专利名称：水产养殖检测仪及检测方法
技术领域：
本发明实施例涉及水产养殖技术领域，尤其涉及一种水产养殖检测仪及检测方 法。
背景技术：
水产养殖是沿海水域区域的一项非常重要的职业。在水产养殖领域中，其中水域 环境的检测是影响水产品生长繁殖的一个决定性因素。其中水域环境的溶解氧是指溶解于水或溶液中的分子态的氧，是水生动物和水生 植物生存不可缺少的条件。水产养殖技术中，需快速准确检测当前水域温度及当前水域温 度下的溶解氧含量，以保证水产品的正常的生长繁殖。天然水中溶解氧近于饱和值，而养殖 池中，水产品密度大，耗氧量大，需随时监控溶解氧的含量，以保证水产品在溶解氧浓度合 适的水域中良好生长。例如当溶解氧浓度小于3mg/L时，水产品的生长繁殖就会受到影响。 现有的水域环境的检测仪采用简单的传感器设备检测水域温度信号及溶解氧含量信号，并 通过手持终端将传感器设备检测到得温度信号及溶解氧含量信号发送给显示设备以显示。但是，现有的检测水域温度及溶解氧含量的检测仪的检测精度较低，智能化程度 也较低。

发明内容
本发明实施例提供一种水产养殖检测仪及检测方法，具有较高的检测精度和智能 化程度。本发明实施例提供一种水产养殖检测仪，包括传感器设备、变送器设备、终端设 备和数字显示设备；所述传感器设备，用于采集水中的第一溶解氧信号和温度信号；所述变送器设备，包括数据存储模块和第一处理模块；所述数据存储模块，用于存储模拟数字转换参数、温度补偿参数和溶解氧的零点 值；所述第一处理模块，用于根据所述模拟数字转换参数对所述第一溶解氧信号和所述温 度信号进行模拟数字转换，以得到第一溶解氧值和温度值；并用于根据所述温度补偿参数 和所述溶解氧的零点值对所述第一溶解氧值进行补偿处理，以得到第二溶解氧值；所述终端设备，用于接收所述变送器设备处理得到的所述第二溶解氧值和所述温 度值，并将所述第二溶解氧值和所述温度值导出给所述数字显示设备；所述数字显示设备，用于显示所述第二溶解氧值和所述温度值。本发明实施例还提供一种水产养殖水域的检测方法，包括传感器设备采集水中的第一溶解氧信号和温度信号；变送器设备中的第一处理模块采用所述变送器设备中的数据存储模块中存储的模拟数字转换参数对所述第一溶解氧信号和所述温度信号进行模拟数字转换，以得到第一 溶解氧值和温度值；并根据所述数据存储模块中的温度补偿参数和溶解氧的零点值对所述第一溶解氧值进行补偿处理，以得到所述第二溶解氧值；终端设备接收所述变送器设备处理得到的所述第二溶解氧值和所述温度值，并将 所述第二溶解氧值和所述温度值导出给所述数字显示设备；以供所述数字显示设备显示。本发明实施例提供的水产养殖检测仪及检测方法，能够对检测到的溶解氧值进行 温度补偿，有效地提高了对溶解氧含量的检测精度；而且采用本发明实施例的技术方案，能 够有效地提高检测仪的智能化程度。


为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例一提供的一种水产养殖检测仪的结构示意图；图2为本发明实施例二提供的一种水产养殖检测仪的结构示意图；图3为本发明实施例三提供的一种水产养殖水域的检测方法的流程图；图4为本发明实施例四提供的一种水产养殖水域的检测方法的流程图；图5为本发明实施例五提供的一种水产养殖水域的检测方法的流程图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图1为本发明实施例一提供的一种水产养殖检测仪的结构示意图。如图1所示， 本实施例的水产养殖检测仪包括传感器设备10、变送器设备11、终端设备12和数字显示设 备13。其中，传感器设备10用于采集水中的第一溶解氧信号和温度信号。变送器设备11 包括数据存储模块111和第一处理模块112。数据存储模块111用于存储模拟数字转换参 数、温度补偿参数和溶解氧的零点值；第一处理模块112，用于根据模拟数字转换参数对第 一溶解氧信号和温度信号进行模拟数字转换，以得到第一溶解氧值和温度值；并根据温度 补偿参数和溶解氧的零点值对第一溶解氧值进行补偿处理，以得到第二溶解氧值。终端设 备12用于接收变送器设备11处理得到的第二溶解氧值和温度值，并将第二溶解氧值和温 度值导出给数字显示设备13。数字显示设备13用于显示第二溶解氧值和温度值。具体地，本实施的水产养殖检测仪的传感器设备10用于采集用户养殖水产品的 水域中的第一溶解氧信号和当前水域的温度信号。