一种智能型养殖业自动给水装置

本发明涉及生物发酵罐监控系统技术领域，具体地，涉及一种智能型养殖业自动 给水装置。

饲料是养殖业的基础，除了提供优质的饲料，优质的饮用水也是养殖业是否可以 安全良性发展的重要保障，水是所有生命机体的维持生命活动的重要物质。我国的畜牧业 发展很不平衡，有较好的集中养殖，也有户外散养式放养。在一些偏远山区的户外散养式农 场，往往没有通市政自来水，主要使用地下水或者河水、溪水供动物饮用。由于近年来环境 污染越来越严重，农药过度使用，如果动物直接饮用未处理的地表水或者地下水，会给动物 的健康埋下安全隐患，大大增加动物疾病交叉传播几率，不利用动物养殖业安全高效生产， 也给食品安全造成安全隐患。因此，急需开发一种户外养殖业用的安全饮水设备。

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种智能型养殖业自动给水装置，以解决 现有技术上述不足。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种智能型养殖业自动给水装置，包括储水箱和饮水槽，还包括净水模块、供水调 控模块、控制模块，所述储水箱、饮水槽、净水模块和供水调控模块均与控制模块电连接，所 述水管通路依次为净水模块、储水箱、供水调控模块和饮水槽；所述净水模块将水信息传送 到控制模块，由控制模块存储或者处理所述水信息；所述控制模块还包括远程通讯模块、显 示模块和提示装置，所述控制模块与远程通讯模块信号互连；所述储水箱、饮水槽、净水模 块和供水调控模块至少包括一个独立的水路开关，所述水路开关与控制模块电连接，所述 水路开关为电磁阀开关。

优选地，所述远程通讯模块是无线传输模块，为WIFI模块、蓝牙模块、GPRS模块、红 外传输模块中的一种或多种，所述显示模块包括LED显示屏和控制面板；所述提示装置是声 音提示器和LED闪烁灯或者LCD闪烁灯。

优选地，所述供水调控模块包括供水泵、流量计和电磁阀开关，所述供水泵、流量 计和电磁阀开关由控制模块整合，共同控制供水的流量及时间，所述供水调控模块的水流 流向依次为供水泵、流量计和电磁阀开关。

优选地，所述饮水槽包括饮水槽-20，进水口-21，电加热棒、温度传感器-22，清洗 排水口-23，紫外灯-24，所述饮水槽进水口与供水调控模块的出水口相连通，饮水槽与供水 调控模块活动连接；所述饮水槽为长方体结构，所述饮水槽两端底部设置有电加热棒和温 度传感器，所述饮水槽上方内侧设置有紫外灯，所述紫外灯外周围包裹有不锈钢网罩，所述 电加热棒、温度传感器和紫外灯均与控制模块电连接；所述清洗排水口为长条形，长度为饮 水槽底部长度的三分之二；所述紫外灯长度为饮水槽底部长度的四分之三。

相对于现有技术，本发明的有益效果：本发明的智能型养殖业自动给水装置，不仅 具有自动给水的作用，还具备净化水的功能，扩大了本发明的应用范围，提高了养殖业动物 饮用水的安全性，保障养殖业的健康快速发展；本发明还创造性地设置了水质检测模块，经 过的过滤净化的水将会进行水质检测，其检测的参数包括TDS、酸碱度、重金属离子和BOD 等，如果检测参数不在预设的安全范围，提示装置将会及时发出警报信号，提示用户采取相 应的措施；本发明中的饮水槽还设置有电加热棒和紫外灯，可以为动物提供合适温度的水， 在动物不需要饮水期间，可以使用紫外灯对饮水槽进行物理消毒，减少饮水槽细菌病毒滋 生。本发明使用方便，易于安装和清洗，具有广阔的市场前景。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明饮水槽的结构示意图。

其中：饮水槽-20，进水口-21，电加热棒、温度传感器-22，清洗排水口-23，紫外灯- 24。

图3是本发明BOD生化需氧量微生物传感器检测模块的结构示意图。

其中：温控环腔-61，测量槽-62，加热泵-63，温度传感器-64，循环水路-65，DO探 头-66，生物膜-67，搅拌装置-68。

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

图1是本发明的结构示意图，如图1所示，一种智能型养殖业自动给水装置，包括储 水箱和饮水槽，还包括净水模块、供水调控模块、控制模块，所述储水箱、饮水槽、净水模块 和供水调控模块均与控制模块电连接，所述水管通路依次为净水模块、储水箱、供水调控模 块和饮水槽；所述净水模块将水信息传送到控制模块，由控制模块存储或者处理所述水信 息；所述控制模块还包括远程通讯模块、显示模块和提示装置，所述控制模块与远程通讯模 块信号互连；所述储水箱、饮水槽、净水模块和供水调控模块至少包括一个独立的水路开 关，所述水路开关与控制模块电连接，所述水路开关为电磁阀开关。

