申请/专利权人：福建省农业科学院农业生态研究所

申请日：2017-09-18

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN107505044B

主分类号：G01J1/00

分类号：G01J1/00;G01N33/18;G01N21/25

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2018.01.16#实质审查的生效;2017.12.22#公开

摘要：本发明提供一种红萍室外养殖自动检测调节装置及其方法，包括置于红萍培养水体内的基座及设置于基座上方的控制箱，所述控制箱上方固定有由升降驱动装置驱动的升降杆，所述升降杆的上端固定有旋转电机，所述旋转电机的输出端上部连接有固定杆，固定杆上端向周向固定有朝向红萍培养水体的拍摄相机以及固定有用于采集红萍培养水体光照强度的光照度传感器，该装置可以根据红萍养殖现场的光照强度、湿度、病虫害信息的变化调节喷施相应的制剂类型和用量，不需要操作人员对病虫害的鉴定及用药量的估计，实时可靠，同时减少人工频繁的实地查看和验证，从而减少劳动力的投入，节约成本。

主权项：1.红萍室外养殖自动检测方法，其特征在于，使用红萍室外养殖自动检测调节装置，红萍室外养殖自动检测调节装置包括置于红萍培养水体内的基座及设置于基座上方的控制箱，所述控制箱上方固定有由升降驱动装置驱动的升降杆，所述升降杆的上端固定有旋转电机，所述旋转电机的输出端上部连接有固定杆，固定杆上端向周向固定有朝向红萍培养水体的拍摄相机以及固定有用于采集红萍培养水体光照强度的光照度传感器；所述基座内设置有水质监测仪，所述水质监测仪的水质监测探头伸出基座外侧，所述基座向外侧延伸有横向伸缩杆，所述横向伸缩杆后侧端设置有横向电缸，所述水质监测探头固定于横向伸缩杆上；所述固定杆上固定连接有延伸杆，所述延伸杆呈拐状，所述光照度传感器固定于延伸杆的外侧端；所述基座内设置有多个存储不同防病虫害制剂的储存罐，所述储存罐设置有向基座外侧延伸的排液管，所述排液管上设置有电磁阀；所述升降驱动装置为升降电缸；所述控制箱内具有控制芯片、电源、所述控制芯片与横向电缸、升降电缸、旋转电机、拍摄相机及电磁阀电性连接；方法具体步骤如下：1将自动检测调节装置放置在红萍培养水体内，利用升降电缸将升降杆调节到适宜高度使升降杆上的拍摄相机能够拍摄到水面红萍生长情况，光照度传感器能够感知到水面上方对应的光照强度；2用拍摄相机摄像头进行红萍养殖水面进行多角度、多方位图像采集；通过控制旋转电机驱动光照度传感器感应片感知一天中任何时段的光照强度；由图像采集信息分析可能发生病虫害的水体位置及范围，做出坐标判断后，通过横向电缸驱动横向伸缩杆带动水质监测探头沿伸缩杆的延长以实现将水体探头投放到目标水域，然后自动进行水体成分采集，通过水质检测探头探目标水域的水面温湿度，红萍养殖水体的成分检测并进行病虫害局部特征图像采集；3控制芯片内置系统存储大量红萍品种图片、红萍易感染的病虫害不同时间段及生育期细节图片，然后对比分析目标水域收集的病虫害局部特征图像信息进行智能识别、比对、分析，得出实时红萍水体养殖的状况；4根据萍水体养殖的状况达到的设定的病虫害级别发出防治指令，控制含有适合的病虫害防治制剂的储存罐所对应的排液管排放水体中。