变送器设备11的第一处理模块112与 传感器设备10连接，接收传感器设备10采集到的第一溶解氧信号和温度信号。同时第一 处理模块112还与数据存储模块111连接，数据存储模块111用于存储模拟数字转换参数 和温度补偿参数和溶解氧的零点值。第一处理模块112根据数据存储模块111存储的模拟 数字转换参数对接收的第一溶解氧信号和温度信号进行模拟数字转换，以得到第一溶解氧值和温度值；并根据数据存储模块111存储的温度补偿参数和溶解氧的零点值对得到的第一溶解氧值进行补偿处理，以得到第二溶解氧值。终端设备12与变送器设备11的第一处 理模块112连接，接收第一处理模块112处理得到的第二溶解氧值和温度值。终端设备12 还与数字显示设备13连接，将处理得到的第二溶解氧值和温度值导出给数字显示设备13， 数字显示设备13显示第二溶解氧值和温度值，以供检测人员查看。变送器设备11的第一处理模块112具体可以为一个微处理器，例如具体可以采用 MSP430F149单片机。数据存储模块111也可以称之为变送器电子数据表格(Transducer Electronic Data Sheets，以下简称TEDS)。数字显示设备13具体可以采用液晶显示屏 (Liquid Crystal Display ；以下简称 LCD)。本实施例中终端设备12和变送器设备11之间采用RS485协议进行通信，RS485协 议支持长达1000米的通信距离。即使当诊断仪应用在水产养殖现场要求终端设备12与变 送器设备11距离较远时，可选配较长的导线而不影响二者之间的通信。其中根据数据存储模块111存储的温度补偿参数和溶解氧的零点值对得到的第 一溶解氧值进行补偿处理，以得到第二溶解氧值。优选地，可以采用如下方式进行温度补偿 处理，具体在数据存储模块111中预存储的温度补偿参数为一组温度补偿参数，如第一温 度补偿参数do、第二温度补偿参数O1、第三温度补偿参数CI2、第四温度补偿参数α3;上 述四个温度补偿参数都存储在变送器设备11中的数据存储模块111中。采用公式kt = α。+α it+α 2t2+a 3t3，得到一个补偿斜率参数kt ；其中t表示第一处 理模块112根据传感器设备采集到的温度信号进行模拟数字转换后得到的温度值。本实施 例中，优选地，第一温度补偿参数α。= 0.02987，第二温度补偿参数Ci1 = -1.558X 10-3， 第三温度补偿参数Q 2 = 3. 832X 10-5，第四温度补偿参数α 3 =-3. 832X 10_7。然后根据计算出的补偿斜率参数kt，采用如下公式计算第二溶解氧值DOt = A0+ktU其中DOt为第二溶解氧值，U第一溶解氧值，A0为数据存储模块111中预存储的溶 解氧的零点值。其中溶解氧的零点值是根据溶解氧探头无氧水中输出的溶解氧信号，并采 用数据存储模块111中预存储的模拟数字转换参数对该溶解氧信号进行模拟数字转换后 得到的溶解氧的零点值。优选地，该无氧水可由饱和亚硫酸钠溶液制得。该溶解氧的零点 值不随温度的变化而变化，但是在不同温度下，补偿斜率参数kt会根据温度变化。本实施例的水产养殖检测仪，能够对检测到的溶解氧值进行温度补偿，有效地提 高了对溶解氧含量的检测精度；而且采用本发明实施例的技术方案，能够有效地提高检测 仪的智能化程度。在上述实施例的基础上，优选地，终端设备12中可以包括第二处理模块和存储模 块，其中第二处理模块接收变送器设备11中的第一处理模块112处理后得到的第二溶解氧 值和温度值；并由该第二处理模块将该第二溶解氧值和该温度值导出给数字显示设备13。 第二处理模块主要用于实现对终端设备12接收到的数据进行数据存储、数据浏览、数据导 出以及数据删除等操作。该第二处理模块具体可以为一个微处理器，例如具体可以采用微 处理器AT91SAM9263(10)作为第二处理模块。存储模块可以用来存储数据，如第二溶解氧 值和温度值，也可以用来存储一些预存储的用户养殖信息等等。在上述实施例的基础上，终端设备12还可以连接有一键盘，具体地，该键盘与终端设备12的第二处理模块连接。该键盘用于接收用户输入的指令，并由第二处理模块分析 该指令以执行相应的操作，能够进一步增加检测方法的智能性。图2为本发明实施例二提供的一种水产养殖检测仪的结构示意图。如图2所示， 在上述图1所示实施例的基础上，本实施例的传感器设备10可以包括溶解氧探头101、温 度探头102和调理电路模块103。