一种增氧机档位调节系统、方法及增氧机与流程

本发明涉及增氧设备，具体而言，涉及一种增氧机档位调节系统、方法及增氧机。

背景技术：

1、增氧机是一种常被应用于渔业养殖业的机器，它的主要作用是增加水中的氧气含量，以确保水中的鱼类不会缺氧，同时也能抑制水中厌氧菌的生长，防止池水变质威胁鱼类生存环境。

2、在现有技术中，水产养殖使用的鱼塘增氧机普遍只有一个档位，或者说，转速固定，这样无论在缺氧，还是不缺氧的情况下，其运行状况基本是一致的，可能导致缺氧时的增氧能力不足，造成鱼苗、虾苗等的死亡，而不缺氧时的增氧能力过剩，造成了不必要的用电浪费，也增加了养殖成本。

技术实现思路

1、本发明解决的问题是如何实现合理调节增氧机的增氧能力。

2、为解决上述问题，本发明提供一种增氧机档位调节系统、方法及增氧机。

3、第一方面，本发明提供一种增氧机档位调节系统，应用于增氧机，所述增氧机包括氧气浓度传感器，所述氧气浓度传感器用于检测水氧浓度，所述增氧机设有第一档位、第二档位和第三档位，其中，所述第一档位的转速大于所述第二档位的转速，所述第二档位的转速大于所述第三档位的转速，所述增氧机档位调节系统包括电源电路、控制单元和体积采集装置，所述电源电路和所述控制单元电连接，所述体积采集装置与所述控制单元通讯连接；所述电源电路用于为所述控制单元供电，所述体积采集装置用于采集鱼塘内部整体红外图像信息，并将所述红外图像信息发送给所述控制单元；

4、所述控制单元用于：

5、接收所述红外图像信息并根据所述红外图像信息计算鱼塘内的鱼体积；

6、当所述增氧机以所述第一档位运行，且所述鱼体积小于第一预设体积阈值、所述水氧浓度大于第一预设浓度阈值时，若所述电源电路断开且在预设时长内接通，则控制所述增氧机切换到所述第三档位运行；

7、当所述增氧机以所述第三档位运行，且所述鱼体积大于所述第一预设体积阈值小于第二预设体积阈值、所述水氧浓度大于所述第一预设阈值小于第二预设阈值时，若所述电源电路断开且在所述预设时长内接通，则控制所述增氧机切换到所述第二档位运行；

8、当所述增氧机以所述第二档位运行时，且所述鱼体积大于所述第二预设体积阈值所述水氧浓度小于所述第二预设阈值时，若所述电源电路断开且在所述预设时长内接通，则控制所述增氧机切换回所述第一档位运行，其中，所述第一预设体积阈值小于所述第二预设体积阈值，所述第一预设浓度阈值大于所述第二预设浓度阈值。

9、可选地，所述氧气浓度传感器包括衬底、第一电极、介质层和导电探针，所述第一电极设置在所述衬底上，所述介质层设置在所述第一电极远离所述衬底的一侧；所述第一电极和所述导电探针用于为所述介质层施加驱动电压，以驱动所述介质层产生氧空位导电细丝；

10、其中，所述氧气浓度传感器设有多个检测区域，多个所述检测区域中的每个检测区域均包含所述介质层；所述导电探针和所述第一电极用于为多个所述检测区域中的至少一个检测区域所包含的介质层施加所述驱动电压，以驱动所述介质层的部分产生氧空位导电细丝；

11、所述氧气浓度传感器还包括检测电路，当所述导电探针有电流通过时，向所述介质层施加所述驱动电压或向所述介质层施加小于所述驱动电压的检测电压，所述检测电路用于检测流经所述导电探针的电流，并根据所述电流确定待测氧气浓度。

12、可选地，所述电源电路包括母线电压检测电路，所述母线电压检测电路用于检测母线电压值，并将所述母线电压值发送至所述控制单元进行运算；

13、所述母线电压检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻依次连接，所述第一电阻的第一端与火线相连，所述第四电阻的第二端接地。

