一种全自动贝类养殖装置和方法与流程

1.本发明涉及贝类室内养殖设备，具体的说是一种全自动贝类养殖装置和方法。


背景技术：

2.在贝类室内养殖过程中，养殖体系氨氮的升高等水质参数的变化，是造成贝类死亡的主要原因之一。而频繁的人工换水及饵料投喂，需要投入大量的人力物力。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题之一是：提供一种全自动贝类养殖装置，以解决频繁的人工换水及饵料投喂，需要投入大量的人力物力的问题。
4.解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
5.一种全自动贝类养殖装置，其特征在于，包括：供水系统、循环养殖系统、辅助系统和控制系统；
6.参见图3，所述循环养殖系统设有平衡水缸，该平衡水缸的出水口依次通过养殖系统循环泵和灭菌过滤装置连接进水管的进口，所述进水管具有至少一个出口，所述进水管的每一个出口均安装有进水管电磁阀并连通一个贝类养殖桶，每一个贝类养殖桶的底部均经由出水管依次通过一级粗过滤装置、养殖系统恒温机、二级粗过滤装置和回水管连接平衡水缸的回水口；并且，所述平衡水缸内放置有能够在线监测包括但不限于盐度、溶解氧、氨氮含量等水质参数的水质检测装置，所述平衡水缸的底面连接安装有排水管电磁阀的排水管，所述灭菌过滤装置内设置有用于对水体进行紫外光灭菌的紫外灯管和用于对水体进行浮游动植物过滤的小孔径过滤棉，所述贝类养殖桶内活动安装有用于吊养贝类的贝类吊养网，所述一级粗过滤装置内设置有用于对水体进行贝类排泄物等颗粒杂质过滤的大孔径过滤棉，所述二级粗过滤装置内填装有用于对水体进行进一步过滤及净化的活性炭和沸石；
7.其中，所述平衡水缸优选采用玻璃钢材质；所述养殖系统循环泵与灭菌过滤装置之间还可以增设总电磁阀，以便于统一控制对全部贝类养殖桶的注水；所述灭菌过滤装置设置有可开合的仓门，以便于所述紫外灯管和小孔径过滤棉的更换；所述小孔径过滤棉的孔径优选在30um至200um之间，可根据实际需要进行选择，因浮游动植物的大小不一，无法全部过滤掉，只需达到过滤掉大部分的浮游动植物的效果即可；所述进水管优选采用pvc材质；所述贝类养殖桶优选采用玻璃钢材质，其大小可根据实际需要定制。
8.所述供水系统能够通过补水管向所述平衡水缸供给养殖海水，且所述补水管安装有补水管电磁阀；
9.所述辅助系统能够为每一个所述贝类养殖桶提供贝类养殖所需的饵料、照明和氧气；
10.所述控制系统能够实时接收所述水质检测装置的监测结果，并能够分别控制所述补水管电磁阀、养殖系统循环泵、进水管电磁阀、养殖系统恒温机、排水管电磁阀、辅助系统
的工作状态。
11.优选的：所述贝类养殖桶内放置有位于所述贝类吊养网上方并能够浮在水面的生化球，以利用生化球促进硝化细菌在水体中的生长，降低贝类养殖桶内水体的氨氮，使得水质平衡，更利于贝类的生长。
12.优选的：所述贝类养殖桶的底部呈上大下小的圆锥形，以利于贝类粪便或剩余饵料通过该圆锥形底部沉淀及收集。
13.优选的：所述贝类吊养网通过挂钩挂在所述贝类养殖桶的边缘，以便于在需要收取贝类时能够方便直接的将贝类吊养网拎出贝类养殖桶外。
14.作为本发明的优选实施方式：如图2所示，所述供水系统包括用于储存所述养殖海水的储水缸，该储水缸的内部放置有沸石等水质净化填料，该储水缸的出水口连接供水系统循环泵的进口，所述供水系统循环泵的出口分为两路，一路连接所述补水管，另一路通过水循环管连接所述储水缸的回水口，且所述水循环管安装有供水系统恒温机和供水系统电磁阀。
