[发明专利]基于多参数联合控制的循环水养殖变速流智能调控系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于多参数联合控制的循环水养殖变速流智能调控系统及方法，该系统包括养殖池、微滤机、生物滤池、水泵、变频器、水位传感器、溶解氧传感器、浊度传感器、PLC控制器等；该系统首先通过定时采集养殖池内鱼群摄食后的氨氮、溶解氧以及浊度变化数据，从而确定鱼群摄食后的氨氮变化模型，并将其划分为摄食、消化、排氨、恢复四个阶段，并分别对不同阶段设定养殖池入水口流速，同时依照养殖池的溶解氧与浊度数据调控对应阶段的流速值，并考虑流速对微滤机、生物滤池以及养殖池的水位的影响，同时将水位高度作为流速调控的参数。本发明的系统及方法使用方便、节能高效稳定可靠，在保证水体质量的同时，极大降低系统能耗。

技术领域

本发明涉及一种循环水养殖变速流智能调控设备，尤其是涉及一种基于多参数联合控制的循环水养殖变速流智能调控系统。

背景技术

鱼产品富含人体所需的营养素，但随着人口数量的日益增长以及环境的污染退化等问题，仅仅依靠捕捞无法满足人类对于渔业资源的需求，工厂化循环水养殖通过综合利用生物学、环境学、建筑科学、信息科学、机电工程等先进科学技术手段，达到控制养殖生物的生存环境的目的，被认为是未来水产养殖业发展的主导方向之一。循环水养殖中的流速对鱼的生长和水质都有很大影响，合适的流速也是实现鱼类福利化养殖的必要条件。在循环水养殖系统中，流速的调控往往通过水泵进行调节，全天候运行的水泵是增加生产成本和资源消耗的重要原因。鱼群摄食后养殖水体的水质处于不断变化的状态，在养殖水体水质状况较差的情况下调整流速，既可以快速改善水体状况，保证养殖水体水质处于安全范围，促进鱼群的生长，也能够减小水泵造成的能源消耗，达到了节能减排，降低成本的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用方便、节能环保、稳定可靠的循环水养殖变速流智能调控系统及方法。本发明的基于多参数联合控制的循环水养殖变速流智能调控系统，首先通过定时采集养殖池内鱼群摄食后的氨氮、溶解氧以及浊度变化数据，从而确定鱼群摄食后的氨氮变化模型，并将其划分为摄食、消化、排氨、恢复四个阶段，对于不同的阶段设定不同的养殖池入水口流速，同时依照养殖池的溶解氧与浊度数据，并考虑流速对微滤机、生物滤池以及养殖池的水位的影响，调控对应阶段的变频器频率，从而控制水泵的出水流速值。在保证水体质量的同时，极大降低系统能耗，节省循环水养殖成本。

为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：

一种基于多参数联合控制的循环水养殖变速流智能调控系统，包括养殖池、微滤机、生物滤池、水泵、变频器、水位传感器、溶解氧传感器、浊度传感器、PLC控制器、增氧装置、紫外杀菌装置；

所述养殖池、微滤机、生物滤池、水泵、增氧装置、紫外杀菌装置构成循环水养殖系统，所述增氧装置通过液氧的方式对养殖池内的养殖水体进行溶解氧补充；所述养殖池中的养殖水体经由双排水管流至微滤机中初次过滤，所述微滤机一般为履带式微滤机，初次过滤后，水泵将养殖水体抽至所述生物滤池进行二次过滤，所述水泵通过变频器调控，最终养殖水体被紫外消毒以及增氧处理后流回所述养殖池中，从而构成整个循环水养殖系统；所述养殖池、生物滤池、水泵、微滤机之间均通过水管连接；

所述水位传感器、溶解氧传感器、浊度传感器、PLC控制器、变频器、水泵构成基于多参数联合控制的循环水养殖系统的变速流智能调控系统；所述溶解氧传感器、浊度传感器用于实时测量养殖水体的溶解氧和浊度水平，所述水位传感器共有三个，分别置于生物滤池、养殖池以及微滤机中，所述各种传感器的测量数据均传送到所述PLC控制器中，所述PLC控制器根据养殖水体的溶解氧、浊度水平以及各池的水位高度参数综合调控变频器的设定频率，进而控制水泵的出水流速。

该系统的控制方法，包括如下步骤：