一种用于池塘养殖的投喂控制系统及其工作方法

本发明涉及池塘养殖智能投喂，具体涉及到一种用于池塘养殖的投喂控制系统及其工作方法。背景技术：1、池塘养殖是一种常见的水产养殖方式，通常用于养殖鱼类、虾类、蟹类等水生动物。池塘养殖在我国具有分布广、产量高、养殖品种多等特点，是我国重要水产养殖模式之一。2、在池塘养殖中，投喂是一个关键的环节，池塘养殖投喂精准控制可以降低投喂量过多带来的养殖环境污染、饲料浪费等问题，严重的情况下会导致养殖对象的大面积死亡，造成巨大的经济损失。同时，池塘养殖投喂精准控制也可以降低投喂量不足带来的养殖对象生长放缓甚至停滞，降低养殖经济效益。可知，精准控制投喂可以有效提高养殖效益、减少成本，同时避免对水质和养殖动物造成不良影响。3、精准控制投喂一般会使用自动投喂设备可以帮助实现定时、定量的投喂，减少人工投喂的误差，这种设备可以根据预设的参数进行投喂，提高投喂的精准度。同时，也需要定期观察和监测养殖动物的摄食状态、饱食度，记录每次投喂的数据，包括投喂量、投喂时间等，综合调整投喂量。4、然而池塘养殖普遍存在水体较浅、水体较浑浊、光照条件不断变化等特点，这给池塘养殖鱼类摄食状态、饱食度的观测带来了困难。传统采用人工观测、水面视觉观测或水下视觉观测等手段，其中：5、人工观测依靠观测人的经验，可以直观、及时判断来评估鱼类的摄食状况，但人员费用成本较高，并且不同人观测之间的观测误差较大；6、水面视觉观测简单易行，可以观测倒鱼类在水面上的活动情况，但是由于池塘养殖水体较浑浊、光照条件不断变化等问题，限制了基于光学的水上相机和水下相机观测进行投喂控制的精度，且仅能观察到水面上的一小部分，对于整个水体的摄食情况了解有限；7、水下视觉观测能够更全面地观察鱼类的摄食情况，包括水体底部的活动，但是需要投入一定的设备成本，且设备在水中的可视距离依然会受到水体浑浊度的限制。8、目前，水声信号可以长距离进行水下探测，并且具有一定的穿透浑浊水体的能力，也是池塘养殖场景鱼类活动状态观测的一种有效手段。9、针对上述问题，基于水声信号的探测原理，本发明提供一种用于池塘养殖的投喂控制系统及其工作方法。技术实现思路1、针对现有技术所存在的不足，本发明目的在于提出一种用于池塘养殖的投喂控制系统及其工作方法，具体方案如下：2、一种用于池塘养殖的投喂控制系统，包括：3、支架，下端固定插设于池塘底部，上端外露于池塘上方；4、底板，设置于靠近支架下端的位置；5、深度传检测装置，安装于底板的表面，用于获取池塘的深度信息；6、浮动式电子舱，滑动安装在支架上且漂浮于池塘的水面上，信号连接有投食机；7、换能器，安装于浮动式电子舱的下方，用于进行电信号与水声信号的转换；8、太阳能发电板，安装于支架的上端，对浮动式电子舱、深度传检测装置供电；9、其中，浮动式电子舱对换能器发射需转换成水声信号的电信号以及处理从换能器接收到的电信号，获取池塘中鱼类的摄食状态以控制投食机的工作状态。10、由此，支架上装配有底板、深度传检测装置、浮动式电子舱、换能器、太阳能发电板，当支架的下端固定于池塘底部中时，太阳能发电板外露于池塘水面之上，用于发电，浮动式电子舱漂浮于水面上，深度传检测装置、换能器处于水中。当投食机开启时，浮动式电子舱接收到投食机的开启状态信息，进而启动整个投喂控制系统，深度传检测装置检测池塘深度，浮动式电子舱与换能器配合发射水声信号，由于换能器就处于浮动式电子舱的下部，水声信号作为声波会被水中的鱼类反射，反射的回波转换会电信号传递给浮动式电子舱，浮动式电子舱根据接收的电信号计算出鱼类分布状态信息，根据鱼类摄食时的分布情况判断出是否在摄食，然后根据摄食状态控制投食机是否要开启还是关停。