14、可选地，所述电源电路包括交流电压检测电路，所述交流电压检测电路用于检测交流电压值，并将所述交流电压值发送至所述控制单元进行运算；

15、所述交流电压检测电路包括第一二极管、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第一电容，所述第一二极管、所述第五电阻、所述第六电阻、所述第七电阻和所述第八电阻依次连接，所述第一电容的一端与所述控制单元相连，所述第一电容的另一端接地，所述第一二极管的阳极与火线相连，所述第八电阻的第二端接地。

16、可选地，所述电源电路包括第一保护电路，所述第一保护电路用于保护后级电路，所述第一保护电路包括第一保险管、第二电容、第九电阻、第十电阻和第一防雷放电管，所述第一保险管的一端与火线连接，所述第一保险管的另一端与第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端与零线连接，第一保险管的另一端还与所述第九电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端与所述第十电阻的一端连接，所述第十电阻的另一端与零线连接，所述第一防雷放电管的一端与火线连接，所述第一防雷放电管的另一端与零线连接。

17、可选地，所述电源电路包括第二保护电路，所述第二保护电路用于保护后级电路，所述第二保护电路包括第三电容、第四电容和第一压敏电阻，所述第三电容的一端与火线连接，所述第三电容的另一端与所述第四电容的一端连接，所述第四电容的另一端与零线相连，所述第三电容的一端还与所述第一压敏电阻的一端相连，所述第四电容的另一端还与所述第一压敏电阻的另一端相连。

18、本发明所述的增氧机档位调节系统，根据实际鱼塘的氧气浓度和鱼的体积，通过电源电路的开闭来实现三个档位调速，示例性地，增氧机的三个档位可人为设定，第一档位可以为最高档位，第二档位可以为中间档位，第三档位可以为最低档位，当增氧机首次通电时，增氧机以第一档位运行，将电源电路断开预设时长后再接通，增氧机则切换到第三档位运行；当增氧机以第三档位运行时，将电源电路断开预设时长后再接通，增氧机则切换到第二档位运行；当增氧机以第二档位运行时，将电源电路断开预设时长后再接通，增氧机则切换到第一档位运行；示例性地，可根据水塘中，氧气浓度传感器检测到的氧气浓度以及鱼苗的生长时间来调节增氧机的档位，在刚投入鱼苗时，因鱼苗耗氧不多，鱼苗体积小于第一预设体积阈值，同时氧气浓度足够高，大于氧气浓度的上限(第一预设浓度阈值)时，只需开低档位为鱼塘增氧，这时，将增氧机通电，增氧机首次通电以第一档位(最高档位)运行，将电源电路断开预设时长后再接通，增氧机则切换到第三档位(最低档位)运行，进行供氧，满足鱼苗的供氧需求；当鱼苗生长至幼体后期时，此时，鱼苗耗氧量上升，鱼苗体积大于第一预设体积阈值小于第二预设体积阈值，同时氧气浓度小于第一预设浓度阈值，但并未低于最低氧气浓度(第二预设浓度阈值)，此时增氧机以第三档位(最低档位)运行，将电源电路断开预设时长后再接通，增氧机则切换到第二档位(中间档位)运行进行供氧，满足鱼苗生长至幼体后期所需的供氧需求；当鱼苗生长至成体时期时，鱼体积大于第二预设体积阈值，需氧量达到最大，同时氧气浓度低于第二预设阈值，此时，增氧机以第二档位运行，将电源电路断开预设时长后再接通，增氧机则切换到第一档位运行；其中，预设时长可以为5秒，即通过将电源电路断开5秒后再接通可实现增氧机的档位调节，可以根据鱼苗不同的生长期进行快速调档，整个操作过程简单方便，通过实时监测鱼塘氧气浓度和与的体积大小提高对鱼塘制氧的实时性控制，又保证不同阶段的供氧能力，还可以在省电的同时保护鱼苗在幼体时期不被高转速的增氧机所伤害，从而降低了养殖成本。

19、第二方面，本发明提供一种增氧机档位调节方法，基于上述所述的增氧机档位调节系统，应用于增氧机，所述增氧机包括氧气浓度传感器，所述氧气浓度传感器用于检测水氧浓度，所述增氧机设有第一档位、第二档位和第三档位，其中，所述第一档位的转速大于所述第二档位的转速，所述第二档位的转速大于所述第三档位的转速，所述增氧机档位调节方法包括：