全文数据：红萍室外养殖自动检测调节装置及其使用方法技术领域[0001]本发明涉及一种红萍养殖自动检测调节装置及其方法。背景技术[0002]红萍（Azoall即满江红作为较早被认识和利用的水生植物，具有生长迅速、月巴效高、易于养殖管理等优点，已经广泛应用于稻萍鱼、稻萍鸭等多种立体种养模式中，并取得显著成效。其中浙江温州、福建长乐、闽候、江苏震泽、蒲庄、湖南湘西、广西武鸣等地是我国养殖、利用红萍较早且推广面积较大的地方。人们在利用红萍作为猪、鸡、鱼、鸭等畜鱼禽饲饵料方面也积累了丰富的经验。[0003]但是制约室外红萍大面积养殖推广的仍然是温度和病虫害，红萍最适宜的生长温度是20-25°C，湿度85%-90%。停止生长的最高温度为43°C，最低是5°C。在南方的夏季高温高湿环境下，更加重了室外红萍养殖的病虫害。最为突出的特点是，红萍病虫害的危害非常迅速，从开始感染到水面萍体全部死亡只需要1一3天，人工维护需要非常频繁的实地观测和及时处理，如果是夏季高温天气，很多时候发现病虫害后，一个晚上的时间就有可能导致大面积红萍死亡，造成来不及防治或防治难度加大等困难，因此，对于大面积室外红萍培养或养殖，实时的气温、病虫害检测就显得极为重要，并且及时采取相应的措施将会极大提高红萍病虫害防治效率，促进红萍的深度推广应用。发明内容[0004]本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是目提供一种实用的高效率红萍室外养殖培养）自动检测调节装置，能够对水体红萍培养进行实时检测并进行自动调节，减少劳动力的投入，提尚养殖病虫害防治效率，有效降低防治成本，促进红萍大面积推广应用及工程化技术发展。[0005]本发明的具体实施方案是:红萍室外养殖自动检测调节装置，包括置于红萍培养水体内的基座及设置于基座上方的控制箱，所述控制箱上方固定有由升降驱动装置驱动的升降杆，所述升降杆的上端固定有旋转电机，所述旋转电机的输出端上部连接有固定杆，固定杆上端向周向固定有朝向红萍培养水体的拍摄相机以及固定有用于采集红萍培养水体光照强度的光照度传感器。[0006]进一步的，所述基座内设置有水质监测仪，所述水质监测仪的水质监测探头伸出基座外侧，所述基座向外侧延伸有横向伸缩杆，所述横向伸缩杆后侧端设置有横向电缸，所述水质监测探头固定于横向伸缩杆上。7[0007]进一步的，所述固定杆上固定连接有延伸杆，所述延伸杆呈拐状，所述光照度传感器固定于延伸杆的外侧端。.......[0008]进一步的，所述基座内设置有多个存储不同防病虫害制剂的储存罐，所述储存罐设置有向基座外侧延伸的排液管，所述排液管上设置有电磁阀，所述升降驱动装置为升电缸。[0009]进一步的，所述控制箱内具有控制芯片、电源、所述控制芯片与横向电缸、升降电缸、旋转电机、拍摄相机及电磁阀电性连接。[0010]本发明还包括一种红萍室外养殖自动检测调节装置使用方法，其特征在于，包括如上所述的红萍室外养殖自动检测调节装置，具体步骤如下：1将自动检测调节装置放置在红萍培养水体内，利用电缸将升降杆调节到适宜高度使升降杆上的拍摄相机能够拍摄到水面红萍生长情况，光照度传感器能够感知到水面上方对应的光照强度；2用拍摄相机摄像头进行红萍养殖水面进行多角度、多方位图像采集;通过控制旋转电机驱动光照度传感器感应片感知一天中任何时段的光照强度；由图像采集信息分析可能发生病虫害的水体位置及范围，做出坐标判断后，通过横向电缸驱动横向伸缩杆带动水质监测探头沿伸缩杆的延长以实现将水体探头投放到目标水域，然后自动进行水体成分采集，通过水质检测探头探目标水域的水面温湿度，红萍养殖水体的成分检测并进行病虫害局部特征图像采集；3控制芯片内置系统存储大量红萍品种图片、红萍易感染的病虫害不同时间段及生育期细节图片，然后对比分析目标水域收集的病虫害局部特征图像信息进行智能识别、比对、分析，得出实时红萍水体养殖的状况；4根据萍水体养殖的状况达到的设定的病虫害级别发出防治指令，控制含有适合的病虫害防治制剂的储存罐所对应的排液管排放水体中。[0011]进一步的，所述控制芯片内置系统存储有红萍各个阶段生长状况及相应病虫害的色谱，能够通过对拍照色彩的对比进行以实现相应的病害分析。[0012]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:该装置可以根据红萍养殖现场的光照强度、湿度、病虫害信息的变化调节喷施相应的制剂类型和用量，不需要操作人员对病虫害的鉴定及用药量的估计，实时可靠，同时减少人工频繁的实地查看和验证，从而减少劳动力的投入，节约成本。附图说明[0013]图1为本发明结构示意图。具体实施方式[0014]下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。[0015]如图1所示，红萍室外养殖自动检测调节装置，包括置于红萍培养水体内的基座10及设置于基座10上方的控制箱20,所述控制箱2〇上方固定有由升降驱动装置驱动的升降杆30,所述升降杆3〇的上端固定有旋转电机40,所述旋转电机40的输出端上部连接有固定杆410，固定杆上端向周向固定有朝向红萍培养水体的拍摄相机50以及固定有用于采集红萍培养水体光照强度的光照度传感器60。