CN110226536B - 基于实时物联网数据采集的渔业养殖及高精度定位跟踪系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于实时物联网数据采集的渔业养殖及高精度定位跟踪系统，饲养池内设有M‑1层围鱼网，M‑1层所述围鱼网沿所述饲养池中心向边缘方向依次包围套设将饲养池分隔成M个的养殖区。饲养池内漂浮有投喂船，饲养池内设有和处理器连接的投喂船、环境感知模块、鱼体跟踪模块；投喂船上设有投食机构，所述投喂船连接有牵引机构，牵引机构牵引所述投喂船在M个所述养殖区内穿行，用于投食；环境感知模块用于检测饲养池的水体环境，鱼体跟踪模块对鱼体所在位置和运动轨迹进行实时跟踪。有益效果：实现分区养殖，精准投喂、对所采集的数据进行实时对比和监测，实现远程无人控制，智能可靠。

Description

基于实时物联网数据采集的渔业养殖及高精度定位跟踪系统

技术领域

本发明涉及渔业技术领域，具体涉及一种基于实时物联网数据采集的渔业养殖及高精度定位跟踪系统。

背景技术

我国水产养殖产量占世界总产量的70％以上，是世界上唯一养殖产量超过捕捞产量的国家，水产养殖产业规模日益增大。

随着世界人口在不断增加，水资源会很快成为限制许多行业的因素，食品生产所需的营养成本将进一步增加，东南亚国家对高质量水产品需求将大幅度地增加，捕捞业将保持现状或呈下降趋势，养殖水产品将占主要市场。同时农业，尤其是水产养殖业用水成本增加，环境压力加大。21世纪农业生产的最大挑战是利用更少的资源，生产出3倍以上的产品。世界银行全球渔业计划-2030年渔业项目初步提出：今后10-15年世界水产养殖量必须增加100%，以满足人们对水产品日益增长的需求。

池塘养殖、水库养殖一直来是我国传统的水产养殖方式，但这些养殖方式大多是将批量的鱼苗同时投放养殖，由于鱼苗单体的生长进度不同会导致同批次投放的鱼苗大小不一，而不同大小的鱼的摄食习性不同，由此导致鱼之间竞争加剧，不利于鱼的生长繁殖，同时在打捞售卖时，一般都选取同等大小的鱼，在现有技术中，由于鱼大小不一，导致打捞出来的鱼有大有小，太小的鱼只能重新放生，但是打捞过程容易导致鱼体受伤或者受到惊吓，影响鱼的生长，同时为无法监控养殖环境。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于实时物联网数据采集的渔业养殖及高精度定位跟踪系统，通过设置围鱼网，按照鱼的大小，将饲养池进行分区，并且对鱼的养殖环境、运动轨迹进行实时跟踪。

具体技术方案如下：一种基于实时物联网数据采集的渔业养殖及高精度定位跟踪系统，包括饲养池，所述饲养池内还设有M-1层围鱼网，M-1层所述围鱼网沿所述饲养池中心向边缘方向依次包围套设，M-1层所述围鱼网将所述饲养池分隔成M个的养殖区，用于对鱼群按照鱼的大小进行分隔，M大于等于3；所述饲养池内漂浮有投喂船，该投喂船上设有投食机构，该投食机构与投食控制器连接；所述投喂船连接有牵引机构，该牵引机构与牵引控制器连接，所述牵引机构牵引所述投喂船在M个所述养殖区内穿行，用于向M个的养殖区内的鱼群进行对应投食；所述饲养池内还分布设有E个环境感知模块，该环境感知模块用于检测饲养池的水体环境，所述环境感知模块与环境感知控制器连接；所述饲养池内还设有鱼体跟踪模块，该鱼体跟踪模块通过多点获取鱼体标识发出的定位信号，对鱼体所在位置和运动轨迹进行实时跟踪，该鱼体跟踪模块与鱼群养殖控制器连接；还包括处理器，该处理器上连接有所述投食控制器、牵引控制器、环境感知控制器、鱼群养殖控制器。

采用上述方案，第一，围鱼网对饲养池进行养殖区划分，将饲养池内按照鱼大小进行分隔，不同的养殖区可养殖不同大小的鱼儿，也可以养殖不同种类的鱼儿。第二，牵引机构和投食机构配合，牵引投喂船实现不同养殖区的鱼进行投喂，提高不同大小鱼之间的摄取量，有效避免不同大小鱼之间进行抢食物，并且牵引机构和投食机构的控制无需人为参与，实现智能控制。第三，环境感知模块可检测饲养池内的含氧量、水位、温度、浑浊度、pH值等，实现饲养池内水质实时监测。并且可以作为鱼等级划分的标准。并且提出在本具体实施过程中，针对鱼类型的不同，水质检测指标不仅限于上述指标，还可以做出适应性调整。第四，结合鱼体跟踪模块，对鱼体所在位置和运动轨迹进行实时跟踪，得到鱼运动数据，在进行鱼等级划分时，可以作为评判因素。上述牵引机构、投食机构、投喂船、环境感知模块、鱼体跟踪模块分别经不同控制器控制，并综合在处理器进行集中数据整合上传至服务器数据库，实现养殖过程中，所有数据公开。