优选地，所述远程通讯模块是无线传输模块，为WIFI模块、蓝牙模块、GPRS模块、红 外传输模块中的一种或多种，所述显示模块包括LED显示屏和控制面板；所述提示装置是声 音提示器和LED闪烁灯或者LCD闪烁灯。

优选地，所述供水调控模块包括供水泵、流量计和电磁阀开关，所述供水泵、流量 计和电磁阀开关由控制模块整合，共同控制供水的流量及时间，所述供水调控模块的水流 流向依次为供水泵、流量计和电磁阀开关。

作为优选地实施例，图2为所述的饮水槽，如图2所示，包括饮水槽-20，进水口-21， 电加热棒、温度传感器-22，清洗排水口-23，紫外灯-24，所述饮水槽进水口与供水调控模块 的出水口相连通，饮水槽与供水调控模块活动连接；所述饮水槽为长方体结构，所述饮水槽 两端底部设置有电加热棒和温度传感器，所述饮水槽上方内侧设置有紫外灯，所述紫外灯 外周围包裹有不锈钢网罩，所述电加热棒、温度传感器和紫外灯均与控制模块电连接；所述 清洗排水口为长条形，长度为饮水槽底部长度的三分之二；所述紫外灯长度为饮水槽底部 长度的四分之三。

优选地，所述净水模块包括过滤模块、检测模块、与检测模块平行设置的净水输水 管，所述净水输水管上设置有电磁阀开关；所述净水模块的水流流路为2条，其中一条流路 是过滤模块到检测模块，另一条流路是过滤模块到净水输水管。

优选地，所述检测模块包括水信息检测装置，所述水信息检测装置包括TDS检测装 置、酸碱度检测装置、重金属检测装置、BOD生化需氧量检测装置中的一种或多种，所述检测 模块与控制模块电连接。

本发明还创造性地设置了水质检测模块，经过的过滤净化的水将会进行水质检 测，其检测的参数包括TDS、酸碱度、重金属离子和BOD等，如果检测参数不在预设的安全范 围，提示装置将会及时发出警报信号，提示用户采取相应的措施；本发明中的饮水槽还设置 有电加热棒和紫外灯，可以为动物提供各种温度的水，在动物不需要饮水期间，可以使用紫 外灯对饮水槽进行物理消毒，减少饮水槽细菌病毒滋生。

作为另一个优选地实施例，以下将介绍本发明水信息检测装置中BOD生化需氧量 检测装置的结构及工作原理。

一种BOD生化需氧量微生物传感器，包括中央控制模块、重金属预处理模块、pH调 节模块、测试模块。因为测试模块中内置有微生物膜，膜上固定有微生物菌体，微生物菌体 不耐受重金属离子，和强酸强碱的水环境；所以在样品在进行检测前，需要对样品的重金属 离子进行去除，去除重金属离子后，还要条件样品的pH值，以保证样品的pH在膜上的微生物 的耐受范围；待测样品的流路依次经过重金属预处理模块和pH调节模块和测试模块。

所述中央控制模块还包括存储单元，LED显示屏，控制面板，所述存储单元还包括 USB接口，所述USB接口可以将数据拷贝复制到其他设备上。

所述重金属预处理模块接种有高浓度的吸收重金属效果较好的藻孢子，待测样品 流经该模块时，短时间内其中的藻孢子可以将样品中大部分重金属离子除去，此时样品的 重金属离子浓度较低，不会破坏测试模块的微生物膜上固定的微生物。

优选地，所述重金属预处理模块包括压力泵，流量计，处理室；所述压力泵和流量 计由同一个电磁阀开关控制，所述电磁阀开关与中央处理器电联接，所述电磁阀开关根据 处理室的体积和当次接种藻孢子的量控制样品的进液量，以保证重金属离子的去除效果达 到最佳状态。

