所屬欄目:通信論文 發(fā)布日期:2014-11-24 16:27 熱度:
隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的不斷發(fā)展,養(yǎng)殖設(shè)施化水平的不斷提高,投餌機已經(jīng)成為養(yǎng)殖生產(chǎn)中必不可少的重要設(shè)備之一。為了適應各種不同的水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)方式,尤其是當前水產(chǎn)養(yǎng)殖向節(jié)能、環(huán)保、精準、高效的生產(chǎn)方式發(fā)展的方向,各類型投餌機不斷涌現(xiàn)以滿足生產(chǎn)需求。
摘要: 在建立池塘設(shè)施化高效健康養(yǎng)殖系統(tǒng)中,結(jié)合無線遙控、太陽能發(fā)電技術(shù)的應用,有效地提高了池塘養(yǎng)殖設(shè)施化、自動化水平,使得養(yǎng)魚生產(chǎn)過程得到更安全、可靠的控制。做到更加方便生產(chǎn)操作,節(jié)省人力;更加有利于水產(chǎn)品的精細的飼養(yǎng),節(jié)省餌料。是一種節(jié)能、高效、環(huán)保、高產(chǎn)的有效生產(chǎn)措施。
Abstract: In the construction of the efficient and healthy aquaculture system of the pond, combined with the application of wireless remote control and solar energy generation technology, the level of the facilities and automation of the pond increases effectively, which makes the fishing production process get safer and more reliable control. It conveniences the operation and saves manpower, and it is benefit for breeding the aquatic products and saving the bait, which is a kind of effective production measure with energy saving, high efficiency, environmental protection and high-production.
關(guān)鍵詞: 通信工程師論文,無線遙控,太陽能,投餌機,研制,應用
Key words: wireless remote control;solar energy;bait casting machine;development;application
0 概述
研制適用的投餌設(shè)備不但可以節(jié)省勞動力成本,還可以做到精準投喂節(jié)約飼料,保護水質(zhì)促進養(yǎng)殖魚類的健康生長。如何選用投餌設(shè)備是實現(xiàn)精準、高效、健康、環(huán)保養(yǎng)殖生產(chǎn)目標的十分重要的措施之一。為此,在開展淡水池塘設(shè)施化高效健康養(yǎng)殖關(guān)鍵技術(shù)試驗與生產(chǎn)中,我們研制了無線遙控太陽能投餌機并進行了實際應用,取得了很好的效果。
1 工況與功能
1.1 工況條件 在淡水池塘設(shè)施化高效健康養(yǎng)殖關(guān)鍵技術(shù)試驗與生產(chǎn)系統(tǒng)中,采用了組合單元漁箱集約化養(yǎng)殖方式。每單元漁箱上口面積為3m×3m的正方形結(jié)構(gòu),整個設(shè)施由12組生產(chǎn)單元組合而成。