再进一步的技术方案为：每一个所述养殖区内均设置有一圈渔网立柱，所述围鱼网围设在对应的所述渔网立柱上；所述围鱼网的网孔从饲养池中心向边缘逐渐减小，靠近饲养池中心的所述围鱼网围成大鱼养殖区，远离饲养池中心的所述围鱼网围成小鱼养殖区，所述大鱼养殖区和所述小鱼养殖区之间的所述围鱼网围成M-2个中级养殖区； 每层所述围鱼网上分别开设有单向出入孔，所述单向出入孔内安装有单向阀，该单向阀允许鱼儿从所述围鱼网外侧往内侧穿行。

采用上述方案，开始时各个养殖区均投放饲料，各区的鱼能均衡生长，当鱼体型达到一定程度后，隔一定时间断食，重新投饲料时集中投放在大鱼养殖区，这样通过不断累积可以使达到一定体型的鱼集中在相应的养殖区，而对于一些体型较大但仍滞留在下一级养殖区的鱼儿，其可以通过出入单向阀进入上一级的养殖区，鱼儿进入上一级养殖区后由于网孔大小以及出入单向阀的限制便不能再回到下一级的养殖区，由此实现了将不同大小的鱼儿圈养在相应的养殖区内的目的，并能有效防止串区，且最大的鱼儿位于中间，还具有一定的防偷猎效果。

再进一步的技术方案为：所述网孔的网孔出口和网孔入口均开有圆弧倒角；所述单向出入孔的出入口边缘均开有圆弧倒角。

通过在网孔、单向出入孔出入口设置圆弧倒角，有效避免鱼在养殖区间内穿行时受伤。

再进一步的技术方案为：所述大鱼养殖区的下方设有提升座，所述大鱼养殖区的渔网立柱固定安装在所述提升座上，所述提升座的材质密度大于水密度，所述饲养池内设有至少三个导向立柱，所有所述导向立柱围绕所述提升座均匀分布，所述导向立柱上活套有导向环，所述导向环与所述提升座固定连接； 所述提升座内部中空形成水气舱，所述水气舱内安装有舱内液位传感器，所述水气舱通过供气软管连接有充气泵，所述提升座的底部设有进排水电磁阀，所述提升座的顶部设有排气电磁阀；所述提升座上围设有一圈挡块，所述挡块内侧形成滞留观察槽，所述挡块内部中空，其空腔与所述水气舱连通；所述鱼群养殖控制器的液位检测端与所述液位传感器连接；所述鱼群养殖控制器的充气控制端与所述充气泵连接；所述鱼群养殖控制器的排水控制端与进排水电磁阀连接；鱼群养殖控制器的排气控制端与排气电磁阀连接。

采用上述方案，当需要观察成长到一起阶段的鱼儿的具体体征数据时，关闭排气电磁阀，打开进排水电磁阀，通过充气泵往水气舱内充高压气体从而使水气舱内的水排出，提升座上升，当提升座上升到一定程度时即可直观地观察到大鱼养殖区内的鱼儿体征状况，观察结束后，关闭充气泵，打开排气电磁阀，水流进入水气舱内，提升座的浮力小于其重力，提升座下沉至水底。

在提升座上围设有一圈挡块，当将提升座完全浮出水面时，通过挡块依然可以在滞留观察区内截留一部分水供养鱼儿，观测人员可近距离观察、测量鱼儿的体征，若在该区域撒一些饲料还能进一步观察鱼儿的摄食行为。

通过将液位传感器、充气泵、进排水电磁阀、排气电磁阀和鱼群养殖控制器连接，实现实时采集和控制，通过水气舱内液位和气体的比例控制，来调节抬高大鱼养殖区在水内的位置。从而实现铺获、观察和安装鱼体标识等操作。

再进一步的技术方案为：所述围鱼网由位于下部的钢性铁丝网和位于上部的具有弹性的渔网两部分连接而成，其中所述渔网的上部安装有浮球。

围鱼网设置成下部的钢性铁丝网和位于上部的具有弹性的渔网，当小船需要跨越围鱼网时，船底将浮球下压，上部的渔网发生形变方便小船通行，小船通过后其又自动回到原来的位置。

