【摘要】：針對(duì)規(guī)模龐大的淡水養(yǎng)殖漁業(yè),在水面增氧裝備領(lǐng)域,為了解決現(xiàn)有設(shè)備使用效率、自動(dòng)化、智能化程度低下等問(wèn)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(shù),優(yōu)化了設(shè)備使用過(guò)程,降低了人工成本。水面增氧裝備動(dòng)力來(lái)源于明輪,由電機(jī)驅(qū)動(dòng)明輪來(lái)攪動(dòng)水體。通過(guò)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一方面可以驅(qū)動(dòng)設(shè)備按規(guī)定規(guī)則航行,一方面使設(shè)備類(lèi)似于固定式增氧機(jī)懸停于水面增氧作業(yè)。控制系統(tǒng)采用樹(shù)莓派作為中央控制器、單片機(jī)作為下位機(jī),采用GPS模塊進(jìn)行設(shè)備的定位,并通過(guò)墨卡托投影法將GPS經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為本地局部坐標(biāo),再利用圖像腐蝕、膨脹等方法構(gòu)建環(huán)境地圖。然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)顯示在服務(wù)器端。數(shù)據(jù)傳輸使用UDP通信協(xié)議,并采用校驗(yàn)和方式檢驗(yàn)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(shè)計(jì)了二維模糊控制器,控制器采用重心法解模糊,并在MATLAB平臺(tái)上建立了模糊模型同時(shí)進(jìn)行求解,將求解結(jié)果數(shù)據(jù)導(dǎo)入控制器中進(jìn)行使用,通過(guò)航向?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證了航向控制的有效性。同時(shí)采用PID控制航速,并且控制效果在實(shí)驗(yàn)中得到了驗(yàn)證。針對(duì)魚(yú)群集聚特性,為了減少固定式增氧機(jī)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(diǎn)增氧作業(yè),并通過(guò)雙層改進(jìn)蟻群算法優(yōu)化出航行的最短路徑,最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)該模式進(jìn)行了驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：S969.32;TP368.1;TP273.4
【圖文】：

雖然增氧機(jī)的品類(lèi)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(chē)式、射流式、噴水式、曝氣式、涌浪式六個(gè)大類(lèi)，如圖１．４所示。逡逑葉輪式增氧機(jī)工作時(shí)葉輪垂直于水面旋轉(zhuǎn)，攪拌水體，產(chǎn)生提水和推動(dòng)水體逡逑混合的作用，使上下水層對(duì)流，從而起到向低層水增氧的效果。水車(chē)式增氧機(jī)工逡逑作時(shí)，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(yáng)起水花，達(dá)到增氧的目的，同時(shí)槳葉產(chǎn)生水平推力，推動(dòng)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(jī)工作時(shí)利用水泵從射流管?chē)娮鞂⑺咚馘义仙涑觯⒗秘?fù)壓將空氣吸入，水和空氣在混合室里混合，然后由擴(kuò)散管壓出，逡逑溶氧就會(huì)隨著直線(xiàn)方向的水流擴(kuò)散，這種增氧機(jī)在水下沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械，不會(huì)傷逡逑害魚(yú)體。噴水式增氧機(jī)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(dá)到增加溶氧的目的。曝氣式增氧機(jī)是將空氣加壓后通逡逑過(guò)水底安裝的沙濾芯或微孔塑料管時(shí)，排出微小氣泡，在氣泡上升的過(guò)程中形成逡逑水體運(yùn)動(dòng)，一部分氧氣溶入水中從而達(dá)到增氧的目的。涌浪機(jī)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(kuò)散，均衡逡逑上下層水體溶氧和溫度，促進(jìn)水生浮游植物和藻類(lèi)的生長(zhǎng)，增強(qiáng)池塘藻類(lèi)光合作逡逑用。逡逑

六歲

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本文編號(hào)：2733715