其中溶解氧探头101用于采集水中的初始溶解氧信号。温度探头102用于采集水 中的初始温度信号。调理电路模块103用于分别对初始溶解氧信号和初始温度信号进行放 大滤波处理，以得到第一溶解氧信号和温度信号。本实施例的水产养殖检测仪中的传感器设备10中的溶解氧探头101采集当前养 殖水产品的水域中的初始溶解氧信号。传感器设备10中的温度探头102采集当前养殖水 产品的水域中的初始温度信号。传感器设备10中的调理电路模块103分别与溶解氧探头 101和温度探头102连接，用于对溶解氧探头101采集的初始溶解氧信号和温度探头102采 集的初始温度信号进行放大滤波处理，以得到第一溶解氧信号和温度信号。本实施例的溶 解氧探头基于极谱法进行测量，开始测量后，需要一段时间才能达到稳定值，所需稳定时间 根据生产厂家而异。因此，可以在测量一段时间后再进行采集。也可以在测量过程中设置 在数字显示设备13上显示溶解氧探头的稳定进度，以便于观测溶解氧的稳定值。后续采用 上述实施例一提供的变送器设备11、终端设备12和数字显示设备13以实现整个检测过程。本实施例的水产养殖检测仪，通过对溶解氧探头和温度探头探测到的初始溶解氧 信号和温度信号进行放大滤波处理，以进一步增加后续检测精度。能够有效地提高检测的 智能化程度。可选地，在上述实施例的基础上，本发明的水产养殖检测仪还具有自识别功能。具 体地，本实施例中的变送器设备11中的第一处理模块112还用于将记录的传感器设备10 的使用时间、与数据存储模块111中预存储的传感器设备10的工作寿命时间作比较，以判 断传感器设备10是否处于工作寿命周期内。本发明所提出的水产养殖检测仪中的传感器设备10属于即插即用型，只要在检 测仪上电情况下，将传感器设备10连接上变送器设备11，就可以正常使用。检测过程中， 变送器设备11的第一处理模块112还用于记录传感器设备10的使用时间，该使用时间也 就是从该传感器设备10第一次使用开始的累积使用时间。每次使用之前，该第一处理模块 112将当前记录的使用时间与变送器设备11的数据存储模块111中预存储的传感器设备 10的工作寿命时间进行比较。并会将比较结果经过终端设备12在数字显示设备13上显 示，以供用户查看。例如当前的使用时间大于传感器设备10的工作寿命时间时，说明传感 器设备10已经超过寿命期，检测结果可能已经不可准确，用户通过数字显示设备13可以看 到传感器设备10的当前状况，然后及时更换传感器设备10的溶解氧探头101。至于温度探 头102可以由用户根据具体情况选择更换或者不更换。进一步地，在变送器设备11的数据存储模块111中还存储传感器设备10的参数，例如包括传感器设备10的生产厂商、型号、版本号和序列号等等。数据存储模块111中还 存储有传感器设备10的工作电压、工作温度范围等传感器设备参数。当变送器设备11的 第一处理模块112未检测到传感器设备10时，此时由第一处理模112向终端设备12发送 未检测到传感器设备10的检测信号，并由终端设备12将该检测信号发送给数字显示设备13，以供数字显示设备13显示。这样，用户通过数字显示设备13便可以知道传感器设备10 未正常连接到变送器设备11，然后由用户检测出现错误的原因，并进行校正。当变送器设备11的第一处理模块112识别到传感器设备10时，并从数据存储模块111中获取与传感器设备10对应的传感器设备参数，并通过终端设备12将这些参数发 给数字显示设备13，以供数字显示设备13显示。用户通过观看数字显示设备13，可以知道 传感器设备10连接到变送器设备11上了，并通过数字显示设备13可以看到当前的传感器 设备10的的性能以及类型参数。本实施例的水产养殖检测仪，通过采用上述方案，能够自动识别传感器设备的各 种性能参数以及判断传感器设备是否处于工作寿命周期内，实现水产养殖检测仪的自识别 功能，有效地提高了水产养殖检测的智能化程度。可选地，在上述实施例的基础上，本发明的水产养殖检测仪还具有自校正功能。具 体地，本实施例中的变送器设备11中的第一处理模块112还用于将处理后得到的第二溶解 氧值与数据存储模块111中预存储的第三溶解氧值相除，以得到状态比较值；并通过终端 设备12将状态比较值发送给数字显示设备13，以供数字显示设备13显示。第三溶解氧值 是第一处理模块112对接收到的、将溶解氧探头101置于空气中所采集到的溶解氧信号进 行模拟数字转换得到的。