[发明专利]一种基于概率统计的鱼塘增氧量智能控制调节系统

权利要求书

1.一种基于概率统计的鱼塘增氧量智能控制调节系统，包括集成调控中心(1)、含氧量传感模块(2)、增氧机平台(3)、水质清理模块(4)和水质异常报警模块(5)；所述增氧机平台(3)布设于鱼塘(11)，所述含氧量传感模块(2)设置于鱼塘(11)的出水口处，用于检测所述鱼塘(11)的水质；

所述增氧机平台(3)包括小型增氧船(6)、增氧机(7)、增氧机控制模块(8)和航行操纵模块(9)、船载含氧测量仪(10)、数据库储存模块(12)，所述增氧机控制模块(8)分别和所述增氧机(7)、航行操纵模块(9)、船载含氧测量仪(10)和所述数据库储存模块(12)数据通信连接，从而实现控制所述增氧机(7)和航行操纵模块(9)；

所述集成调控中心(1)包括设置于办公室内的集成显示模块(13)和增氧操控平台(14)，所述增氧操控平台(14)和设置于增氧机平台(3)上的增氧机控制模块(8)数据通信连接；所述集成显示模块(13)显示鱼塘水质信息、设定的水质参数阈值和养殖的鱼类和所述小型增氧船(6)的运动轨迹；

其特征在于：

包括自动增氧控制模式，在该模式下，在进行鱼塘增氧时，通过所述增氧操控平台(14)设定水质参数阈值和养殖的鱼类，所述增氧操控平台(14)根据输入的养殖鱼类和养殖数量，自动生成所述小型增氧船(6)的运动速度和增氧机(7)的增氧速度、水质参数阈值，并发送至所述增氧机控制模块(8)；所述增氧机控制模块(8)在接到上述信息后开始增氧操作，所述增氧机控制模块(8)获取船载含氧测量仪(10)测量的含氧数据，当测量到的含氧数据值低于规定水质参数阈值时，所述增氧机(7)开始增氧工作，并且所述增氧机(7)的增氧速度与测量的含氧数值成正比关系；所述增氧机控制模块(8)依据存储于所述数据库储存模块(12)内的历史含氧量数据，进行统计分析，形成以鱼塘为水平面、历史平均含氧数据作为高度的含氧数据地形图；并依据所述含氧数据地形图，从所述小型增氧船(6)的当前位置，采用梯度最优算法查找出一个含氧最低的位置，并基于该梯度算的梯度下降轨迹在水平面上的投影形成所述小型增氧船(6)的增氧运动轨迹；所述航行操纵模块(9)依据所述增氧机控制模块(8)生成的增氧运动轨迹控制所述小型增氧船(6)按照生成的一段增氧运动轨迹运动；

当所述小型增氧船(6)已经到达所述含氧数据地形图的一个局部含氧最低点时，所述增氧机控制模块(8)自动生成一个干扰位置，并且依据当前位置和干扰位置生成一条最短运动轨迹作为新的一段增氧运动轨迹，并发送给所述航行操纵模块(9)，所述航行操纵模块(9)操控所述小型增氧船(6)按照该最短运动轨迹进行运动并完成增氧操作；并在完成该增氧操作后，如果该干扰位置为非最低含氧位置，则继续采用梯度最优算法生成新的增氧运动路径，否则所述增氧机控制模块(8)继续自动生成一个新的干扰位置；

而在所述含氧量传感模块(2)检测到所述鱼塘的水含氧量符合要求，且所述船载含氧测量仪(10)在所述小型增氧船(6)的增氧运动路径中最后2段增氧运动轨迹中测量的含氧量都符合要求，并且所述船载含氧测量仪(10)在最后连续产生的2个干扰位置处的含氧量都符合要求，则认为该鱼塘的氧气含量都符合要求，所述小型增氧船(6)停止作业一定时间；

所述含氧数据地形图依据在存储于所述数据库储存模块(12)的测量的历史含氧量数据生成，同时，在所述小型增氧船(6)在增氧运动中，所述船载含氧测量仪(10)实时测量的含氧量数据用于对所述历史含氧量数据进行更新；

所述水质异常报警模块(5)在所述含氧量传感模块(2)或所述船载含氧测量仪(10)检测到水含氧量低于含氧量值的下限时，则认为该鱼塘(11)存在紧急情况，通过所述水质异常报警模块(5)进行报警；同时，所述集成显示模块(13)显示异常报警位置；

当所述增氧机平台(3)在进行增氧一定时间后，鱼塘的水中含氧量仍然不符合要求，则认为所述鱼塘存在紧急情况且不能通过增氧操作解决，此时通过水质异常报警模块(5)进行报警。

2.根据权利要求1所述的一种基于概率统计的鱼塘增氧量智能控制调节系统，其特征在于：所述增氧操控平台(14)能够设置这样一个区域，该区域为鱼塘管理人员根据该鱼塘特点和鱼儿聚集特点，设置为增氧机平台(3)重点增氧巡航的区域；在该区域，所述增氧机平台(3)每次增氧作业中，至少一个干扰位置处于所述区域。