再进一步的技术方案为：所述投食机构包括饲料存储桶，该饲料存储桶的桶腔底部安装有重力传感器，所述重力传感器上堆积有饲料，所述重力传感器上方的所述饲料存储桶的外壁上安装有投料管，该投料管的内端与所述饲料存储桶的桶腔连通，所述投料管的外端伸出所述投喂船并朝下倾斜，所述投料管内安装有投料单向阀；

所述重力传感器与所述投食控制器的饲料称重端连接；

所述投料单向阀与所述投食控制器的投料控制端连接。

采用此结构，打开投料单向阀后饲料在自重作用下会自动往下流动实现自动投食，重力传感器可实时监测饲料的剩余量，在投食过程中，可以通过检测饲料的剩余量来控制投食量，其中投食量需要预先设置。

再进一步的技术方案为：所述投喂船上安装有三个所述投食机构，在所述大鱼养殖区、小鱼养殖区和中级养殖区内分别设置有至少一个识别码，该识别码沿所述投喂船穿行路线依次设置，所述识别码的编码与所述养殖区、投食机构一一对应；所述投喂船上设有识别器，所述识别器与所述投食控制器连接，当所述识别器读取到任一识别码的编码时，所述投食控制器根据获取到的编码控制打开对应投食机构的投料单向阀。

采用上述结构，识别码、投食机构、养殖区一一对应，识别器通过识别识别码，得到要控制的投食机构投料单向阀进行投食。

再进一步的技术方案为：所述牵引机构包括投喂卷扬机、复位卷扬机和两个转向滑轮，所述投喂卷扬机和复位卷扬机正对设置在所述饲养池边缘，所述投喂卷扬机和复位卷扬机之间形成所述投喂船的穿行路径，两个所述转向滑轮正对设置在所述穿行路径两侧的饲养池边缘，所述投喂船的两侧船沿上分别连接有一根投喂牵引绳，两个投喂牵引绳分别饶过两个所述转向滑轮后绕设在所述投喂卷扬机的滚筒上，所述复位卷扬机上绕设有复位绳，所述复位绳的自由端与所述投喂船固定连接；所述投喂卷扬机与所述牵引控制器的投喂卷扬控制端连接；所述复位卷扬机与所述牵引控制器的复位卷扬控制端连接。

采用上述方案，通过两根投喂牵引绳能非常好的牵引投喂船依次穿过小鱼养殖区、中级养殖区后到达大鱼养殖区，下次投食时再通过投喂卷扬机牵引投喂船回到饲养池边缘并在此过程中完成投食，如此反复。

再进一步的技术方案为：所述鱼体标识包括标牌和光源鱼体跟踪件，该光源鱼体跟踪件可拆卸的固定在所述标牌上；

所述标牌包括大小、形状相同的主标牌和辅标牌，所述主标牌包括标识面和锁扣面，所述辅标牌包括锁孔面和辅标识面，在所述主标牌的锁扣面上设置有锁扣，在所述辅标牌锁孔面设置有固定锁孔，所述主标牌和所述辅标牌正对设置，并通过所述锁扣、固定锁孔用于固定连接在鱼体上。

结合标牌上的锁扣和固定锁孔，将其固定在鱼体鱼稽或者鱼身上。在此基础上，在标牌上还可拆卸的固定有光源鱼体跟踪件。当鱼在水体内时，将标牌和光源鱼体跟踪件均安装在鱼体身上。通过设置在鱼体生活环境下的多个光源检测装置，通过多个光源检测装置，当同时获取同一个光源鱼体跟踪件发出不同频率的光信号时，可以得到光源的位置，即对应鱼此时的位置。随着时间的推移，即可得到对应鱼的运动轨迹。从而对鱼进行定位跟踪，得到鱼的运动轨迹、生活习性并预判鱼体的健康状况。

多个光源检测装置将实时检测信号传输到鱼运动轨迹监测系统后，通过实时获取的光源信号，即可得到鱼体的生活环境数据和实时运动轨迹数据，并进行对应保存。

在所述主标牌锁扣面上远离锁扣的一端向外凸起形成第一凸台；在所述辅标牌锁孔面上远离固定锁孔的一端向外凸起形成第二凸台；所述第一凸台、第二凸台正对设置形成卡扣座；在所述光源鱼体跟踪件上设置有卡扣，所述光源鱼体跟踪件经所述卡扣、卡扣座公母配合与所述标牌连接。

正对且靠近设置的第一凸台、第二凸台，第一凸台、第二凸台之间的间隙形成卡扣孔，第一凸台、第二凸台起到限位作用，当卡扣挤压伸入卡扣孔后，并通过第一凸台、第二凸台配合实现卡接。

第一凸台朝向锁扣台阶面上对称设置有一对第一挡块，该一对第一挡块分别设置在主标牌锁扣面的两侧。 第二凸台朝向固定锁孔的台阶面上也对称设置有一对第二挡块，该一对第二挡块分别设置在辅标牌锁孔面的的两侧。

