CN113163737A - 测量仪器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能够在水产养殖***中优化调节投喂率的解决方案。本发明涉及一种成形为管段的饲料检测器，该管段可以直接安装为水产养殖***的出口管中的管座。饲料检测器包括管段、辐射装置和检测装置。

Description

测量仪器
技术领域
本公开涉及一种能够优化调节水产养殖***中的投喂率的装置、方法和***。
背景技术
水产养殖***中的过度投喂被认为是鱼类养殖领域的一个大问题，因为它会导致饲养成本升高和额外的排水量。过量投喂通常是由于担心投喂不足，这导致鱼类的增长率降低和伴随的成本。
现有的如何避免鱼类养殖中的过度投喂的解决方案包括例如将摄像机浸没在鱼箱/围栏中，以监控沉入鱼箱/围栏底部的饲料颗粒量以及饲料颗粒下沉的速率。然后使用这些摄像机的现场人工观察来调节饲料颗粒加入鱼箱/围栏的速率。
然而，现有解决方案的问题是它们不准确，需要大量的人工劳动，并且它们需要外部易碎设备。本发明的目的是提供一种改进的解决方案，用于如何优化水产养殖***中的投喂率。
发明内容
在本发明的第一方面，本发明提供了一种管段饲料颗粒检测组件，包括：管段，具有管段壁和管段中空内部；辐射装置，配置为将电磁辐射辐射到管段中空内部中；以及检测装置，配置为检测来自管段中空内部的电磁辐射。
根据本发明一实施例，辐射装置可以邻近管段壁的内表面安装，并且检测装置可以邻近管段壁的内表面安装。
根据本发明另一实施例，辐射装置可以作为管段壁的一部分安装，并且检测装置可以作为管段壁的一部分安装。
根据本发明又一实施例，管段壁还可以包括至少一个透明部分，其中辐射装置邻近管段壁的外表面安装，并且配置成通过管段壁的至少一个透明部分中的一个或多个将电磁辐射辐射到管段中空内部中，并且其中检测装置邻近管段壁的外表面安装，并且配置成检测来自管段中空内部的通过管段壁的至少一个透明部分中的一个或多个的电磁辐射。管段壁可以包括一个或两个透明部分。
根据本发明又一实施例，管段饲料颗粒检测组件还可以包括至少一个防水盖，其包封管段的至少一个轴向段，从而覆盖辐射装置和检测装置中的至少一个，并且形成对管段的外表面的防水密封件。
根据本发明又一实施例，检测装置可以具有弯曲形状，并且至少部分地包围管段的一部分。
根据本发明又一实施例，辐射装置和检测装置可以安装在管段的中心轴线的至少部分相对侧。
根据本发明又一实施例，管段可以具有基本圆形横截面，并且辐射装置和检测装置可以安装成与管段的中心轴线至少部分地对映。
根据本发明又一实施例，管段可以至少在一端装配有联接器。
根据本发明又一实施例，辐射装置可以配置成将至少部分发散的电磁辐射照射到管段中空内部中。辐射装置可以替代地配置成将基本准直的电磁辐射束照射到管段中空内部中，并且检测装置可以安装在基本准直的电磁辐射束的束路径中。
根据本发明又一实施例，透镜可以安装在检测装置前面。检测装置可以包括CCD屏幕。检测装置可以是多光谱或超光谱检测装置。
根据本发明又一实施例，管段的中空内部可以具有矩形横截面。
根据本发明又一实施例，辐射装置可以配置成辐射从包括多波长光、红外光、紫外光、白光、x射线和单色光的组中选择的至少一种类型的电磁辐射。
根据本发明又一实施例，管段饲料颗粒检测组件还可以包括：附加辐射装置，配置为将电磁辐射辐射到管段中空内部中；以及附加检测装置，配置为检测来自管段中空内部的电磁辐射。
根据本发明又一实施例，附加辐射装置可以邻近管段壁的外表面安装，并且可以配置成通过管段壁的至少一个透明部分中的一个或多个将电磁辐射辐射到管段中空内部中，附加检测装置可以邻近管段壁的外表面安装，并且配置成检测来自管段中空内部的通过管段壁的至少一个透明部分中的一个或多个的电磁辐射，并且附加辐射装置和附加检测装置可以安装在管段的至少部分地相对侧，并且布置成垂直于辐射装置和检测装置的布置。
在本发明的第二方面，本发明提供了一种鱼类投喂***，其包括：水产养殖***，包括水产养殖***主箱和水产养殖***主箱出口管；以及根据本发明第一方面的任何实施例的管段饲料颗粒检测组件，其中管段饲料颗粒检测组件作为主箱出口管的管段安装。
根据本发明一实施例，主箱出口管可以被分支，并且管段饲料颗粒检测组件可以作为主箱出口管的分支的管段安装。
根据本发明一实施例，该鱼类投喂***还可以包括：投喂器，配置为向水产养殖***主箱添加饲料颗粒；以及计算机，至少与管段饲料颗粒检测组件和投喂器连接，配置为基于来自管段饲料颗粒检测组件的至少一个输入来指示投喂器。
