一種基于網絡結構的隱形攔魚控制系統技術方案

本發明專利技術公開了一種基于網絡結構的隱形攔魚控制系統，包括主控制器和多個用于控制攔魚的節點控制器，所述主控制器通過CAN總線與各個節點控制器連接，監控節點控制器的工作狀態；主控制器包括主微處理器、操作與顯示處理模塊和開關電源模塊，所述操作與顯示處理模塊與主微處理器連接，通過主微處理器選擇節點控制器并顯示該節點控制器的工作狀態，開關電源模塊與主微處理器連接，接受主微處理器的控制并給節點控制器供電。該控制系統能實現較多攔魚設備的統一監控，減少攔魚失控時間；具有自動適應各種水域的能力，攔魚效果較好，具有長期免維護性和長年連續不停機工作的能力。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于水域養殖業使用的自動化設備
，具體涉及ー種基于網絡結構的隱形攔魚控制系統。
技術介紹
上個世紀90年代，在經濟利益的驅使下，中國大地上掀起ー股湖中網箱養魚的狂潮，由于網箱養魚過程中魚糞及剩余餌料的長期沉積，使碧波蕩漾的湖水水質遭到嚴重破壞，直接威脅著中國百姓的飲用水安全。在21世紀初，全國各地在政府部門的監管下，開始了全國上下的治理湖水的工作。據重慶新聞報道，作為西南地區最大的人工淡水湖，長壽湖是上個世紀50年代截斷龍溪河而成的，湖內200多個島嶼星羅棋布，湖汊縱橫，風光秀麗；但是經過網箱養魚后，湖水水質遭到了嚴重破壞，但網箱養魚拆除后，長壽湖水質通過自然浄化正在逐步好轉，據長壽區環保部門監測，長壽湖水質已從劣V類恢復到了III類水質，較網箱養魚拆除前發生了明顯變化。2012年7月14日，溫家寶總理在川視察時作了重要講 話，在談到“鞏固和加強農業基礎地位，促進農業穩定發展和農民持續增收”時指出“依托江河、池塘等水域,大力發展高產、優質、生態水產養殖業。”為了能在發展水域養殖業的同時，又不污染水域的水質，人們專利技術了隱形的攔魚設備，現有的攔魚設備的控制系統一般采用無網絡結構的多個單獨的控制器實現，如公開號為CN102096379的智能式深水趕魚/攔魚主控器，每臺攔魚設備內的主控器的控制區域極為有限，如果在大面積養殖時則需要較多攔魚設備，而各個攔魚設備之間相互獨立，不能統ー監控，需要專人巡視是否有攔魚設備的主控器出故障，如果某個攔魚設備發出故障報警(即攔魚失控)，巡視人需要較長的時間從多個攔魚設備中找出故障設備，攔魚失控時間較長，較多的魚會在失控時間內逃脫，損失較大；上述主控器不具有自適應能力，不管水域內(如海水、淡水等)的水質電導率如何，其控制的水下的電極產生的脈沖電場只能通過人手工調節(即手動選擇變壓器的抽頭)，而人無法準確判斷水質的電導率，從而導致攔魚效果不好，魚容易逃脫；上述主控器控制的水下的電極長期使用后，其表面容易被氧化或鈣化，電極表面被氧化或鈣化后，電極性能不穩定(即產生的脈沖電場不穩定)，需要定期進行維護，以保證其攔魚效果，操作麻煩；上述主控器中采用ー個變壓器對單向交流電源進行變壓并提供電源給主控器，如果電源出現異常或故障造成主控器不能工作時，攔魚設備會失效，需要維修后才能使用，無法滿足長年連續不間斷使用。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種基于網絡結構的隱形攔魚控制系統，以實現較多攔魚設備的統ー監控，減少巡視人員的工作量，減少攔魚失控時間，減小損失。本專利技術所述的基于網絡結構的隱形攔魚控制系統，包括主控制器和多個用于控制攔魚的節點控制器，所述主控制器通過CAN總線與各個節點控制器連接，監控節點控制器的工作狀態；主控制器包括主微處理器、操作與顯示處理模塊和開關電源模塊，所述操作與顯示處理模塊與主微處理器連接，通過主微處理器選擇節點控制器并顯示該節點控制器的工作狀態，開關電源模塊與主微處理器連接，接受主微處理器的控制并給節點控制器供電。