一种基于智能化监控的水产养殖系统的制作方法

本发明涉及水产养殖管理，具体为一种基于智能化监控的水产养殖系统。背景技术：1、随着全球人口的增长和消费水平的提高，对水产品的需求不断增加，水产养殖业成为重要的食品来源之一。然而，传统水产养殖面临着多重挑战，包括水质管理困难、环境污染严重、资源消耗大等问题。为了实现可持续发展，近年来，绿色养殖、智能化管理和循环经济模式成为研究和实践的热点。2、对于从事虾类水产养殖的养殖户来说，传统的池塘药剂调水法等不适用于工厂化循环水养殖，而主要采用高密度精养方式进行养殖。在高密度工厂化养殖环境下，饲料投喂用量控制非常重要，过多的饲料残饵在水中分解造成水质污染，对养殖虾造成病害。现有技术中，通过智能检测系统对养殖水域内的水质检测并调整水质，但由于水质检测相对于养殖虾受水质变化的威胁反馈具有滞后性，往往难以做到养殖虾受到影响前的有效预测，尤其是如南美白对虾附加值较高的虾类养殖产品，对经营者造成较大的经济损失。因此，设计安全监测实时性强和目标检测精准度高的一种基于智能化监控的水产养殖系统是很有必要的。技术实现思路1、本发明的目的在于提供一种基于智能化监控的水产养殖系统，以解决上述背景技术中提出的问题。2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于智能化监控的水产养殖系统，包括数据采集模块、设备监测模块、数据处理模块和输出模块，所述数据采集模块用于采集水产养殖系统的相关数据信息；所述设备监测模块用于在养殖区域附近设置相应的监测设备；所述数据处理模块用于对水产养殖内养殖虾的行为反馈进行监测和分析；所述输出模块用于输出所述数据处理模块的处理结果，所述数据采集模块、所述设备监测模块、所述数据处理模块和所述输出模块相互通讯连接。3、根据上述技术方案，所述数据采集模块包括视频数据采集模块和养殖区域信息采集模块，所述视频数据采集模块用于实时拍摄养殖池的画面并传输至计算机；所述养殖区域信息采集模块用于实时读取养殖区域设置的相关数值。4、根据上述技术方案，所述设备监测模块包括摄像单元和光照检测单元，所述摄像单元用于拍摄目标养殖水域的画面信息；所述光照检测单元用于获取当前区域受到的光照强度。5、根据上述技术方案，所述数据处理模块包括水体检测模块、行为反馈分析模块和水质分析模块，所述水体波纹检测模块用于对水域画面中养殖虾游动对水面产生的波纹宽度进行监测；所述行为反馈分析模块用于获取养殖虾群的平均反馈值；所述水质分析模块用于对拍摄画面中养殖水域水质质量受排污的影响程度进行分析。6、根据上述技术方案，所述水体检测模块进一步包括波纹宽度检测子模块和正向反馈值检测子模块，所述波纹宽度检测子模块用于检测水面产生波纹的宽度值；所述正向反馈值检测子模块用于获取养殖虾受水质影响产生的正向反馈值。7、根据上述技术方案，所述水产养殖系统的运行方法主要包括以下步骤：8、步骤s1：在目标水产养殖区域附近的摄像头内接入水产养殖系统，将拍摄到的养殖区域图像通过无线通信技术远程传输至另一侧的处理终端内；9、步骤s2：移动终端接收到处理信号后，对养殖区域的养殖目标进行监测，分析养殖目标受到平均反馈值；10、步骤s3：当系统获取养殖虾产生的平均反馈值超过额定值后，处理终端通过养殖区域设置集污装置内的的力传感器单元实时检测受力情况，并依据并养殖水面在拍摄画面中显示的阴影度对比度信息，对养殖区域的水质进行分析；11、步骤s4：当检测到监测区域内水质的影响参数系数高于安全系数后，通过设置于区域两侧的报警器持续发出报警信号，其中，所述处理终端与所述报警器相互通讯连接。