在本发明的第三方面，本发明提供了一种鱼类投喂方法，包括以下步骤：提供根据本发明第二方面的任何实施例的鱼类投喂***，在水产养殖***中提供穿过管段饲料颗粒检测组件的流体流，以由投喂器的投喂率向水产养殖***主箱添加饲料颗粒，通过管段饲料颗粒检测组件的辐射装置将电磁辐射辐射到管段中空内部中，通过管段饲料颗粒检测组件的检测装置检测来自管段中空内部的电磁辐射，通过计算机估计穿过管段饲料颗粒检测组件的流体流中的饲料颗粒数量，以及通过计算机指示投喂器基于估计的饲料颗粒数量来调节投喂率。
根据本发明一实施例，检测电磁辐射的步骤可以包括检测真实空间图像。检测电磁辐射的步骤可以包括检测互易图像。检测电磁辐射的步骤可以包括检测电磁辐射的光谱分布。
从所附权利要求中，其他有利特征将变得明显。
附图说明
为了使本发明更容易理解，下面的讨论将参考附图，其中：
图1是包括透明部分的管段饲料检测组件的示意图；
图2是管段饲料检测组件的轴向横截面的示意图；
图3是包括两个透明部分的管段饲料检测组件的示意图；
图4是包括两个透明部分的管段饲料检测组件的横截面示意图；
图5是管段饲料检测组件的示意图，其中至少一个防水盖覆盖检测装置和辐射装置；
图6是在一端包括至少一个联接器的管段饲料检测组件的示意图；
图7是包括弯曲检测装置的管段饲料检测组件的横截面示意图；
图8是包括位于检测装置前面的透镜的管段饲料检测组件的示意图；
图9是包括具有矩形管段中空内部横截面的管段的管段饲料检测组件的示意图；
图10是包括附加辐射装置和附加检测装置的管段饲料检测组件的示意图；
图11是包括管段饲料检测组件的鱼类投喂***的示意图；
图12是包括具有分支出口管的水产养殖***的鱼类投喂***的示意图；
图13是根据本发明一实施例的鱼类投喂方法的示意图；
图14是管段饲料检测组件的示意图，其中管段是U形的且辐射装置沿管段的轴向方向辐射电磁辐射；
图15是包括邻近管段壁的内表面安装的辐射装置和检测装置的管段饲料检测组件的示意图；
图16是包括邻近管段壁的内表面安装的附加辐射装置和附加检测装置的管段饲料检测组件的示意图；以及
图17是包括作为管段壁的一部分安装的辐射装置和检测装置的管段饲料检测组件的示意图。
具体实施方式
在下文中，将描述本发明的一般实施例以及特定示例性实施例。将参考附图。然而应当注意，附图仅是示例性实施例，并且其他特征和实施例也可以在如权利要求所述的本发明的范围内。
本发明涉及能够优化调节水产养殖***中的投喂率的装置、方法和***。
本发明涉及一种管段饲料检测器组件，该组件可以作为管座直接安装在水产养殖***的出口管中。管段饲料检测器组件检测来自水产养殖***的出口流中未吃完的饲料颗粒，并且检测到的未吃完的饲料颗粒数量可以随后用于控制添加到水产养殖***的饲料量。因此，本发明可用于优化水产养殖***中的鱼类的投喂，从而使饲料溢出最小化。
在本发明的第一方面，本发明提供了一种管段饲料颗粒检测组件，其包括管段、辐射装置和检测装置。
如图1所示，管段饲料检测组件100的管段110可以是具有管段壁120和管段中空内部130的管状。管段110可以是直的、弯曲的、U形的、S形的或任何任意形状。图14示出了管段饲料检测组件100，其中管段110具有非直的形状。
管段饲料检测组件的辐射装置150和检测装置180可以安装在管段110的外部、内部或作为其一部分，分别如图2、15和17所示。辐射装置和检测装置180可以是管段壁120的一部分，邻接管段壁120的外表面160或内表面161，或者位于距管段壁120一定距离处。
图1示出了管段饲料颗粒检测组件100，其中辐射装置150径向安装在管段壁120的外表面160附近。这里，辐射装置150配置成通过管段壁120的至少一个透明部分140将电磁辐射170辐射到管段中空内部130中。辐射装置因此可以定位在管段壁120的透明部分140附近，例如邻近管段壁120的透明部分140。
图1是管段饲料颗粒检测组件100的图示，其中检测装置180径向安装在管段壁120的外表面160附近。这里，检测装置180配置为检测来自管段中空内部130内的通过管段壁120的至少一个透明部分140中的一个或多个的电磁辐射170。
图1示出了管段饲料检测组件100，其中管段壁120包括至少一个透明部分140。任何透明部分140可以是管段壁120的一部分，或者可以是***件，例如窗口或等同物。对于至少一种类型的电磁辐射，即在特定波长间隔内的电磁辐射，透明度通常必须为非零。至少一个透明部分140可以配置为对由辐射装置150辐射的至少部分辐射是透明的。