限定卡扣和卡扣座相互卡接后，两对挡块用于限定卡扣，防止卡扣和卡扣座相对移动时，卡扣移出卡扣座。使连接更加稳定和可靠。

再进一步的技术方案为：在所述主标牌的标识面上设置有二维码。

采用上述二维码，人们可以通过扫描二维码随时随地进去系统并获取该鱼的生活环境数据和实时运动轨迹数据，以便消费者了解和甄选所购买的商品质量。

再进一步的技术方案为：在所述光源鱼体跟踪件包括壳体，在该壳体表面设置有2组灯光管，该2组灯光管内分别固定有一个LED灯，所述LED灯连接在供电驱动电路上；

所述供电驱动电路包括直流电源E，该直流电源E正极经第一电阻R1与第一LED灯阳极连接，该第一LED灯阴极与第一电容C1的一端连接，所述第一电容C1的另一端经第二电阻R2与所述直流电源E正极连接，所述第一LED灯与第一电容C1的公共端与第一三极管Q1的集电极连接，所述第一三极管Q1的发射极接地；

所述直流电源E正极经第四电阻R4与第二LED灯阳极连接，该第二LED灯阴极与第二电容C2的一端连接，所述第二电容C2的另一端经第三电阻R3与所述直流电源E正极连接，所述第二LED灯与第二电容C2的公共端与第二三极管Q2的集电极连接，所述第二三极管Q2的发射极接地；

所述第一电容C1与第二电阻R2公共端与所述第二三极管Q2的基极连接；

所述第二电容C2与第三电阻R3公共端与所述第一三极管Q1的基极连接。

通过改变第一电容和第二电容的容值大小，即可改变led灯的显示频率，并且两个等交替显示，起到闪烁效果。为了方便供电，所述直流电源E为电池，该电池固定在所述壳体内部。所述第一LED灯、第二LED灯均为红外发光二极管。采用红外灯，即使水体浑浊也可以通过红外灯光线和频率进行远距离识别。

与现有技术相比，本发明的有益效果：不同的养殖区可养殖不同大小的鱼儿，也可以养殖不同种类的鱼儿，再通过投食机构对不同种类、大小的鱼儿进行精准投喂，从而防止鱼儿之间的抢食，有利于鱼苗的快速生长、繁殖，在养殖期间可随时监测水体的状况，并可根据需要将截留在大鱼养殖区的鱼儿带到水面上，便于近距离观察其形体特征、摄食特征等。通过处理器，对所采集的数据进行实时对比和监测，实现远程无人控制，智能可靠。

附图说明

图1 为饲养池的感知养殖系统处理器控制框图。

图2为饲养池的感知养殖系统结构示意图；

图3为提升座的结构示意图；；

图4为图2中a部的放大图；

图5为投食机构的结构示意图；

图6为鱼体标识侧视图；

图7为鱼体标识正视图；

图8为鱼体标识爆炸示意图；

图9为鱼体标识供电驱动电路的电路示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图2所示，一种基于实时物联网数据采集的渔业养殖及高精度定位跟踪系统，包括饲养池，所述饲养池设置有增氧机26和水泵27，所述饲养池内还设有2层围鱼网2，2层所述围鱼网2沿所述饲养池中心向边缘方向依次包围套设，2层所述围鱼网2将所述饲养池分隔成3个的养殖区，用于对鱼群按照鱼的大小进行分隔。

在本实施例中，M=3。

结合图2、图4和图5可以看出，所述饲养池内漂浮有投喂船4，该投喂船4上设有投食机构，该投食机构与投食控制器K1连接。

结合图2可以看出，所述投喂船4连接有牵引机构。结合图1可以看出，该牵引机构与牵引控制器K2连接，所述牵引机构牵引所述投喂船4在3个所述养殖区内穿行，用于向3个的养殖区内的鱼群进行对应投食；

结合图2可以看出，所述饲养池内还分布设有E个环境感知模块25，该环境感知模块25用于检测饲养池的水体环境，结合图1可以看出，所述环境感知模块25与环境感知控制器K3连接。

在本实施例中，结合图2可以看出，E=25。

结合图2可以看出，所述饲养池内还设有鱼体跟踪模块L，该鱼体跟踪模块L通过多点获取鱼体标识发出的定位信号，对鱼体所在位置和运动轨迹进行实时跟踪.结合图1可以看出，该鱼体跟踪模块L与鱼群养殖控制器K4连接。

