工厂化循环水养殖自动投饵系统是必须装备（下）

一、智能化自动投饵监控系统实验

（适用于鱼类浮出水面摄食漂浮性饵料）

智能化自动投饵监控系统实验的基本工作原理为：采用传感器来检测鱼群是否处于摄食状态。

如图1所示，投放饵料后，当鱼类因饥饿而摄食时，传感接收器接收并反馈到控制器，控制器根据接收到的脉冲信号的频率判断是否需要控制投饵机继续投放饵料。当鱼类吃饱后，当会离开逐渐散去，此时感器发出的反射脉冲信号迅速降低，当信号下降到某一阈值后，控制器将控制投饵机停止投饵。

图1 自动投饵系统原理图

传感器：包括发射器和接收器，发射器发射信号，接收器接收反射信号，并将光信号转换为电平信号，有反射信号为高电平，无反射信号为低电平，通过电脑对有、无反射信号的数据采集和处理。分辨无鱼吃食和有鱼吃食两种不同的状态。

图2 实验操作现场

二、实验结果

实验以20s为周期，共采集243组脉冲计数数据，其中投饵前数据60组，投饵后鱼吃食数据123组，鱼吃饱之后的数据60组。图3所示为PC端软件采集的脉冲计数数据（以16位表示1组数据，十六进制显示）。可见，前面（投饵前）和后面（鱼吃饱之后）的脉冲计数数据都接近于零，只有中间（鱼吃食）的数据值比较大。

图3 PC端软件采集的数据

三、实验数据分析

将上述软件采集的十六进制数据转换成十进制数据，并计算每分钟的脉冲计数均值，以此值为纵轴，以连续单位时间间隔（间隔一分钟）为横轴分别列出投饵前，鱼吃食和鱼吃饱之后三种状态下的实验数据曲线图。

 投饵前，有鱼在水面下游动，但没有鱼在水面上活动。此时实验系统每分钟采集的脉冲计数值如曲线图5所示，连续采集20分钟的数据，每分钟的脉冲计数均值都不超过3个。

 

图4 投饵前数据曲线

投饵后，大约等待3分钟，鱼开始浮出水面争抢饵料。此时实验系统每分钟采集的脉冲计数值如曲线图6所示，开始的3分钟，脉冲计数值10个以内，3分钟之后，脉冲计数值都在110以上

 

图5 投饵后数据曲线

 鱼吃饱之后，便会逐渐散去，沉入水面以下，即使再投放饵料，也不会浮出水面活动。此时实验系统每分钟采集的脉冲计数值如曲线图7所示，随着时间推移，脉冲计数值逐渐减少，并很快趋近于零。

 

图6 鱼吃饱后后数据曲线

 

图7 整个实验过程数据曲线

以连续时间为横轴，每分钟采集的脉冲计数值为纵轴，将所有实验数据按照时间顺序列在一张曲线图中。如曲线图8所示，前20分钟和后20分钟为无鱼吃食的数据，中间41分钟为有鱼吃食的数据，从图中可以较直观的看出，无鱼吃食和有鱼吃食两种状态下的数据有明显差异。鱼吃饱之后，即使仍然进行投食，也会逐渐散去，一分钟之后基本无鱼吃食，因此在鱼吃食和吃饱之后的数据值界限非常明显。

3、实验总结

结论：当鱼不在水面上吃食时，实验系统采集的脉冲数据接近于零；当鱼开始吃食后，实验系统采集的脉冲计数值大于一百；鱼吃饱之后，即使仍然进行投食，也会逐渐散去，一分钟之后基本无鱼吃食，实验系统采集的脉冲数据再次接近于零。实验结果说明此实验系统可以较好的分辨水面上无鱼吃食和有鱼吃食两种状态。因此可以利用此实验系统作为水面上鱼类吃食行为的监控装置，配合一定的算法处理，得出鱼是否吃饱的结果，从而控制投饵机适时适量的投放饵料。