按照組合式養(yǎng)殖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求,每組養(yǎng)殖生產(chǎn)單元配備一臺懸掛式自動投餌機,投餌機安裝在懸臂式吊桿的頂端,其出料口位于養(yǎng)漁箱中央的上方。事先由人工向投餌機料桶添加飼料,工作時按照事先設(shè)定的時間間隔進行自動投撒。單組生產(chǎn)設(shè)施結(jié)構(gòu)見圖1。
1.2 功能與設(shè)置
1.2.1 投餌機結(jié)構(gòu) 投餌機采用懸掛式桶形結(jié)構(gòu),主要由桶體、桶蓋、吊桶掛鉤、電動撥料器組成。料桶內(nèi)徑298mm,有效容積大于23L,可加裝直徑3mm顆粒飼料15kg、直徑6mm膨化飼料9.5kg。將投飼機設(shè)計為獨立結(jié)構(gòu),投料桶懸吊在吊桿上,吊桿插入操作平臺固定支架的套管中即可使用。添加飼料時可將吊桿旋轉(zhuǎn)到漁箱邊緣,加滿飼料后再將吊桿旋轉(zhuǎn)歸位固定非常方便。電動撥料器使用直流12V直流減速電機,我們對電機輸出軸轉(zhuǎn)速為30r/min和50r/min兩種機型進行了試驗。輸出軸直接驅(qū)動撥料轉(zhuǎn)輪,結(jié)構(gòu)簡單動作可靠。
1.2.2 太陽能電池組件 采用010-12型太陽能電池組件,為多晶硅太陽光電池,光電轉(zhuǎn)換效率較高,工作性能穩(wěn)定。外形尺寸為350mm×290mm×18mm。額定最大功率 10W,在Pmax時電流、電壓分別為0.57A、17.6V,短路電流0.62A,開路電壓22.2V。太陽能光電池組建通過支架安裝在鍍鋅鐵管上,再用卡扣將鐵管與操作平臺的欄桿固定在一起。
1.2.3 電器控制箱 在電器控制箱內(nèi)安裝的電器有:一是太陽能電源控制系統(tǒng),貯存太陽能電池發(fā)送的電能供給投料機、照明燈和箱內(nèi)電器。主要由LS0512R型太陽能電源控制器、鉛酸膠體蓄電池組成;二是自動投料時間控制系統(tǒng),由若干時間控制繼電器與自鎖繼電器組成;三是無線接收控制器,采用TAD-T70型無線遙控開關(guān),主要實現(xiàn)無線遙控投餌機的開啟與關(guān)閉,照明燈的開啟與關(guān)閉;控制箱備有手動按鈕開關(guān),需要時可以對任意單元進行單獨手動啟閉。控制箱安裝在欄桿上與太陽能電池支撐鍍鋅管相固定。
2 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計
2.1 最佳太陽輻射 首先確定太陽電池板的方位角。最佳方式是跟蹤太陽,使太陽電池板表面始終與太陽光垂直。對于固定安裝的太陽電池板在位于北半球的我國,方位角一般按零度設(shè)置。但是在±20°之內(nèi),輸出功率不會降低很多。對于開展水產(chǎn)養(yǎng)殖主要在5月下旬至10月上旬期間使用,因此可以設(shè)置在零度或稍許偏東方向。
接下來確定太陽電池板的安裝傾角。入射陽光應垂直照射,因此太陽電池板應傾斜安裝。為了使太陽電池板更好地接受太陽輻射,應將電池板平面與入射陽光垂直,可通過太陽板安裝傾角來實現(xiàn)。但是,在同一地點或一年之內(nèi)的不同季節(jié)傾角均有較大的變化,因此對于非跟蹤電池板來說應進行優(yōu)化,選用最佳傾角。天津靜海縣緯度為38.93°,按照資料推薦值,太陽電池板的傾角應為緯度傾角再加5°~10°。 太陽總輻射量換算。由于太陽能電池板選擇了安裝角,電池板的受光面已經(jīng)不再是水平面。由此產(chǎn)生的偏差必須選擇最佳輻射系數(shù)Kop進行修正,根據(jù)資料天津地區(qū)的Kop選取值為1.0692左右。
2.2 應用實例 依據(jù)上述設(shè)計原則,我們制作了無線遙控太陽能投餌機,并進行了具體的試驗應用。