结合图1可以看出，还包括处理器K，该处理器K上连接有所述投食控制器K1、牵引控制器K2、环境感知控制器K3、鱼群养殖控制器K4。

结合图1还可以看出，每一个所述养殖区内均设置有一圈渔网立柱31，所述围鱼网2围设在对应的所述渔网立柱31上。

在本实施例中，大鱼养殖区1b的一圈渔网立柱31共计4根。

在本实施例中，所述围鱼网2的网孔从饲养池中心向边缘逐渐减小，靠近饲养池中心的所述围鱼网2围成大鱼养殖区1b，远离饲养池中心的所述围鱼网2围成小鱼养殖区1c，所述大鱼养殖区1b和所述小鱼养殖区1c之间的所述围鱼网2围成1个中级养殖区1a；

在本实施例中，每层所述围鱼网2上分别开设有单向出入孔5，所述单向出入孔5内安装有单向阀6，该单向阀6允许鱼儿从所述围鱼网2外侧往内侧穿行。

在本实施例中，所述网孔的网孔出口和网孔入口均开有圆弧倒角；所述单向出入孔的出入口边缘均开有圆弧倒角。

在本实施例中，所述饲养池内设置有25根环境检测立柱，每根所述环境检测立柱上固定有所述环境感知模块25，所述环境感知模块25包括含氧量传感器、温度传感器、pH传感器、浑浊度传感器、池内水位传感器，所述含氧量传感器、温度传感器、pH传感器、浑浊度传感器、池内水位传感器与所述环境感知控制器K3连接，具体详见图1。

在本实施例中，所述环境感知控制器K3固定在所述环境检测立柱顶端。结合图1可以看出，在所述环境感知控制器K3上连接有环境感知无线传输器，所述处理器K 连接有无线接收器，所述环境感知控制器K3与所述处理器K无线连接。

在本实施例中，结合图3可以看出，鱼体跟踪模块L设置在渔网立柱31上，每根渔网立柱31上设置有3个鱼体跟踪模块L，3个鱼体跟踪模块L分别设置在渔网立柱31下部、中部和上部。

在本实施例中，结合图3还可以看出，所述鱼体跟踪模块L包括F个光信号接收器33，F个所述光信号接收器33均匀设置在大鱼养殖区1b内的渔网立柱31上，F个所述光信号接收器33用于获取任一鱼体标识发出的光信号。在本实施例中，F=4。

结合图1可以看出，F个所述光信号接收器33分别与所述鱼群养殖控制器K4的F个光信号接收端连接，在所述鱼群养殖控制器K4上连接有养殖无线发送器，所述鱼群养殖控制器K4与所述处理器K无线连接。

结合图2和图3可以看出，所述大鱼养殖区1b的下方设有提升座30，所述大鱼养殖区1b的渔网立柱31固定安装在所述提升座30上，所述提升座30的材质密度大于水密度，所述饲养池内设有4个导向立柱28，所有所述导向立柱28围绕所述提升座30均匀分布，所述导向立柱28上活套有导向环29，所述导向环29与所述提升座30固定连接。

在本实施例中，所述提升座30内部中空形成水气舱32，所述水气舱32内安装有舱内液位传感器24，所述水气舱32通过供气软管21连接有充气泵20，所述提升座30的底部设有进排水电磁阀22，所述提升座30的顶部设有排气电磁阀23排气电磁阀23；所述提升座30上围设有一圈挡块，所述挡块内侧形成滞留观察槽，所述挡块内部中空，其空腔与所述水气舱32连通。

结合图1可以看出，所述鱼群养殖控制器K4的液位检测端与所述液位传感器24连接；所述鱼群养殖控制器K4的充气控制端与所述充气泵20连接；所述鱼群养殖控制器K4的排水控制端与进排水电磁阀22连接；所述鱼群养殖控制器K4的排气控制端与排气电磁阀23排气电磁阀23连接。

从图3可以看出，所述围鱼网2由位于下部的钢性铁丝网2b和位于上部的具有弹性的渔网2a两部分连接而成，其中所述渔网2a的上部安装有浮球2c。

从图2、4、5可以看出，所述投食机构包括饲料存储桶7，该饲料存储桶7的桶腔底部安装有重力传感器8，所述重力传感器8上堆积有饲料9，所述重力传感器8上方的所述饲料存储桶7的外壁上安装有投料管10，该投料管10的内端与所述饲料存储桶7的桶腔连通，所述投料管10的外端伸出所述投喂船4并朝下倾斜，所述投料管10内安装有投料单向阀11；结合图1可以看出，所述重力传感器8与所述投食控制器K1的饲料称重端连接；所述投料单向阀11与所述投食控制器K1的投料控制端连接。

从图4可以看出，所述投喂船4上安装有三个所述投食机构，在所述大鱼养殖区1b、小鱼养殖区1c和中级养殖区1a内分别设置有一个识别码12。该识别码12沿所述投喂船4穿行路线依次设置，所述识别码12的编码与所述养殖区、投食机构一一对应。

