本發明涉及光電檢測技術，特別是涉及一種魚缸智能增氧控制裝置及技術。

背景技術：

隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，家庭飼養金魚越來普遍，在一些公眾場所，金魚和魚缸也成為一種普遍裝飾亮點。在金魚飼養過程中，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，其增氧循環泵功耗一般在幾十瓦。另外，增氧泵噪音持續會給魚兒和人造成較大的干擾。

針對這一問題，申請號為申請號為“20151092229.2”的中國發明專利申請“一種智能魚缸用增氧機節能控制系統”是基于氧氣傳感器與a/d轉換器實現的。這種方法設備成本較高，原理復雜，且傳感器在與水接觸過程中其可靠性和壽命明顯降低。

當魚缸缺氧時，魚兒的活動區域將由中下部集中到上部的水面附近，根據這一現象，本發明采用激光對射傳感器來監視魚兒活動，判斷當前魚缸的缺氧程度，通過中央處理器來啟停增氧泵，從而達到節能、降噪、降低使用和生產成本的作用。

技術實現要素：

本發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視魚兒的活動狀況，進而判斷魚缸內的缺氧程度來啟停增氧泵，達到節能、降噪的目的。

對于健康的魚兒，當魚缸內水溶氧正常時，魚兒活動區域主要分布于魚缸的底部和中部。當魚缸水溶氧不足時，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。根據這一現象，本發明利用安裝在水面附近的激光對射傳感器來監視魚兒活動，當魚兒因缺氧頻繁到水面活動時，將頻繁遮擋激光傳感器發射的激光線束。

為了實現以上目的，本發明采用以下技術方案：智能控制裝置包括第一激光發射器，第一激光接收器、第二激光發射器，第二激光接收器、第三激光發射器，第三激光接收器、第四激光發射器，第四激光接收器、第五激光發射器，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射器發射的激光線束、第二激光接收器接收第二激光發射器發射的激光線束、第三激光接收器接收第三激光發射器發射的激光線束、第四激光接收器接收第四激光發射器發射的激光線束、第五激光接收器接收第五激光發射器發射的激光線束；第一至第五激光接收器根據有無魚兒遮擋對應的激光線束，將激光信號轉換為開關量電信號發送給中央處理器；中央處理器根據第一至第五激光接收器發送的開關量電信號計算出當前魚缸的累計遮擋時間，從而判斷出當前魚缸的缺氧程度，并與設置的閾值比較大小，中央處理器根據比較的結果開啟或者停止增氧泵；

鍵盤用于設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置的閾值和當前的遮擋累計時間。

第一至第五激光發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。

中央處理器根據所述第一至第五激光接收器發送過來的開關量電信號，累加計算距當前時間最近的第i分鐘內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)

從而計算當前時間最近的十分鐘內總累計遮擋時間t：

通過鍵盤設置當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前時間的總累計遮擋時間t，當t>th時，啟動增氧泵；當t<tl時，則停止增氧泵。

附圖說明

圖1是本發明所述一種魚缸智能增氧控制裝置的結構示意圖。

圖2是本發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是本發明所述一種魚缸智能增氧控制裝置的激光傳感器安裝側視圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對本發明作進一步地詳細描述。

圖1是本發明所述一種魚缸智能增氧控制裝置的結構示意圖。如圖1所示，本發明所述一種魚缸智能增氧控制裝置，包括：第一激光發射器1，第一激光接收器2、第二激光發射器3，第二激光接收器4、第三激光發射器5，第三激光接收器6、第四激光發射器7，第四激光接收器8、第五激光發射器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接收第一激光發射器1發射的激光線束、第二激光接收器4接收第二激光發射器3發射的激光線束、第三激光接收器6接收第三激光發射器5發射的激光線束、第四激光接收器8接收第四激光發射器7發射的激光線束、第五激光接收器10接收第五激光發射器9發射的激光線束；第一至第五激光接收器2、4、6、8、10根據有無魚兒遮擋對應的激光線束，將激光信號轉換為開關量電信號發送給中央處理器11；中央處理器11根據第一至第五激光接收器2、4、6、8、10發送的開關量電信號計算出當前魚缸15的累計遮擋時間，從而判斷出當前魚缸15內水的缺氧程度，并與預先設置的閾值比較大小，中央處理器11根據比較的結果開啟或者停止增氧泵14。增氧泵14和中央處理器11的連接驅動可以采用繼電器或光電耦合器方式實現。

顯示器12則用于顯示設置的閾值和當前的遮擋累計時間；鍵盤13用于設置增氧泵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魚兒的大小和魚兒的品種決定。

實際使用過程中，也可根據魚缸15的大小，可以對第一至第五激光發射器1、3、5、7、9和第一至第五激光接收器2、4、6、8、10進行增加或者減少。另，整個系統也需要增加電源，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根據第一至第五激光接收器2、4、6、8、10發送過來的開關量電信號，累加距當前時間最近的第i分鐘內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)

從而計算當前時間最近的十分鐘內總累計遮擋時間t：

實際使用過程中，根據實際情況也可對計時的十分鐘進行延長或縮短，比如計時30分鐘。

通過鍵盤13設置當前的啟動增氧泵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的大小根據魚兒不同種類、季節等因素確定，需要觀察一段時間來確定其大小。

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

綜上所述，以上僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。