1.本实用新型属于水产养殖技术领域，尤其涉及一种应用于水产养殖的水面及水下废弃物自动收集系统。
背景技术：
2.保持养殖水体的清澈干净是保证渔业生产健康可持续发展的重要因素，也是预防鱼病的重要举措。然而，随着水产养殖行业规模的扩大，传统的粗放式投饲方法造成了鱼饵料的严重浪费，残余的饵料漂浮在水面不能被及时清理，被好氧微生物转化成对鱼类生长有害的物质，影响鱼类的健康；沉在水底的残饵与鱼类产生的粪便混合后，进一步促使养殖水体的水质恶化，极易造成鱼病的发生。由于水质下降，需要进行水体更新，传统的养殖水体更新需要灌注大量的新水，这种换水方法耗时长，造成水资源的大量浪费；同时，水体更新过程中养殖废水的直接排放也会对环境造成污染。
技术实现要素：
3.针对现有技术中存在不足，本实用新型提供了一种应用于水产养殖的水面及水下废弃物自动收集系统，整合了多种信息采集机构和执行机构，实现了对水面及水下投饲残饵、鱼类粪便的自动化、智能化清理操作，清理效率高，而且能够实现对养殖废水的自循环使用，节约了大量水资源，降低了对环境的污染。
4.本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
5.一种应用于水产养殖的水面及水下废弃物自动收集系统，包括养殖池，养殖池下部设置有隔离网，底部设置有池底排污口，且底部沿周向设有多个池底图像采集窗，养殖池外部安装有多个对准池底图像采集窗的池底摄像头；
6.隔离网上安装有水位传感器和溶氧量传感器，养殖池中央安装有水面过滤器，水面过滤器通过管道与养殖池外的水面排污电磁阀连接；池底排污口通过管道与池底排污电磁阀连接，池底排污电磁阀通过管道以及三通管件分别与水面排污电磁阀、水泵连接，水泵与水泵智能控制中心信号连接；
7.水泵通过管道与过滤罐连接，过滤罐通过管道以及三通管件分别与进水管、第一外入水口电磁阀连接，第一外入水口电磁阀另一端连接第一外入水口管道，进水管另一端与养殖池连通，且进水管上安装有进水电磁阀；
8.水位传感器、溶氧量传感器、池底排污电磁阀、水面排污电磁阀、第一外入水口电磁阀、进水电磁阀、水泵智能控制中心均与控制中心信号连接。
9.进一步地，所述养殖池顶部安装有十字支撑架，十字支撑架上安装有电机支撑架，电机支撑架上安装有叶轮电机；叶轮电机通过联轴器安装有连接轴，连接轴依次穿过电机支撑架和十字支撑架后伸入水面过滤器下方的管道内，与位于该管道内的叶轮连接；叶轮电机与控制中心信号连接。
10.进一步地，所述水面排污电磁阀与水泵之间的管道上还连接有第二外入水口管
道，第二外入水口管道上安装有第二外入水口电磁阀；第二外入水口电磁阀与控制中心信号连接。
11.进一步地，所述叶轮电机、叶轮、十字支撑架、电机支撑架均位于同一轴线上。
12.进一步地，所述所述养殖池由圆柱形桶壁和倒锥形底壁组成，隔离网安装在圆柱形桶壁与倒锥形底壁之间。
13.进一步地，所述池底图像采集窗由透明度材料制成。
14.本实用新型具有如下有益效果：
15.本实用新型是一种整合多种信息采集机构和执行机构的水面及水下废弃物自动收集系统，通过池底摄像头以及布置在养殖池体内的各类传感器，实时采集养殖池底部图像数据和池内水位等数据，进行综合分析，进而控制电磁阀、电机、水泵等执行机构对水面及水下投饲残饵、鱼类粪便进行自动清理。本实用新型的整个系统结构简单，收集方法节水高效，能够实现养殖废水的自循环使用，减少废水对环境的污染的同时，还能提高养殖水体溶氧量，保证养殖水体清澈透明，而且本实用新型针对养殖池的水体清理响应较为及时，可以实现水产养殖过程中水面及水下投饲残饵、鱼类粪便的自动化、智能化清理操作，节省大量人力物力。
