ZY-0.75射流式增氧机自动控制系统

射流式增氧机自动控制系统包括:溶氧量和温度的采集处理、键盘与LCD的显示、增氧泵的驱动和监控、声光报警系统等装置。该系统能连续测量水中的溶氧量,并根据用户对测量阈值的设定自动开启或关闭增氧机,在测控过程中进行温度补偿和数据处理,有效地提高了监控精度。     

自动化增氧机控制算法与控制系统设计

增氧机对于规模化水产养殖企业必不可少,但是目前增氧机的自动化程度很低,而且现有的增氧机自动控制系统还存在很多不足。为此,分析了当前已有的增氧机自动控制算法的局限性,并结合水产养殖的实践知识和经验设计了一个新的控制算法,采用有限状态机以及PID控制方法。利用所设计的控制算法,在实验室完成了基于ARM9处理器与Linux嵌入式操作系统的控制系统原型设计。该控制系统通过CAN总线获取传感器采集的数据,经过控制算法的计算后,控制步进电机的开启、关闭和转速。同时,该控制系统也是一个TCP/IP服务器,远程主机随时可以连接到该服务器读取当前环境信息。结果表明,该控制系统能够完成预期的功能,满足水产养殖企业的实际需求。     

鱼塘含氧量自动监控系统

为了提高水产养殖技术的自动化水平以及鱼类产品饲养的数量和质量,研制了水产增氧机自动控制系统。该系统由AT89C51单片机、含氧量传感器等组成,可实时监测水塘含氧量、检测增氧机工作状态,能实现自动开机、关机以及超限声光报警等功能。     

基于无线发射接收组件的鱼塘增氧机自动控制系统

通过分析和研究国内外鱼塘增氧机自动控制的实现方法,设计了鱼塘增氧机自动控制系统.该系统以无线发射接收组件为核心,根据对鱼塘溶氧含量、噪声和温度的检测决定增氧机的启停.介绍了发射电路和接收电路的工作原理图,对工作原理进行了说明,并且详细论述了各种参数的检测方法;为了保证控制的效果以及系统工作的稳定性、可靠性,提出了电路的安装方法.     

基于故障树分析的增氧机控制系统可靠性动态风险评价

为对水产养殖池塘的溶解氧进行有效监控,提出基于故障树分析的增氧机控制系统可靠性动态风险评价法。利用故障树分析法(FTA)确定增氧机控制系统在不同时空条件下影响溶解氧给定、系统通信、溶解氧检测和溶解氧控制等可靠性的主要风险因素,实时构建可靠性风险评价指标体系。建立权重跟随指标值动态变化的变权赋值模型,应用相对差异函数确定评价指标的隶属度,通过对增氧机控制系统可靠性动态风险进行综合评定和等级特征值计算,确定增氧机控制系统当前可靠性状态。以镇江市某个池塘增氧机控制系统可靠性为例进行动态风险综合评价,得出该系统当前可靠性风险等级为中等,该评价结果能够提供提高增氧机控制系统可靠性的科学依据。     

增氧机浮体浮力测量装置的研制

论述了增氧机浮体浮力测量装置的结构原理,硬件选择,控制系统的实现。该系统的主要特点是可以测量不同规则的增氧机浮体浮力。     

基于ARM的过滤器控制器的研究

在简介自动清洗过滤器工作原理、控制发展设计需求的基础上,比较分析了国内外成熟应用自动反冲洗控制系统,并找出目前控制系统存在问题,针对存在的问题提出基于ARM7的自动反冲洗控制系统,利用模块化结构、触摸式人机界面和丰富通讯接口,满足不同灌溉规模水处理需求。其相关技术产品研发与应用,能够摆脱过国外滤器厂商对控制器的垄断,将进一步促进我国自动反冲洗过滤器控制和产业化水平。     

种子清选机自动控制系统的研究

为了提高种子清选效率、减轻劳动强度,提出一种基于ARM嵌入式技术研发的种子清选机自动控制系统,并对关键部件与技术模块进行阐述,最后对种子清选机自动控制系统进行运行试验,结果表明,设计的自动控制系统筛面倾角、给料速度和振动频率的变异系数均小于3.51%,满足种子清选实际需求。     

水产养殖智能化 投饲控制系统研究综述

水产养殖业的快速发展促生了行业对于智能化水产养殖设备需求。自动投饲设备作为水产养殖设备的重要组成部分,其智能化水平主要体现在投饲控制系统上。传统自动投饲设备缺乏智能化投饲控制系统,无法完成精准投饲。随着传感器技术、计算机技术等新技术的快速发展,智能化控制系统的研发成为当前行业发展研究的重要内容。该文介绍了水产养殖智能化投饲控制系统的国内外研究现状。通过研究对比,提出了国内智能化投饲控制系统研究存在的问题,并就推进投饲控制系统智能化发展提出思考。     

