本發(fā)明涉及光電檢測技術(shù)，特別是涉及一種魚缸智能增氧控制裝置及技術(shù)。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，家庭飼養(yǎng)金魚越來普遍，在一些公眾場所，金魚和魚缸也成為一種普遍裝飾亮點(diǎn)。在金魚飼養(yǎng)過程中，魚兒的缺氧是不能不考慮的一個重要問題，目前主要采用給魚缸安裝增氧泵來解決。增氧泵一般不間斷開啟，這無疑增大了飼養(yǎng)過程中能源消耗和成本，特別是對于一些大型魚缸，其增氧循環(huán)泵功耗一般在幾十瓦。另外，增氧泵噪音持續(xù)會給魚兒和人造成較大的干擾。

針對這一問題，申請?zhí)枮樯暾執(zhí)枮椤?0151092229.2”的中國發(fā)明專利申請“一種智能魚缸用增氧機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)”是基于氧氣傳感器與a/d轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)的。這種方法設(shè)備成本較高，原理復(fù)雜，且傳感器在與水接觸過程中其可靠性和壽命明顯降低。

當(dāng)魚缸缺氧時，魚兒的活動區(qū)域?qū)⒂芍邢虏考械缴喜康乃娓浇?，根?jù)這一現(xiàn)象，本發(fā)明采用激光對射傳感器來監(jiān)視魚兒活動，判斷當(dāng)前魚缸的缺氧程度，通過中央處理器來啟停增氧泵，從而達(dá)到節(jié)能、降噪、降低使用和生產(chǎn)成本的作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是通過安裝在魚缸上部水面附近的激光對射傳感器來監(jiān)視魚兒的活動狀況，進(jìn)而判斷魚缸內(nèi)的缺氧程度來啟停增氧泵，達(dá)到節(jié)能、降噪的目的。

對于健康的魚兒，當(dāng)魚缸內(nèi)水溶氧正常時，魚兒活動區(qū)域主要分布于魚缸的底部和中部。當(dāng)魚缸水溶氧不足時，魚兒為了得到更多的氧氣不得不接近水面活動，甚至把頭探到水面以上。根據(jù)這一現(xiàn)象，本發(fā)明利用安裝在水面附近的激光對射傳感器來監(jiān)視魚兒活動，當(dāng)魚兒因缺氧頻繁到水面活動時，將頻繁遮擋激光傳感器發(fā)射的激光線束。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：智能控制裝置包括第一激光發(fā)射器，第一激光接收器、第二激光發(fā)射器，第二激光接收器、第三激光發(fā)射器，第三激光接收器、第四激光發(fā)射器，第四激光接收器、第五激光發(fā)射器，第五激光接收器、中央處理器、顯示器、鍵盤和增氧泵；其中，第一激光接收器接收第一激光發(fā)射器發(fā)射的激光線束、第二激光接收器接收第二激光發(fā)射器發(fā)射的激光線束、第三激光接收器接收第三激光發(fā)射器發(fā)射的激光線束、第四激光接收器接收第四激光發(fā)射器發(fā)射的激光線束、第五激光接收器接收第五激光發(fā)射器發(fā)射的激光線束；第一至第五激光接收器根據(jù)有無魚兒遮擋對應(yīng)的激光線束，將激光信號轉(zhuǎn)換為開關(guān)量電信號發(fā)送給中央處理器；中央處理器根據(jù)第一至第五激光接收器發(fā)送的開關(guān)量電信號計算出當(dāng)前魚缸的累計遮擋時間，從而判斷出當(dāng)前魚缸的缺氧程度，并與設(shè)置的閾值比較大小，中央處理器根據(jù)比較的結(jié)果開啟或者停止增氧泵；

鍵盤用于設(shè)置增氧泵啟動或者停止的遮擋累計時間閾值；

顯示器則用于顯示設(shè)置的閾值和當(dāng)前的遮擋累計時間。

第一至第五激光發(fā)射器和第一至第五激光接收器分別安裝于矩形魚缸相對的兩個側(cè)面，五條激光線束相互平行，且位于水面下方的1cm-10cm同一平面上；五條激光線束相互之間的距離為2cm-10cm。

中央處理器根據(jù)所述第一至第五激光接收器發(fā)送過來的開關(guān)量電信號，累加計算距當(dāng)前時間最近的第i分鐘內(nèi)所述的第一至第五條激光線束被魚兒遮擋的時間分別為t1-t5，從而獲得所述第i分鐘內(nèi)所有激光線束被魚兒遮擋的時間為ti：

ti＝t1+t2+t3+t4+t5(1)