变送器设备11中的第一处理模块112还用于当状态比较值小于1时，根据模拟数 字转换参数，对将溶解氧探头101置于饱和的亚硫酸钠溶液中采集到的第四溶解氧信号进 行模拟数字转换，以得到第四溶解氧值；并将溶解氧的零点值更新为第四溶解氧值。具体地，由于传感器设备10尤其是溶解氧探头101使用一段时间之后，可能存在 检测结果不准确。可以在数据存储模块111中还预存储有一个第三溶解氧值以作为参考 值，该第三溶解氧值是第一处理模块112对接收到的、将溶解氧探头101置于空气中所采集 到的溶解氧信号进行模拟数字转换得到的。当变送器设备11中的第一处理模块112处理 得到第二溶解氧值之后，将该第二溶解氧值与第三溶解氧值相除，以得到状态比较值；并将 该比较值通过终端设备12发送给数字显示设备13，以供数字显示设备13显示。这样用户 根据当前数字显示设备13显示的状态比较值，便可以判断当前的传感器设备10中的溶解 氧探头101的工作状态。当该状态比较值等于1，提示用户此时溶解氧探头101工作正常，不需要校正。当 该状态比较值小于1，提示用户需要校正溶解氧探头101。也可以由用户通过与终端设备 12相连的键盘选择是否要进行校正，当需要校正时，用户通过键盘，输入校正指令，告知终 端设备12。然后将清洗干净的传感器设备10的溶解氧探头101置于饱和的亚硫酸钠溶液 (即无氧水)中采集此时的对应的溶解氧信号，便开始进行校正。这里的校正溶解氧探头 具体指的是校正变送器设备11中的数据存储模块111存储的溶解氧的零点值。溶解氧探 头101采集到饱和的亚硫酸钠溶液中的初始溶解氧信号之后，经调理电路模块103放大滤 波处理，再经变送器设备11中的第一处理模块112进行模拟数字转换，得到一溶解氧值，为 便于描述，称之为第四溶解氧值。该第四溶解氧值也就是溶解氧的零点值。第一处理模块 112进一步将数据存储模块111存储的溶解氧的零点值更新为该第四溶解氧值，校正完成。本实施例的水产养殖检测仪，通过采用上述方案，能够在状态比较值小于1，即测 量不准确时，对溶解氧探头的零点值进行校正，以有效地对溶解氧含量的测量精度。且本实施例的检测仪具有较高的智能性。可选地，在上述实施例的基础上，本发明的水产养殖检测仪还具有自诊断功能。本实施例的水产养殖检测仪中的终端设备12还用于根据第二溶解氧值、温度值和预存储的 养殖信息，从终端设备12中预存储的水产养殖知识库中获取对应的养殖帮助信息，并将养 殖帮助信息发送给数字显示设备13，以供数字显示设备13显示。具体地，本实施例中的终端设备12中的第二处理模块接收到变送器设备11的第 一处理模块112处理得到的第二溶解氧值和温度值之后，再结合预存储的养殖信息，从预 存储的水产养殖知识库中获取一些养殖帮助信息。这些预存储的养殖信息和预存储的水产 养殖知识库可以是存储在终端设备12中的存储模块中，也可以是存储在终端设备12可识 别的外接存储设备中。这里的养殖信息包括有用户的水产养殖种类、面积等等养殖信息。 该水产养殖知识库中可以包括有一些养殖水产领域内的一些原理性知识，以及一些水产养 殖专家的经验性知识。存储模块中还可以预存储有水产养殖用户的一些求助问题描述。当 终端设备12中的第二处理模块接收到第二溶解氧值和温度值之后，第二处理模块根据接 收到的第二溶解氧值和温度值信息，再结合预存储的养殖信息，从水产知识库中获取对应 的关于用户养殖的水产品的原理性知识以及一些专家的经验性知识，还可以获取相关的水 产养殖用户的求助问题信息。最后将获取到的信息发送给数字显示设备13，以供用户查 看。用户可参考数字显示设备13上显示的求助问题信息，并结合原理性知识以及一些专家 的经验性知识可以知道当前水产品的状况，还可以根据专家的经验性知识采取一些有效措 施，进一步改善水产养殖的环境。需要说明的是，上述的养殖信息也可以不是预先存储的。在终端设备12的第二处 理模块接收到变送器设备11的第一处理模块112处理得到的第二溶解氧值和温度值之后， 终端设备12的第二处理模块向数字显示设备13触发一个指令，以通过数字显示设备13向 用户提示输入养殖信息。此时，用户可以通过与终端设备12的第二处理模块相连接的键盘 输入养殖信息。然后再由第二处理模块根据用户输入养殖信息及接收的第二溶解养殖和温 度值，获取关于用户养殖的水产品的原理性知识和一些专家的经验性知识以及一些求助问 题信息。最后将获取到的信息发送给数字显示设备13，以供用户查看。