发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种鱼苗养殖环境监控方法及***,旨在解决上述背景技术中提出的问题。
本发明实施例是这样实现的,一方面,一种鱼苗养殖环境监控方法,所述方法包括以下步骤:
获取养殖子区域水体溶解氧含量对应的第一阈值和水体浊度对应的第二阈值,其中,所述第一阈值高于临界增氧含量,第二阈值低于临界换水水体浊度;
实时获取养殖子区域的环境信息,其中多个养殖子区域处于同一条件下的预设距离范围内,所述同一条件用于指示处于预设距离范围内的养殖子区域均位于同一养殖区域内;
将所述环境信息与对应预设阈值信息进行比较,根据比较结果进行判断,所述环境信息至少包括水体溶解氧含量以及水体浊度;
当判定某养殖子区域水体溶解氧含量最大值不低于第一阈值且水体浊度对时间的一阶导数大于0但对时间的二阶导数小于0时,向中心端发送用于指示对应的养殖子区域可能存在食物残余过量的一级预警信息;
当判定某养殖子区域水体溶解氧含量最大值高于第一阈值但水体浊度不高于第二阈值,且进一步检测到该养殖子区域水体在温度处于正常范围内时水体溶解氧含量继续降低,向中心端发送请求扩大通风面积的请求指令。
作为本发明的进一步方案,所述实时获取养殖子区域的环境信息具体包括:
获取采集周期的设定输入,其中不同的周期对应不同的温度,温度越高,采集周期短;
根据设定输入的采集周期采集所有养殖子区域的环境信息,所述环境信息包括水体溶解氧含量以及水体浊度。
作为本发明的再进一步方案,所述将所述环境信息与对应预设阈值信息进行比较,根据比较结果进行判断具体包括:
将实时获取的水体溶解氧含量与第一阈值进行比较;
将实时获取的水体浊度与第二阈值进行比较;
根据比较结果的大小进行判断。
作为本发明的又进一步方案,所述方法还包括:
获取养殖子区域鱼苗的活动影像,根据活动影像判断鱼苗是否出现聚集;
当判断鱼苗聚集面的投影面积小于预设面积且鱼苗聚集后在单个采集周期内聚集中心的移动距离小于预设长度时,判定鱼苗出现聚集;
获取鱼苗聚集中心的水体浊度,并且将该水体浊度作为环境信息对应的水体浊度。
作为本发明的进一步方案,所述当判定某养殖子区域水体溶解氧含量最大值不低于第一阈值且水体浊度对时间的一阶导数大于0但对时间的二阶导数小于0时,向中心端发送用于指示对应的养殖子区域可能存在食物残余过量的一级预警信息具体包括:
当判定某养殖子区域水体溶解氧含量最大值不低于第一阈值时,同时对浑浊度进行判断;
当判断水体浊度对时间的增量持续大于0、且对时间的增量逐渐减小时,判定对应的养殖区域内可能存在食物残余过量,且向中心端发送用于指示可能存在食物残余过量的一级预警信息。
作为本发明的进一步方案,所述某养殖子区域水体溶解氧含量最大值为某养殖子区域水体溶解氧含量中的最大值,所述最大值大于等于采集设备采集的水体溶解氧含量。
作为本发明的进一步方案,所述方法还包括:
当判定某养殖子区域水体溶解氧含量最大值不低于第一阈值且水体浊度对时间的一阶导数大于0但对时间的二阶导数大于0时,获取从水体浊度开始变大到水体浊度达到第三阈值的时长,将该时长进行保存,所述第三阈值小于第二阈值;
对所述时长进行判断,当判断所述时长首次减小时,向中心端发送提高养殖水体消毒剂百分比含量的提示。
作为本发明的进一步方案,所述方法还包括:
获取当地的天气数据并且基于该天气数据生成温度与时间变化的第一图像;
获取水体溶解氧含量降低与时间变化的第二图像;
将第一图像和第二图像进行对比,当判断在第二图像下降段的设定浮动时间范围内第一图像存在上升段时,对相应的养殖子区域的水温进一步检测;
当检测到相应的养殖子区域的水温始终保持在正常范围内时,向相应的养殖子区域所在的增氧设备下发检测指令并且要求获取反馈指令,当未接收到反馈指令时,向中心端发送用于二级预警信息,所述二级预警信息用于指示养殖子区域的增氧设备故障且需要进行提前增氧。
作为本发明的进一步方案,另一方面,一种鱼苗养殖环境监控***,9、所述***包括:
预设模块,用于获取养殖子区域水体溶解氧含量对应的第一阈值和水体浊度对应的第二阈值,其中,所述第一阈值高于临界增氧含量,第二阈值低于临界换水水体浊度;