15.从而，在供水系统不需通过换水程序对平衡水缸补充养殖海水的日常状态下，所述补水管电磁阀保持关闭，而供水系统电磁阀则保持打开，使得储水缸内的养殖海水在供水系统循环泵的驱动下，沿水循环管、供水系统恒温机和储水缸的路径循环流动，利用供水系统恒温机保持养殖海水的水温稳定，并利用水质净化填料保持养殖海水的溶氧及洁净度；由此，在供水系统需要通过换水程序对平衡水缸补充养殖海水时，通过关闭供水系统电磁阀，并打开补水管电磁阀，即可立即使供水系统通过补水管向所述平衡水缸供给水质合格的养殖海水。
16.其中，所述储水缸优选采用玻璃钢材质；所述水循环管优选采用pvc塑料材质。
17.作为本发明的优选实施方式：如图4所示，所述辅助系统包括用于储存贝类液体饵料(如浓缩藻液)的贝类饵料储存装置，该贝类饵料储存装置固定于所述贝类养殖桶的上方位置，每一个所述贝类养殖桶的上方均设有一根安装有投喂电磁阀的投喂管道，所述贝类饵料储存装置的出料口通过投喂总管连接各根所述投喂管道。其中，所述贝类饵料储存装置优选可对贝类液体饵料进行温控。所述控制系统可控制各个所述投喂电磁阀，实现对各个贝类养殖桶的饵料定时定量自动投喂。
18.优选的：所述辅助系统还包括均固定于所述贝类养殖桶的上方位置的照明装置和充气泵，所述充气泵的出气口通过充气管连通所述贝类养殖桶，以为贝类养殖桶提供贝类养殖所需的照明和氧气。
19.优选的：所述辅助系统还包括均固定于所述贝类养殖桶的上方位置的监控探头。从而，工作人员可以通过手机等远程终端实时查看监控探头所拍摄到的贝类养殖桶内的贝类养殖状况，以便及时掌握养殖贝类的健康状况，并可据此判断是否需要启动换水程序。
20.其中，所述照明装置优选采用led灯管；所述贝类饵料储存装置、照明装置、充气泵和监控探头可以通过固定在安装支架上，实现固定于所述贝类养殖桶的上方位置，其中，所述安装支架可以是通过不锈钢管固定于天花板的，也可以是采用立于地面上的支架。
21.本发明所要解决的技术问题之二是：提供一种全自动贝类养殖方法。
22.解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
23.一种全自动贝类养殖方法，其特征在于：基于所述全自动贝类养殖装置实施，包
括：
24.由所述控制系统将水质检测装置检测到水质参数与对应预设的合格水质范围、较差水质范围和极差水质范围进行比较；其中，各项水质参数所对应的合格水质范围、较差水质范围和极差水质范围分别根据实际情况进行预设，且该同一项水质参数的该三个水质范围互不重叠。
25.当每一项所述水质参数均处于对应的合格水质范围内时，表明在所述循环养殖系统中循环的养殖海水水质为适于养殖贝类的合格状态，则：所述控制系统自动控制所述补水管电磁阀和排水管电磁阀均关闭，控制所述养殖系统循环泵启动，控制所述进水管电磁阀打开；以使得：平衡水缸内的养殖海水能够在养殖系统循环泵的驱动下，先通过灭菌过滤装置内的紫外灯管和小孔径过滤棉进行紫外光灭菌和浮游动植物过滤，再进入贝类养殖桶中，而贝类养殖桶中经过养殖贝类而受到污染的养殖海水则通过出水管流入一级粗过滤装置中，由一级粗过滤装置内的大孔径过滤棉进行贝类排泄物等颗粒杂质的过滤，再由养殖系统恒温机将水温恒定至适于养殖贝类的温度，继而由二级粗过滤装置内的活性炭和沸石进行进一步过滤及净化，最后回流至平衡水缸内，由水质检测装置进行水质参数监测，再继续在养殖系统循环泵的驱动下继续按前述方向流动，由此，养殖海水在循环养殖系统中不断循环流动并在循环过程中进行过滤、恒温和灭菌，保证了贝类养殖桶内的养殖海水能够长期保持在洁净及各项水质参数稳定的合格状态水质，最大程度的减少了养殖海水水质变化对养殖贝类的影响，同时可以大大降低循环养殖系统的换水频率。