[0016]本实施例中，所述固定杆410上固定连接有延伸杆411，所述延伸杆411呈拐状，所述光照度传感器60固定于延伸杆的外侧端，采用拐状的延伸杆411结构能够方便地使光照度传感器60对光照强度的感应。[0017]本实施例中，采用旋转电机40与的输出端与固定杆410固定连接实现驱动实现固定杆410的旋转，这样能够带动光照度传感器60调整方位。[0018]本实施例中拍摄相机50沿圆周方向布置旨在能够实现对自动检测调节装置的周围情况的全面捕捉，基座10内设置有水质监测仪110,本实施例中的水质监测仪可以实现测量ph值、对电导率、溶解氧、盐度、溶解质tds、温度、浊度、深度、氧化还原电等情况进行采集分析，此外所述水质监测仪110的水质监测探头111还能够对水体内部进行图像采集，为了更好的扩展检测区域，所述水质监测探头111伸出基座10外侧，所述基座10向外侧延伸有横向伸缩杆121，所述横向伸缩杆121后侧端设置有横向电缸122,所述水质监测探111头固定于横向伸缩杆121上。横向电缸122驱动横向伸缩杆121向外侧延伸。[0019]可以根据需要设计有多个横向电缸122和对应设计多个水质监测探头111。[0020]本实施例中的上述的横向电缸122和控制升降杆30升降的的电缸可以替换为气缸或直接采用丝杠螺母机构。[0021]此外，所述基座10内设置有多个存储不同防病虫害制剂的储存罐130,所述储存罐130设置有向基座外侧延伸的排液管131，所述排液管131上设置有电磁阀132。[0022]所述控制箱20内具有控制芯片、电源、所述控制芯片与电缸、横向电缸122、旋转电机40、拍摄相机50及电磁阀电性连接，从而驱动各个部分的延伸。[0023]工作时利用上述的红萍室外养殖自动检测调节装置，具体步骤如下：1将自动检测调节装置放置在红萍培养水体内，利用电缸将升降杆调节到适宜高度使升降杆上的拍摄相机能够拍摄到水面红萍生长情况，光照度传感器能够感知到水面上方对应的光照强度;可通过设定拍照间隔时间（2h、4h、8h、12h，可以结合红萍养殖地域的具体情况设定）。[0024]2用拍摄相机摄像头进行红萍养殖水面进行多角度、多方位图像采集;通过控制旋转电机驱动光照度传感器感应片感知一天中任何时段的光照强度；由图像采集信息分析可能发生病虫害的水体位置及范围，做出坐标判断后，通过横向电缸驱动横向伸缩杆带动水质监测探头沿伸缩杆的延长以实现将水体探头投放到目标水域，然后自动进行水体成分采集，通过水质检测探头探目标水域的水面温湿度，红萍养殖水体的成分检测并进行病虫害局部特征图像采集；3控制芯片内置系统存储大量红萍品种图片、红萍易感染的病虫害不同时间段及生育期细节图片，然后对比分析目标水域收集的病虫害局部特征图像信息进行智能识别、比对、分析，得出实时红萍水体养殖的状况；4根据萍水体养殖的状况达到的设定的病虫害级别发出防治指令，控制含有适合的病虫害防治制剂的储存罐所对应的排液管排放水体中。可预先按照不同病虫害程度设置1-5五个受害级别），与对应五个受害级别相匹配五级措施想关联，最终发出防治指令，适合的病虫害防治制剂会通过喷水装置喷洒到红萍养殖水面。[0025]上述实施例中，所述的由图像采集信息分析为光谱色彩分析，通过对红萍及病害色彩分析对应产出相应的药物进行治理，比如，在我国南方，夏秋之间红萍容易死亡，其中虫害方面以萍丝虫、萍灰螟和萍螺的危害最重，其中萍丝虫，萍摇蚊的幼虫，生活在水中，幼龄虫体乳白色，后转黄白色，老龄虫体由淡红色转为红色，幼虫用唾液腺分泌物裹粘有机残体碎肩营缀管状虫巢粘附在萍体腹面。受害的绿色萍体变成暗绿色转红色，红色萍体变暗红色，严重时萍体变碎，萍群变稀，甚至只剩下少量残体;萍灰螟，低龄虫为暗灰色转灰黄=，苍龄®狄绿色转褐绿色，幼虫在萍体背面嚼食茎尖与叶片;萍螟，幼虫体透明，老龄幼虫綜色转黑色，虫体较肥大，黄白色转乳白色。幼虫可咬断萍体。危害严重时，萍面上可见大量分散的葵花籽状的虫苞。本发明中通过控制芯片内置系统存储大量红萍品种图片、红萍易感染的病虫害不同时间段及生育期细节图片对比，系统芯片具备内置的相应的色彩比对，以保证获得的信息准确。[0026]处理过程中，针对萍灰螟和萍螟一般用25%滴滴涕乳剂200〜300倍加50%敌敌畏或90%敌百虫1000倍的混合液，另外冬天红萍生长缓慢，水面覆盖稀疏，易滋生青苔，因此除放种时注意密萍来控制青苔的生长外，可在其中一个储存罐内设置用0.5%质量浓度的硫酸铜溶液。[0027]上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为:能够拆卸地固定连接（例如使用螺栓或螺钉连接），也可以理解为:不可拆卸的固定连接例如铆接、焊接），当然，互相固定连接也可以为一体式结构（例如使用铸造工艺一体成形制造出来）所取代（明显无法采用一体成形工艺除外）。[0028]另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。[0029]本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。[0030]最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解^依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