采集模块,用于实时获取养殖子区域的环境信息,其中多个养殖子区域处于同一条件下的预设距离范围内,所述同一条件用于指示处于预设距离范围内的养殖子区域均位于同一养殖区域内;
比较模块,将所述环境信息与对应预设阈值信息进行比较,根据比较结果进行判断,所述环境信息至少包括水体溶解氧含量以及水体浊度;
第一判定和预警模块,用于当判定某养殖子区域水体溶解氧含量最大值不低于第一阈值且水体浊度对时间的一阶导数大于0但对时间的二阶导数小于0时,向中心端发送用于指示对应的养殖子区域可能存在食物残余过量的一级预警信息;
第二判定和请求模块,用于当判定某养殖子区域水体溶解氧含量最大值高于第一阈值但水体浊度不高于第二阈值,且进一步检测到该养殖子区域水体在温度处于正常范围内时水体溶解氧含量继续降低,向中心端发送请求扩大通风面积的请求指令。
本发明实施例提供的一种鱼苗养殖环境监控方法及***,通过获取养殖子区域水体溶解氧含量对应的第一阈值和水体浊度对应的第二阈值,其中,所述第一阈值高于临界增氧含量,第二阈值低于临界换水水体浊度,当判定某养殖子区域水体溶解氧含量最大值不低于第一阈值且水体浊度对时间的一阶导数大于0但对时间的二阶导数小于0时,向中心端发送用于指示对应的养殖子区域可能存在食物残余过量的一级预警信息,既能够结合当前的养殖环境,在水体溶解氧含量达到第一阈值之前提供预警,为鱼苗的下一次投喂鱼食的量提供参考,或者延长下一次投喂的时间;通过综合水体溶解氧含量以及水质浊度的变化,向中心端发送请求扩大通风面积的请求指令,即在水体溶解氧含量降低到第一阈值之前能够进行请求通风提示,尤其对于幼小的鱼苗,能够很好的适用于固定地点的对鱼苗的养殖或者在运送鱼苗的过程中,均能够起到较好的提前进行预警,以方便进行保护。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
本发明提供的一种鱼苗养殖环境监控方法及***,解决了背景技术中的技术问题。
如图1所示,为本发明的一个实施例提供的一种鱼苗养殖环境监控方法的主流程图,所述一种鱼苗养殖环境监控方法包括:
步骤S10:获取养殖子区域水体溶解氧含量对应的第一阈值和水体浊度对应的第二阈值,其中,所述第一阈值高于临界增氧含量,第二阈值低于临界换水水体浊度;所述第一阈值和第二阈值在满足大小的前提下按照经验进行设定;
步骤S11:实时获取养殖子区域的环境信息,其中多个养殖子区域处于同一条件下的预设距离范围内,所述同一条件用于指示处于预设距离范围内的养殖子区域均位于同一养殖区域内;
步骤S12:将所述环境信息与对应预设阈值信息进行比较,根据比较结果进行判断,所述环境信息至少包括水体溶解氧含量以及水体浊度,这里的比较是将每个养殖子区域的环境信息分别与对应预设阈值信息进行比较的;
步骤S13:当判定某养殖子区域水体溶解氧含量最大值不低于第一阈值且水体浊度对时间的一阶导数大于0但对时间的二阶导数小于0时,向中心端发送用于指示对应的养殖子区域可能存在食物残余过量的一级预警信息;
步骤S14:当判定某养殖子区域水体溶解氧含量最大值高于第一阈值但水体浊度不高于第二阈值,且进一步检测到该养殖子区域水体在温度处于正常范围内时水体溶解氧含量继续降低,向中心端发送请求扩大通风面积的请求指令;水体浊度不高于第二阈值,由于第二阈值还低于临界换水水体浊度,因此,在进一步检测到该养殖子区域水体溶解氧含量继续降低时,可以判断水体溶解氧含量降低的主要原因不是因为水体浊度引起的,也不是因为温度引起的,此时向中心端发送请求扩大通风面积的请求指令,即在水体溶解氧含量降低到第一阈值之前能够进行请求提示,尤其对于幼小的鱼苗能够进行提前介入保护。
本实施例在应用时,通过获取养殖子区域水体溶解氧含量对应的第一阈值和水体浊度对应的第二阈值,其中,所述第一阈值高于临界增氧含量,第二阈值低于临界换水水体浊度,当判定某养殖子区域水体溶解氧含量最大值不低于第一阈值且水体浊度对时间的一阶导数大于0但对时间的二阶导数小于0时,向中心端发送用于指示对应的养殖子区域可能存在食物残余过量的一级预警信息,既能够结合当前的养殖环境,在水体溶解氧含量达到第一阈值之前提供预警,为鱼苗的下一次投喂鱼食的量提供参考,或者延长下一次投喂的时间;通过综合水体溶解氧含量以及水质浊度的变化,向中心端发送请求扩大通风面积的请求指令,即在水体溶解氧含量降低到第一阈值之前能够进行请求通风提示,尤其对于幼小的鱼苗,能够很好的适用于固定地点的对鱼苗的养殖或者在运送鱼苗的过程中,均能够起到较好的提前进行预警,利于鱼苗健康成长。