12、根据上述技术方案，所述步骤s2进一步包括：13、步骤s21：通过设置于养殖区域附近的光照检测单元获取当前光照强度，当光强超过额定值后，系统通过高清摄像头拍摄的区域画面中分割n个正方形区域、随机提取并放大其中n1个正方形区域，其中摄像单元圈定的每个正方形区域面积都为s；14、步骤s22：通过波纹检测技术，提取画面区域水面波纹宽度小于a的波纹数量为x，画面区域中水面波纹宽度介于[a，b]之间的波纹数量为y，画面区域中水面波纹宽度大于b的波纹数量为z，其中a为当前养殖区域内水无状态波纹的最大波纹宽度，b为养殖虾在不冲破水面的情况下游动产生的最大波纹宽度，a和b的单位都为厘米；15、步骤s23：获取养殖区域内养殖虾群游动产生的正向反馈值g，并计算养殖虾的平均反馈值其中k为养殖区域内随机检测的养殖虾数量，当平均反馈值低于养殖区域的静态反馈额定值后，启动水质分析模块。16、根据上述技术方案，所述步骤s23中，监测养殖区域内养殖虾正向反馈值的计算方法具体为：17、分别获取所述步骤s21中n1个正方形区域内宽度小于a的水面波纹数量为x1、x2……xn；水面波纹宽度介于[a，b]之间的水面波纹数量为y1、y2……yn；宽度大于b的水面波纹数量为z1、z2……zn，则养殖区域内养殖虾群游动产生的正向反馈值其中α1为宽度小于a的水面波纹对游动反馈值的影响系数，α2为宽度介于[a，b]的水面波纹对游动反馈值的影响系数，α3为宽度大于b的水面波纹对游动反馈值的影响系数。18、根据上述技术方案，所述步骤s23中，养殖区域内随机检测的养殖虾数量获取方法具体为：19、步骤s231：数据处理模块提取储存在数据采集模块内的养殖区域数据信息，其中摄像头架设位置相对于水面的高度为h2米，则摄像头拍摄水面的实际面积其中l为当前监控摄像头设置的焦距长度，l的单位为米，λ为误差系数，λ＞1；20、步骤s232：养殖区域内随机检测的养殖虾数量其中c为养殖区域内养殖虾的总数。21、通过本技术方案，对养殖区域进行随机检测，在保证了养殖安全检测精准性的前提下，简化养殖过程管理，降低劳动强度，利用智能化管理系统实现养殖过程的自动化监控和管理，减少人力需求。22、根据上述技术方案，所述步骤s3进一步包括以下步骤：23、步骤s31：在养殖区域底部设置一个用于收集饲料残饵的平面装置，并通过装置上的力传感器单元实时检测受力情况，并依据受力情况在智能终端内拟合受力曲线，在所述步骤s23中当平均反馈值低于养殖区域的静态反馈额定值后，标定当前受力为第一受力值f1，在检测时间段内，标定受力曲线的极小值为第二受力值f2；24、步骤s32：系统在水产养殖系统中区域画面中通过图像识别水域图像，获取水域图像形成的平均阴影系数为η；25、步骤s33：当前监测区域内水质受影响值其中μ为摄像画面中养殖水域的阴影系数与距离的关联指数，μ＞1，a为系统通过数据库获取在同光照强度下的未经养殖区域水表面参考阴影系数，ω1、ω2为单位转化系数，ρ为反馈值匹配倍率系数。26、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过水体波纹检测模块，对养殖区域内采样区域产生的水面波纹进行监测，并分析虾类的正向反馈值，对养殖水体中水质的检测同时做到高效性、低设备消耗和实时性；同时通过水质分析模块，对收集装置获取的受力曲线中受力变化和水面的阴影系数进行分析，并加入对水面产生波纹的行为反馈监测，有效识别当前养殖区域饲料发放量对养殖虾生存的影响情况，加强了养殖区的安全管理，大大降低了饲料过度发放导致养殖虾群生长环境受到危害的可能；同时提高水质管理的效率和准确性，实现水质参数的实时监测和自动调整，保障最优养殖环境。