权利要求：1.红萍室外养殖自动检测调节装置，其特征在于，包括置于红萍培养水体内的基座及设置于基座上方的控制箱，所述控制箱上方固定有由升降驱动装置驱动的升降杆，所述升降杆的上端固定有旋转电机，所述旋转电机的输出端上部连接有固定杆，固定杆上端向周向固定有朝向红萍培养水体的拍摄相机以及固定有用于采集红萍培养水体光照强度的光照度传感器。2.根据权利要求1所述的红萍室外养殖自动检测调节装置，其特征在于，所述基座内设置有水质监测仪，所述水质监测仪的水质监测探头伸出基座外侧，所述基座向外侧延伸有横向伸缩杆，所述横向伸缩杆后侧端设置有横向电缸，所述水质监测探头固定于横向伸缩杆上。3.根据权利要求2所述的红萍室外养殖自动检测调节装置，其特征在于，所述固定杆上固定连接有延伸杆，所述延伸杆呈拐状，所述光照度传感器固定于延伸杆的外侧端。4.根据权利要求3所述的红萍室外养殖自动检测调节装置，其特征在于，所述基座内设置有多个存储不同防病虫害制剂的储存罐，所述储存罐设置有向基座外侧延伸的排液管，所述排液管上设置有电磁阀。5.根据权利要求4所述的红萍室外养殖自动检测调节装置，其特征在于，所述升降驱动装置为升降电缸。6.根据权利要求4所述的红萍室外养殖自动检测调节装置，其特征在于，所述控制箱内具有控制芯片、电源、所述控制芯片与横向电缸、升降电缸、旋转电机、拍摄相机及电磁阀电性连接。7.—种红萍室外养殖自动检测调节装置使用方法，其特征在于，包括如权利要6所述的红萍室外养殖自动检测调节装置，具体步骤如下：1将自动检测调节装置放置在红萍培养水体内，利用升降电缸将升降杆调节到适宜高度使升降杆上的拍摄相机能够拍摄到水面红萍生长情况，光照度传感器能够感知到水面上方对应的光照强度；2用拍摄相机摄像头进行红萍养殖水面进行多角度、多方位图像采集;通过控制旋转电机驱动光照度传感器感应片感知一天中任何时段的光照强度；由图像采集信息分析可能发生病虫害的水体位置及范围，做出坐标判断后，通过横向电缸驱动横向伸缩杆带动水质监测探头沿伸缩杆的延长以实现将水体探头投放到目标水域，然后自动进行水体成分采集，通过水质检测探头探目标水域的水面温湿度，红萍养殖水体的成分检测并进行病虫害局部特征图像采集；3控制芯片内置系统存储大量红萍品种图片、红萍易感染的病虫害不同时间段及生育期细节图片，然后对比分析目标水域收集的病虫害局部特征图像信息进行智能识别、比对、分析，得出实时红萍水体养殖的状况；4根据萍水体养殖的状况达到的设定的病虫害级别发出防治指令，控制含有适合的病虫害防治制剂的储存罐所对应的排液管排放水体中。8.根据权利要求7所述的一种红萍室外养殖自动检测调节装置使用方法，其特征在于，所述控制芯片内置系统存储有红萍各个阶段生长状况及相应病虫害的色谱，能够通过对拍照色彩的对比进行相应的病害分析。

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