①根據(jù)整個系統(tǒng)的用電總負荷,結(jié)合具體生產(chǎn)試驗季節(jié)狀況,經(jīng)計算分析我們選擇額定最大功率10W的010-12型太陽能電池組件,為整個系統(tǒng)供電。太陽能電池組件在Pmax時電流、電壓分別為0.57A、17.6V。
②根據(jù)系統(tǒng)用電電流的負荷量,選用LS0512R型太陽能電源控制器,額定電壓12V,額定充放電電流5A。控制器具有充電狀態(tài)指示、蓄電池狀態(tài)指示、負載狀態(tài)指示、負載工作模式的設(shè)置以及過載、短路、蓄電池極性接反、溫度傳感器與高壓涌浪保護功能。
③根據(jù)投餌系統(tǒng)電器放電負荷情況,選用7Ah太陽能專用膠體鉛酸蓄電池。
④按照圖2所示的接線順序,依次連接無誤后系統(tǒng)就可以正常工作。
3 電氣控制箱設(shè)計
3.1 功能設(shè)定
3.1.1 定時定量 按照養(yǎng)殖魚類飼養(yǎng)投喂要求,在一天內(nèi)要投喂數(shù)次,每次投喂一定的時間,在投喂期間要求間斷下料,以求最佳的投料效果。實現(xiàn)間斷供料功能采用數(shù)字式雙延時繼電器,每次投料時長采用普通時間繼電器控制。操作人員按照投料方案,設(shè)定雙延時繼電器的下料與停止時間;設(shè)定每次投料的總時間。
3.1.2 照明電路 照明電路由LED節(jié)能燈、單延時繼電器與自鎖繼電器組成,路燈延時的時長按操作人員需要設(shè)定,路燈開啟后到時自動關(guān)閉,以便節(jié)約蓄電池電能。
3.1.3 無線遙控 選用4路非鎖存TAD-T70型無線遙控開關(guān),采用數(shù)碼遙控的方式,通過繼電器的常開/常閉觸點控制電路中的通斷來控制四個獨立的電路。無線遙控采用編碼的方式,避免相互之間的干擾,能夠非常容易地對設(shè)備動作進行控制。工作電壓:DC12V,工作頻率:315MHz,遙控距離:空地無干擾300米,觸點參數(shù)為,控制220V負載功率參數(shù):每路阻性負載1000W,感性負載400W,控制12V負載功率參數(shù):每路阻性負載80W,感性負載40W。可利用2路開關(guān)控制投餌操作,利用另2路開關(guān)控制照明電路,此款遙控器適用于本系統(tǒng)的電器控制。
3.1.4 手動控制 為了方便操作,控制電路中設(shè)置了手動控制投料啟閉按鈕T1、T2,操作人員可根據(jù)實際情況隨時控制投料操作。
3.2 電路與控制
3.2.1 投餌與照明電路 投餌與照明控制電路見圖3,電路中A、B、C、D是無線遙控器的4個通道控制繼電器,整個控制電路由兩部分組成。
左半部為投餌機控制電路,由無線開關(guān)的A、B通道控制投餌機的開啟與停止。在進行投餌操作過程中若需要臨時停機或在停止狀態(tài)時需要開機,按下T2或T1即可實現(xiàn)手動控制。
右半部為照明控制電路,由無線開關(guān)的C、D通道控制照明燈的開啟與停止。照明采用LED節(jié)能燈,電壓12V功率3W。由于安裝定時器,照明燈可以自動關(guān)閉,因此十分省電。
3.2.2 系統(tǒng)電路組成與編碼控制 將圖2的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)與圖3投餌照明控制系統(tǒng)組合而成為太陽能投餌機整體電路,圖4為無線遙控太陽能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
