【摘要】：針對規(guī)模龐大的淡水養(yǎng)殖漁業(yè),在水面增氧裝備領域,為了解決現(xiàn)有設備使用效率、自動化、智能化程度低下等問題,研制了一種面向漁業(yè)養(yǎng)殖增氧的水面智能裝備。裝備采用現(xiàn)代化、信息化、智能化技術,優(yōu)化了設備使用過程,降低了人工成本。水面增氧裝備動力來源于明輪,由電機驅(qū)動明輪來攪動水體。通過控制電機轉(zhuǎn)動一方面可以驅(qū)動設備按規(guī)定規(guī)則航行,一方面使設備類似于固定式增氧機懸停于水面增氧作業(yè)�？刂葡到y(tǒng)采用樹莓派作為中央控制器、單片機作為下位機,采用GPS模塊進行設備的定位,并通過墨卡托投影法將GPS經(jīng)緯度坐標轉(zhuǎn)換為本地局部坐標,再利用圖像腐蝕、膨脹等方法構建環(huán)境地圖。然后通過網(wǎng)絡與服務器端進行數(shù)據(jù)傳輸,將設備運行狀態(tài)顯示在服務器端。數(shù)據(jù)傳輸使用UDP通信協(xié)議,并采用校驗和方式檢驗數(shù)據(jù)在傳輸前后的完整性。控制算法采用模糊控制原理,利用航向誤差和誤差變化率設計了二維模糊控制器,控制器采用重心法解模糊,并在MATLAB平臺上建立了模糊模型同時進行求解,將求解結果數(shù)據(jù)導入控制器中進行使用,通過航向?qū)嶒烌炞C了航向控制的有效性。同時采用PID控制航速,并且控制效果在實驗中得到了驗證。針對魚群集聚特性,為了減少固定式增氧機數(shù)量,水面增氧裝備采用循環(huán)增氧作業(yè)的形式依次前往集聚點增氧作業(yè),并通過雙層改進蟻群算法優(yōu)化出航行的最短路徑,最后通過實驗對該模式進行了驗證。
【學位授予單位】：安徽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S969.32;TP368.1;TP273.4
【圖文】：

雖然增氧機的品類各異，但是增氧的形式卻千篇一律。目前主要的形式有葉逡逑輪式、水車式、射流式、噴水式、曝氣式、涌浪式六個大類，如圖１．４所示。逡逑葉輪式增氧機工作時葉輪垂直于水面旋轉(zhuǎn)，攪拌水體，產(chǎn)生提水和推動水體逡逑混合的作用，使上下水層對流，從而起到向低層水增氧的效果。水車式增氧機工逡逑作時，明輪槳葉高速擊拍水面，一方面把空氣攪入水中，另一方面還能將水打碎逡逑并揚起水花，達到增氧的目的，同時槳葉產(chǎn)生水平推力，推動水體形成環(huán)流加速逡逑上下水層交換，增加溶氧。射流式增氧機工作時利用水泵從射流管噴嘴將水高速逡逑射出，并利用負壓將空氣吸入，水和空氣在混合室里混合，然后由擴散管壓出，逡逑溶氧就會隨著直線方向的水流擴散，這種增氧機在水下沒有轉(zhuǎn)動的機械，不會傷逡逑害魚體。噴水式增氧機利用水泵把水送入裝在水面的噴頭中，使水噴出并呈降雨逡逑狀落下，使水與空氣接觸達到增加溶氧的目的。曝氣式增氧機是將空氣加壓后通逡逑過水底安裝的沙濾芯或微孔塑料管時，排出微小氣泡，在氣泡上升的過程中形成逡逑水體運動，一部分氧氣溶入水中從而達到增氧的目的。涌浪機的主要功能是攪水逡逑改底，在水面形成波浪，利用葉輪葉片推水和提水并共振造浪向四周擴散，均衡逡逑上下層水體溶氧和溫度，促進水生浮游植物和藻類的生長，增強池塘藻類光合作逡逑用。逡逑

六歲

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本文編號：2733715