[发明专利]一种用于鱼类养殖的投喂控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息化鱼类养殖的技术，更具体涉及一种用于鱼类养殖的投喂控制系统及方法。

背景技术

随着集约化水产养殖规模的不断扩大，养殖过程越来越依赖于人工投喂配合饲料，养殖中的养殖饵料成本占整个养殖成本比重越来越大。在水产养殖过程中，养殖饵料投喂技术的高低直接影响养殖饵料的转化率及养殖效果。而投喂的重要依据就是投喂水域内鱼群的生长发育情况。鱼群的数量、重量实时变化，只有掌握了鱼群的生长发育才能有针对性的调整投喂量，以达到精准投喂的要求。

目前，尚无有效的集约化养殖鱼类的投喂控制方法。生产中常用的方法是根据以往生产实践进行推算。如掌握相同规格的各阶段生长率和饲养过程中的存活率，即可推算出各饲养阶段的鱼群总重量，由此可以确定投饵率和投饵量；或者采用放养量、存活率、增重比和经验饵料系数来估计全年的投饵量，然后按水温高低逐月逐旬地分配投饵率和投饵量。

根据以上描述可以看出，现有技术无法实时监测鱼群的生长发育状况，而是以经验估算其生长发育状况，并由此确定投饵量，因此不可避免出现较大的误差，从而导致养殖饵料不足或浪费，养殖效果不佳且养殖成本升高。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的要解决的技术问题就是如何实现对投喂水域鱼群的数量和重量的监测，以此作为投喂依据，避免养殖饵料投喂量误差太大而出现养殖饵料不足或浪费的情况。

（二）技术方案

作为本发明的一方面，提供了一种用于鱼类养殖的投喂控制系统，该系统包括分裂波束换能器、信号采集处理及控制单元、投喂单元，其中：

所述分裂波束换能器，置于水中，与所述信号采集处理及控制单元相连，在信号采集处理及控制单元的控制下，向投喂水域发射声波，接收反射回来后的声波并转换为回波信号再传送给所述信号采集处理及控制单元；

所述信号采集处理及控制单元，与所述分裂波束换能器和所述投喂单元相连，分析处理所述分裂波束换能器探测到的回波信号，得到单条鱼的目标强度和投喂水域鱼群的总目标强度，计算出单条鱼重量及鱼群总重量，由此计算出每次养殖饵料的投喂量，生成包括投喂量的投喂控制指令；

所述投喂单元，与所述信号采集处理及控制单元相连，用于接收投喂控制指令，包括定时开关装置，在设定的投喂时间点，定时开关装置开启，投喂由投喂控制指令规定的投喂量的养殖饵料。

优选地，还包括旋转单元，与所述信号采集处理及控制单元相连，所述分裂波束换能器固定于所述旋转单元，所述旋转单元接收所述信号采集处理及控制单元的旋转控制指令而带动所述分裂波束换能器旋转，调整发射声波的方位。

优选地，所述相连为无线连接和/或有线连接。

优选地，其中所述信号采集处理及控制单元包括：探测信号发射模块，通过探测信号发生器及功率放大器向所述换能器输出发射声波的信号；回波信号处理模块，接收换能器探测到的回波信号，经限幅、前置放大、带通滤波、检波后形成鱼类的回波图像；声波图像处理与控制模块，将回波图像进行目标特征识别后，得到单条鱼的目标强度，计算出单条鱼重量，再利用回声积分法获得投喂水域内鱼群的总目标强度，计算出鱼群总重量，并根据设定的投喂率生成包括投喂量的投喂控制指令，发送给所述投喂单元。

优选地，其中所述信号采集处理及控制单元还包括存储单元，存储有投喂鱼类的每个体长规格下对应的重量、目标强度、投喂率，以及目标强度最小阈值和目标强度最大阈值。

作为本发明的另一方面，提供了一种用于鱼类养殖的投喂控制方法，包括以下步骤：

S1：投喂前在水中向投喂水域发射声波，接收反射回来的声波，并转换为回波信号，生成投喂前回波图像，根据投喂前回波图像中的目标强度得到单条鱼重量；试投喂养殖饵料，鱼群聚集到投喂水域后，在水中向投喂水域发射声波，接收反射回来的声波，并转换为回波信号，生成试投喂回波图像，根据试投喂回波图像中的目标强度得到鱼群总重量。

S2：根据获取到的鱼群总重量和设定的投喂率，计算每次投喂需要的养殖饵料的投喂量，定时进行投喂。

优选地，其中步骤S1还包括：

S1.1：在实验条件下，将投喂鱼类按体长每相差某个长度为一规格，每规格若干条，分别称其重量，进行平均，并测量每种规格的单条鱼的目标强度，将获取到的多个目标强度剔除数值偏移较大的目标强度后进行平均，记录投喂鱼类的每种规格下单条鱼的体长、平均重量和目标强度，建立目标特征表。

优选地，其中步骤S1还包括：