CN104990540A - 一种养殖池塘水面点位测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种养殖池塘水面点位测量装置，该装置包括壳体、设置在壳体上的显示模块以及设置在壳体内部的三轴加速度传感器、处理器和数据存储器，显示模块、三轴加速度传感器和数据存储器分别与处理器连接；三轴加速度传感器，用于实时记录装置从起始位置运动到终止位置的过程中每个时间点的三轴加速度数据；处理器，用于根据三轴加速度数据计算起始位置与终止位置之间的距离，得到测量结果；数据存储器，用于存储所述三轴加速度传感器记录的三轴加速度数据；所述显示模块，用于显示所述测量结果。本发明实现了池塘点位距离和坐标的精确、方便测量，同时提高了测量的准确性。

Description

一种养殖池塘水面点位测量装置

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种养殖池塘水面点位测量装置。

背景技术

池塘养殖是我国水产养殖的主要养殖模式，它是指利用池塘进行水生动植物养殖的生产方式。池塘养殖与工厂化养殖相比更容易受到外界环境变化的影响。在众多的环境因子中，水温和溶解氧对养殖动植物生长影响的较大，因此有必要研究水温和溶解氧在整个池塘不同点位的分布和变化对鱼类生长的影响。为此需要使用点位测量装置测量不同水温和溶解氧点位相对于池塘的精确坐标，便于对池塘水温和溶解氧的建模和研究。

传统的距离测量装置有红外线和激光测量等，它们的原理大致相同：将发射和接收到物体反射的红外线或者激光的时间差与红外线或者激光的速度相乘并除以2，即可得到被测物体与测量者之间的距离。目前，养殖池塘的平均长度有300米左右，而红外线测量的范围在100米左右，无法进行远距离测量。由于需要接收被测物体反射的红外线或者激光才能计算出距离，因此需要精准的将测量装置对准被测物体，测量不方便。如果被测物体较小或者距离较远，导致测量装置无法接收到反射的红外线或者激光，则会导致测量不准确。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种克服上述问题或者至少部分地解决或者减缓上述问题的养殖池塘水面点位测量装置，实现池塘点位距离的精确、方便测量。

本发明提供的养殖池塘水面点位测量装置，包括：壳体、设置在所述壳体上的显示模块以及设置在所述壳体内部的三轴加速度传感器、处理器和数据存储器，所述显示模块、三轴加速度传感器和数据存储器分别与所述处理器连接；

所述三轴加速度传感器，用于实时记录装置从起始位置运动到终止位置的过程中每个时间点的三轴加速度数据；

所述处理器，用于根据所述三轴加速度数据中X轴加速度数据和Y轴加速度数据计算所述起始位置与终止位置之间的距离，得到测量结果；

所述数据存储器，用于存储所述三轴加速度传感器记录的三轴加速度数据；

所述显示模块，用于显示所述测量结果。

可选的，所述处理器包括第一计算模块和第二计算模块；

所述第一计算模块，用于对所述三轴加速度传感器记录的从起始位置运动到终止位置的过程中各个时间点的X轴加速度数据和Y轴加速度数据分别对时间T进行二次积分；

所述第二计算模块，用于计算所述第一计算模块得到的两个积分值的平方和，并对所述平方和进行开方运算，得到所述起始位置与终止位置之间的距离。

可选的，所述第一计算单元通过matlab积分程序实现。

可选的，所述装置还包括：

电源模块，用于为所述显示模块、三轴加速度传感器、数据存储器以及处理器供电。

本发明的有益效果为：

本发明提供的养殖池塘水面点位测量装置，通过对从起始点运动到终止点的X轴与Y轴的加速度进行二次积分，求出两个积分值的平方和并进行开方运算，获得两个位置点之间的运动距离，实现了池塘点位距离的精确、方便测量，同时提高了测量的准确性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提出的一种养殖池塘水面点位测量装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提出的一种养殖池塘水面点位测量装置的实现原理示意图。

具体实施方式

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的机或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

为了解决传统测量装置的测量不便以及测量距离短等问题，本发明实施例提出了一种养殖池塘水面点位测量装置。

如图1所示，本发明实施例提出的养殖池塘水面点位测量装置，包括：壳体1、设置在所述壳体1上的显示模块2以及设置在所述壳体2内部的三轴加速度传感器3、处理器4和数据存储器5，所述显示模块2、三轴加速度传感器3和数据存储器5分别与所述处理器4连接；