進ー步，所述節點控制器包括節點微處理器、受控升壓模塊、儲能模塊、電子開關模塊、輸出端口和輸出短路檢測模塊，所述受控升壓模塊與主控制器的開關電源模塊連接，將開關電源模塊提供的直流電壓升壓，儲能模塊與受控升壓模塊連接，接受經受控升壓模塊升壓后的直流電壓的充電，電子開關模塊與節點微處理器連接，接受節點微處理器的導通/斷開控制，電子開關模塊與儲能模塊和輸出端ロ連接，在導通時將儲能模塊中儲存的電壓傳送給輸出端ロ，輸出端ロ與水下的電極連接，將電子開關模塊導通/斷開傳來的脈沖電壓信號傳給水下的電極形成脈沖電場，輸出短路檢測模塊與輸出端ロ連接，檢測輸出端ロ連接的電極是否短路，輸出短路檢測模塊與節點微處理器和電子開關模塊連接，將檢測結果送入節點微處理器判斷，節點微處理器在電極短路的情況下控制電子開關模塊斷開，同時輸出短路檢測模塊強制電子開關模塊斷開。進ー步，為了使節點控制器具有自動適應不同水域(該不同水域內水質的電導率不同)的能力，一用于檢測水質電導率的電導檢測模塊與節點微處理器連接，將檢測到的水 質電導率信息送入節點微處理器判斷，節點微處理器與受控升壓模塊連接，控制受控升壓模塊，使其將開關電源模塊提供的直流電壓升壓為與水質電導率信息相對應的直流電壓。進ー步，為了減少水下電極表面的氧化和鈣化，提高電極性能穩定性，在電子開關模塊與輸出端ロ之間連接有極性反轉模塊，該極性反轉模塊與節點微處理器連接，在節點微處理器的控制下改變由儲能模塊經電子開關模塊傳送來的電壓的極性，經輸出端ロ后改變水下電極的極性。進ー步，為了避免因電源故障而使攔魚設備不能長年連續不間斷工作，所述開關電源模塊包括電控開關組、開關電源組和輸出電壓檢測組，電控開關組具有多個電控開關，開關電源組具有多個與電控開關一一對應的開關電源；電控開關組與主微處理器連接，接收主微處理器對每個電控開關的分時分組導通/斷開控制，開關電源組與電控開關組連接，在電控開關導通時開啟與之相對應的開關電源，輸出電壓檢測組與開關電源組連接，檢測開關電源組內各開關電源的輸出電壓，輸出電壓檢測組與主微處理器連接，將檢測到的輸出電壓轉換后送入主微處理器判斷，主微處理器判斷后在某個開關電源有異常的情況下控制電控開關組內另外的電控開關導通，啟用其對應的開關電源。進ー步，一顯示柱模塊與主微處理器連接，在主微處理器的控制下顯示開關電源組內開關電源是否有異常，ー報警模塊與主微處理器連接，在出現故障時發出聲光報警。進ー步，所述操作與顯示處理模塊由鍵盤和計算機構成，所述鍵盤與主微處理器連接，給主微處理器選擇信號，所述計算機與主微處理器通過串行ロ連接，顯示從主微處理器傳來的節點控制器的工作狀態及故障信息，并將各種工作狀態信息存入計算機的狀態幾率數據庫中，達到異地遠程監控的目的。進ー步，為使各節點控制器具有良好的工作環境，在每個節點控制器旁邊都設有溫度傳感器和散熱模塊，所述散熱模塊包括散熱器、風扇和驅動器，所述溫度傳感器與散熱器連接，檢測散熱器表面的溫度，溫度傳感器與驅動器連接，將檢測到的溫度送入驅動器，驅動器與風扇連接，控制風扇啟停。本專利技術具有如下優點(I)主控制器與多個節點控制器通過CAN總線進行通信，實現了主控制器對各節點控制器工作狀態的統ー監控(比如在IOKM內可采用兩根動カ線傳輸和雙絞線網絡傳輸，如需增加距離可増加網絡中繼器即可實現)，節點控制器一旦出現故障，主控制器通過其報警模塊報警，并通過計算機顯示出具體故障節點控制器位圖，起到了高效攔魚的作用，減少了巡視人員的工作量，減少了攔魚失控時間，從而減小了因攔魚失控，魚逃跑而造成的損失。