根据本发明，管段饲料检测组件的任何透明部分对于可见光区域的光可以具有80％或更高的透明度。可替代地或另外，管段饲料检测组件的任何透明部分对近红外光具有80％或更高的透明度。近红外区在这里可以定义为位于780nm和1600nm之间，或者在780nm和1000nm之间。
图15示出了管段饲料检测组件，其中辐射装置150和检测装置180安装在管段壁的内表面附近。这里，辐射装置150配置成辐射管段中空内部130中的电磁辐射170，而检测装置180配置成检测管段中空内部130中的电磁辐射170。
图17示出了管段饲料检测组件，其中辐射装置150和检测装置180作为管段壁120的一部分安装。这里，辐射装置150配置成辐射管段中空内部130中的电磁辐射170，而检测装置180配置成检测管段中空内部130中的电磁辐射170。
根据本发明的任何实施例，由检测装置检测的电磁辐射170可以源自辐射装置150。电磁辐射可能已经被例如管段内壁或管段中空内部130内的流体、流体杂质或物体散射、反射等。
根据本发明，管段饲料检测组件的检测装置配置成检测来自管段中空内部的辐射。检测到的辐射通常源自辐射装置，或者间接地由源自辐射装置的辐射产生。根据本发明，检测装置可以是包括CCD的摄像机。CCD可以例如包括基于硅、InGaAs或PbS的CCD或者基于硅的检测器和基于InGaAs或PbS的检测器之间的组合。检测装置可以包括线摄像机。检测装置180可以是多光谱或超光谱摄像机。
图2、15和17示出了管段饲料检测组件100，其中辐射装置150和检测装置180安装在管段中心轴线165的至少部分相对侧。通常可以执行辐射装置150和检测装置180的定位，使得检测装置180位于来自辐射装置150的辐射路径中。可替代地，检测装置180可位于能够检测源自辐射装置150的反射辐射的任何位置。如图7所示，辐射装置150和检测装置180可以位于管段110的横截面中，但也可以位于轴向不同的位置。
图1-10示出了管段110，其包括至少一个透明部分140，以允许电磁辐射170辐射到管段中空内部130中并从其内被检测到。至少一个透明部分140可以根据辐射装置150对准。至少一个透明部分140可以根据检测装置180对准。根据本发明，管段110可以包括任意数量的透明部分140。
图1示出了包括一个透明部分140的管段饲料颗粒检测组件100。在这种情况下，透明部分140至少部分地围绕管段中空内部130延伸，以便至少部分地位于辐射装置150和检测装置180的前面。
图3示出了包括两个透明部分140的管段饲料颗粒检测组件100。这里，两个透明部分140根据辐射装置150和检测装置180的位置分别对准。这种对准允许来自辐射装置150的电磁辐射170进入管段中空内部130，并且允许来自管段中空内部130内的电磁辐射170到达检测装置180。
图4示出了管段饲料颗粒检测组件100，其中管段具有基本圆形横截面190。辐射装置150和检测装置180在这里至少部分地对映安装。
管段原则上可以具有任何二维形状的横截面。这种形状例如是圆形、椭圆形、半圆形、正方形、四边形、五边形和多边形。图9示出了本发明一实施例，其中管段中空内部130具有矩形横截面250。在这种情况下，辐射装置150和检测装置180可以位于邻近横截面的相对侧。
根据本发明，管段饲料颗粒检测组件可以与水产养殖***结合使用，这可能需要饲料颗粒检测组件必须放置在水下。根据本发明一实施例，管段饲料颗粒检测组件因此可以包括至少一个防水盖。盖的目的至少是保护辐射装置和检测装置免受周围水的影响，例如避免电短路、腐蚀等。如图5所示，防水盖200可以包封管段110的至少一个轴向段，并覆盖辐射装置150和检测装置180中的至少一个。可替代地，防水盖200可以包封管段110的至少一部分，并覆盖辐射装置150和检测装置180两者。任何防水盖200可以形成对管段110的表面例如外表面160的防水密封件210，即使得辐射装置150和检测装置180中的任何一个或两个与任何周围的水密封的密封件。
图6示出了至少在一端装配有联接器220的管段饲料颗粒检测组件100。在这种情况下，管段饲料颗粒检测组件100可以作为管套安装在任何现有管中，例如水产养殖***中的罐的出口管。联接器220可以是法兰联接器、夹具联接器、焊接或任何其他合适的联接器。