如图2所示,作为本发明的一种优选实施例,所述实时获取养殖子区域的环境信息具体包括:
步骤S101:获取采集周期的设定输入,其中不同的周期对应不同的温度,温度越高,采集周期短;
步骤S102:根据设定输入的采集周期采集所有养殖子区域的环境信息,所述环境信息包括水体溶解氧含量以及水体浊度。
可以理解的是,温度越高,那么理论上水体溶解氧含量应该越低,此时应该缩短检测的周期,使得能够及时检测到水体溶解氧含量的变化,虽然在池塘或者鱼缸乃至于专用的养殖处,需要关注的水质指标包括温度、PH、D0(溶氧)、氮氨、亚硝酸盐、gh(水硬度)等,但是对于本发明实施例而言,主要关注的是最重要的两个指标:溶氧(临界增氧含量)的变化,以及水体浊度的变化,并且二者之间存在关联,其他的可以作为辅助判断。
作为本发明的一种优选实施例,所述将所述环境信息与对应预设阈值信息进行比较,根据比较结果进行判断具体包括:
步骤S111:将实时获取的水体溶解氧含量与第一阈值进行比较;
步骤S112:将实时获取的水体浊度与第二阈值进行比较;
步骤S113:根据比较结果的大小进行判断。
具体的,例如对于某种鱼苗水体溶解氧含量通常不能低于4g/ml(第一阈值可以大于4),否则鱼儿会因为缺氧而浮出水面,时间长了还会直接致死;但是对于溶氧过饱和一般没有危害,但是对于鱼苗培育阶段,应该避免,否则会引起鱼类的气泡病。
对于鱼苗而言,水体应该以洁净透明为佳,例如,浊度要求以不高于5°NTU为原则(第二阈值可以大于5°NTU)。
如图3所示,作为本发明的一种优选实施例,所述方法还包括:
步骤S201:获取养殖子区域鱼苗的活动影像,根据活动影像判断鱼苗是否出现聚集;
步骤S202:当判断鱼苗聚集面的投影面积小于预设面积且鱼苗聚集后在单个采集周期内聚集中心的移动距离小于预设长度时,判定鱼苗出现聚集;
步骤S203:获取鱼苗聚集中心的水体浊度,并且将该水体浊度作为环境信息对应的水体浊度。
本实施例在应用时,通过获取鱼苗聚集中心的水体浊度,并且将该水体浊度作为环境信息对应的水体浊度,能够为水体浊度提供更加精确的参考,因为合适的水体浊度主要是用于衡量鱼苗的生存和活动的环境的,因此选用动态识别水体浊度是合理的,考虑到动态识别水体浊度变化程度可能比较大,在实际中应用时,可以利用定点监测的水体浊度对动态识别水体浊度进行修正,在动态识别水体浊度上乘修正系数即可。
如图4所示,作为本发明的一种优选实施例,所述当判定某养殖子区域水体溶解氧含量最大值不低于第一阈值且水体浊度对时间的一阶导数大于0但对时间的二阶导数小于0时,向中心端发送用于指示对应的养殖子区域可能存在食物残余过量的一级预警信息具体包括:
步骤S131:当判定某养殖子区域水体溶解氧含量最大值不低于第一阈值时,同时对浑浊度进行判断;
步骤S132:当判断水体浊度对时间的增量持续大于0、且对时间的增量逐渐减小时,判定对应的养殖区域内可能存在食物残余过量,且向中心端发送用于指示可能存在食物残余过量的一级预警信息。
一般情况下水体溶解氧含量达到临界增氧含量,会自动上报给中控端通知(养殖人员)进行增氧或者自动控制增氧机进行增氧;当判断水体浊度对时间的增量持续大于0、且对时间的增量逐渐减小时,表明水体浊度持续增大但是增大的速度逐渐变小乃至逐渐趋于稳定,表明极有可能是食物残余过量,因为如果是食物残余过量,在鱼苗进食后的很长一段时间内,随着鱼苗的活动,残余的食物将会对对水体产生很大的影响,起初残余的食物还是保持原来的形状,随着时间的增长,食物化入水体中,鱼苗的活动会加速食物的散开,因此水体浊度持续增大,当食物散开到一定的程度后,水体浊度逐渐趋于稳定,由于鱼苗对于水质要求程度比较高,浑浊度增大会造成容易缺氧的影响,例如对于饲养锦鲤鱼,水质看起来必需达到:无色无味、透明度2米或以上、水中无异常泡沫、水体浊度在5度以下;