所述投喂船4上设有识别器13，所述识别器13与所述投食控制器K1连接，当所述识别器13读取到任一识别码12的编码时，所述投食控制器K1根据获取到的编码控制打开对应投食机构的投料单向阀11。

在本实施例中，识别码为RFID标签，识别器为RFID识别器。

结合图2、4和5可以看出，所述牵引机构包括投喂卷扬机14、复位卷扬机15和两个转向滑轮16，所述投喂卷扬机14和复位卷扬机15正对设置在所述饲养池边缘，所述投喂卷扬机14和复位卷扬机15之间形成所述投喂船4的穿行路径，两个所述转向滑轮16正对设置在所述穿行路径两侧的饲养池边缘，所述投喂船4的两侧船沿上分别连接有一根投喂牵引绳17，两个投喂牵引绳17分别饶过两个所述转向滑轮16后绕设在所述投喂卷扬机14的滚筒上，所述复位卷扬机15上绕设有复位绳18，所述复位绳18的自由端与所述投喂船4固定连接；

结合图1可以看出，所述投喂卷扬机14与所述牵引控制器K2的投喂卷扬控制端连接；所述复位卷扬机15与所述牵引控制器K2的复位卷扬控制端连接。

结合图6、7、8可以看出，所述鱼体标识包括标牌H1和光源鱼体跟踪件H2，该光源鱼体跟踪件H2可拆卸的固定在所述标牌H1上；

所述标牌H1包括大小、形状相同的主标牌H1a和辅标牌H1b，所述主标牌H1a包括标识面和锁扣面，所述辅标牌H1b包括锁孔面和辅标识面，在所述主标牌H1a的锁扣面上设置有锁扣，在所述辅标牌H1b锁孔面设置有固定锁孔，所述主标牌H1a和所述辅标牌H1b正对设置，并通过所述锁扣、固定锁孔用于固定连接在鱼体上。

从图7可以看出，在所述主标牌H1a的标识面上设置有二维码。

从图6-9可以看出，在所述主标牌锁扣面上远离锁扣的一端向外凸起形成第一凸台；在所述辅标牌锁孔面上远离固定锁孔的一端向外凸起形成第二凸台；所述第一凸台、第二凸台正对设置形成卡扣座H3a；

在所述光源鱼体跟踪件H2上设置有卡扣H3b，所述光源鱼体跟踪件H2经所述卡扣H3b、卡扣座3a公母配合与所述标牌H1连接。

从图8可以看出，在本实施例中，第一凸台朝向锁扣台阶面上对称设置有一对第一挡块，该一对第一挡块分别设置在主标牌锁扣面的两侧。 第二凸台朝向固定锁孔的台阶面上也对称设置有一对第二挡块，该一对第二挡块分别设置在辅标牌锁孔面的的两侧。

从图6-8可以看出，在所述光源鱼体跟踪件H2包括壳体，在该壳体表面设置有2组灯光管H4，该2组灯光管H4内分别固定有一个LED灯，所述LED灯连接在供电驱动电路上；

从图9可以看出，所述供电驱动电路包括直流电源E，该直流电源E正极经第一电阻R1与第一LED灯阳极连接，该第一LED灯阴极与第一电容C1的一端连接，所述第一电容C1的另一端经第二电阻R2与所述直流电源E正极连接，所述第一LED灯与第一电容C1的公共端与第一三极管Q1的集电极连接，所述第一三极管Q1的发射极接地；

所述直流电源E正极经第四电阻R4与第二LED灯阳极连接，该第二LED灯阴极与第二电容C2的一端连接，所述第二电容C2的另一端经第三电阻R3与所述直流电源E正极连接，所述第二LED灯与第二电容C2的公共端与第二三极管Q2的集电极连接，所述第二三极管Q2的发射极接地；

所述第一电容C1与第二电阻R2公共端与所述第二三极管Q2的基极连接；

所述第二电容C2与第三电阻R3公共端与所述第一三极管Q1的基极连接。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于实时物联网数据采集的渔业养殖及高精度定位跟踪系统，包括饲养池，其特征在于：所述饲养池内还设有M-1层围鱼网（2），M-1层所述围鱼网（2）沿所述饲养池中心向边缘方向依次包围套设，M-1层所述围鱼网（2）将所述饲养池分隔成M个的养殖区，用于对鱼群按照鱼的大小进行分隔，M大于等于3；所述饲养池内漂浮有投喂船（4），该投喂船（4）上设有投食机构，该投食机构与投食控制器（K1）连接；所述投喂船（4）连接有牵引机构，该牵引机构与牵引控制器（K2）连接，所述牵引机构牵引所述投喂船（4）在M个所述养殖区内穿行，用于向M个的养殖区内的鱼群进行对应投食；所述饲养池内还分布设有E个环境感知模块（25），该环境感知模块（25）用于检测饲养池的水体环境，所述环境感知模块（25）与环境感知控制器（K3）连接；所述饲养池内还设有鱼体跟踪模块（L），该鱼体跟踪模块（L）通过多点获取鱼体标识发出的定位信号，对鱼体所在位置和运动轨迹进行实时跟踪，该鱼体跟踪模块（L）与鱼群养殖控制器（K4）连接；还包括处理器（K），该处理器（K）上连接有所述投食控制器（K1）、牵引控制器（K2）、环境感知控制器（K3）、鱼群养殖控制器（K4）；