基于云平台的增氧机智能控制系统

为了提高水产养殖的智能化控制水平以及养殖业的生产效率,研制了基于云平台的增氧机智能控制系统。该系统以STM32为主控芯片,由A/D转换器、继电器、含氧量传感器、温度传感器等相关电路模块组成,通过鱼塘中的传感器实时监测水体参数,实现对增氧机的自动开关机,从而提高水体质量,促进养殖业的发展。     

罗氏沼虾养殖自动化监控投食预测系统

介绍了基于单片机的罗氏沼虾养殖自动化监控系统,该系统采用了凌阳16位单片机SPCE061A和溶解氧传感器RY952以及温度传感器DS18B20,具有对含氧量和水温的上下限语音报警提示功能,可在夜间替代养殖户进行自动巡塘监测,同时凌阳单片机能通过继电器实现对增氧机的自动控制,实现无人化养殖管理。该系统根据含氧量水温以及虾体重与罗氏沼虾的进食量的数据关系,能推算出不同时刻的参考投食量,供养殖户参考使用,可为养殖户节约饲料,降低养殖成本。     

水产养殖环境无线监测与自动控制系统设计

针对水产养殖环境粗放调控的现状,研发了一套基于虚拟仪器、无线传感网络及GSM技术的水产养殖环境无线检测与自动控制系统。基于虚拟仪器技术,系统能够现场在线检测溶解氧、温度和pH值等水产养殖环境因子,并能视情自动控制增氧机;基于无线传感器网络（ZigBee技术）形成多鱼塘群控;通过GSM技术将水产养殖环境参数变化和预警发送到养殖户手机。系统在天津宝坻鱼种场示范应用表明:能够精准实施检测和控制养殖环境,达到了节能增效的目的。      

自控新型增氧机具在青虾养殖中的应用研究

池塘青虾的正常生长需要一定量的溶氧作保证.结合已有的增氧技术,试制了带自控系统的曝气射流水车式增氧机,在青虾养殖期间对该增氧机进行了试验和监测.为此,着重介绍了增氧机的效用,测量了典型天气里无增氧机工作状态下青虾池塘的溶氧情况,探讨了自控系统在青虾养殖过程中的改进问题.     

叶片数对倒伞曝气机曝气性能影响试验研究

为了研究各不同状态下叶片数对倒伞曝气机曝气性能的影响情况,制作了叶片数分别为6枚和8枚的2个倒伞曝气机叶轮,进行了溶解氧试验来研究倒伞曝气机的曝气性能.通过改变曝气池液位高度及倒伞曝气机浸没深度,研究了不同叶片数下,标准氧总转移系数、标准充氧能力和标准动力效率的变化规律.结果表明:在同一转速下,8叶片倒伞曝气机的标准氧总转移系数和标准充氧能力明显高于6叶片的.倒伞曝气机的叶片增加,叶轮的抛洒强度增加,液体与空气的接触面积增大,氧传质效率得到有效提高.同时,靠近自由液面的液体波动加大,使液体与气泡间的相互作用更加剧烈,增大了湍动传质的能力.但是增加叶片数会使得消耗的功率增加,故相同转速下不同叶片数的倒伞曝气机的标准动力效率差别较小.研究为倒伞曝气机的经济运行提供参考.     

叶片形状对倒伞曝气机性能的影响

为了探究直叶片和倾斜叶片对倒伞曝气机性能的影响,获得不同叶片形状倒伞曝气机驱动下氧化沟的流场特性,以1个符合几何相似、运动相似和动力相似理论的缩比双倒伞曝气机驱动下的氧化沟模型为研究对象,采用VOF自由液面模型与标准k-ε湍流模型相结合的方法,对不同叶片形状的倒伞曝气机驱动下的氧化沟内部流动进行了三维数值模拟.结果表明,2类倒伞曝气机消耗的功率相近,叶片形状的不同影响着倒伞曝气机的充氧能力和推流能力:直叶片倒伞曝气机驱动下,氧化沟过轴截面的气相体积分数较倾斜叶片大0.66%;直叶片倒伞曝气机对表层水域的推动能力较强,而倾斜叶片倒伞曝气机则对底层流体有较强的推动能力,沟底死水区相较于直叶片倒伞曝气机减小0.70%,且倒伞曝气机附近的流体能以较快的速度流向壁面;在双倒伞曝气机驱动下,氧化沟内的流动呈对称分布,下游倒伞曝气机能够明显提升和加速来流速度.     