本实施例的水产养殖检测仪，能够根据用户的需求向用户提供养殖帮助信息，进 一步增强了水产养殖检测仪的智能化程度。图3为本发明实施例三提供的一种水产养殖水域的检测方法的流程图。如图3所 示，本实施例的水产养殖水域的检测方法，具体可以包括如下步骤步骤100、传感器设备采集水中的第一溶解氧信号和温度信号；具体地，传感器设备用于检测当前水产品生长繁殖的水域环境的溶解氧信号即第 一溶解氧信号和当前水域环境的温度信号，以有效地对当前水域环境进行检测。步骤101、变送器设备中的第一处理模块采用变送器设备中的数据存储模块中存 储的模拟数字转换参数对第一溶解氧信号和温度信号进行模拟数字转换，以得到第一溶解 氧值和温度值；并根据数据存储模块中的温度补偿参数和溶解氧的零点值对第一溶解氧值 进行补偿处理，以得到第二溶解氧值；具体地，变送器设备中包括有第一处理模块和数据存储模块。其中数据存储模块 预存储有模拟数字转换参数、温度补偿参数和溶解氧的零点值。这里，该第一处理模块采用该模拟数字转换参数对该传感器设备采集到的第一溶解氧信号和温度信号进行模拟数字 转换，以得到第一溶解氧值和温度值。然后该第一处理模块再利用数据存储模块中预存储 的温度补偿参数和溶解氧的零点值对第一溶解氧值进行温度补偿处理，以得到第二溶解氧 值。优选地，采用如下方式进行温度补偿处理，具体在数据存储模块中预存储的温度 补偿参数为一组温度补偿参数，如第一温度补偿参数α ^、第二温度补偿参数Ci1、第三温度 补偿参数α 2、第四温度补偿参数α 3;上述四个温度补偿参数都存储在变送器设备中的数 据存储模块中。采用公式kt = α fa J+α 2t2+α 3t3，得到一个补偿斜率参数kt ；其中t表示第一 处理模块根据传感器设备采集到的温度信号进行模拟数字转换后得到的温度值。本实施例 中，优选地，第一温度补偿参数= 0.02987，第二温度补偿参数Ci1 =-1.558 X 10-3，第 三温度补偿参数α 2 = 3. 832X 10-5，第四温度补偿参数α 3 =-3. 832X 10_7。 然后根据计算出的补偿斜率参数kt，采用如下公式计算第二溶解氧值DOt = A0+ktU其中DOt为第二溶解氧值，U第一溶解氧值，A0为数据存储模块中预存储的溶解氧 的零点值。其中溶解氧的零点值是根据溶解氧探头无氧水中输出的溶解氧信号，并采用数 据存储模块中预存储的模拟数字转换参数对该溶解氧信号进行模拟数字转换后得到的溶 解氧的零点值。优选地，该无氧水可由饱和亚硫酸钠溶液制得。该溶解氧的零点值不随温 度的变化而变化，但是在不同温度下，补偿斜率参数kt会根据温度变化。步骤102、终端设备接收变送器设备处理得到的第二溶解氧值和温度值，并将第二 溶解氧值和温度值导出给数字显示设备；以供数字显示设备显示。具体地，终端设备接收变送器设备中的第一处理模块处理后得到的第二溶解氧值 和温度值；然后将第二溶解氧值和温度值导出给数字显示设备，以供数字显示设备显示。本实施例的水产养殖的水域检测方法的实现机制与上述实施例一的水产养殖检 测仪的实现机制相同，详细可参照上述实施例一的相关描述，在此不再赘述。本实施例的水产养殖水域的检测方法，能够对检测到的溶解氧值进行温度补偿， 有效地提高了对溶解氧含量的检测精度；而且采用本发明实施例的技术方案，能够有效地 提高检测仪的智能化程度。图4为本发明实施例四的一种水产养殖水域的检测方法的流程图。如图4所示， 在上述实施例三的基础上，步骤100具体可以包括如下步骤步骤1001、传感器设备的溶解氧探头和温度探头分别采集水中初始溶解氧信号和 初始温度信号；具体地，传感器设备中具体可以包括溶解氧探头和温度探头。该溶解氧探头采集 水中初始溶解氧信号。该温度探头采集水中的初始温度信号。本实施例的溶解氧探头基于 极谱法进行测量，开始测量后，需要一段时间才能达到稳定值，所需稳定时间根据生产厂家 而异。因此，可以在测量一段时间后再进行采集。也可以在测量过程中设置在数字显示设 备上显示溶解氧探头的稳定进度，以便于观测溶解氧的稳定值。步骤1002、传感器设备的调理电路模块分别对初始溶解氧信号和初始温度信号进 行放大滤波处理，以得到第一溶解氧信号和温度信号。