根据本发明，辐射装置配置成将电磁辐射辐射到管段中空内部的至少一部分中。辐射的电磁辐射可以是发散的、准直的或两者的组合。辐射的电磁辐射可以穿过任何数量的透镜、滤光器和/或光栅。这样的例子有聚焦透镜、散焦透镜、偏振滤光器、波长吸收滤光器、衍射光栅。根据本发明，管段的任何透明部分可以充当透镜，并因此用于为了影响穿过的任何电磁辐射。图8示出了管段饲料检测组件100，其中透镜230安装在检测装置的前面。
图7示出了管段饲料颗粒检测组件100，其中辐射装置150辐射至少部分发散的电磁辐射170。这种发散的电磁辐射170可以被照射，使得它以非零发散到达管段的透明部分140，或者使得它在管段中空内部130中具有非零发散。后者允许管段的大部分横截面被辐射。
图7示出了管段饲料颗粒检测组件100，其中检测装置180具有弯曲形状。检测装置180可以至少部分地包围管段的一部分，并且检测在多个方向上从管段中空内部130逸出的电磁辐射170。图7示出了包括弯曲检测装置180的管段饲料颗粒检测组件100，其中电磁辐射170以发散的方式辐射到管段中空内部130中。
根据本发明一实施例，辐射装置可以配置成将基本准直的电磁辐射束辐射到管段中空内部中。辐射装置本身可以辐射准直辐射束，或者与一个或多个透镜结合使用，以便在管段中空内部内产生准直辐射束。管段的任何透明部分可以用作透镜，例如为了折射进入管段中空内部的辐射。图2示出了管段饲料颗粒检测组件，其中电磁辐射170作为准直的电磁辐射170束辐射到管段中空内部130中。在这种情况下，检测装置180可以安装在基本准直的电磁辐射170束的束路径中。
图8示出了管段饲料颗粒检测组件100，其中透镜230安装在检测装置180的前面。可以使用任何数量的透镜，以便在被检测装置180检测之前折射或过滤辐射。检测装置180可以是CCD屏幕240。检测装置180可以是多光谱或超光谱检测装置。
根据本发明，管段饲料检测组件的检测装置可以配置成从可见光捕获图像。可选地或另外，管段饲料检测组件的检测装置可以配置成从近红外光捕获图像。
在本发明的情况下，带通滤波器可以位于检测装置的前面，以便例如提高饲料颗粒和其他物质(例如粪便)之间的对比度。在这种情况下，带通滤波器的类型可以基于希望由检测装置检测的波长来选择。滤波器例如可以是可见光带通滤波器或近红外带通滤波器。
根据本发明，辐射装置配置成辐射至少一种类型的电磁辐射。电磁辐射的类型可以从包括多波长光、红外光、紫外光、白光、x射线和单色光的组中选择。
根据本发明，辐射装置可以配置成辐射可见光，或者可替代地辐射可见光区域内的波长子集。波长在350nm至550nm范围内的光由于其在水中的低吸收性，可以任选地使用。可替代地，可以使用近红外区的光来增强未吃完的饲料颗粒和其他物质之间的对比。近红外区域在这里可被定义为包括780和1600nm之间的波长，但根据本发明，也可以被认为包括780和1000nm之间的波长。在本发明的情况下，辐射装置可以包括一个或多个LED，或者光源与棱镜、光栅和用于近红外光或可见光的带通滤波器中的一个或多个的组合。
图10和16示出了包括附加辐射装置260和附加检测装置270的管段饲料颗粒检测组件。附加辐射装置260和附加检测装置270可以以与根据本发明任何实施例的辐射装置150和检测装置180相似的方式配置。
根据本发明一实施例，附加辐射装置260可以径向邻近管段壁120的外表面160安装并且配置为通过管段壁120的至少一个透明部分140中的一个或多个将电磁辐射170辐射到管段中空内部130中。附加检测装置270可以径向邻近管段壁120的外表面160安装，并且配置成检测来自管段中空内部130的通过管段壁120的至少一个透明部分140中的一个或多个的电磁辐射170。附加辐射装置260和附加检测装置270可以安装在管段中心轴线的至少部分相对侧，并且可以布置成垂直于辐射装置150和检测装置180的布置。
在本发明的第二方面，本发明提供了一种包括水产养殖***和管段饲料颗粒检测组件的鱼类投喂***。
根据本发明，水产养殖***可以是配置用于鱼类养殖的封闭式水产养殖***。水产养殖***可以包括诸如主箱、充氧装置、过滤装置、泵、出口管、入口管、流量控制器等单元。
图11和12示出了一种鱼类投喂***101。根据本发明，鱼类投喂***101包括水产养殖***280，其包括水产养殖***主箱295和水产养殖***主箱出口管290。这里，管段饲料颗粒检测组件100作为主箱出口管290的管段安装。管段饲料颗粒检测组件100可以安装在各种位置，但优选在任何过滤装置之前安装在水产养殖***主箱295的下游。管段饲料颗粒检测组件100可以任选地安装成主箱出口管290的管段，尽可能靠近或位于出口管入口点291。根据本发明一实施例，管段饲料颗粒检测组件100作为主箱出口管290的一部分安装。这可以作为一个主箱出口管290的一部分，或者作为分支的主箱出口管的一个分支300的一部分。该分支可以任选地具有小于10cm的内径，或者小于5cm，或者小于3cm。