26.当任意一项所述水质参数处于对应的较差水质范围内且任意一项所述水质参数均未处于对应的极差水质范围时，表明在所述循环养殖系统中循环的养殖海水水质为对贝类养殖有不良影响的不合格状态，则：所述控制系统向远程终端(例如手机)发送告警信号，以对工作人员进行提醒，并由工作人员决定是否启动换水程序；
27.所述远程终端能够向所述控制系统发送启动换水程序的控制指令，可以远程操控实现养殖海水的更换；
28.当任意一项所述水质参数处于对应的极差水质范围或者任意一项所述水质参数在预设时间内的变化幅度超过预设值(也即发生剧烈波动)时，表明在所述循环养殖系统中循环的养殖海水水质为完全不适宜贝类养殖的极差状态，则：所述控制系统自动启动所述换水程序；
29.其中，所述换水程序为：首先，控制所述排水管电磁阀打开，以使得平衡水缸内水质处于极差状态的养殖海水通过排水管排走，然后，控制所述补水管电磁阀打开，以使得供水系统向平衡水缸内补充水质合格的养殖海水，最后，待所述供水系统向平衡水缸补充的养殖海水达到预设水量时，控制所述排水管电磁阀和补水管电磁阀恢复关闭，实现对平衡水缸内养殖海水的部分或全部更换，以保障养殖海水的稳定性和养殖贝类的健康。
30.优选的：所述贝类养殖桶内放置有用于监测水体中叶绿素a含量的探测头，所述控制系统能够接收所述探测头输出的叶绿素a含量监测结果；并且，所述控制系统在所述叶绿素a含量监测结果低于预设的叶绿素a含量阈值时，控制所述养殖系统循环泵启动，在所述叶绿素a含量监测结果在所述叶绿素a含量阈值以上时，表明所述辅助系统对贝类养殖桶进行了饵料投喂，则控制所述养殖系统循环泵停止，而贝类养殖桶内的叶绿素a含量会随着贝类摄食饵料而降低，经过一段时间的摄食后，所述控制系统判断叶绿素a含量监测结果重新
降低至低于叶绿素a含量阈值时，控制所述养殖系统循环泵重新启动。
31.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
32.第一，本发明设有供水系统、循环养殖系统、辅助系统和控制系统，能够实现贝类的自动化室内养殖；
33.第二，本发明能够在水质检测装置检测到的每一项水质参数均处于对应的合格水质范围内时，养殖海水在循环养殖系统中不断循环流动并在循环过程中进行过滤、恒温和灭菌，保证了贝类养殖桶内的养殖海水能够长期保持在洁净及各项水质参数稳定的合格状态水质，最大程度的减少了养殖海水水质变化对养殖贝类的影响，同时可以大大降低循环养殖系统的换水频率；
34.并且，本发明能够在水质检测装置检测到的任意一项水质参数处于对应的较差水质范围内且任意一项水质参数均未处于对应的极差水质范围时，向远程终端发送告警信号，以对工作人员进行提醒，并由工作人员决定是否启动换水程序；
35.而且，本发明能够在水质检测装置检测到的任意一项水质参数处于对应的极差水质范围或者任意一项水质参数在预设时间内的变化幅度超过预设值也即发生剧烈波动时，自动启动换水程序，实现对平衡水缸内养殖海水的部分或全部更换，以保障养殖海水的稳定性和养殖贝类的健康。
36.第三，本发明在贝类养殖桶内放置生化球，以利用生化球促进硝化细菌在水体中的生长，降低贝类养殖桶内水体的氨氮，使得水质平衡，更利于贝类的生长。
附图说明
37.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
38.图1为本发明的全自动贝类养殖装置的结构示意图；
39.图2为本发明中供水系统的结构示意图；
40.图3为本发明中循环养殖系统的结构示意图；