系統(tǒng)電路中的無線發(fā)射與無線接收采用PT2262/2272 CMOS工藝制造的低功耗通用編解碼電路,三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平)任意組合可提供531441地址碼。在通常使用中,一般采用8位地址碼和4位數(shù)據(jù)碼,這時編碼電路PT2262和解碼PT2272的第1~8腳為地址設(shè)定腳,有三種狀態(tài)可供選擇:懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)。3的8次方為6561,所以地址編碼不重復度為6561組,只有發(fā)射端PT2262和接收端PT2272的地址編碼完全相同,才能配對使用。這類產(chǎn)品一般都預留地址編碼區(qū),采用焊錫搭焊的方式來選擇:懸空、接正電源、接地三種狀態(tài),出廠是一般都懸空,我們按照自己的需要設(shè)定地址碼,以保證可靠的控制。
可以看到在圖4中無線發(fā)射與接收器中標有LBH字樣三排方格為編碼區(qū)。最左邊有1字樣的是芯片的第一腳,最上面的一排焊盤上標有L字樣,表示和電源地連通, 最下面的一排焊盤上標有H字樣,表示和正電源連通。設(shè)置地址碼的原則是:同一個系統(tǒng)地址碼必須一致;不同的系統(tǒng)可以依靠不同的地址碼加以區(qū)分。至于設(shè)置什么樣的地址碼要以投餌機控制的實際需要自行設(shè)置。
4 懸掛式投餌機
4.1 形式與結(jié)構(gòu) 投餌機采用圓桶型結(jié)構(gòu),上方加蓋防止雨水淋濕餌料。桶壁上方相對焊接一對耳孔,懸掛時安裝吊環(huán)使用。桶底為漏斗形,漏斗底部安裝一活動插板,調(diào)節(jié)插板的開啟度用于調(diào)節(jié)漏料量。插板下部有一法蘭,用以安裝電動撥料器。在桶形投餌機的下方安裝一防護罩,具體結(jié)構(gòu)見圖5。整個試驗養(yǎng)殖系統(tǒng)由12套無線遙控太陽能餌料機組成。
4.2 電動撥料器 電動撥料器是定量投料的控制裝置,是由直流減速電機低速輸出軸,直接驅(qū)動撥料轉(zhuǎn)輪。電機轉(zhuǎn)動時帶動撥料轉(zhuǎn)輪,將餌料由料桶的下料口撥出,依靠重力餌料自動落入水面。減速電機電壓為直流12V,轉(zhuǎn)速可選用30r/min或50r/min。電機轉(zhuǎn)速確定后,需要進行單位時間下料量的檢測,將檢測的多組數(shù)據(jù)均值后制成表格,作為投料量時間設(shè)定的參考數(shù)據(jù)。在實際應用中,要通過設(shè)定電機轉(zhuǎn)動與停止時間來準確控制餌料投喂量。
4.3 旋轉(zhuǎn)式吊桿 吊桿是投餌機的懸掛機構(gòu),采用了可旋轉(zhuǎn)懸臂式結(jié)構(gòu)。旋臂頂端的吊環(huán)用于懸掛吊桶式投餌機,其位置處于養(yǎng)漁箱中央的垂直上方,應保證餌料落在漁箱中央。旋臂吊桿的垂直部分,插入固定在操作平臺的支架套管中,懸掛投餌機的旋臂吊桿可以支架套管為中心自由轉(zhuǎn)動。將其轉(zhuǎn)到操作平臺邊緣時進行添加飼料,而后轉(zhuǎn)回原位并將支架套管的定位銷釘插入,使之保持投料的固定位置。 5 應用效果
5.1 無線遙控太陽能投餌機,是“淡水池塘設(shè)施化高效健康養(yǎng)殖系統(tǒng)”的重要設(shè)施。經(jīng)過生產(chǎn)上試驗應用,做到了自動控制準確投餌,使得漁箱中養(yǎng)殖的鯉魚、羅非魚、莫荷羅非魚種等生長良好。可以做到每日投餌5~6次,節(jié)省了人工勞力,提高了工作效率,由于增加了投餌次數(shù)因此提高了餌料利用率,獲得每畝平均產(chǎn)量 3898.3kg的良好效果。
5.2 采用了無線遙控與手動控制相結(jié)合控制裝置,使得投餌操作變得十分便捷,操作人員可以遠距離進行投餌操作,只要操作人員按一下手持遙控器的按鈕,投餌機便可以自動工作,當達到設(shè)定時間后投餌自動停止。在餌料投喂工程中操作人員可以仔細巡視觀察每個養(yǎng)漁箱內(nèi)魚的攝食情況,如果需要可以隨時進行手動停止或開啟任意投餌機組,可滿足精細喂養(yǎng)的需要。