所述三轴加速度传感器3，用于实时记录装置从起始位置运动到终止位置的过程中每个时间点的三轴加速度数据；

所述处理器4，用于根据所述三轴加速度数据中X轴加速度数据和Y轴加速度数据计算所述起始位置与终止位置之间的距离，得到测量结果；

所述数据存储器5，用于存储所述三轴加速度传感器3记录的三轴加速度数据；

所述显示模块2，用于显示所述测量结果。

图2示出了本发明实施例提出的一种养殖池塘水面点位测量装置的实现原理示意图，如图2所示，本发明通过对从起始点运动到终止点的X轴与Y轴的加速度进行二次积分，求出两个积分值的平方和并进行开方运算，获得两个位置点之间的运动距离。

进一步地，所述处理器4包括第一计算模块和第二计算模块；

所述第一计算模块，用于对所述三轴加速度传感器记录的从起始位置运动到终止位置的过程中各个时间点的X轴加速度数据和Y轴加速度数据分别对时间T进行二次积分；

所述第二计算模块，用于计算所述第一计算模块得到的两个积分值的平方和，并对所述平方和进行开方运算，得到所述起始位置与终止位置之间的距离。

可选的，所述第一计算单元通过matlab积分程序实现。

具体的，所述的积分值通过如下matlab积分程序获得：

fni＝input('输入加速度数据文件名'，'s')；

fid＝fopen(fni，'rt+')；

sf＝fscanf(fid，'％f'，1)；

y＝fscanf(fid，'％f'，[1，inf])；

status＝fclose(fid)；

n＝length(y)；

t＝1/sf:1/sf:n/sf；

I＝cumtrapz(t，y)；

s＝cumtrapz(t，I)；

y1＝[y；I；s]；

plot(t，y1)

其中，所述fni获取加速传感器记录的数据；y为加速度数据的行向量；n为加速度数据的数量；t为时间向量；I为加速度一次积分；s为二次积分。

其中，所述第二计算模块的距离通过如下公式计算获得：

$L=\sqrt{L_x^2+L_y^2}$

其中，所述L_x为X轴加速度的二次积分值；L_y为Y轴加速度的二次积分值；L为标记点位之间的距离。

进一步地，本发明实施例提出的养殖池塘水面点位测量装置还包括：

无线通信模块6，用于将测量结果传输到上位机。

可理解的，所述无线通信模块可采用Wi-Fi模块、蓝牙或其他采用无线通讯技术实现的通信模块，本发明对此不作具体限定。

本发明实施例通过设置无线通信模块，可方便地将将测量结果传输到上位机进行进一步统计分析。

进一步地，本发明实施例提出的养殖池塘水面点位测量装置还包括图中未示出的电源模块：

电源模块，用于为所述显示模块2、三轴加速度传感器3、数据存储器5以及处理器4供电。

具体的，电源模块为5V直流电源。

进一步地，本发明实施例中的显示模块可采用液晶显示屏实现。

本发明实施例通过设置液晶显示屏，对测量结果进行显示，可直观的将养殖池塘水面点位之间的距离进行显示。

本发明的有益效果为：

综上所述，本发明提供的养殖池塘水面点位测量装置，通过对从起始点运动到终止点的X轴与Y轴的加速度进行二次积分，求出两个积分值的平方和并进行开方运算，获得两个位置点之间的运动距离，实现了池塘点位距离的精确、方便测量，同时提高了测量的准确性。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，并非用于限制本发明。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种养殖池塘水面点位测量装置，其特征在于，所述装置包括：壳体、设置在所述壳体上的显示模块以及设置在所述壳体内部的三轴加速度传感器、处理器和数据存储器，所述显示模块、三轴加速度传感器和数据存储器分别与所述处理器连接；

所述三轴加速度传感器，用于实时记录装置从起始位置运动到终止位置的过程中每个时间点的三轴加速度数据；

所述处理器，用于根据所述三轴加速度数据中X轴加速度数据和Y轴加速度数据计算所述起始位置与终止位置之间的距离，得到测量结果；

所述数据存储器，用于存储所述三轴加速度传感器记录的三轴加速度数据；

所述显示模块，用于显示所述测量结果。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器包括第一计算模块和第二计算模块；

所述第一计算模块，用于对所述三轴加速度传感器记录的从起始位置运动到终止位置的过程中各个时间点的X轴加速度数据和Y轴加速度数据分别对时间T进行二次积分；

所述第二计算模块，用于计算所述第一计算模块得到的两个积分值的平方和，并对所述平方和进行开方运算，得到所述起始位置与终止位置之间的距离。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一计算单元通过matlab积分程序实现。

4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

电源模块，用于为所述显示模块、三轴加速度传感器、数据存储器以及处理器供电。