关系，最后通过采集实时的水温与历史数据进行对比分析，发现异常的水温数据，及时发出报警信息，使相关人员能够快速的做出反应，同时通过水泵模块工作促进水产养殖区水层的层间对流，及时对底层水进行降温，抑制底部微生物发酵的进行，同时促进溶氧；（2）本专利技术考虑到了不同水产养殖区由于位置、养殖内容等因素的不同，其各层的正常水温也会出现不同，因此通过自行采集分析数据，并在之后进行主动的检测与调控处理，使相关人员有足够的时间去进行反应处理，降低底热带来的危害，提升了水产养殖监控效果与水产养殖效率；（3）本专利技术对采集的大量的原始数据进行处理，删除其中波动较大的周期采集的温度数据，降低复杂的环境影响，简化模型，使其具有通用性，然后利用浅水的水产养殖区各层水温较为稳定的特性，删除部分由于采集等因素导致的异常水温数据，从而使获得的结果更加准确，有利于后续异常温度判断的精准执行。
附图说明
[0011]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0012]图1是本专利技术一种基于物联网的自走式水产养殖区水温监控装置的组成结构示意图。
具体实施方式
[0013]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0014]一种基于物联网的自走式水产养殖区水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于物联网的自走式水产养殖区水温监控装置，其特征在于，包括：GPS模块，用于获取水温监控装置的实时位置信息；驱动模块，用于提供动力，驱动水温监控装置在水产养殖区进行运动；水温采集模块，用于采集水温数据，所述水温采集模块能够对不同深度的水温进行检测；信号传输模块，用于进行信号传输；气温采集模块，用于采集水产养殖区上方的气温；水泵模块，用于将水产养殖区中一个深度的水转移至另一深度；所述基于物联网的自走式水产养殖区水温监控装置的工作方法包括如下步骤：第一步，确定水产养殖区的边界后，设定若干个路径标记点，水温监控装置在运动时经过所有的路径标记点，且水温监控装置呈S形运动；第二步，驱动模块在水产养殖区中按照规划路径进行运动，当水温监控装置运动到路径标记点时，通过水温采集模块获取路径标记点位置三个采集深度的水温，将三个采集点的水温按照采集位置从上到下的顺序依次标记为U、M、D；在水温采集模块采集水温时，同时通过气温采集模块采集气温；第三步，在水温监控装置在划分区域内按照规划路径完成一次巡视后，按照第二步中的方法，若期间气温变化大于预设值c，则不对采集水温数据进行处理，反之，若期间气温变化小于等于预设值c，则对采集水温数据做如下处理：获取得到U1、U2、...、Un；M1、M2、...、Mn；D1、D2、...、Dn；按照公式计算得到该组U数据的分散值Su，若Su大于预设值S，则按照|Ui
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Upp|值从大到小的顺序依次删除对应Ui值，直至Su小于等于预设值S，若此时删除的ui值数量超过预设比例，则认为数据采集出现异常，对应周期内的各层水温不进行下一步处理，重新进行数据采集，反之，计算得到剩余Ui值的平均值up，将up标记为上层水温均值；其中1≤i≤n，Up为U1至Un的平均值，Upp为每次删除对应Ui值后剩余U值的平均值；按照上述方法计算得到中层水温均值mp以及底层水温均值dp；第四步，按照第三步中的方法，获得k个上层水温均值up1、up2、...、upk，k个中层水温均值mp1、mp2、...、mpk，k个底层水温均值dp1、dp2、.....

【专利技术属性】
技术研发人员：郑勉，吴瑞雪，刘云娇，郑慧露，
申请(专利权)人：深圳市猫头鹰智慧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：