无线遥控太阳能投饵机研制与应用(3)
3.2 电路与控制
3.2.1 投饵与照明电路 投饵与照明控制电路见图3,电路中A、B、C、D是无线遥控器的4个通道控制继电器,整个控制电路由两部分组成。
左半部为投饵机控制电路,由无线开关的A、B通道控制投饵机的开启与停止。在进行投饵操作过程中若需要临时停机或在停止状态时需要开机,按下T2或T1即可实现手动控制。
右半部为照明控制电路,由无线开关的C、D通道控制照明灯的开启与停止。照明采用LED节能灯,电压12V功率3W。由于安装定时器,照明灯可以自动关闭,因此十分省电。
3.2.2 系统电路组成与编码控制 将图2的太阳能光伏发电系统与图3投饵照明控制系统组合而成为太阳能投饵机整体电路,图4为无线遥控太阳能控制系统结构框图。
系统电路中的无线发射与无线接收采用PT2262/2272 CMOS工艺制造的低功耗通用编解码电路,三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平)任意组合可提供531441地址码。在通常使用中,一般采用8位地址码和4位数据码,这时编码电路PT2262和解码PT2272的第1~8脚为地址设定脚,有三种状态可供选择:悬空、接正电源、接地三种状态。3的8次方为6561,所以地址编码不重复度为6561组,只有发射端PT2262和接收端PT2272的地址编码完全相同,才能配对使用。这类产品一般都预留地址编码区,采用焊锡搭焊的方式来选择:悬空、接正电源、接地三种状态,出厂是一般都悬空,我们按照自己的需要设定地址码,以保证可靠的控制。
可以看到在图4中无线发射与接收器中标有LBH字样三排方格为编码区。最左边有1字样的是芯片的第一脚,最上面的一排焊盘上标有L字样,表示和电源地连通, 最下面的一排焊盘上标有H字样,表示和正电源连通。设置地址码的原则是:同一个系统地址码必须一致;不同的系统可以依靠不同的地址码加以区分。至于设置什么样的地址码要以投饵机控制的实际需要自行设置。
4 悬挂式投饵机
4.1 形式与结构 投饵机采用圆桶型结构,上方加盖防止雨水淋湿饵料。桶壁上方相对焊接一对耳孔,悬挂时安装吊环使用。桶底为漏斗形,漏斗底部安装一活动插板,调节插板的开启度用于调节漏料量。插板下部有一法兰,用以安装电动拨料器。在桶形投饵机的下方安装一防护罩,具体结构见图5。整个试验养殖系统由12套无线遥控太阳能饵料机组成。
4.2 电动拨料器 电动拨料器是定量投料的控制装置,是由直流减速电机低速输出轴,直接驱动拨料转轮。电机转动时带动拨料转轮,将饵料由料桶的下料口拨出,依靠重力饵料自动落入水面。减速电机电压为直流12V,转速可选用30r/min或50r/min。电机转速确定后,需要进行单位时间下料量的检测,将检测的多组数据均值后制成表格,作为投料量时间设定的参考数据。在实际应用中,要通过设定电机转动与停止时间来准确控制饵料投喂量。
4.3 旋转式吊杆 吊杆是投饵机的悬挂机构,采用了可旋转悬臂式结构。旋臂顶端的吊环用于悬挂吊桶式投饵机,其位置处于养渔箱中央的垂直上方,应保证饵料落在渔箱中央。旋臂吊杆的垂直部分,插入固定在操作平台的支架套管中,悬挂投饵机的旋臂吊杆可以支架套管为中心自由转动。将其转到操作平台边缘时进行添加饲料,而后转回原位并将支架套管的定位销钉插入,使之保持投料的固定位置。
5 应用效果
5.1 无线遥控太阳能投饵机,是“淡水池塘设施化高效健康养殖系统”的重要设施。经过生产上试验应用,做到了自动控制准确投饵,使得渔箱中养殖的鲤鱼、罗非鱼、莫荷罗非鱼种等生长良好。可以做到每日投饵5~6次,节省了人工劳力,提高了工作效率,由于增加了投饵次数因此提高了饵料利用率,获得每亩平均产量3898.3kg的良好效果。
5.2 采用了无线遥控与手动控制相结合控制装置,使得投饵操作变得十分便捷,操作人员可以远距离进行投饵操作,只要操作人员按一下手持遥控器的按钮,投饵机便可以自动工作,当达到设定时间后投饵自动停止。在饵料投喂工程中操作人员可以仔细巡视观察每个养渔箱内鱼的摄食情况,如果需要可以随时进行手动停止或开启任意投饵机组,可满足精细喂养的需要。
5.3 在投饵时间间隔控制中,采用了DH48S-2Z型数字双延时时间继电器,延时时间在0~99h之间任意可调,时间控制精度可达0.01s。由于可以精确控制下料与停止时间,因此容易做到按照鱼的摄食需求,准确地设定控制单次下料量与下料间隔时间,即易于实现鱼的精准喂养,同时还可以避免饵料的浪费。
5.4 供电系统采用太阳能光伏发电,选用多晶硅太阳光电池,光电转换效率较高工作性能稳定,额定最大功率10W;选用12V太阳能专用7Ah胶体铅酸蓄电池储存电能。经过一个生产周期的应用,系统供电正常。在生产过程中虽然有时遇上阴雨天气,但是蓄电池供电始终充足,不但做到白天正常投饵,还可以满足晚间的正常照明。
5.5 整个用电系统采用12V直流供电,由于全部电器均在低压条件下运行,极大地提高了用电的安全性。由于每一组养殖生产单元都由独立的太阳能发电控制系统独立供电,极大地提高了设施运行的可靠性。每一组投饵设备相互独立又可以做到统一控制,由于采用了无线遥控装置,因此使得系统变得更加简单,应用更加灵活,同时节省了大量的电线电缆。
参考文献:
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