图11和12示出了鱼类投喂***101，其中水产养殖***280还包括投喂器310和计算机320。这里，投喂器310可以配置为例如以一定的投喂率向水产养殖***主箱295添加饲料颗粒。根据本发明一实施例，计算机320至少与管段饲料颗粒检测组件100和投喂器310连接，并且配置为基于来自管段饲料颗粒检测组件100的至少一个输入向投喂器310发送指令。
在本发明的第三方面，本发明提供了一种旨在优化水产养殖***中的投喂的鱼类投喂方法。方法102在图13中示出，并且基于管段饲料检测组件，其可以作为水产养殖***的出口管的一部分安装，并且检测穿过出口管的未吃完的饲料颗粒。理想情况下，为了最大限度地减少饲料溢出，只要鱼类得到足够量的食物，穿过出口管的饲料颗粒的数量应该尽可能少。大量未吃完的饲料颗粒穿过出口管是水产养殖***中向鱼箱添加过多食物的迹象。
鱼类投喂方法包括提供如前所述的鱼类投喂***的步骤和在水产养殖***中提供流的步骤。这种流可以由泵产生，并且至少包括通过例如入口管向水产养殖***的主水箱加水，以及通过出水管从同一个箱排水。当管段饲料检测组件作为出口管的一部分连接时，水产养殖***中的流将产生从水产养殖***的主箱通过管段饲料检测组件的流。
该鱼类投喂方法还包括以由投喂器的投喂率向水产养殖***主箱添加饲料颗粒的步骤。至少一部分饲料颗粒随后将被水产养殖***主箱中的任何鱼类吃掉，其余的最终将通过出口管被泵出。流过出口管的任何未吃完的饲料颗粒可被管段饲料检测组件检测。
为了确定水产养殖***的出口管中未吃完的饲料颗粒的数量，鱼类投喂方法包括通过管段饲料检测组件检测饲料颗粒。因此，该鱼类投喂方法包括通过管段饲料颗粒检测组件的辐射装置将电磁辐射辐射到管段中空内部的步骤。该电磁辐射随后被散射、反射或吸收，这取决于管段中空内部存在的材料，例如未吃完的饲料颗粒。为了获得关于管段中空内部中存在的材料的任何信息，鱼类投喂方法还包括通过管段饲料颗粒检测组件的检测装置检测来自管段中空内部的电磁辐射的步骤。该电磁辐射包含关于管段中空内部的材料的信息，并且可以与关于例如检测装置、辐射装置的位置、管段的几何形状、出口管中的流动轮廓和/或出口管中的流速的信息相结合来用于估计每次穿过出口管的饲料颗粒的数量/量。该估计可以例如由计算机或通用计算装置来执行。因此，该鱼类投喂方法还包括通过计算机或计算装置估计穿过管段饲料颗粒检测组件的流体流中饲料颗粒的数量/数的步骤。
根据本发明的任何实施例，辐射装置可以配置成将电磁辐射照射到管段的至少一部分中，可选地，照射到管段的横截面的至少一部分中。这使得能够进行采样测量，其中检测到的电磁辐射与出口管中估计的或测量的流体分布轮廓结合使用，以便估计管段中存在的饲料颗粒的数量或流速。管段中的流体流可以例如使用流量计或任何其他合适的流体流量测量装置来确定。例如，摄像机可用于测量颗粒穿过管段的速度。
穿过管段饲料颗粒检测组件的流体流中饲料颗粒的数量/量是水产养殖***中有多少饲料溢出的量度，因此也是执行多少过量投喂的量度。因此，计算机可以指示投喂器基于穿过管段饲料颗粒检测组件的流体流中的饲料颗粒的估计数量/量来调节投喂率。
根据本发明一实施例，检测电磁辐射的步骤可以包括检测真实空间图像。检测电磁辐射的步骤可以包括检测互易图像。检测电磁辐射的步骤可以包括检测电磁辐射的光谱分布。
根据本发明，可以通过使用管段饲料检测组件的检测装置捕获的一个或多个图像的图像分析来检测饲料颗粒。例如，可以使用例如计算机或其他合适的图像分析手段，在图像中根据它们的特征尺寸和/或形状来识别饲料颗粒。由于可见光在水中的穿透深度较长，因此在这里可能适合用于图像的捕获。可选地，可以使用波长在350nm和550nm之间的光。因此，可以根据图像中检测到的颗粒总数和管段中的流体流速来估计每次穿过管段的饲料颗粒的量。
根据本发明，可以用由管段中的流体流速确定的采样率来捕获图像。采样率可以例如设置成使得穿过管段的每个单独未吃完的饲料颗粒仅出现在一个单独的图像中，即它不出现在两个连续的图像中。换句话说，这避免了对同一个颗粒计数两次。