更优选地，所述处理室中设置分隔，所述分隔是由膜做成的空腔，空腔内用于接种 不同的藻孢子，样品流经不同的分隔室，可以接触不同藻孢子，确保重金属离子可以充分去 除。

经过上述重金属预处理后，待测样品可能是pH较低的酸性溶液，也可能是pH较高 的碱性溶液，由于膜上的微生物有自己的pH耐受范围，所以应该讲样品的pH调节至微生物 的耐受范围。

优选地，所述pH调节模块包括两个pH检测仪和一个酸性缓冲液盒和一个碱性缓冲 液盒，所述酸性缓冲液装有pH值大于7缓冲液，用于调节酸性样品；所述碱性缓冲液装有pH 小于7的缓冲液，用于调节碱性样品；所述酸性缓冲液盒的出液口还设置有流量计和电磁阀 开关，所述碱性缓冲液盒的出液口还设置有流量计和电磁阀开关，所述流量计为体积流量 计；所述流量计和电磁阀开关与中央控制器电联接。

经过上述重金属预处理和pH调节两步后，此时的样品的理化性质与测试模块中的 微生物的生存环境较接近，可以进行BOD值的测定。

作为另一个优选的实施例，接下来将介绍BOD生化需氧量微生物传感器测试模块 的组成和结构。如图3所示，所述测试模块包括温控环腔-61，测量槽-62，加热泵-63，温度传 感器-64，循环水路-65，DO探头-66，生物膜-67，搅拌装置-68，所述测量槽为柱状，温控环腔 套在测量槽的外表面；所述温控环腔内置循环水路和温度传感器，循环水路与加热泵连通， 所述加热泵和温度传感器均与中央控制器连接，可以预设其温控环腔的工作状态，包括温 度，和保持恒定温度的时间或者周期性的温度及其对应的保温时间；所述测量槽和温控环 腔均与中央控制器电联接。

优选地，所述测量槽包括设置在槽下方的进液孔和废液孔，还包括生物膜，DO探 头，所述测量槽的下表面内侧上部和下部均设置有搅拌装置。

更优选地，所述生物膜为具有活性的微生物固定在膜上，所述生物膜为醋酸纤维 素膜，制备过程为两张大小一样的圆形膜，包裹一个面积小于膜的微生物菌片膜；所述微生 物菌片在培养平板培养过程中，将一个生物膜置于刚刚接种的平板，微生物在生长的同时， 也会往膜上生长，由此得到微生物菌片膜。

优选地，所述微生物菌片膜中的微生物选自以下物种中的一种或多种：芽子包杆 菌属(Bacillus)、地杆菌属(Geobacter)、希瓦氏菌属(Shewanella)、梭状菌属 (Clostridia)、假单细胞菌属(Pseudomonas)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、脱硫单胞茵属 (Desulfuromonas)、脱硫球茎菌属(Desulfobulbus)、红育菌属(Rhodoferax)或埃希氏菌属 (Escherichia)或其组合。

本发明的BOD生化需氧量微生物传感器设置了重金属预处理模块和pH调节模块， 突破了现有BOD生物需氧量传感器不能测试含有重金属离子、pH过高和pH过低的样品，扩大 了BOD生物需氧量传感器pH耐受范围，可以检测更多来源的样品，该传感器的微生物菌片膜 使用多种微生物组合做成，各种微生物可以发挥各自优势生长特性，互补其它微生物物种 的不足，提高微生物膜的灵敏度和使用寿命。

实验例

通过对相同的待检测水样，使用不同组合的微生物菌片膜，检测不同微生物菌种 组合耐受pH的范围和检测稳定性，检测微生物组合：A：芽子包杆菌属：地杆菌属：希瓦氏菌 属为5:3:2；B：希瓦氏菌属：梭状菌属：假单细胞菌属为4:3:3；C：埃希氏菌属：人苍白杆菌： 酿酒酵母为6:2:2。具体检测结果如表1和表2所示。

表1

组合名称 pH耐受范围

A pH 4.5-8.5

B pH 5.2-9.1

C pH 4.2-8.9

表2

综合分析表1和表2的检测结果，表明不同组合的微生物膜稳定性和pH耐受范围均 有较大差异，组合3的pH耐受范围最大为pH 4.2-8.9，3个组合中，1-8d时候各自的检测稳定 表现良好，均在90％以上，组合3的稳定最好，1-8d都维持在95％以上；从第8d到12d期间，每 一组的稳定性都是急剧下降，可能是长时间使用生物膜，其中的生物活性减弱，也可能是部 分生物死亡导致的。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保 护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应 当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实 质和范围。