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原文传递一种鱼塘水质监测系统及监测方法

专利名称：	一种鱼塘水质监测系统及监测方法
摘要：	本发明公开一种鱼塘水质监测系统，包括：检测模块，其用于检测鱼塘内水温，酸碱度，浑浊度和实时含氧量；微处理器，其与所述检测模块连接，用于接收所述检测模块的检测数据，并输出检测结果；控制模块，其与所述微处理器连接，用于接收所述微处理器输出的检测结果，并控制鱼塘换水、注水以及制氧。本发明还提供一种鱼塘水质监测方法，能够实时检测鱼塘内的水温，酸碱度，浑浊度和实时含氧量，并基于BP神经网络确定鱼塘换水状态、注水状态以及制氧状态，确保鱼塘水质良好，易于养殖。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	长春市宇驰检测技术有限公司
发明人：	曲淑岩;李阳;傅奕;陆微;王晓旭
专利状态：	有效
申请日期：	2018-11-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201811440611.2
公开号：	CN109781951A
代理机构：	北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	姜美洋
分类号：	G01N33/18(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	130000 吉林省长春市高新技术产业开发区震宇街158号6601室
主权项：	1.一种鱼塘水质监测系统，其特征在于，包括：检测模块，其用于检测鱼塘内水温，酸碱度，浑浊度和实时含氧量；微处理器，其与所述检测模块连接，用于接收所述检测模块的检测数据，并输出检测结果；控制模块，其与所述微处理器连接，用于接收所述微处理器输出的检测结果，并控制鱼塘换水、注水以及制氧。 2.如权利要求1所述的鱼塘水质监测系统，其特征在于，所述检测模块包括：温度传感器，用于检测鱼塘内水温； pH值传感器，用于检测鱼塘的酸碱度；浊度检测仪，用于检测鱼塘的浑浊度；含氧量检测仪，用于检测鱼塘的实时含氧量。 3.一种鱼塘水质监测方法，其特征在于，采集鱼塘内水温，酸碱度，浑浊度和实时含氧量，并基于BP神经网络确定鱼塘换水状态、注水状态以及制氧状态，具体包括如下步骤：步骤一、按照采样周期，通过传感器测量鱼塘内水温，酸碱度，浑浊度和实时含氧量；步骤二、确定三层BP神经网络的输入层神经元向量x＝{x1,x2,x3,x4,x5}；其中，x1为鱼塘内水温T，x2为鱼塘的酸碱度pH，x3为鱼塘的浑浊度ζ，x4为鱼塘的实时含氧量ω，x5为鱼塘内生物含量n；步骤三、所述输入层向量映射到隐层，隐层的神经元为m个；步骤四、得到输出层神经元向量o＝{o1,o2,o3}；其中，o1为鱼塘换水状态，o2为鱼塘注水状态，o3为鱼塘制氧状态，所述输出层神经元值为k为输出层神经元序列号，k＝{1,2,3}，当ok＝1时，对应工作状态开启，当ok＝0时，对应工作状态关闭。 4.如权利要求3所述的鱼塘水质监测方法，其特征在于，当鱼塘的酸碱度6.5≤pH≤8.5且鱼塘的浑浊度ζ≤0.85mg/L时，o1＝o2＝0；当鱼塘的酸碱度pH＜6.5、pH＞8.5以及鱼塘的浑浊度ζ＞0.85mg/L中任意一项成立时，o1＝o2＝1。 5.如权利要求4所述的鱼塘水质监测方法，其特征在于，当鱼塘的酸碱度pH＜6.5且鱼塘的浑浊度ζ＞0.85mg/L时，对鱼塘进行换水，且换水量满足：其中，Ve为换水量，V0为鱼塘初始含水量，e为自然对数的底数；当鱼塘的酸碱度pH＜6.5且鱼塘的浑浊度ζ≤0.85mg/L时，对鱼塘进行换水，且换水量满足： 6.如权利要求4所述的鱼塘水质监测方法，其特征在于，当鱼塘的酸碱度pH＞8.5且鱼塘的浑浊度ζ＞0.85mg/L时，对鱼塘进行换水，且换水量满足：其中，Ve为换水量，V0为鱼塘初始含水量，e为自然对数的底数；当鱼塘的酸碱度pH＞8.5且鱼塘的浑浊度ζ≤0.85mg/L时，对鱼塘进行换水，且换水量满足： 7.如权利要求4所述的鱼塘水质监测方法，其特征在于，当鱼塘的酸碱度6.5≤pH≤8.5且鱼塘的浑浊度ζ＞0.85mg/L时，对鱼塘进行换水，且换水量满足：其中，Ve为换水量，V0为鱼塘初始含水量，e为自然对数的底数。 8.如权利要求3所述的鱼塘水质监测方法，其特征在于，当15≤T≤30℃时，当鱼塘内的实时含氧量ω＜2mg/L时，o3＝1，鱼塘内开始制氧，直至ω≥3mg/L，停止制氧；当T＞30℃时，当鱼塘内的实时含氧量时，o3＝1，鱼塘内开始制氧，直至停止制氧；当T＜15℃时，当鱼塘内的实时含氧量时，o3＝1，鱼塘内开始制氧，直至停止制氧。 9.如权利要求3所述的鱼塘水质监测方法，其特征在于，当鱼塘水平面低于最低水平面时，o1＝0,o2＝1，向鱼塘内注水，使得鱼塘内水平面低于最高水平面。 10.如权利要求3-9中任意一项所述的鱼塘水质监测方法，其特征在于，所述隐层的神经元为8个，所述隐层及所述输出层的激励函数均采用S型函数fj(x)＝1/(1+e-x)。
所属类别：	发明专利