虽然前述中区域水体溶解氧含量最大值不低于第一阈值,但是应当注意到食物散开容易造成细菌滋生,有可能在水体溶解氧含量达到第一阈值之前食物残余过量的影响已经对鱼苗的呼吸***等造成一定的损伤,并且在局部区域水体浊度有可能更高,有机物的腐败会造成致病菌的滋生,尽管水质看起来比较清,但是对于养殖鱼苗,还是极有可能导致死苗的情况发生,本实施例能够结合水体溶解氧含量和水体浊度的变化综合判断,起到及时预警的作用。
作为本发明的一种优选实施例,所述某养殖子区域水体溶解氧含量最大值为某养殖子区域水体溶解氧含量中的最大值,所述最大值大于等于采集设备采集的水体溶解氧含量。
涉及到较大的养殖子区域,其内可能有不只一个水体溶解氧含量采集设备或者需要从多个不同的位置采集水体溶解氧含量,因此某养殖子区域水体溶解氧含量取不同位置的最大值,当只有一个位置采集时,其就是某养殖子区域水体溶解氧含量。
如图5所示,作为本发明的一种优选实施例,所述方法还包括:
步骤S301:当判定某养殖子区域水体溶解氧含量最大值不低于第一阈值且水体浊度对时间的一阶导数大于0但对时间的二阶导数大于0时,获取从水体浊度开始变大到水体浊度达到第三阈值的时长,将该时长进行保存,所述第三阈值小于第二阈值,这里设置第三阈值是进一步考虑到鱼苗对于水体环境的严苛要求,触发向中心端发送提示这一条件更加灵敏;
步骤S302:对所述时长进行判断,当判断所述时长首次减小时,向中心端发送提高养殖水体消毒剂百分比含量的提示,也就是说,在一次换水过后或者在浑浊度恢复正常后,所述时长首次减小,应当适当提高养殖水体消毒剂百分比含量。浑浊度地单位是用"度"(°)来表示,浊度单位为NTU,计量浑浊度时应有浑浊度标准品作为对照,浑浊度检定可以采用浊度计法。
可以理解的是,某养殖子区域水体溶解氧含量最大值不低于第一阈值且水体浊度对时间的一阶导数大于0但对时间的二阶导数大于0,表明在达到临界增氧含量之前,水体浊度逐渐增大且增大的速度越来越快,表面极有可能是鱼苗生长速度到了较为快速的时期,其***等能力增强,导柱水体浊度变快,此时盲目增氧反而会起到反作用,应当结合提高养殖水体消毒剂百分比含量合理进行增氧、勤于换水。
如图6所示,作为本发明的一种优选实施例,所述方法还包括:
步骤S401:获取当地的天气数据并且基于该天气数据生成温度与时间变化的第一图像;这里的天气数据可以来源于气象中心发布的天气数据,主要包括当地的小时温度变化数据;
步骤S402:获取水体溶解氧含量降低与时间变化的第二图像;
步骤S403:将第一图像和第二图像进行对比,当判断在第二图像下降段的设定浮动时间范围内第一图像存在上升段时,对相应的养殖子区域的水温进一步检测;设定浮动时间范围主要是温度对于水体溶解氧含量的影响可能具有一定的滞后性;判断在第二图像下降段的设定浮动时间范围内第一图像存在上升段时表明温度确实应当对水体溶解氧含量产生了负相关性影响(在其他条件不变或者变化不大的情况下);
步骤S404:当检测到相应的养殖子区域的水温始终保持在正常范围内时,向相应的养殖子区域所在的增氧设备下发检测指令并且要求获取反馈指令,当未接收到反馈指令时,向中心端发送用于二级预警信息,所述二级预警信息用于指示养殖子区域的增氧设备故障且需要进行提前增氧;研究表明,当环境条件适宜时,水中溶氧量达5.0mg/L以上时,多数养殖鱼类摄食强度大,饲料效率高(饲料系数低),生长速度快;溶氧量低于2~3mg/L 时,摄食强度低,生长缓慢,饲料系数高;溶氧量低于1~2 mg/l时开始浮头,甚至窒息死亡,对于鱼苗,其对于生长环境的要求则更加严苛。
可以理解的是,在自然情况下,空气中的含氧量变动不大,水温是主要的因素,水温愈低,水中溶解氧的含量愈高,溶解于水中的分子态氧称为溶解氧,通常记作DO,用每升水里氧气的毫克数表示,例如在0摄氏度时水中的水体溶解氧含量为16mg/ml,在11摄氏度时水中的水体溶解氧含量为11mg/ml,在12摄氏度时水中的水体溶解氧含量为10.77mg/ml,可见水温变化不大,水体溶解氧含量变化也是微乎其微;但是当养殖的水温一直处于正常的范围内时,对于鱼苗的养殖,应当优先考虑使用非水温改变方式来增氧,例如增氧泵、增氧机、曝气增氧机、增氧设备氧气锥等;通过向相应的养殖子区域所在的增氧设备下发检测指令并且要求获取反馈指令,当未接收到反馈指令时,向中心端发送用于二级预警信息,能够提前进行增氧准备,避免需要增氧时由于增氧设备故障来不及增氧,能够提前做好准备,“防患于未然”。