具体地，传感器设备中还包括一调理电路模块，该调理电路模块对溶解氧探头测 得的初始溶解氧信号和温度探头测得的初始温度信号进行放大滤波处理，以放大信号，提 高检测精度。后续采用图3所示实施的步骤101和步骤102，以实现对当前水域环境中的溶解氧 值和温度值的有效检测。本实施例的水产养殖水域的检测方法实现机制与上述实施例二所示的水产养殖 检测仪的实现机制相同，详细可参照上述实施例二的相关描述，在此不再赘述。本实施例的水产养殖水域的检测方法，通过对溶解氧探头和温度探头探测到的初 始溶解氧信号和温度信号进行放大滤波处理，以进一步增加后续检测精度。能够有效地提 高检测的智能化程度。图5为本发明实施例五提供的一种水产养殖水域的检测方法的流程图。本实施例 的水产养殖水域的检测方法用以体现本发明实施例的检测仪的自识别功能。如图5所示， 本实施例以在上述图4所示实施例步骤100之前，包括具体可以如下步骤步骤103、变送器设备中的所述第一处理模块将记录的传感器设备的使用时间、与 数据存储模块中预存储的传感器设备的工作寿命时间作比较，以判断传感器设备是否处于 工作寿命周期内。具体地，变送器设备中的第一处理模块还记录传感器设备的使用时间，该使用时 间也就是从该传感器设备第一次使用开始的累积使用时间。每次使用之前，该第一处理模 块将当前记录的使用时间与变送器设备的数据存储模块中预存储的该传感器设备的工作 寿命时间进行比较。并会将比较结果经过终端设备在该数字显示设备上显示，以供用户查 看。例如当前的使用时间大于该工作寿命时间时，说明该传感器设备已经超过寿命期，检测 结果可能已经不可准确，用户通过数字显示设备可以看到传感器设备的当前状况，然后及 时更换传感器设备的溶解氧探头。温度探头根据具体情况可以选择更换或者不更换。具体也可以在上述图3所示的实施例的基础上，在步骤100之前增加上述步骤 103。需要说明的是，在上述方案的基础上，变送器设备的第一处理模块还用于识别传 感器设备。数据存储模块中用于存储该传感器设备的参数，例如包括该传感器设备的生产 厂商、型号、版本号和序列号等等。数据存储模块中还用于存储该传感器设备的工作电压、 工作温度范围等传感器设备参数。当变送器设备的第一处理模块未检测到传感器设备时， 此时由第一处理模向终端设备发送未检测到传感器设备的检测信号，并由终端设备将该检 测信号发送给数字显示设备，以供数字显示设备显示。这样，用户通过数字显示设备便可以 知道传感器设备未正常连接到变送器设备，然后由用户检测出现错误的原因，并进行校正。当变送器设备的第一处理模块识别到传感器设备时，并从数据存储模块中获取与 该传感器设备对应的传感器设备的参数，并通过终端设备将这些参数发给数字显示设备， 以供数字显示设备显示。用户通过观看数字显示设备，可以知道传感器设备连接到变送器 设备上了，并通过数字显示设备可以看到当前的传感器设备的性能以及类型参数。本实施例的水产养殖水域的检测方法，能够实现水产养殖检测仪的自识别功能，有效地提高了水产养殖检测的智能化程度。在上述实施例的基础上，一种优选地方案为在上述图1、图2或图3所示实施例的基础上，还可以包括如下步骤(a)、变送器设备中的第一处理模块还将第二溶解氧值与数据存储模块中预存储 的第三溶解氧值相除，以得到状态比较值；并通过终端设备将状态比较值发送给数字显示 设备，以供数字显示设备显示；第三溶解氧值是第一处理模块对接收到的、将溶解氧探头置 于空气中所采集到的溶解氧信号进行模拟数字转换得到的。 该步骤(a)优选地位于上述实施例所示步骤101之后，并与步骤102同时进行。具 体也可以位于上述实施例一所示步骤102之后。由于传感器设备尤其是溶解氧探头使用一 段时间之后，可能存在检测结果不准确。该方案中，数据存储模块中还预存储有一个第三溶 解氧值以作为参考值，该第三溶解氧值是第一处理模块对接收到的、将溶解氧探头置于空 气中所采集到的溶解氧信号进行模拟数字转换得到的。当变送器设备中的第一处理模块处 理得到第二溶解氧值之后，将该第二溶解氧值与第三溶解氧值相除，以得到状态比较值；并 将该比较值通过终端设备发送给数字显示设备，以供数字显示设备显示。这样用户根据当 前数字显示设备显示的状态比较值，便可以判断当前的传感器设备中的溶解氧探头的工作 状态。当该状态比较值等于1，提示用户此时该溶解氧探头工作正常，不需要校正。当该状 态比较值小于1，提示用户需要校正该溶解氧探头，当然也可以由用户根据当前测得的第二 溶解氧值决定不需要进行校正。当需要校正时，具体可以包括如下步骤(b)。