所述饲养池内设置有E根环境检测立柱，每根所述环境检测立柱上固定有所述环境感知模块（25），所述环境感知模块（25）包括含氧量传感器、温度传感器、pH传感器、浑浊度传感器、池内水位传感器，所述含氧量传感器、温度传感器、pH传感器、浑浊度传感器、池内水位传感器与所述环境感知控制器（K3）连接，所述环境感知控制器（K3）固定在所述环境检测立柱顶端，在所述环境感知控制器（K3）上连接有环境感知无线传输器，所述处理器（K） 连接有无线接收器，所述环境感知控制器（K3）与所述处理器（K）无线连接；

每一个所述养殖区内均设置有一圈渔网立柱（31），所述围鱼网（2）围设在对应的所述渔网立柱（31）上；

所述围鱼网（2）的网孔从饲养池中心向边缘逐渐减小，靠近饲养池中心的所述围鱼网（2）围成大鱼养殖区（1b），远离饲养池中心的所述围鱼网（2）围成小鱼养殖区（1c），所述大鱼养殖区（1b）和所述小鱼养殖区（1c）之间的所述围鱼网（2）围成M-2个中级养殖区（1a）；

每层所述围鱼网（2）上分别开设有单向出入孔（5），所述单向出入孔（5）内安装有单向阀（6），该单向阀（6）允许鱼儿从所述围鱼网（2）外侧往内侧穿行；

所述鱼体跟踪模块（L）包括F个光信号接收器（33），F个所述光信号接收器（33）均匀设置在大鱼养殖区（1b）内的渔网立柱（31）上，F个所述光信号接收器（33）用于获取任一鱼体标识发出的光信号，F个所述光信号接收器（33）分别与所述鱼群养殖控制器（K4）的F个光信号接收端连接，在所述鱼群养殖控制器（K4）上连接有养殖无线发送器，所述鱼群养殖控制器（K4）与所述处理器（K）无线连接；

所述大鱼养殖区（1b）的下方设有提升座（30），所述大鱼养殖区（1b）的渔网立柱（31）固定安装在所述提升座（30）上，所述提升座（30）的材质密度大于水密度，所述饲养池内设有至少三个导向立柱（28），所有所述导向立柱（28）围绕所述提升座（30）均匀分布，所述导向立柱（28）上活套有导向环（29），所述导向环（29）与所述提升座（30）固定连接；

所述提升座（30）内部中空形成水气舱（32），所述水气舱（32）内安装有舱内液位传感器（24），所述水气舱（32）通过供气软管（21）连接有充气泵（20），所述提升座（30）的底部设有进排水电磁阀（22），所述提升座（30）的顶部设有排气电磁阀（23）；

所述提升座（30）上围设有一圈挡块，所述挡块内侧形成滞留观察槽，所述挡块内部中空，其空腔与所述水气舱（32）连通；

所述鱼群养殖控制器（K4）的液位检测端与所述液位传感器（24）连接；

所述鱼群养殖控制器（K4）的充气控制端与所述充气泵（20）连接；

所述鱼群养殖控制器（K4）的排水控制端与进排水电磁阀（22）连接；

所述鱼群养殖控制器（K4）的排气控制端与排气电磁阀（23）连接；

所述鱼体标识包括标牌（H1）和光源鱼体跟踪件（H2），该光源鱼体跟踪件（H2）可拆卸的固定在所述标牌（H1）上；

所述标牌（H1）包括大小、形状相同的主标牌（H1a）和辅标牌（H1b），所述主标牌（H1a）包括标识面和锁扣面，所述辅标牌（H1b）包括锁孔面和辅标识面，在所述主标牌（H1a）的锁扣面上设置有锁扣，在所述辅标牌（H1b）锁孔面设置有固定锁孔，所述主标牌（H1a）和所述辅标牌（H1b）正对设置，并通过所述锁扣、固定锁孔用于固定连接在鱼体上；