(2)節點控制器內采用輸出短路檢測模塊和節點微處理器在水下電極短路時同時使電子開關模塊斷開，實現了雙重的安全保護。(3)節點控制器內的電導檢測模塊能現場實時檢測水質電導率，節點微處理器對檢測數據進行分析并控制受控升壓模塊，調節儲能模塊充電電壓的大小，從而控制了水下電極的脈沖信號電壓強度，使節點控制器具有了自動適應各種水域(如淡水、海水等)的能力，具有該控制系統的攔魚設備攔魚效果較好，魚不容易逃脫。(4)節點控制器內的極性反轉模塊能改變由儲能模塊經電子開關模塊傳送來的電 壓的極性，經輸出端ロ后改變了水下電極的極本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于網絡結構的隱形攔魚控制系統，包括多個用于控制攔魚的節點控制器（2），其特征是：還包括主控制器（1），所述主控制器（1）通過CAN總線與各個節點控制器（2）連接，監控節點控制器的工作狀態；主控制器（1）包括主微處理器（11）、操作與顯示處理模塊和開關電源模塊，所述操作與顯示處理模塊與主微處理器連接，通過主微處理器選擇節點控制器并顯示該節點控制器的工作狀態，開關電源模塊與主微處理器連接，接受主微處理器的控制并給節點控制器供電。

【技術特征摘要】
1.一種基于網絡結構的隱形攔魚控制系統，包括多個用于控制攔魚的節點控制器(2)，其特征是還包括主控制器(1)，所述主控制器(I)通過CAN總線與各個節點控制器(2)連接，監控節點控制器的工作狀態；主控制器(I)包括主微處理器(11)、操作與顯示處理模塊和開關電源模塊，所述操作與顯示處理模塊與主微處理器連接，通過主微處理器選擇節點控制器并顯示該節點控制器的工作狀態，開關電源模塊與主微處理器連接，接受主微處理器的控制并給節點控制器供電。2.根據權利要求I所述的基于網絡結構的隱形攔魚控制系統，其特征是所述節點控制器(2)包括節點微處理器(21)、受控升壓模塊(22)、儲能模塊(23)、電子開關模塊(24)、輸出端口(25)和輸出短路檢測模塊(26)，所述受控升壓模塊與主控制器的開關電源模塊連接，將開關電源模塊提供的直流電壓升壓，儲能模塊與受控升壓模塊連接，接受經受控升壓模塊升壓后的直流電壓的充電，電子開關模塊與節點微處理器連接，接受節點微處理器的導通/斷開控制，電子開關模塊與儲能模塊和輸出端口連接，在導通時將儲能模塊中儲存的電壓傳送給輸出端口，輸出端口與水下的電極連接，將電子開關模塊導通/斷開傳來的脈沖電壓信號傳給水下的電極形成脈沖電場，輸出短路檢測模塊與輸出端口連接，檢測輸出端口連接的電極是否短路，輸出短路檢測模塊與節點微處理器和電子開關模塊連接，將檢測結果送入節點微處理器判斷，節點微處理器在電極短路的情況下控制電子開關模塊斷開，同時輸出短路檢測模塊強制電子開關模塊斷開。3.根據權利要求2所述的基于網絡結構的隱形攔魚控制系統，其特征是一用于檢測水質電導率的電導檢測模塊(27)與節點微處理器(21)連接，將檢測到的水質電導率信息送入節點微處理器判斷，節點微處理器(21)與受控升壓模塊(22)連接，控制受控升壓模塊將開關電源模塊提供的直流電壓升壓為與水質電導率信息相對應的直流電壓。4.根據權利要求3所述的基于網絡結構的隱形攔魚控制系統，其特征是在電子開關模塊(24)與輸出端口(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅昌林，周慶芳，
申請(專利權)人：重慶亙森電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：