CN103760834A - 一种渔业养殖生长过程物联网监测*** - Google Patents

一种渔业养殖生长过程物联网监测*** Download PDF

Info

Publication number
CN103760834A
CN103760834A CN201310395057.1A CN201310395057A CN103760834A CN 103760834 A CN103760834 A CN 103760834A CN 201310395057 A CN201310395057 A CN 201310395057A CN 103760834 A CN103760834 A CN 103760834A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
cultivation
acoustic transducer
aquaculture
underwater acoustic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310395057.1A
Other languages
English (en)
Inventor
高万林
张晗
罗璇
张纯
肖颖
韩孟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Agricultural University
Original Assignee
China Agricultural University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Agricultural University filed Critical China Agricultural University
Priority to CN201310395057.1A priority Critical patent/CN103760834A/zh
Publication of CN103760834A publication Critical patent/CN103760834A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Farming Of Fish And Shellfish (AREA)

Abstract

一种渔业养殖物联网监测***，包括：养殖生长状况信息采集模块、信号收发与控制模块、信号处理模块、信息传输网络和养殖数据处理中心。该***能够监测养殖生长速度、大小分布情况实施有效监测，同时能够对喂食过程中食物是否有残留、带来环境恶化等进行实时监测，减少环境污染，将给渔业养殖领域带来极大的社会效益，促进低碳养殖的可持续发展，提高渔业养殖效率，实现渔业养殖信息化管理，并促进物联网建设的发展。

Description

一种渔业养殖生长过程物联网监测***
技术领域
本发明涉及渔业、农业信息化领域，特别是涉及一种渔业养殖鱼种的生长过程和水声环境的物联网监测***。 
背景技术
近年来，随着电子信息技术、渔业水声学、计算机及互联网技术在渔业及农业领域应用的不断扩展，现代渔业养殖技术已经逐步向半自动化迈进，已在半自动化喂食，水质、营养监测等方面有所突破。但是仍然存在信息采集单一、自动化程度低、渔业养殖鱼种的生长过程和水声环境缺乏有效自动化监测，数据分析集成化程度低等诸多不足。本发明的目的是提供一种渔业养殖生长过程监测的物联网装置，实现对养殖区域养殖物种生长状态、生长环境及喂食过程自动化监测、实时评估的高精度监测***。 
发明内容
一种渔业养殖物联网监测***，包括：养殖生长状况信息采集模块、信号收发与控制模块、信号处理模块、信息传输网络和养殖数据处理中心。 
更进一步，所述养殖生长状况信息采集模块为水声换能器，该水声换能器工作频率为1kHz-5MHz； 
水声换能器安装于养殖区养殖网箱底部、养殖区水下或养殖区养殖网箱外部的水域中心： 
当水声换能器安装于养殖区养殖网箱底部时，声波照射方向为自水底向水面照射； 
当水声换能器安装于养殖区水下时，声波照射方向为自水中向水底照射； 
当水声换能器安装于养殖区养殖网箱外部的水域中心时，声波照射方向为水 平照射，且声波波束覆盖养殖网箱。 
更进一步，所述信号收发与控制模块包括控制模块、信号发射机和信号接收机； 
所述控制模块控制所述信号发射机产生经放大的发射电压信号，并将其加载到水声换能器，水声换能器将声波信号辐射到水中；同时，该控制模块控制所述信号接收机开始接收声回波信号，当声波在水中照射到目标时（主要是养殖的鱼类）被反射回来形成声回波信号，并被该信号接收机接收，经过信号接收机的放大、滤波、A/D转换后形成电压信号，再传送给所述信号处理模块； 
所述信号处理模块对上述经过信号接收机放大、滤波、A/D转换后形成的电压信号进行计算，计算后的数据通过信息传输网络传送给养殖数据处理中心；所述养殖数据处理中心包括计算机和专家数据库，对接收到的信号收发与控制模块传输的实时数据进过分析和处理，形成不同时间养殖生长状况分布图并将其显示出来，并根据专家数据库预测养殖鱼种的总重量、大小分布及可捕捞时间，从而指导养殖的整个过程。 
本发明的物联网监测***建成后，将给集约化养殖过程中养殖生长状况过程监测带来极大的方便，该***能够监测养殖生长速度、大小分布情况实施有效监测，同时能够对喂食过程中食物是否有残留、带来环境恶化等进行实时监测，减少环境污染，将给渔业养殖领域带来极大的社会效益，促进低碳养殖的可持续发展，提高渔业养殖效率，实现渔业养殖信息化管理。同时，促进物联网建设相关领域的发展。 
附图说明
图1监测***工作原理与布局图 
图2信号发射机组成图 
图3信号接收机组成图（单路采集接收模块组成图） 
图4***控制和工作流程图 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。 
本发明的物联网监测***包括：养殖生长状况信息采集模块、信号收发与控制模块、信号处理模块、信息传输网络和养殖数据处理中心。 
其中，养殖生长状况信息采集模块优选为水声换能器，根据养殖网箱的几何形状和尺寸，水声换能器可以选择下列优选的声波照射方向及安装方式之一，以获得最佳的探测效果，同时也可以根据网箱的实际使用情况，优选多个换能器探头，这取决于安装复杂度： 
（1）水声换能器在养殖区网箱底部安装，声波照射方向为自水底向水面照射； 
（2）水声换能器在养殖区水下安装，例如水下1米，声波照射方向为自水中向水底照射； 
（3）水声换能器在养殖区水下安装，优选为养殖区水域中心，声波照射方向为水平照射，但是需要安装在养殖网箱外部，网箱要在声波束的照射范围内。 
所述水声换能器根据需要的分辨率选择换能器的工作频率，优选在1kHz～5MHz范围内选取一个或几个频率点。 
所述信号收发与控制模块与水声换能器相连接，为水密的电子设备，由多块电路板构成，包括控制模块、信号发射机和信号接收机。信号收发与控制模块中的控制模块控制信号发射机产生放大的发射电压信号，并加载到水声换能器，水声换能器将声信号辐射到水中；同时，在控制模块控制下信号收发与控 制模块中的信号接收机开始接收信号，当声波在水中照射到目标（主要是养殖的鱼类）被反射回来时，被该信号接收机接收，经过信号接收机的放大、滤波、AD转换后形成电压信号传送给信号处理模块。 
信号处理模块与上述信号接收机相连，对声回波进行计算和积分从而评估养殖产品的尺寸、重量、产品总量、大小分布、环境信息等养殖鱼种生长情况，并将这些初始化处理后数据信息通过信号收发与控制模块中的控制模块向信息传输网络进行发送，透过信息传输网络再传送到养殖数据处理中心。 
所述养殖数据处理中心由计算机组成，运行养殖数据处理软件***，以进行养殖生长状态和生长环境监测专家***数据库的处理，该养殖数据处理中心的计算机对接收到的信号收发与控制模块传输的实时数据进过分析和处理，以形成不同时间养殖生长状况分布图，并预测养殖鱼种的总重量、大小分布及可捕捞时间，从而指导养殖的整个过程，有效的节约成本、提高养殖效率。 
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明方法与范围的情况下，还可以做出各种变化，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应有权利要求限定。 