11、进一步的，支架包括锚定装置以及导滑立杆；12、锚定装置与导滑立杆的下端固定连接；13、导滑立杆的外壁上滑动套设有所述底板、浮动式电子舱，导滑立杆的上端安装有所述太阳能发电板。14、由此，导滑立杆的设置可以便于底板、浮动式电子舱的安装、调节，锚定装置的设置可以使得支架稳固插设于池塘底部。15、进一步的，浮动式电子舱包括浮体以及电子舱本体；16、浮体，用于产生正浮力，安装于电子舱本体的下方；17、电子舱本体上连接有滑轨，滑轨套设于导滑立杆上。18、由此，浮体产生正浮力，支撑电子舱本体和换能器，浮在水面，保障池塘水位变化时电子舱本体和换能器依旧可以处在水面。19、进一步的，电子舱本体包括水声发射机、水声接收机、信息处理和控制单元、传输模块；20、传输模块，接收投食机的状态信息以及给投食机反馈控制信息；21、水声发射机，用于发射电信号并对电信号进行放大、滤波，且驱动换能器将电信号转换成水声信号从而发射到水中；22、水声接收机，用于接收换能器从被反射后的水声信号转换的电信号，并对电信号进行放大、滤波、模数转换；23、信息处理和控制单元，对水声接收机处理后的电信号进行处理并判断得出鱼类分布状态信息，以及做出是否关停投食机或者调整投食量的控制命令。24、进一步的，水声发射机的发射电信号的范围为500k-2000khz。25、进一步的，电子舱本体还包括电池，电池存储太阳能发电板产生的电能，并供给水声发射机、水声接收机、信息处理和控制单元、传输模块。26、进一步的，深度传检测装置采用压力传感器。27、一种所述的用于池塘养殖的投喂控制系统的工作方法，所述工作方法为：28、首先，投喂控制系统进行整机系统初始化；29、第二，传输模块接收投食机已经开始工作的状态信息后，开始水声探测；30、第三，水声发射机、换能器配合发射水声信号，同时深度传检测装置测量水深深度h，换能器、水声接收机配合接收回波信号；31、第三，信息处理和控制单元基于水深深度h计算水深在时水体的回波强度q1，以及水深在时水体的回波强度q2；32、第四，判断回波强度q1、回波强度q2的变化，当至少两次测量的回波强度q1持续减小、回波强度q2持续增大，并且回波强度q1减小幅度大于门限thr1,回波强度q2增大幅度大于门限thr2，判断养殖的鱼类摄食量已够；33、第五，当养殖的鱼类摄食量已够时，信息处理和控制单元通过传输模块控制投食机关停。34、进一步的，其中，回波强度q1＝k1*thr1,回波强度q2＝k2*thr2。35、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：36、(1)本发明的投喂控制系统，用于养殖鱼类的池塘时，具有水体探测盲区小、范围大的功能，只需要通过支架将整个系统固定插设在池塘的一侧，系统在工作的过程中，换能器便能对鱼类所在的水体进行声波探测，通过对回波信号计算得到回波强度，便可得知水体中鱼类的分布状态，进而判断出鱼类是否在摄食，以及是否要开启或关停投食机。37、(2)本发明采用太阳能+电池供电的方式，减少对传统能源的依赖，降低对环境的影响，基于支架、浮体等纯机械结构的前提下，无需设置额外的辅助装置，使整个系统更加便于安装，便携性更强。38、其次，本发明具有一定的独立性，不受电网的限制，使得投喂控制系统可以在较为偏远或没有电源的养殖区域部署，增加了灵活性。