深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖裝備控制與管理系統(tǒng).pdf

1、近年來(lái),隨著海洋漁業(yè)資源的日漸枯竭,以及近海養(yǎng)殖和傳統(tǒng)小型網(wǎng)箱養(yǎng)殖在可利用資源、生產(chǎn)效率、環(huán)境保護(hù)等方面的諸多缺點(diǎn)。深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖作為一種高新技術(shù)對(duì)漁業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展具有重大的意義,提高飼料的利用率,降低養(yǎng)殖成本,對(duì)于水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展具有重大推動(dòng)作用。
　　深水網(wǎng)箱遠(yuǎn)程集中投飼系統(tǒng)是為深水網(wǎng)箱規(guī)?；B(yǎng)殖構(gòu)建的自動(dòng)化控制系統(tǒng),遠(yuǎn)程自動(dòng)投飼系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用可以大大降低養(yǎng)殖工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高飼料的利用率,減少養(yǎng)殖過(guò)程的人為疏失,提高養(yǎng)殖管理

2、水平和養(yǎng)殖效率,對(duì)于提高網(wǎng)箱養(yǎng)殖產(chǎn)量以及養(yǎng)殖由傳統(tǒng)模式向現(xiàn)代化養(yǎng)殖模式邁進(jìn)有重大的推進(jìn)作用。在這數(shù)量龐大的網(wǎng)箱中每年投入的人工飼料量也是驚人的,飼料是水產(chǎn)養(yǎng)殖中最主要的可變成本,利用超聲探測(cè)技術(shù)監(jiān)測(cè)網(wǎng)箱中的剩余餌料,開(kāi)發(fā)適用于各種水域環(huán)境的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并且將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用到自動(dòng)化養(yǎng)殖系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖精準(zhǔn)投飼。
　　本論文研究的總體目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖的數(shù)字化管理,對(duì)投飼控制這個(gè)在整個(gè)養(yǎng)殖過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制,利

3、用超聲探測(cè)技術(shù)監(jiān)測(cè)剩余餌料,達(dá)到精準(zhǔn)投飼這一目標(biāo),以及完成PLC控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和人機(jī)界面的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)養(yǎng)殖過(guò)程的自動(dòng)化控制和監(jiān)測(cè)。
　　對(duì)整個(gè)養(yǎng)殖管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì),首先要分析硬件設(shè)備的功能和工作流程,本文針對(duì)的是用于深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖的自動(dòng)投飼機(jī)。工作流程首先是各個(gè)組成機(jī)構(gòu)的初始化調(diào)整,包括向料倉(cāng)內(nèi)添加飼料、以及分配器初始位置的調(diào)整等。該自動(dòng)投飼機(jī)采用的是氣力輸送的工作原理,當(dāng)設(shè)備初始化工作完成后,開(kāi)始下料以及風(fēng)機(jī)啟動(dòng)等工作

4、,將飼料投放到指定的網(wǎng)箱內(nèi)。到此為止是一個(gè)工作周期的結(jié)束,然后通過(guò)調(diào)整分配器,開(kāi)始下一工作周期,依次循環(huán)直至完成所有的投飼任務(wù)。
　　為了解決深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖過(guò)程中,飼料高效利用的問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了基于水聲探測(cè)技術(shù)的網(wǎng)箱殘餌監(jiān)測(cè)反饋控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用STC89C53單片機(jī)作為系統(tǒng)的核心處理器,利用單片機(jī)發(fā)射高頻振蕩脈沖,經(jīng)過(guò)發(fā)射電路以及功率放大等模塊處理,由換能器發(fā)射超聲波信號(hào),對(duì)網(wǎng)箱內(nèi)的殘餌進(jìn)行監(jiān)測(cè),當(dāng)飼料厚度積累到設(shè)定值,通過(guò)換能

5、器接收回波信號(hào),經(jīng)過(guò)帶通放大電路和接收電路的處理,由無(wú)線發(fā)射電路發(fā)送給微機(jī)控制中心。微機(jī)控制中心發(fā)出的開(kāi)啟和關(guān)閉監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信號(hào),通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的無(wú)線接收模塊接收。為了使系統(tǒng)更加優(yōu)化,本文設(shè)計(jì)了第二套監(jiān)測(cè)方案,本方案采用Atmega16單片機(jī)作為核心處理器,在本方案中通過(guò)單片機(jī)設(shè)計(jì)了一個(gè)電子門,用來(lái)處理無(wú)用信號(hào)的干擾。實(shí)驗(yàn)證明,兩種方案都能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)的目的,通過(guò)對(duì)兩種方案的比較,分析各自的優(yōu)缺點(diǎn),達(dá)到了優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。
　　軟件控制