16.另外，本实用新型通过设置在其中的电机以及叶轮，在辅助水体更新的同时还具备增氧的功能，实现了“一机多用”。
附图说明
17.图1为本实用新型所述自动收集系统外部结构示意图；
18.图2为本实用新型所述养殖池内部结构示意图；
19.图3为本实用新型所述池底图像采集窗分布示意图。
20.图中：1-养殖池；2-隔离网；3-池底排污口；4-池底图像采集窗；5-池底摄像头；6-进水电磁阀；7-池底排污电磁阀；8-水面排污电磁阀；9-水泵智能控制中心；10-控制中心；11-水位传感器；12-溶氧量传感器；13-水面过滤器；14-水泵；15-过滤罐；16-外入水口管道；17-外入水口电磁阀；18-叶轮电机；19-叶轮；20-十字支撑架；21-电机支撑架；22-第二外入水口电磁阀；23-第二外入水口管道。
具体实施方式
21.下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等的使用，仅是为了便于描述本实用新型，不能理解为对本实用新型的限制；术语“安装”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.如图1至3所示，本实用新型所述的应用于水产养殖的水面及水下废弃物自动收集系统，包括养殖池1、隔离网2、池底池底图像采集窗4、池底摄像头5、进水电磁阀6、池底排污电磁阀7、水面排污电磁阀8、水泵智能控制中心9、控制中心10、水位传感器11、溶氧量传感
器12、水面过滤器13、水泵14、过滤罐15、第一外入水口管道16、第一外入水口电磁阀17、叶轮电机18、叶轮19、十字支撑架20、电机支撑架21、第二外入水口电磁阀22、第二外入水口管道23。
24.如图2所示，养殖池1由圆柱形桶壁和倒锥形底壁组成，便于残饵和鱼类粪便沉底；圆柱形桶壁与倒锥形底壁之间设置有隔离网2，倒锥形底壁中央位置设置有池底排污口3，隔离网2用于将鱼类活动区域与沉底的残饵、鱼类粪便隔离开，便于池底排污口3的排污作业。如图3所示，倒锥形底壁上沿周向设有两个池底图像采集窗4，池底图像采集窗4由高透明度材料制成，本实施例中优选为使用透明玻璃制成。如图1所示，养殖池1倒锥形底壁下方安装有两个池底摄像头5，池底摄像头5均分别对准相应的池底图像采集窗4，且与对应的池底图像采集窗4垂直，池底摄像头5透过池底图像采集窗4能够采集到养殖池1内的残饵、鱼类粪便堆积图像数据。
25.如图1、2所示，养殖池1内还安装有水位传感器11、溶氧量传感器12、水面过滤器13，其中，水位传感器11、溶氧量传感器12均安装在隔离网2上，水面过滤器13安装在养殖池1中央；水面过滤器13通过管道与养殖池1外的水面排污电磁阀8连接。池底排污口3通过管道与池底排污电磁阀7连接，池底排污电磁阀7通过管道以及三通管件分别与水面排污电磁阀8、水泵14连接，水泵14与水泵智能控制中心9信号连接，水泵智能控制中心9安装在水泵14上。
26.如图1所示，水泵14通过管道与过滤罐15连接，过滤罐15通过管道以及三通管件分别与进水管、第一外入水口电磁阀17连接，第一外入水口电磁阀17另一端连接第一外入水口管道16，进水管另一端与养殖池1连通，且进水管上安装有进水电磁阀6。水面排污电磁阀8与水泵14之间的管道上还连接有第二外入水口管道23，第二外入水口管道23上安装有第二外入水口电磁阀22。所述第一外入水口管道16、第二外入水口管道23均与养殖池1外的干净水源连通。
27.如图2所示，养殖池1顶部安装有十字支撑架20，十字支撑架20上安装有电机支撑架21，电机支撑架21上安装有叶轮电机18；叶轮电机18通过联轴器安装有连接轴，连接轴依次穿过电机支撑架21和十字支撑架20后伸入水面过滤器13下方的管道内，与位于该管道内的叶轮19连接，叶轮19边缘与管道壁贴合，具有一定的间隙，叶轮电机18能够带动叶轮19旋转。所述叶轮电机18、叶轮19、十字支撑架20、电机支撑架21均位于同一轴线上。