在所述主标牌（H1a）的标识面上设置有二维码；

所述光源鱼体跟踪件（H2）包括壳体，在该壳体表面设置有2组灯光管（H4），该2组灯光管（H4）内分别固定有一个LED灯，所述LED灯连接在供电驱动电路上；

所述供电驱动电路包括直流电源E，该直流电源E正极经第一电阻R1与第一LED灯阳极连接，该第一LED灯阴极与第一电容C1的一端连接，所述第一电容C1的另一端经第二电阻R2与所述直流电源E正极连接，所述第一LED灯与第一电容C1的公共端与第一三极管Q1的集电极连接，所述第一三极管Q1的发射极接地；

所述直流电源E正极经第四电阻R4与第二LED灯阳极连接，该第二LED灯阴极与第二电容C2的一端连接，所述第二电容C2的另一端经第三电阻R3与所述直流电源E正极连接，所述第二LED灯与第二电容C2的公共端与第二三极管Q2的集电极连接，所述第二三极管Q2的发射极接地；

所述第一电容C1与第二电阻R2公共端与所述第二三极管Q2的基极连接；

所述第二电容C2与第三电阻R3公共端与所述第一三极管Q1的基极连接；当鱼在水体内时，将标牌和光源鱼体跟踪件均安装在鱼体身上，通过设置在鱼体生活环境下的多个光源检测装置，通过多个光源检测装置，当同时获取同一个光源鱼体跟踪件发出不同频率的光信号时，可以得到光源的位置，即对应鱼此时的位置，随着时间的推移，即可得到对应鱼的运动轨迹，从而对鱼进行定位跟踪，得到鱼的运动轨迹、生活习性并预判鱼体的健康状况。

2.根据权利要求 1所述的基于实时物联网数据采集的渔业养殖及高精度定位跟踪系统，其特征在于：所述网孔的网孔出口和网孔入口均开有圆弧倒角；所述单向出入孔的出入口边缘均开有圆弧倒角。

3.根据权利要求1所述的基于实时物联网数据采集的渔业养殖及高精度定位跟踪系统，其特征在于：所述围鱼网（2）由位于下部的钢性铁丝网（2b）和位于上部的具有弹性的渔网（2a）两部分连接而成，其中所述渔网（2a）的上部安装有浮球（2c）。

4.根据权利要求1所述的基于实时物联网数据采集的渔业养殖及高精度定位跟踪系统，其特征在于：所述投食机构包括饲料存储桶（7），该饲料存储桶（7）的桶腔底部安装有重力传感器（8），所述重力传感器（8）上堆积有饲料（9），所述重力传感器（8）上方的所述饲料存储桶（7）的外壁上安装有投料管（10），该投料管（10）的内端与所述饲料存储桶（7）的桶腔连通，所述投料管（10）的外端伸出所述投喂船（4）并朝下倾斜，所述投料管（10）内安装有投料单向阀（11）；

所述重力传感器（8）与所述投食控制器（K1）的饲料称重端连接；

所述投料单向阀（11）与所述投食控制器（K1）的投料控制端连接。

5.根据权利要求4所述的基于实时物联网数据采集的渔业养殖及高精度定位跟踪系统，其特征在于：所述投喂船（4）上安装有三个所述投食机构，在所述大鱼养殖区（1b）、小鱼养殖区（1c）和中级养殖区（1a）内分别设置有至少一个识别码（12），该识别码（12）沿所述投喂船（4）穿行路线依次设置，所述识别码（12）的编码与所述养殖区、投食机构一一对应；

所述投喂船（4）上设有识别器（13），所述识别器（13）与所述投食控制器（K1）连接，当所述识别器（13）读取到任一识别码（12）的编码时，所述投食控制器（K1）根据获取到的编码控制打开对应投食机构的投料单向阀（11）。

6.根据权利要求1或5所述的基于实时物联网数据采集的渔业养殖及高精度定位跟踪系统，其特征在于：所述牵引机构包括投喂卷扬机（14）、复位卷扬机（15）和两个转向滑轮（16），所述投喂卷扬机（14）和复位卷扬机（15）正对设置在所述饲养池边缘，所述投喂卷扬机（14）和复位卷扬机（15）之间形成所述投喂船（4）的穿行路径，两个所述转向滑轮（16）正对设置在所述穿行路径两侧的饲养池边缘，所述投喂船（4）的两侧船沿上分别连接有一根投喂牵引绳（17），两个投喂牵引绳（17）分别饶过两个所述转向滑轮（16）后绕设在所述投喂卷扬机（14）的滚筒上，所述复位卷扬机（15）上绕设有复位绳（18），所述复位绳（18）的自由端与所述投喂船（4）固定连接；

所述投喂卷扬机（14）与所述牵引控制器（K2）的投喂卷扬控制端连接；

所述复位卷扬机（15）与所述牵引控制器（K2）的复位卷扬控制端连接。

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