[发明专利]循环水养殖浮饵自动投放方法与装置

摘要

本发明公开一种循环水养殖浮饵自动投放方法与装置，包括一个投饵机和一个CCD摄像头，启动CCD摄像头监测水面剩余浮饵量情况，在鱼群进食过t秒后，先计算出此时水面剩余浮饵量S以及当前鱼群进食速度k，再根据BP神经网络模型（y，r）=（S，k）计算出当前投饵速度y和投饵工作时间r，以当前投饵速度y和投饵工作时间r作为最优控制参数控制投饵机自动投饵；实现及时反馈鱼群消化浮饵的情况并且达到精准投喂，并防止了由于单次投放浮饵过多而造成对水环境的破坏，提高了水的循环利用效率。

主权项

一种循环水养殖浮饵自动投放方法，采用循环水养殖浮饵自动投放装置，该装置包括一个投饵机和一个CCD摄像头（1），投饵机的最上部是料斗（2），中间部分是位于料斗（2）下方的振动下料机构（3），最下部是底座（10）；CCD摄像头（1）位于料斗（2）右上方且通过连接杆（17）连接于料斗（2）；浮饵位于浮在水面上的封闭护料栏（14）内部，CCD摄像头（1）采集浮饵图片； 振动下料机构（3）由接料口（6）、支架（4）、振动电磁铁（5）和弹簧（15）组成，接料口（6）固定连接支架（4），接料口（6）左端是位于料斗（2）出口下方的进口，接料口（6）右端是低于进口的出口；支架（4）正下方放置振动电磁铁（5），振动电磁铁（5）上端连接支架（4），下端固定连接底座（10）；弹簧（15）上端连接支架（4），下端固定于底座（10）上；接料口（6）右侧设置抛料口（7）和电机（8），抛料口（7）下端连接电机（8）；电机（8）的输出轴上装有电机叶片，电机叶片位于抛料口（7）内部，电机（8）连接变频器（16），变频器（16）、CCD摄像头（1）、振动电磁铁（5）均连接于控制系统，其特征是包括以下步骤：步骤1：将投饵机安置在养殖池塘岸边，调整CCD摄像头（1）确保采集到整个护料栏（14）内部的浮饵图片信息，投放初始量S0的浮饵；步骤2：经t0秒后鱼群开始进食，再经过t秒后， CCD摄像头（1）采集浮饵图片，控制系统根据通用公式计算出此时的水面剩余浮饵量S11和当前鱼群进食实时速度k 11；c是浮饵图片中单个像素面积浮饵对应的实际浮饵质量，api是第p个采样周期第i时间段内剩余浮饵所占浮饵图片的面积；步骤3：启动投饵机工作，提高电机（8）的投饵速度y11使其大于鱼群进食速度k 11，在投饵机工作r11时间后，水面浮饵再次增长到浮饵初始量S0大小时，记录下此时的投饵速度y11和投饵机工作时间r11；由此采集到第一个时间段鱼群进食情况，即获得水面剩余浮饵量S11、当前鱼群进食实时速度k 11、投饵速度y11和投饵机工作时间r11；步骤4：重复执行步骤2、3，直至采集到第n个时间段的鱼群进食情况，此时浮饵被消化速度趋于0，将所有数据记录到数组B1，完成第一个采样周期；步骤5：进行第二个采样周期，得到数组B2；以此类推，直到第n个采样周期结束，得到数组Bn；步骤6：将数组B1、B2、…Bn中的数据分成训练样本和测试样本，训练样本用于创建BP神经网络模型，测试样本用于修正模型；以训练样本数据中的鱼群进食速度k、水面剩余浮饵量S作为BP神经网络的输入变量，以投饵速度y和投饵机工作时间r作为输出变量，建立BP神经网络模型（y，r）=（S，k）；步骤7：启动CCD摄像头（1）监测水面剩余浮饵量情况，在鱼群进食过t秒后，先计算出此时水面剩余浮饵量S以及当前鱼群进食速度k，再根据BP神经网络模型（y，r）=（S，k）计算出当前投饵速度y和投饵工作时间r，以当前投饵速度y和投饵工作时间r作为最优控制参数控制投饵机自动投饵。