(b)当状态比较值小于1时，第一处理模块根据模拟数字转换参数，对将溶解氧探 头置于饱和的亚硫酸钠溶液中采集到的第四溶解氧信号进行模拟数字转换，以得到第四溶 解氧值；并将溶解氧的零点值更新为第四溶解氧值。具体地，校正溶解氧探头即是要校正溶解氧的零点值。首先将溶解氧探头用清水 洗干净，然后将清洗干净的溶解氧探头置于饱和的亚硫酸钠溶液(即无氧水)中采集此时 的对应的溶解氧信号，并由第一处理模块根据模拟数字转换参数，对此时采集到的溶解氧 信号进行模拟数字转换，得到第四溶解氧值。并将数据存储模块中预存储的溶解氧的零点 值更新为该第四溶解氧值。采用上述实施例的方法，能够在状态比较值小于1，即测量不准确时，对溶解氧探 头的零点值进行校正，以有效地对溶解氧含量的测量精度。在上述实施例的基础上，另一种优选地方案为，在上述实施例步骤102之后，还可 以包括如下步骤(c)步骤(c)、终端设备根据第二溶解氧值、温度值和预存储的养殖信息，从终端设备 中预存储的水产养殖知识库中获取对应的养殖帮助信息，并将养殖帮助信息发送给数字显 示设备，以供数字显示设备显示。具体地，终端设备的第二处理模块接收到变送器设备的第一处理模块处理得到的 第二溶解氧值和温度值之后，再结合预存储养殖信息，从预存储的水产养殖知识库中获取 一些养殖帮助信息。可选地，该养殖信息和该水产知识库可以存储在终端设备中的存储模 块，也可以存储在终端设备外接的存储模块。这里的养殖信息包括有用户的水产养殖种类、 面积等等养殖信息。该水产养殖知识库中可以包括有一些养殖水产领域内的一些原理性知 识，以及一些水产养殖专家的经验性知识。存储模块中还可以预存储有水产养殖用户的一 些求助问题描述。当第二处理模块接收到第二溶解氧值和温度值之后，第二处理模块根据 接收到的第二溶解氧值和温度值信息，再结合预存储的养殖信息，从水产知识库中获取对应的关于用户养殖的水产品的原理性知识以及一些专家的经验性知识，还可以获取相关的 水产养殖用户的求助问题信息。最后将获取到的信息发送给数字显示设备，以供用户查看。 用户可参考数字显示设备上显示的求助问题信息，并结合原理性知识以及一些专家的经验 性知识可以知道当前水产品的状况，还可以根据专家的经验性知识采取一些有效措施，进 一步改善水产养殖的环境。可选地，当终端设备的第二处理模块接收到变送器设备的第一处理模块处理得到 的第二溶解氧值和温度值之后，也可以触发一个指令，即该第二处理模块向数字显示设备 发送一条指令，要求数字显示设备向用户显示要求用户输入养殖信息。此时，用户可以通过 与终端设备的第二处理模块相连接的键盘输入养殖信息。然后再由第二处理模块获取关于 用户养殖的水产品的原理性知识以及一些专家的经验性知识。最后将获取到的信息发送给 数字显示设备，以供用户查看。本实施例的水产养殖水域的检测方法，能够向用户提供养殖帮助信息，进一步增强了水产养殖检测的智能化程度。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
权利要求
一种水产养殖检测仪，其特征在于，包括传感器设备、变送器设备、终端设备和数字显示设备；所述传感器设备，用于采集水中的第一溶解氧信号和温度信号；所述变送器设备，包括数据存储模块和第一处理模块；所述数据存储模块，用于存储模拟数字转换参数、温度补偿参数和溶解氧的零点值；所述第一处理模块，用于根据所述模拟数字转换参数对所述第一溶解氧信号和所述温度信号进行模拟数字转换，以得到第一溶解氧值和温度值；并用于根据所述温度补偿参数和所述溶解氧的零点值对所述第一溶解氧值进行补偿处理，以得到第二溶解氧值；所述终端设备，用于接收所述变送器设备处理得到的所述第二溶解氧值和所述温度值，并将所述第二溶解氧值和所述温度值导出给所述数字显示设备；所述数字显示设备，用于显示所述第二溶解氧值和所述温度值。
2.根据权利要求1所述的水产养殖检测仪，其特征在于，所述传感器设备包括包括溶解氧探头，用于采集水中的初始溶解氧信号；温度探头，用于采集水中的初始温度信号；和调理电路模块，用于分别对所述初始溶解氧信号和所述初始温度信号进行放大滤波处 理，以得到所述第一溶解氧信号和所述温度信号。
3.根据权利要求1所述的水产养殖检测仪，其特征在于，所述第一处理模块还用于将 记录的所述传感器设备的使用时间、与所述数据存储模块中预存储的所述传感器设备的工 作寿命时间作比较，以判断所述传感器设备是否处于工作寿命周期内。