可替代地或可选地使用近红外光，以增强饲料颗粒和其他物质比如粪便之间的对比。已经发现这种对比差异源于饲料颗粒和例如粪便的光谱特征的差异。可替代地，可以使用近红外光来检测穿过管段的流体中的脂肪水平和/或蛋白质水平，其随后可以用来估计每次穿过管段的饲料颗粒的数量。
从所附权利要求中，其他有利特征将变得明显。
附图标记列表
100 管段饲料颗粒检测组件
101 鱼类投喂***
102 鱼类投喂方法
110 管段
120 管段壁
130 管段中空内部
140 透明部分
150 辐射装置
160 外表面
161 内表面
170 电磁辐射
180 检测装置
190 圆形横截面
200 防水盖
210 防水密封件
220 联接器
230 透镜
240 CCD屏幕
250 矩形横截面
260 附加辐射装置
270 附加检测装置
280 水产养殖***
290 水产养殖***主箱出口管/主箱出口管
291 出口管进入点
295 水产养殖***主箱
300 分支
310 投喂器
320 计算机

Claims (23)

1.一种管段饲料颗粒检测组件(100)，包括：
-管段(110)，具有管段壁(120)和管段中空内部(130)，
-辐射装置(150)，配置为将电磁辐射(170)辐射到管段中空内部(130)中，以及
-检测装置(180)，配置为检测来自管段中空内部(130)的电磁辐射(170)，包括对真实空间图像、互易图像或电磁辐射的光谱分布的检测。
2.根据权利要求1所述的管段饲料颗粒检测组件(100)，其中：
-所述辐射装置(150)邻近所述管段壁(120)的内表面(161)安装，并且其中，
-所述检测装置(180)邻近所述管段壁(120)的内表面(161)安装。
3.根据权利要求1所述的管段饲料颗粒检测组件(100)，其中：
-所述辐射装置(150)作为所述管段壁(120)的一部分安装，并且其中，
-所述检测装置(180)作为所述管段壁(120)的一部分安装。
4.根据权利要求1所述的管段饲料颗粒检测组件(100)，其中：
-所述管段壁(120)包括至少一个透明部分(140)，
-所述辐射装置(150)邻近所述管段壁(120)的外表面(160)安装，并且配置成通过管段壁(120)的至少一个透明部分(140)中的一个或多个将电磁辐射(170)辐射到所述管段中空内部(130)中，并且其中，
-所述检测装置(180)邻近所述管段壁(120)的外表面(160)安装，并且配置成检测来自所述管段中空内部(130)的通过管段壁(120)的至少一个透明部分(140)中的一个或多个的电磁辐射(170)。
5.根据权利要求4所述的管段饲料颗粒检测组件(100)，其中，所述管段壁(120)包括一个或两个透明部分(140)。
6.根据权利要求4或5所述的管段饲料颗粒检测组件(100)，还包括至少一个防水盖(200)，其包封所述管段(110)的至少一个轴向段，从而覆盖所述辐射装置(150)和检测装置(180)中的至少一个，并且形成对管段(110)的外表面(160)的防水密封件(210)。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的管段饲料颗粒检测组件(100)，其中，所述检测装置(180)具有弯曲形状，并且至少部分地包围所述管段(110)的一部分。
8.根据前述权利要求中任一项所述的管段饲料颗粒检测组件(100)，其中，所述辐射装置(150)和检测装置(180)安装在所述管段(110)的中心轴线(165)的至少部分相对侧。
9.根据前述权利要求中任一项所述的管段饲料颗粒检测组件(100)，其中，所述管段(110)具有基本圆形横截面(190)，并且其中，所述辐射装置(150)和检测装置(180)安装成与管段(110)的中心轴线至少部分地对映。
10.根据前述权利要求中任一项所述的管段饲料颗粒检测组件(100)，其中，所述管段(110)至少在一端装配有联接器(220)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的管段饲料颗粒检测组件(100)，其中，所述辐射装置(150)配置为将至少部分发散的电磁辐射(170)照射到所述管段中空内部中。
12.根据前述权利要求中任一项所述的管段饲料颗粒检测组件(100)，其中，所述辐射装置(150)配置成将基本准直的电磁辐射(170)束照射到所述管段中空内部中，并且其中，所述检测装置(180)安装在基本准直的电磁辐射(170)束的束路径中。