Claims (3)

1.一种渔业养殖物联网监测***，包括：养殖生长状况信息采集模块、信号收发与控制模块、信号处理模块、信息传输网络和养殖数据处理中心。 
2.根据权利要求1所述的一种渔业养殖物联网监测***，其特征在于： 
所述养殖生长状况信息采集模块为水声换能器，该水声换能器工作频率为1kHz-5MHz； 
水声换能器安装于养殖区养殖网箱底部、养殖区水下或养殖区养殖网箱外部的水域中心： 
当水声换能器安装于养殖区养殖网箱底部时，声波照射方向为自水底向水面照射； 
当水声换能器安装于养殖区水下时，声波照射方向为自水中向水底照射； 
当水声换能器安装于养殖区养殖网箱外部的水域中心时，声波照射方向为水平照射，且声波波束覆盖养殖网箱。 
3.根据权利要求2所述的一种渔业养殖物联网监测***，其特征在于： 
所述信号收发与控制模块包括控制模块、信号发射机和信号接收机； 
所述控制模块控制所述信号发射机产生经放大的发射电压信号，并将其加载到水声换能器，水声换能器将声波信号辐射到水中；同时，该控制模块控制所述信号接收机开始接收声回波信号，当声波在水中照射到目标时（主要是养殖的鱼类）被反射回来形成声回波信号，并被该信号接收机接收，经过信号接收机的放大、滤波、A/D转换后形成电压信号，再传送给所述信号处理模块； 
所述信号处理模块对上述经过信号接收机放大、滤波、A/D转换后形成的电压信号进行计算，计算后的数据通过信息传输网络传送给养殖数据处理中心； 
所述养殖数据处理中心包括计算机和专家数据库，对接收到的信号收发与控制模块传输的实时数据进过分析和处理，形成不同时间养殖生长状况分布图 并将其显示出来，并根据专家数据库预测养殖鱼种的总重量、大小分布及可捕捞时间，从而指导养殖的整个过程。 
CN201310395057.1A 2013-09-03 2013-09-03 一种渔业养殖生长过程物联网监测*** Pending CN103760834A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310395057.1A CN103760834A (zh) 2013-09-03 2013-09-03 一种渔业养殖生长过程物联网监测***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310395057.1A CN103760834A (zh) 2013-09-03 2013-09-03 一种渔业养殖生长过程物联网监测***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103760834A true CN103760834A (zh) 2014-04-30