28.如图1、2所示，所述池底摄像头5、水位传感器11、溶氧量传感器12、池底排污电磁阀7、水面排污电磁阀8、水泵智能控制中心9、进水电磁阀6、第一外入水口电磁阀17、第二外入水口电磁阀22、叶轮电机18均与控制中心10信号连接，由控制中心10统一控制。
29.日常运行时，养殖池1内部水面与水面过滤器13齐平，养殖人员向养殖池1中投放饵料，部分投饲残饵以及鱼粪会穿过隔离网2沉降到养殖池1底部倒锥形底壁形成的空间中，覆盖在池底图像采集窗4上，池底摄像头5将采集到的图像信息传递至控制中心10，由控制中心10计算出残饵以及鱼粪在池底图像采集窗4上的面积占比；同时，由于残饵和鱼粪在池底的堆积，微生物的转化消耗了大量水中的溶解氧，造成养殖池1溶解氧产生变化，溶氧量传感器12将溶解氧的变化信息上传至控制中心10，控制中心10结合残饵鱼粪堆积情况以及溶解氧含量变化情况，综合分析后下发相应控制指令。
30.控制中心10先控制池底排污电磁阀7与水泵智能控制器9，在水泵14的作用下，将
沉积在池底的残饵和鱼粪等废弃物连同污水共同通过池底排污口3抽至过滤罐15中进行过滤杀菌作业。与此同时，水位传感器11将水位变化信号上传至控制中心10，控制中心10控制进水电磁阀6打开，向养殖池1中注入经过滤罐15过滤后的清洁水。当过滤罐15没有过滤出足够多的水循环回养殖池1时，控制中心10控制第一外入水口电磁阀17打开，通过外入水口管道16向养殖池1中注入新水进行补充。
31.当养殖池1内的水位没过水面过滤器13时，控制中心10接收水位传感器11传递的检测数据后，控制水面排污电磁阀8打开，养殖池1表面的残饵等漂浮物和养殖过程中因投饲或者鱼类代谢产生的水面油膜随着表层水通过水面过滤器13，最终流至过滤罐15中。
32.当养殖池1内出水与进水的流量达到动平衡时，随着养殖池1水体的更新，水体透明度和溶氧量均得到显著提高；此时控制中心10控制进水电磁阀6、池底排污电磁阀7、水面排污电磁阀8和水泵智能控制器9关闭，结束水面及水下废弃物的收集，养殖废水的过滤循环过程完成。
33.在上述过程中，当水质污染严重，溶氧量降低，残饵较多时，控制中心10不仅能够根据池底摄像头5、水位传感器11、溶氧量传感器12反馈的信息进行综合分析，对进水电磁阀6、池底排污电磁阀7、水面排污电磁阀8、水泵智能控制器9进行综合控制，调节水质；同时，控制中心10还能够通过控制叶轮电机18正转来带动叶轮19旋转，在水面过滤器13下方的管道中形成向下的负压，加速对养殖池1水面残饵的收集速度；而且，叶轮19能够通过旋转将吸入的残饵打碎，使其更容易被运输，有效降低残饵阻塞管道的可能性，保证清污效率，从而实现养殖水体液面的高效清污作业。
34.当养殖池1中水质较好但溶氧量较低时，控制中心10根据水位传感器11、溶氧量传感器12采集的信息，对水面排污电磁阀8、第二外入水口电磁阀22以及叶轮电机18进行控制，控制叶轮电机18反转，在水面过滤器13下方的管道中形成向上的正压，将由第二外入水口管道23注入的干净的水从水面过滤器13喷洒至养殖池1中，借由叶轮19的旋转运动和水面过滤器13上的网孔能够将注入养殖池1的水打散，实现补水的同时提高增氧效果。然后由控制中心10控制池底排污电磁阀7和第一外入水口电磁阀17打开，将多余的水经过滤罐15由第一外入水口管道16排出。
35.所述实施例为本实用新型的优选的实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。