41.图4为本发明中辅助系统的结构示意图。
具体实施方式
42.下面结合实施例及其附图对本发明进行详细说明，以帮助本领域的技术人员更好的理解本发明的发明构思，但本发明权利要求的保护范围不限于下述实施例，对本领域的技术人员来说，在不脱离本发明之发明构思的前提下，没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
43.实施例一
44.如图1至图4所示，本发明公开的是一种全自动贝类养殖装置，包括：供水系统1、循环养殖系统2、辅助系统3和控制系统；
45.参见图3，所述循环养殖系统2设有平衡水缸2-1，该平衡水缸2-1的出水口依次通过养殖系统循环泵2-3和灭菌过滤装置2-4连接进水管2-5的进口，所述进水管2-5具有至少一个出口，所述进水管2-5的每一个出口均安装有进水管电磁阀2-6并连通一个贝类养殖桶2-7，每一个贝类养殖桶2-7的底部均经由出水管2-12依次通过一级粗过滤装置2-8、养殖系统恒温机2-9、二级粗过滤装置2-10和回水管2-11连接平衡水缸2-1的回水口；并且，所述平
衡水缸2-1内放置有能够在线监测包括但不限于盐度、溶解氧、氨氮含量等水质参数的水质检测装置2-2，所述平衡水缸2-1的底面连接安装有排水管电磁阀2-13的排水管2-14，所述灭菌过滤装置2-4内设置有用于对水体进行紫外光灭菌的紫外灯管和用于对水体进行浮游动植物过滤的小孔径过滤棉，所述贝类养殖桶2-7内活动安装有用于吊养贝类的贝类吊养网2-16，所述一级粗过滤装置2-8内设置有用于对水体进行贝类排泄物等颗粒杂质过滤的大孔径过滤棉，所述二级粗过滤装置2-10内填装有用于对水体进行进一步过滤及净化的活性炭和沸石；
46.其中，所述平衡水缸2-1优选采用玻璃钢材质；所述养殖系统循环泵2-3与灭菌过滤装置2-4之间还可以增设总电磁阀2-15，以便于统一控制对全部贝类养殖桶2-7的注水；所述灭菌过滤装置2-4设置有可开合的仓门，以便于所述紫外灯管和小孔径过滤棉的更换；所述小孔径过滤棉的孔径优选在30um至200um之间，可根据实际需要进行选择，因浮游动植物的大小不一，无法全部过滤掉，只需达到过滤掉大部分的浮游动植物的效果即可；所述进水管2-5优选采用pvc材质；所述贝类养殖桶2-7优选采用玻璃钢材质，其大小可根据实际需要定制。
47.所述供水系统1能够通过补水管1-4向所述平衡水缸2-1供给养殖海水，且所述补水管1-4安装有补水管电磁阀1-6；
48.所述辅助系统3能够为每一个所述贝类养殖桶2-7提供贝类养殖所需的饵料、照明和氧气；
49.所述控制系统能够实时接收所述水质检测装置2-2的监测结果，并能够分别控制所述补水管电磁阀1-6、养殖系统循环泵2-3、进水管电磁阀2-6、养殖系统恒温机2-9、排水管电磁阀2-13、辅助系统3的工作状态。
50.以上为本实施例一的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：
51.优选的：所述贝类养殖桶2-7内放置有位于所述贝类吊养网2-16上方并能够浮在水面的生化球2-17，以利用生化球2-17促进硝化细菌在水体中的生长，降低贝类养殖桶2-7内水体的氨氮，使得水质平衡，更利于贝类的生长。
52.优选的：所述贝类养殖桶2-7的底部呈上大下小的圆锥形，以利于贝类粪便或剩余饵料通过该圆锥形底部沉淀及收集。
53.优选的：所述贝类吊养网2-16通过挂钩挂在所述贝类养殖桶2-7的边缘，以便于在需要收取贝类时能够方便直接的将贝类吊养网2-16拎出贝类养殖桶2-7外。
54.实施例二