4.根据权利要求1-3任一所述的水产养殖检测仪，其特征在于，所述第一处理模块，还用于将所述第二溶解氧值与所述数据存储模块中预存储的第三 溶解氧值相除，以得到所述状态比较值；并通过所述终端设备将所述状态比较值发送给所 述数字显示设备，以供所述数字显示设备显示；其中所述第三溶解氧值是所述第一处理模 块对接收到的、将所述溶解氧探头置于空气中所采集到的溶解氧信号进行模拟数字转换得 到的；所述第一处理模块，还用于当所述状态比较值小于1时，根据所述模拟数字转换参数， 对将所述溶解氧探头置于饱和的亚硫酸钠溶液中采集到的第四溶解氧信号进行模拟数字 转换，以得到所述第四溶解氧值；并将所述溶解氧的零点值更新为所述第四溶解氧值。
5.根据权利要求1-3任一所述的水产养殖检测仪，其特征在于，所述终端设备，还用于根据所述第二溶解氧值、所述温度值和预存储的养殖信息，从所 述终端设备中预存储的水产养殖知识库中获取对应的养殖帮助信息，并将所述养殖帮助信 息发送给所述数字显示设备，以供所述数字显示设备显示。
6.一种水产养殖水域的检测方法，其特征在于，包括传感器设备采集水中的第一溶解氧信号和温度信号；变送器设备中的第一处理模块采用所述变送器设备中的数据存储模块中存储的模拟 数字转换参数对所述第一溶解氧信号和所述温度信号进行模拟数字转换，以得到第一溶解 氧值和温度值；并根据所述数据存储模块中的温度补偿参数和溶解氧的零点值对所述第一 溶解氧值进行补偿处理，以得到所述第二溶解氧值；终端设备接收所述变送器设备处理得到的所述第二溶解氧值和所述温度值，并将所述第二溶解氧值和所述温度值导出给所述数字显示设备；以供所述数字显示设备显示。
7.根据权利要求6所述的水产养殖水域的检测方法，其特征在于，所述传感器设备采 集水中的第一溶解氧信号和温度信号，包括所述传感器设备的溶解氧探头和温度探头分别采集水中初始溶解氧信号和初始温度 信号；所述传感器设备的调理电路模块分别对所述初始溶解氧信号和所述初始温度信号进 行放大滤波处理，以得到所述第一溶解氧信号和所述温度信号。
8.根据权利要求6所述的水产养殖水域的检测方法，其特征在于，所述传感器设备采 集水中的第一溶解氧信号和温度信号之前，还包括所述变送器设备中的所述第一处理模块将记录的所述传感器设备的使用时间、与所述 数据存储模块中预存储的所述传感器设备的工作寿命时间作比较，以判断所述传感器设备 是否处于工作寿命周期内。
9.根据权利要求6-8任一所述的水产养殖水域的检测方法，其特征在于，还包括 所述变送器设备中的所述第一处理模块还将所述第二溶解氧值与所述数据存储模块中预存储的第三溶解氧值相除，以得到所述状态比较值；并通过所述终端设备将所述状态 比较值发送给所述数字显示设备，以供所述数字显示设备显示；所述第三溶解氧值是所述 第一处理模块对接收到的、将所述溶解氧探头置于空气中所采集到的溶解氧信号进行模拟 数字转换得到的；进一步还包括当所述状态比较值小于1时，所述第一处理模块根据所述模拟数字转 换参数，对将所述溶解氧探头置于饱和的亚硫酸钠溶液中采集到的第四溶解氧信号进行模 拟数字转换，以得到所述第四溶解氧值；并将所述溶解氧的零点值更新为所述第四溶解氧值。
10.根据权利要求6-8任一所述的水产养殖水域的检测方法，其特征在于，还包括所述终端设备根据所述第二溶解氧值、所述温度值和预存储的养殖信息，从所述终端 设备中预存储的水产养殖知识库中获取对应的养殖帮助信息，并将所述养殖帮助信息发送 给所述数字显示设备，以供所述数字显示设备显示。
全文摘要
本发明提供一种水产养殖检测仪及检测方法，该检测仪包括传感器设备，用于采集水中的第一溶解氧信号和温度信号；变送器设备，包括数据存储模块，用于存储模拟数字转换参数和温度补偿参数和溶解氧的零点值；和第一处理模块，用于根据模拟数字转换参数对第一溶解氧信号和温度信号进行模拟数字转换，以得到第一溶解氧值和温度值；并根据温度补偿参数和溶解氧的零点值对第一溶解氧值进行补偿处理，以得到第二溶解氧值；终端设备，用于将第二溶解氧值和温度值导出给数字显示设备；数字显示设备，用于显示第二溶解氧值和温度值。采用本发明实施例的技术方案，能够有效地提高对溶解氧含量的检测精度，亦能有效地提高检测的智能化程度。
文档编号G01N27/48GK101839879SQ20101014693
公开日2010年9月22日 申请日期2010年4月13日 优先权日2010年4月13日
发明者丁启胜, 李道亮, 赵霖林, 马道坤 申请人:中国农业大学