13.根据前述权利要求中任一项所述的管段饲料颗粒检测组件(100)，还包括安装在所述检测装置前面的透镜(230)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的管段饲料颗粒检测组件，其中，所述检测装置(180)包括CCD屏幕(240)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的管段饲料颗粒检测组件(100)，其中，所述检测装置(180)是多光谱或超光谱检测装置(180)。
16.根据前述权利要求中任一项所述的管段饲料颗粒检测组件(100)，其中，所述管段(110)的中空内部(130)具有矩形横截面(250)。
17.根据前述权利要求中任一项所述的管段饲料颗粒检测组件(100)，其中，所述辐射装置(150)配置为辐射从包括多波长光、红外光、紫外光、白光、x射线和单色光的组中选择的至少一种类型的电磁辐射(170)。
18.根据前述权利要求中任一项所述的管段饲料颗粒检测组件(100)，还包括：
-附加辐射装置(260)，配置为将电磁辐射(170)辐射到所述管段中空内部(130)中，以及
-附加检测装置(270)，配置为检测来自所述管段中空内部(130)的电磁辐射(170)。
19.根据权利要求18所述的管段饲料颗粒检测组件(100)，其中，
-所述附加辐射装置(260)邻近所述管段壁(120)的外表面(160)安装，并且配置成通过管段壁(120)的至少一个透明部分(140)中的一个或多个将电磁辐射(170)辐射到所述管段中空内部(130)中，
-所述附加检测装置(270)邻近所述管段壁(120)的外表面(160)安装，并且配置成检测来自所述管段中空内部(130)的通过管段壁(120)的至少一个透明部分(140)中的一个或多个的电磁辐射(170)，并且其中，
-所述附加辐射装置(260)和附加检测装置(270)安装在所述管段(110)的至少部分地相对侧，并且布置成垂直于所述辐射装置(150)和检测装置(180)的布置。
20.一种鱼类投喂***(101)，包括：
-水产养殖***(280)，包括水产养殖***主箱(295)和水产养殖***主箱出口管(290)，以及
-根据权利要求1-19中任一项所述的管段饲料颗粒检测组件(100)，
其中，所述管段饲料颗粒检测组件(100)作为主箱出口管(290)的管段安装。
21.根据权利要求20所述的鱼类投喂***(101)，其中，所述主箱出口管(290)被分支，并且其中，所述管段饲料颗粒检测组件(100)作为主箱出口管(290)的分支(300)的管段安装。
22.根据权利要求20-21中任一项所述的鱼类投喂***(101)，还包括：
-投喂器(310)，配置为向所述水产养殖***主箱(295)添加饲料颗粒，以及
-计算机(320)，至少与所述管段饲料颗粒检测组件(100)和投喂器(310)连接，配置为基于来自管段饲料颗粒检测组件(100)的至少一个输入来指示投喂器(310)。
23.一种鱼类投喂方法(102)，包括以下步骤：
-提供根据权利要求22所述的鱼类投喂***(101)，
-在所述水产养殖***(280)中提供穿过所述管段饲料颗粒检测组件(100)的流体流，
-以由所述投喂器(310)的投喂率向所述水产养殖***主箱(295)添加饲料颗粒，
-通过所述管段饲料颗粒检测组件(100)的辐射装置(150)将电磁辐射(170)辐射到所述管段中空内部(130)中，
-通过所述管段饲料颗粒检测组件(100)的检测装置(180)检测来自所述管段中空内部(130)的电磁辐射(170)，其中检测电磁辐射的步骤包括检测真实空间图像、互易图像或电磁辐射的光谱分布，
-通过所述计算机(320)估计穿过所述管段饲料颗粒检测组件(100)的流体流中的饲料颗粒数量，以及
-通过所述计算机(320)指示所述投喂器(310)基于估计的饲料颗粒数量来调节所述投喂率。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD951554S1 (en) * 2020-10-23 2022-05-10 World Feeds Limited Aquatic feeder device
US11864537B2 (en) 2021-03-07 2024-01-09 ReelData Inc. AI based feeding system and method for land-based fish farms