高水头阶梯溢流坝掺气坎体型优化试验研究

针对阶梯溢流坝前端设置掺气坎,以提高坝面减蚀能力与坝体消能率的研究理论尚不成熟的现状,通过9组不同掺气坎的水工模型试验,采用极差与方差分析方法得出了掺气坎角度与高度对阶梯溢流坝联合消能方式水力特性的显著性影响.试验结果表明:与掺气坎高度相比坎角度对台阶面最大负压影响较大.掺气坎角度为11.3°,坎高度为1.0, 1.3 m时,台阶面最大负压最小,分别为-9.25 kPa, -8.56 kPa;掺气坎角度对影响反弧段时均压强的显著性不如掺气坎高度,而两者对消力池最小时均压强的显著性影响相差不大.当掺气坎角度为11.3°,高度为0.7, 1.0 m时,上游水流对下游的冲刷强度较小,水体掺气充分,反弧段最大时均压强分别为424.44, 431.73 kPa;根据坝体消能效果,掺气坎高度是影响阶梯溢流坝消能率的主要因素.根据各因素综合分析,推荐掺气坎角度为11.3°,高度为1.0 m时为最优坎型,其消能率为53.63%.     

基于建模预测与关系规则的养殖水体溶解氧含量调控方法

为了保证养殖水体溶解氧充足,水产养殖普遍采用全天大功率开启增氧机的生产方式,这造成了很大的能源消耗。针对上述问题,本文提出了一种基于建模预测与关系规则库的溶解氧调控方法,首先构建了一种自适应增强的粒子群优化极限学习机预测模型（AdaBoost-PSO-ELM）,实现溶解氧含量的准确预测;然后进行增氧预实验,采用曲面拟合方法对溶解氧初始含量、曝气流量和增氧机开启时间之间的作用关系进行精确量化,构建关系规则库;最后专家系统基于溶解氧含量预测值,调用已建立的关系规则库,合理控制增氧机的开启功率与时间。与其它常规的预测模型相比,AdaBoost-PSO-ELM模型的MSE、MAE和RMSE均为最优,分别为0.005 5 mg²/L²、0.053 1 mg/L、0.074 5 mg/L,可以实现溶解氧的准确预测。增氧实验结果表明,基于三次多项式的先验方程能够对溶解氧初始含量、曝气流量和增氧机开启时间之间非线性关系进行准确量化,拟合R²均在0.99以上。由此可知,基于量化结果所构建的规则库与预测模型相结合能够合理控制增氧机的开启功率...     

基于建模预测与关系规则的养殖水体溶解氧含量调控方法

为了保证养殖水体溶解氧充足,水产养殖普遍采用全天大功率开启增氧机的生产方式,这造成了很大的能源消耗。针对上述问题,本文提出了一种基于建模预测与关系规则库的溶解氧调控方法,首先构建了一种自适应增强的粒子群优化极限学习机预测模型（AdaBoost-PSO-ELM）,实现溶解氧含量的准确预测;然后进行增氧预实验,采用曲面拟合方法对溶解氧初始含量、曝气流量和增氧机开启时间之间的作用关系进行精确量化,构建关系规则库;最后专家系统基于溶解氧含量预测值,调用已建立的关系规则库,合理控制增氧机的开启功率与时间。与其它常规的预测模型相比,AdaBoost-PSO-ELM模型的MSE、MAE和RMSE均为最优,分别为0.0055mg2/L2、0.0531mg/L、0.0745mg/L,可以实现溶解氧的准确预测。增氧实验结果表明,基于三次多项式的先验方程能够对〖JP2〗溶解氧初始含量、曝气流量和增氧机开启时间之间非线性关系进行准确量化,拟合R2均在0.99以上。由此可知,基于量化结果所构建的规则库与预测模型相结合能够合理控制增氧机的开启功率与时间,节省电能和提高养殖效率。     

微孔曝气式增氧机增氧性能试验

为了研究注水深度对微孔曝气式增氧机增氧性能的影响,采用SC/T 6009—1999《增氧机增氧能力试验方法》规定的试验方法。以直径为10 m的水池作为测试平台,测试分析微孔曝气增氧机的增氧能力和功力效率,从而研究池内注水深度对微孔曝气增氧机增氧能力及动力效率的影响。结果表明,微孔曝气增氧机具有较强的增氧性能,其增氧能力随着试验水池注水深度的增加而增大;动力效率随着注水深度的增加而增加。得出水深是影响微孔曝气增氧机性能的重要因素,因此需研究出更适用于微孔曝气增氧机增氧性能试验的试验方法。      

三种增氧机增氧性能研究

为了更准确地评价池塘养殖中主要的三种不同增氧方式的增氧机的性能,通过标准水池试验和养殖池塘中实地试验,研究了三种增氧机的增氧方式在清水试验中的增氧能力、动力效率和养殖池塘中的溶解氧均匀度与水温均匀度的变化。结果表明,曝气式增氧机增氧能力和动力效率最好,增氧能力比水车的高55.1%,动力效率比水车的高出64.0%。增氧能力和动力效率从高到低依次是曝气式、叶轮式和水车式。水车增氧机对养殖池溶解氧的均匀度提升最快,最高的达到46.43%,曝气增氧设备对养殖池溶解氧的均匀度提升达到29.46%;对养殖池水温均匀度的提升,三种增氧机都不是很明显。该研究为在池塘养殖中合理运用不同增氧方式提供了有益的借鉴。