[发明专利]水环境监测控制系统

说明书

本发明涉及检测控制技术领域，尤其涉及一种水环境监测控制系统，包括水产饲养监测单元、作物培育监测单元、硝化处理监测单元、水环境分析单元以及水循环控制单元，本发明通过检测水产饲养水体中的有机氮含量、水产饲养水体中鱼体的生长情况、作物生长水体的无机氮含量及作物生长情况，以调整第一水循环速度和第二水循环速度，并根据第一水循环当量和第二水循环当量调整硝化处理的工作效率，避免水循环中氮元素由于产出与消耗不匹配造成的氮元素累积，提高了水产饲养水体的净化效率，并满足了作物培育水体的无机氮需求。

技术领域

本发明涉及检测控制技术领域，尤其涉及一种水环境监测控制系统。

背景技术

氮循环过程是指氮元素在地球大气圈、生物圈、土壤圈、水圈之间迁移转化和周转循环的过程。生物固氮 (Biological nitrogen fixation)指固氮微生物以自生固氮、共生固氮和联合固氮的形式将大气中的氮气转化为氨的过程，构成陆地生态系统氮循环的主要环节是：生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用，豆科植物—根瘤菌是经典的生物固氮模式。

中国专利公开号CN115657568A公开了一种水产养殖环境智能化检测及控制装置，包括系统设备箱，所述的系统设备箱由STM32F103ZET6+ESP8266无线WIFI模块、降压模块、继电器组件等组成；系统设备箱的一侧固定连接有执行元件，执行元件包括增氧泵和进水蝶阀，分别与系统设备箱内的继电器相连接；系统设备箱的另一侧固定连接有水质信息采集装置，水质信息采集装置包括6种水质传感器：溶解氧传感器、pH值传感器、温度传感器、亚硝酸盐传感器、氨氮传感器和液位传感器；中国专利公开号CN214253025U公开了一种高端温室无土栽培水肥控制系统，其技术方案要点是包括水肥混合模块，水肥混合模块的输出端连接有种植模块；种植模块连通有用于对多余营养液进行回收的回收模块，回收模块与水肥混合模块连通；水肥混合模块内部设置有单片机，单片机耦接有用于对营养液进行EC值和PH值监测的检测模块，单片机同时耦接有对EC值和PH值进行显示的显示屏；检测模块对回收的营养液的EC值和PH值进行检测，当实际EC值过高并大于预设EC值或PH值过低并小于预设PH值时，向水肥混合模块中加入适量的水；达到了实现营养液的回收利用，并使回收的营养液EC值和PH值满足植物的生长需求的目的；

由此可见，上述水产养殖及无土栽培作物养殖中，均需满足对应的水环境生存要求，在规模化养殖中，氮元素在水产养殖与作物培育过程中通过硝化反应能够建立氮元素的循环利用，提高了水产养殖中废料的边际利用率，降低了单品类养殖的成本，具有良好的环境价值和经济价值，但是，在目前的联合养殖过程中，水产养殖周期与作物生长周期普遍不同步，并且水产养殖各阶段产出的有机氮元素量不均衡，使得以单一循环模式进行共生养殖无法根据实际的养殖情况实现氮循环的高效利用，容易造成氮循环利用率低，或循环养殖水体环境崩溃的问题。

发明内容

为此，本发明提供一种水环境监测控制系统，用以克服现有技术中无法根据实际的养殖情况调整氮循环工作模式，造成氮循环利用率低和元素富集的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种水环境监测控制系统，包括：

水产饲养监测单元，其设置在饲养鱼类的水环境中，用以周期性检测水产饲养水体中的有机氮含量，以及水产饲养水体中鱼体的生长情况；

作物培育监测单元，其设置在需氮作物生长基质或生长水体中，用以周期性检测作物培育过程中的需氮作物根部水体中无机氮的种类及对应含量，以及需氮作物的生长情况；

硝化处理监测单元，其设置在硝化处理池或需氮作物生长基质中，用以周期性检测硝化处理池或需氮作物生长基质水体的有机氮的种类及对应含量、无机氮的种类及对应含量、硝化处理过程水体流入端和流出端的水流流速；