NO346398B1 (en) * 2021-03-11 2022-07-11 Micromar As Feed detection assembly, system and method for detecting feed pellets in an effluent pipe of a fish tank
CN115067257B (zh) * 2022-07-26 2023-05-26 金华市水产技术推广站(金华市水生动物疫病防控中心) 一种精准控制投喂量的投饵方法及***

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001103864A (ja) * 1999-07-30 2001-04-17 Yamaha Motor Co Ltd 残餌センサ及び残餌カウント方法
CN107047423A (zh) * 2017-04-28 2017-08-18 全椒县鮰鱼养殖专业合作社 一种基于重量检测调节投食量的鮰鱼养殖***
CN107996486A (zh) * 2017-11-08 2018-05-08 范思羽 一种自动喂鱼控制装置及方法
CN108464269A (zh) * 2018-03-23 2018-08-31 中国农业大学 一种水产养殖投饲***

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1398784A1 (ru) * 1986-07-09 1988-05-30 Восточно-Сибирский Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Рыбного Хозяйства Устройство дл нереста рыб
NO901570L (no) * 1990-04-06 1991-10-07 Einar Holmefjord Pellets-samler.
AUPN681595A0 (en) * 1995-11-24 1995-12-21 Blyth, Peter John Sensor for detection and/or discrimination of objects
AUPN681495A0 (en) * 1995-11-24 1995-12-21 Blyth, Peter John System for the automatic feeding of cultured fish species
NO20023632A (no) * 2002-07-31 2003-04-14 Pso Automek As Fremgangsmåte og system for gjenvinning av fôr i oppdrettsmærer
ATE428298T1 (de) * 2003-08-26 2009-05-15 Com E Ind Equa Ltda Soc Verfahren zur überwachung und steuerung des unverzehrtes futters in fischzuchtanlagen
JP2020031534A (ja) * 2016-12-28 2020-03-05 株式会社新日本科学 水槽及び水槽システム
CN207927561U (zh) * 2017-12-27 2018-10-02 湛江市三乐渔业用品有限公司 一种鱼类养殖用投料装置
CN108633806B (zh) * 2018-03-13 2020-08-07 舟山施诺海洋科技有限公司 深水网箱饵料投喂装置及方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001103864A (ja) * 1999-07-30 2001-04-17 Yamaha Motor Co Ltd 残餌センサ及び残餌カウント方法
CN107047423A (zh) * 2017-04-28 2017-08-18 全椒县鮰鱼养殖专业合作社 一种基于重量检测调节投食量的鮰鱼养殖***
CN107996486A (zh) * 2017-11-08 2018-05-08 范思羽 一种自动喂鱼控制装置及方法
CN108464269A (zh) * 2018-03-23 2018-08-31 中国农业大学 一种水产养殖投饲***

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