5.3 在投餌時間間隔控制中,采用了DH48S-2Z型數(shù)字雙延時時間繼電器,延時時間在0~99h之間任意可調(diào),時間控制精度可達0.01s。由于可以精確控制下料與停止時間,因此容易做到按照魚的攝食需求,準確地設(shè)定控制單次下料量與下料間隔時間,即易于實現(xiàn)魚的精準喂養(yǎng),同時還可以避免餌料的浪費。
5.4 供電系統(tǒng)采用太陽能光伏發(fā)電,選用多晶硅太陽光電池,光電轉(zhuǎn)換效率較高工作性能穩(wěn)定,額定最大功率10W;選用12V太陽能專用7Ah膠體鉛酸蓄電池儲存電能。經(jīng)過一個生產(chǎn)周期的應用,系統(tǒng)供電正常。在生產(chǎn)過程中雖然有時遇上陰雨天氣,但是蓄電池供電始終充足,不但做到白天正常投餌,還可以滿足晚間的正常照明。
5.5 整個用電系統(tǒng)采用12V直流供電,由于全部電器均在低壓條件下運行,極大地提高了用電的安全性。由于每一組養(yǎng)殖生產(chǎn)單元都由獨立的太陽能發(fā)電控制系統(tǒng)獨立供電,極大地提高了設(shè)施運行的可靠性。每一組投餌設(shè)備相互獨立又可以做到統(tǒng)一控制,由于采用了無線遙控裝置,因此使得系統(tǒng)變得更加簡單,應用更加靈活,同時節(jié)省了大量的電線電纜。
參考文獻:
[1]陽貴恒,強生澤,等編著.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)及其應用[M].北京:化學工業(yè)出版社,2011,5.
[2]謝建,馬勇剛主編.太陽能光伏發(fā)電工程實用技術(shù)[M].北京:化學工業(yè)出版社,2010,8.
[3]李瑞生,周逢權(quán),李燕斌編著.地面光伏發(fā)電系統(tǒng)及應用[M].北京:中國電力出版社,2011,9.
[4]孫廣明,付志茹,謝剛,等.模塊化理論在池塘設(shè)施化養(yǎng)殖中的應用實踐[J].價值工程,2014,5.
文章標題:通信工程師論文無線遙控太陽能投餌機研制與應用
轉(zhuǎn)載請注明來自:http://www.optiwork.cn/fblw/dianxin/tongxin/23935.html
攝影藝術(shù)領(lǐng)域AHCI期刊推薦《Phot...關(guān)注:107
Nature旗下多學科子刊Nature Com...關(guān)注:152
中小學教師值得了解,這些教育學...關(guān)注:47
2025年寫管理學論文可以用的19個...關(guān)注:192
測繪領(lǐng)域科技核心期刊選擇 輕松拿...關(guān)注:64
及時開論文檢索證明很重要關(guān)注:52
中國水產(chǎn)科學期刊是核心期刊嗎關(guān)注:54
國際出書需要了解的問題解答關(guān)注:58
合著出書能否評職稱?關(guān)注:48
電信學有哪些可投稿的SCI期刊,值...關(guān)注:66
通信工程行業(yè)論文選題關(guān)注:73
SCIE、ESCI、SSCI和AHCI期刊目錄...關(guān)注:121
評職稱發(fā)論文好還是出書好關(guān)注:68
復印報刊資料重要轉(zhuǎn)載來源期刊(...關(guān)注:51
英文期刊審稿常見的論文狀態(tài)及其...關(guān)注:69
Web of Science 核心合集期刊評估...關(guān)注:59
電子信息論文范文
智能科學技術(shù)論文 廣播電視論文 光電技術(shù)論文 計算機信息管理論文 計算機網(wǎng)絡(luò)論文 計算機應用論文 通信論文 信息安全論文 微電子應用論文 電子技術(shù)論文 生物醫(yī)學工程論文 軟件開發(fā)論文
SCI期刊分析
copyright © www.optiwork.cn, All Rights Reserved
搜論文知識網(wǎng) 冀ICP備15021333號-3