55.本发明还公开了一种全自动贝类养殖方法，基于实施例一所述全自动贝类养殖装置实施，包括：
56.由所述控制系统将水质检测装置2-2检测到水质参数与对应预设的合格水质范围、较差水质范围和极差水质范围进行比较；其中，各项水质参数所对应的合格水质范围、较差水质范围和极差水质范围分别根据实际情况进行预设，且该同一项水质参数的该三个水质范围互不重叠。
57.当每一项所述水质参数均处于对应的合格水质范围内时，表明在所述循环养殖系统2中循环的养殖海水水质为适于养殖贝类的合格状态，则：所述控制系统自动控制所述补
水管电磁阀1-6和排水管电磁阀2-13均关闭，控制所述养殖系统循环泵2-3启动，控制所述进水管电磁阀2-6打开；以使得：平衡水缸2-1内的养殖海水能够在养殖系统循环泵2-3的驱动下，先通过灭菌过滤装置2-4内的紫外灯管和小孔径过滤棉进行紫外光灭菌和浮游动植物过滤，再进入贝类养殖桶2-7中，而贝类养殖桶2-7中经过养殖贝类而受到污染的养殖海水则通过出水管2-12流入一级粗过滤装置2-8中，由一级粗过滤装置2-8内的大孔径过滤棉进行贝类排泄物等颗粒杂质的过滤，再由养殖系统恒温机2-9将水温恒定至适于养殖贝类的温度，继而由二级粗过滤装置2-10内的活性炭和沸石进行进一步过滤及净化，最后回流至平衡水缸2-1内，由水质检测装置2-2进行水质参数监测，再继续在养殖系统循环泵2-3的驱动下继续按前述方向流动，由此，养殖海水在循环养殖系统2中不断循环流动并在循环过程中进行过滤、恒温和灭菌，保证了贝类养殖桶2-7内的养殖海水能够长期保持在洁净及各项水质参数稳定的合格状态水质，最大程度的减少了养殖海水水质变化对养殖贝类的影响，同时可以大大降低循环养殖系统2的换水频率。
58.当任意一项所述水质参数处于对应的较差水质范围内且任意一项所述水质参数均未处于对应的极差水质范围时，表明在所述循环养殖系统2中循环的养殖海水水质为对贝类养殖有不良影响的不合格状态，则：所述控制系统向远程终端(例如手机)发送告警信号，以对工作人员进行提醒，并由工作人员决定是否启动换水程序；
59.所述远程终端能够向所述控制系统发送启动换水程序的控制指令，可以远程操控实现养殖海水的更换；
60.当任意一项所述水质参数处于对应的极差水质范围或者任意一项所述水质参数在预设时间内的变化幅度超过预设值(也即发生剧烈波动)时，表明在所述循环养殖系统2中循环的养殖海水水质为完全不适宜贝类养殖的极差状态，则：所述控制系统自动启动所述换水程序；
61.其中，所述换水程序为：首先，控制所述排水管电磁阀2-13打开，以使得平衡水缸2-1内水质处于极差状态的养殖海水通过排水管2-14排走，然后，控制所述补水管电磁阀1-6打开，以使得供水系统1向平衡水缸2-1内补充水质合格的养殖海水，最后，待所述供水系统1向平衡水缸2-1补充的养殖海水达到预设水量时，控制所述排水管电磁阀2-13和补水管电磁阀1-6恢复关闭，实现对平衡水缸2-1内养殖海水的部分或全部更换，以保障养殖海水的稳定性和养殖贝类的健康。
62.以上为本实施例二的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：
63.优选的：所述贝类养殖桶2-7内放置有用于监测水体中叶绿素a含量的探测头，所述控制系统能够接收所述探测头输出的叶绿素a含量监测结果；并且，所述控制系统在所述叶绿素a含量监测结果低于预设的叶绿素a含量阈值时，控制所述养殖系统循环泵2-3启动，在所述叶绿素a含量监测结果在所述叶绿素a含量阈值以上时，表明所述辅助系统3对贝类养殖桶2-7进行了饵料投喂，则控制所述养殖系统循环泵2-3停止，而贝类养殖桶2-7内的叶绿素a含量会随着贝类摄食饵料而降低，经过一段时间的摄食后，所述控制系统判断叶绿素a含量监测结果重新降低至低于叶绿素a含量阈值时，控制所述养殖系统循环泵2-3重新启动。