20、接收红外图像信息并根据所述红外图像信息计算鱼塘内的鱼体积；

21、当所述增氧机以所述第一档位运行，且所述鱼体积小于第一预设体积阈值、所述水氧浓度大于第一预设浓度阈值时，若电源电路断开且在预设时长内接通，则控制所述增氧机切换到所述第三档位运行；

22、当所述增氧机以所述第三档位运行，且所述鱼体积大于所述第一预设体积阈值小于第二预设体积阈值、所述水氧浓度大于所述第一预设阈值小于第二预设阈值时，若所述电源电路断开且在所述预设时长内接通，则控制所述增氧机切换到所述第二档位运行；

23、当所述增氧机以所述第二档位运行时，且所述鱼体积大于所述第二预设体积阈值所述水氧浓度小于所述第二预设阈值时，若所述电源电路断开且在所述预设时长内接通，则控制所述增氧机切换回所述第一档位运行，其中，所述第一预设体积阈值小于所述第二预设体积阈值，所述第一预设浓度阈值大于所述第二预设浓度阈值。

24、可选地，所述增氧机档位调节方法还包括：

25、获取交流电压值；

26、在预设时间间隔内，若采集的所述交流电压值从小于预设交流电压阈值增加到大于所述预设交流电压阈值，则控制所述增氧机调档。

27、可选地，所述控制所述增氧机调档包括：

28、获取所述增氧机的实际转速；

29、将目标转速与所述实际转速作差得到差值；

30、当所述差值为正时，控制所述增氧机提高转速；

31、当所述差值为负时，控制所述增氧机降低转速；

32、当所述差值为0时，控制所述增氧机转速不变。

33、本发明所述的增氧机档位调节方法，通过电源电路的开闭来实现三个档位调速，其中，第一档位可以为最高档位，第二档位可以为中间档位，第三档位可以为最低档位，当增氧机首次通电时，增氧机以第一档位运行，将电源电路断开预设时长后再接通，增氧机则切换到第三档位运行；当增氧机以第三档位运行时，将电源电路断开预设时长后再接通，增氧机则切换到第二档位运行；当增氧机以第二档位运行时，将电源电路断开预设时长后再接通，增氧机则切换到第一档位运行；示例性地，可根据水塘中，氧气浓度传感器检测到的氧气浓度以及鱼苗的生长时间来调节增氧机的档位，在刚投入鱼苗时，因鱼苗耗氧不多，鱼苗体积小于第一预设体积阈值，同时氧气浓度足够高，大于氧气浓度的上限(第一预设浓度阈值)时，只需开低档位为鱼塘增氧，这时，将增氧机通电，增氧机首次通电以第一档位(最高档位)运行，将电源电路断开预设时长后再接通，增氧机则切换到第三档位(最低档位)运行，进行供氧，满足鱼苗的供氧需求；当鱼苗生长至幼体后期时，此时，鱼苗耗氧量上升，鱼苗体积大于第一预设体积阈值小于第二预设体积阈值，同时氧气浓度小于第一预设浓度阈值，但并未低于最低氧气浓度(第二预设浓度阈值)，此时增氧机以第三档位(最低档位)运行，将电源电路断开预设时长后再接通，增氧机则切换到第二档位(中间档位)运行进行供氧，满足鱼苗生长至幼体后期所需的供氧需求；当鱼苗生长至成体时期时，鱼体积大于第二预设体积阈值，需氧量达到最大，同时氧气浓度低于第二预设阈值，此时，增氧机以第二档位运行，将电源电路断开预设时长后再接通，增氧机则切换到第一档位运行；其中，预设时长可以为5秒，即通过将电源电路断开5秒后再接通可实现增氧机的档位调节，可以根据鱼苗不同的生长期进行快速调档，整个操作过程简单方便，通过实时监测鱼塘氧气浓度和与的体积大小提高对鱼塘制氧的实时性控制，又保证不同阶段的供氧能力，还可以在省电的同时保护鱼苗在幼体时期不被高转速的增氧机所伤害，从而降低了养殖成本。

34、第三方面，本发明提供一种增氧机，包括上述所述的增氧机档位调节系统。

35、本发明所述的增氧机与所述增氧机档位调节系统相对于现有技术的优势相同，在此不再赘述。