Family

ID=50528089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310395057.1A Pending CN103760834A (zh) 2013-09-03 2013-09-03 一种渔业养殖生长过程物联网监测***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103760834A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104969885A (zh) * 2015-06-23 2015-10-14 李海波 一种海水网箱养鱼***及方法
CN105785968A (zh) * 2014-12-25 2016-07-20 中国科学院声学研究所 一种海洋牧场声学监测***和方法
CN106406205A (zh) * 2016-12-20 2017-02-15 庞倩媚 一种渔场监控***
CN106651468A (zh) * 2017-01-04 2017-05-10 中国水产科学研究院珠江水产研究所 一种江河产粘沉性卵鱼类的产卵场规模估算方法
CN106973835A (zh) * 2017-05-26 2017-07-25 清华大学深圳研究生院 一种深水养殖网箱
CN109548734A (zh) * 2018-11-21 2019-04-02 浙江海洋大学 一种基于声学监测的网箱投饵监测装置
CN110109468A (zh) * 2019-06-13 2019-08-09 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所 基于集鱼类声学监测和定位的渔业养殖监测***及方法
CN113805162A (zh) * 2021-11-18 2021-12-17 杭州雅格纳科技有限公司 一种基于超声相控阵的鱼类生长检测方法及装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101655706A (zh) * 2008-08-18 2010-02-24 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所 用于养鱼网箱的超声投饲监控***及投饲方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101655706A (zh) * 2008-08-18 2010-02-24 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所 用于养鱼网箱的超声投饲监控***及投饲方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张小康，等: "基于水声多波束技术的深水网箱鱼群状态远程监测仪研究", 《仪器仪表学报》 *
黄健，等: "基于单回波检测跟踪的深水网箱生物量评估模型研究", 《渔业现代化》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105785968A (zh) * 2014-12-25 2016-07-20 中国科学院声学研究所 一种海洋牧场声学监测***和方法
CN104969885A (zh) * 2015-06-23 2015-10-14 李海波 一种海水网箱养鱼***及方法
CN106406205A (zh) * 2016-12-20 2017-02-15 庞倩媚 一种渔场监控***
CN106651468A (zh) * 2017-01-04 2017-05-10 中国水产科学研究院珠江水产研究所 一种江河产粘沉性卵鱼类的产卵场规模估算方法
CN106651468B (zh) * 2017-01-04 2020-06-09 中国水产科学研究院珠江水产研究所 一种江河产粘沉性卵鱼类的产卵场规模估算方法
CN106973835A (zh) * 2017-05-26 2017-07-25 清华大学深圳研究生院 一种深水养殖网箱
CN106973835B (zh) * 2017-05-26 2022-04-19 清华大学深圳研究生院 一种深水养殖网箱
CN109548734A (zh) * 2018-11-21 2019-04-02 浙江海洋大学 一种基于声学监测的网箱投饵监测装置
CN109548734B (zh) * 2018-11-21 2021-08-10 浙江海洋大学 一种基于声学监测的网箱投饵监测装置
CN110109468A (zh) * 2019-06-13 2019-08-09 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所 基于集鱼类声学监测和定位的渔业养殖监测***及方法
CN113805162A (zh) * 2021-11-18 2021-12-17 杭州雅格纳科技有限公司 一种基于超声相控阵的鱼类生长检测方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103760834A (zh) 一种渔业养殖生长过程物联网监测***
Wahlberg et al. Source parameters of echolocation clicks from wild bottlenose dolphins (Tursiops aduncus and Tursiops truncatus)
CN104285849B (zh) 一种网箱养殖生物量监测声学***与方法
Merchant et al. A decade of underwater noise research in support of the European Marine Strategy Framework Directive
CN105785968A (zh) 一种海洋牧场声学监测***和方法
Benoit-Bird et al. Phonation behavior of cooperatively foraging spinner dolphins
CN105116414A (zh) 基于无线通讯网络的实时鱼群监测及鱼量估算***
CN203587800U (zh) 鱼类养殖投饲控制***
CN110824483A (zh) 一种组合式多波束成像声呐
WO2019035346A1 (ja) 魚数計測装置、魚数計測システム及び魚数計測方法
Hastie et al. Tracking technologies for quantifying marine mammal interactions with tidal turbines: pitfalls and possibilities
CN101833097A (zh) 一种水下网箱多波束驱鱼监控***及其监控方法
CN103499954B (zh) 鱼类养殖投饲控制***及方法
CN210270158U (zh) 水下鱼群监测设备及养殖设备
RU137126U1 (ru) Гидроакустический комплекс надводного корабля
La et al. Volume backscattering strength of ice krill (Euphausia crystallorophias) in the Amundsen Sea coastal polynya
Zahn et al. Vertical sonar beam width and scanning behavior of wild belugas (Delphinapterus leucas) in West Greenland
Beedholm et al. Automatic gain control in harbor porpoises (Phocoena phocoena)? Central versus peripheral mechanisms
Cotter et al. Observing fish interactions with marine energy turbines using acoustic cameras
RU2697430C1 (ru) Гидроакустический комплекс для мониторинга рыбы в садках предприятий индустриальной аквакультуры
Wensveen et al. How effectively do horizontal and vertical response strategies of long-finned pilot whales reduce sound exposure from naval sonar?
Francisco et al. Use of multibeam imaging sonar for observation of marine mammals and fish on a marine renewable energy site
CN114847210B (zh) 一种大型深远海养殖渔场智能化立体监控体系
Cotton Factors affecting reception range of ultrasonic tags in a Georgia estuary
CN104969885A (zh) 一种海水网箱养鱼***及方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140430