64.实施例三
65.在上述实施例一或实施例二的基础上，本实施例三还采用了以下优选的实施方式：
66.如图2所示，所述供水系统1包括用于储存所述养殖海水的储水缸1-1，该储水缸1-1的内部放置有沸石等水质净化填料1-7，该储水缸1-1的出水口连接供水系统循环泵1-3的进口，所述供水系统循环泵1-3的出口分为两路，一路连接所述补水管1-4，另一路通过水循环管1-5连接所述储水缸1-1的回水口，且所述水循环管1-5安装有供水系统恒温机1-2和供水系统电磁阀1-8。
67.从而，在供水系统1不需通过换水程序对平衡水缸2-1补充养殖海水的日常状态下，所述补水管电磁阀1-6保持关闭，而供水系统电磁阀1-8则保持打开，使得储水缸1-1内的养殖海水在供水系统循环泵1-3的驱动下，沿水循环管1-5、供水系统恒温机1-2和储水缸1-1的路径循环流动，利用供水系统恒温机1-2保持养殖海水的水温稳定，并利用水质净化填料1-7保持养殖海水的溶氧及洁净度；由此，在供水系统1需要通过换水程序对平衡水缸2-1补充养殖海水时，通过关闭供水系统电磁阀1-8，并打开补水管电磁阀1-6，即可立即使供水系统1通过补水管1-4向所述平衡水缸2-1供给水质合格的养殖海水。
68.其中，所述储水缸1-1优选采用玻璃钢材质；所述水循环管1-5优选采用pvc塑料材质。
69.实施例四
70.在上述实施例一至实施例三中任意一个实施例的基础上，本实施例四还采用了以下优选的实施方式：
71.如图4所示，所述辅助系统3包括用于储存贝类液体饵料(如浓缩藻液)的贝类饵料储存装置3-3，该贝类饵料储存装置3-3固定于所述贝类养殖桶2-7的上方位置，每一个所述贝类养殖桶2-7的上方均设有一根安装有投喂电磁阀3-8的投喂管道3-4，所述贝类饵料储存装置3-3的出料口通过投喂总管连接各根所述投喂管道3-4。其中，所述贝类饵料储存装置3-3优选可对贝类液体饵料进行温控。所述控制系统可控制各个所述投喂电磁阀3-8，实现对各个贝类养殖桶2-7的饵料定时定量自动投喂。
72.以上为本实施例四的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：
73.优选的：所述辅助系统3还包括均固定于所述贝类养殖桶2-7的上方位置的照明装置3-5和充气泵3-7，所述充气泵3-7的出气口通过充气管3-9连通所述贝类养殖桶2-7，以为贝类养殖桶2-7提供贝类养殖所需的照明和氧气。
74.优选的：所述辅助系统3还包括均固定于所述贝类养殖桶2-7的上方位置的监控探头3-6。从而，工作人员可以通过手机等远程终端实时查看监控探头3-6所拍摄到的贝类养殖桶2-7内的贝类养殖状况，以便及时掌握养殖贝类的健康状况，并可据此判断是否需要启动换水程序。
75.其中，所述照明装置3-5优选采用led灯管；所述贝类饵料储存装置3-3、照明装置3-5、充气泵3-7和监控探头3-6可以通过固定在安装支架3-1上，实现固定于所述贝类养殖桶2-7的上方位置，其中，所述安装支架3-1可以是通过不锈钢管3-2固定于天花板的，也可以是采用立于地面上的支架。
76.本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识
和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。