從而計算當(dāng)前時間最近的十分鐘內(nèi)總累計遮擋時間t：

通過鍵盤設(shè)置當(dāng)前的啟動增氧泵的總累計遮擋時間閾值th和停止增氧泵的總累計遮擋時間閾值tl。

中央處理器不斷計算當(dāng)前時間的總累計遮擋時間t，當(dāng)t>th時，啟動增氧泵；當(dāng)t<tl時，則停止增氧泵。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述一種魚缸智能增氧控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明所述一種魚缸智能增氧控制裝置的激光傳感器安裝俯視圖。

圖3是本發(fā)明所述一種魚缸智能增氧控制裝置的激光傳感器安裝側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

圖1是本發(fā)明所述一種魚缸智能增氧控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明所述一種魚缸智能增氧控制裝置，包括：第一激光發(fā)射器1，第一激光接收器2、第二激光發(fā)射器3，第二激光接收器4、第三激光發(fā)射器5，第三激光接收器6、第四激光發(fā)射器7，第四激光接收器8、第五激光發(fā)射器9，第五激光接收器10、中央處理器11、顯示器12、鍵盤13和增氧泵14；其中，第一激光接收器2接收第一激光發(fā)射器1發(fā)射的激光線束、第二激光接收器4接收第二激光發(fā)射器3發(fā)射的激光線束、第三激光接收器6接收第三激光發(fā)射器5發(fā)射的激光線束、第四激光接收器8接收第四激光發(fā)射器7發(fā)射的激光線束、第五激光接收器10接收第五激光發(fā)射器9發(fā)射的激光線束；第一至第五激光接收器2、4、6、8、10根據(jù)有無魚兒遮擋對應(yīng)的激光線束，將激光信號轉(zhuǎn)換為開關(guān)量電信號發(fā)送給中央處理器11；中央處理器11根據(jù)第一至第五激光接收器2、4、6、8、10發(fā)送的開關(guān)量電信號計算出當(dāng)前魚缸15的累計遮擋時間，從而判斷出當(dāng)前魚缸15內(nèi)水的缺氧程度，并與預(yù)先設(shè)置的閾值比較大小，中央處理器11根據(jù)比較的結(jié)果開啟或者停止增氧泵14。增氧泵14和中央處理器11的連接驅(qū)動可以采用繼電器或光電耦合器方式實(shí)現(xiàn)。

顯示器12則用于顯示設(shè)置的閾值和當(dāng)前的遮擋累計時間；鍵盤13用于設(shè)置增氧泵14啟動或者停止的遮擋累計時間閾值。

如圖2、圖3所示，第一至第五激光發(fā)射器1、3、5、7、9和第一至第五激光接收器2、4、6、8、10分別安裝于矩形魚缸15相對的兩個側(cè)面，五條激光線束相互平行，且位于水面16下方的1cm-10cm同一平面上，其取值大小可以根據(jù)魚兒的大小和魚兒的品種決定；五條激光線束相互之間的距離為2cm-10cm，其取值大小可以根據(jù)魚兒的大小和魚兒的品種決定。

實(shí)際使用過程中，也可根據(jù)魚缸15的大小，可以對第一至第五激光發(fā)射器1、3、5、7、9和第一至第五激光接收器2、4、6、8、10進(jìn)行增加或者減少。另，整個系統(tǒng)也需要增加電源，分別為激光對射傳感器1-10、中央處理器11和增氧泵14提供能量供給。

中央處理器11根據(jù)第一至第五激光接收器2、4、6、8、10發(fā)送過來的開關(guān)量電信號，累加距當(dāng)前時間最近的第i分鐘內(nèi)所述的第一至第五條激光線束被魚兒遮擋的時間分別為t1-t5，從而獲得第i分鐘內(nèi)所有激光線束被魚兒遮擋的時間為ti：

ti＝t1+t2+t3+t4+t5(1)

從而計算當(dāng)前時間最近的十分鐘內(nèi)總累計遮擋時間t：

實(shí)際使用過程中，根據(jù)實(shí)際情況也可對計時的十分鐘進(jìn)行延長或縮短，比如計時30分鐘。

通過鍵盤13設(shè)置當(dāng)前的啟動增氧泵14的總累計遮擋時間閾值th和停止增氧泵14的總累計遮擋時間閾值tl。tl和th的大小根據(jù)魚兒不同種類、季節(jié)等因素確定，需要觀察一段時間來確定其大小。

中央處理器11不斷計算當(dāng)前時間的總累計遮擋時間t，當(dāng)t>th時，啟動增氧泵14；當(dāng)t<tl時，則停止增氧泵14。

綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。