如图7所示,作为本发明的另一种优选实施例,另一方面,一种鱼苗养殖环境监控***,所述***包括:
预设模块100,用于获取养殖子区域水体溶解氧含量对应的第一阈值和水体浊度对应的第二阈值,其中,所述第一阈值高于临界增氧含量,第二阈值低于临界换水水体浊度;
采集模块200,用于实时获取养殖子区域的环境信息,其中多个养殖子区域处于同一条件下的预设距离范围内,所述同一条件用于指示处于预设距离范围内的养殖子区域均位于同一养殖区域内;
比较模块300,将所述环境信息与对应预设阈值信息进行比较,根据比较结果进行判断,所述环境信息至少包括水体溶解氧含量以及水体浊度;
第一判定和预警模块400,用于当判定某养殖子区域水体溶解氧含量最大值不低于第一阈值且水体浊度对时间的一阶导数大于0但对时间的二阶导数小于0时,向中心端发送用于指示对应的养殖子区域可能存在食物残余过量的一级预警信息;
第二判定和请求模块500,用于当判定某养殖子区域水体溶解氧含量最大值高于第一阈值但水体浊度不高于第二阈值,且进一步检测到该养殖子区域水体在温度处于正常范围内时水体溶解氧含量继续降低,向中心端发送请求扩大通风面积的请求指令。
本发明上述实施例中提供了一种鱼苗养殖环境监控方法,并基于该鱼苗养殖环境监控方法提供了一种鱼苗养殖环境监控***,通过获取养殖子区域水体溶解氧含量对应的第一阈值和水体浊度对应的第二阈值,其中,所述第一阈值高于临界增氧含量,第二阈值低于临界换水水体浊度,当判定某养殖子区域水体溶解氧含量最大值不低于第一阈值且水体浊度对时间的一阶导数大于0但对时间的二阶导数小于0时,向中心端发送用于指示对应的养殖子区域可能存在食物残余过量的一级预警信息,既能够结合当前的养殖环境,在水体溶解氧含量达到第一阈值之前提供预警,为鱼苗的下一次投喂鱼食的量提供参考,或者延长下一次投喂的时间;通过综合水体溶解氧含量以及水质浊度的变化,向中心端发送请求扩大通风面积的请求指令,即在水体溶解氧含量降低到第一阈值之前能够进行请求通风提示,尤其对于幼小的鱼苗,能够很好的适用于固定地点的对鱼苗的养殖或者在运送鱼苗的过程中,均能够起到较好的提前进行预警,以方便进行保护。
为了能够加载上述方法和***能够顺利运行,该***除了包括上述各种模块之外,还可以包括比上述描述更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线、处理器和存储器等。
所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等,上述处理器是上述***的控制中心,利用各种接口和线路连接各个部分。
上述存储器可用于存储计算机以及***程序和/或模块,上述处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块,以及调用存储在存储器内的数据,实现上述各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序(比如信息采集模板展示功能、产品信息发布功能等)等。存储数据区可存储根据泊位状态显示***的使用所创建的数据(比如不同产品种类对应的产品信息采集模板、不同产品提供方需要发布的产品信息等)等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如硬盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(SmartMediaCard,SMC),安全数字(SecureDigital,SD)卡,闪存卡(FlashCard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本应该理解的是,虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。