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專題討論 題目:自動化循環水系統 班級：日四技自控四乙 姓名:蕭炳烈 學號指導老師:呂金塗 自動化循環水室 養殖槽結合高壓清洗泵浦、微離子處理機、循環泵浦、沉浸式生物濾床、臭氧機、內循環泵浦、蛋白除沫器、溫度控制器、紫外線殺菌機、集水槽、自動撥號系統、溶氧監控系統等來達到自動化養殖技術。 目的 1.資源與環境再也無法支持傳統的養殖 2.養殖必須面對〝目不暇給〞的各式疾病， 3.養殖業的轉型、革新 其中自動化系統的應用最受人矚目 。 例.〝鰻魚超集約養殖系統〞，這個系統鄙棄過去勞力密集的缺點，舉凡適當溶氧量的維護、除污、水質狀況的監控以及 投餵飼料等，都利用電腦來為我們做系統化的管理。改用體積小但效能高的設備。同樣的概念也逐漸的被用在其他水生物的養殖上 超集約循環水養殖水質監控 1.完成水質與環境因子的監 項目包括：水中溶氧、水溫、水位、酸鹼度、導電度、氧化還原電位、空氣溫度與濕度 另有量測項目包括：BOD、氨態氮、硝酸鹽與亞硝酸鹽等。 2.完成溶氧控制系統的改良 降低純氧的消耗，進而降低生產成本 3.完成停餌偵測的機制與控制策略 可降低FCR，提高飼料利用率，降低生產成本，降低生物過濾系統的負荷。 電腦介面操作軟體 程式化邏輯編輯器 工作事項監測工作 圖、 自動監控基本慨念 可程式化邏輯控制器 (Programmable Logic Controller, PLC) 可以透過Windows的介面來與使用者溝通，使用彈性大、體積小、價錢 也漸趨低廉。透過它，使用者可以把原本必須由人才可以完成的工作，藉由電腦程式與PLC，轉換成由機器來處理，同時可以獲得我們平常看不到的事情，如魚在夜間的活動情況或攝食狀況等。 PLC自動監控系統的電腦軟體 1.????? 階梯邏輯程式（Ladder Logic） 2.????? 連接（Link） ??????? 如Rockwell Software 發展的 RSLink 3.?? 圖控介面軟體 如Rockwell Software 發展的RSView軟體及 澳洲的 Citec軟體 ※感應器與控制器 1.????? 感應器： 如pH、溫度、溶氧、鹽度、光電…….etc. 2.????? 控制器： 如氣流電磁閥、水流電磁閥、自動投餌機、加熱器、燈具…..etc. 水質監控- 感測 使用離子選擇性電極取得循環水養殖系統用水的響 應，使用電極包括銨離子(NH4+)、亞硝酸根離(NO2-) 與硝酸根離子 (NO3-)電極，三者均可用1000ppm 標準液稀釋取得10 ppm 與100 ppm 濃度做校正，亦可直接用10 ppm 與1000 ppm 濃度做校正。 安裝要點：垂直方向，正負30 度角以內的範圍。 校正方式： 標準液濃度量 測電壓值 10 ppm 離子濃度A 101.7 mV 100 ppm 離子濃度B 45.8 mV C ppm 某待測濃度 17.4 mV 自動化 使用CR510 (Campbell Scientific Inc.) 數據紀錄與 控制器接收毫伏特(mV) 的電壓值，透過上述的轉換 計算可得知正確的離子濃度。此數值可儲存於數據紀錄 器或電腦，亦可透過電話線傳至遠端，CR510 數據紀錄 與控制器允許再遠端透過電話線即時更改內存程式與下 載數據。 水質監控- 溶氧量測 水質監控以水中溶氧與氨氮的量測與控制為主，魚群與水中微生物在代謝時均需耗氧並產生氨氮類廢物 溶氧感測器 感測頭 定時刷 定時刷馬達 自動餵飼- 停餌偵測 傳統的投餌機可預先設定開始投餌時間與持續時間，但無法判知魚群是否進食。 本研究所發展的機制則偵測在水質被污染之前：透過紅外線的反射，可偵測魚群在餌料試投之後，是否有群聚行為。 補料系統主機 電動三通分歧閥 優點 1. 飼料利用效率高： FCR 低。 2. 餵飼時溶氧變化範圍小： 供氧系統可小型化，魚群處於缺氧緊迫時間少。 3. 餵飼時氨氮濃度變化範圍小： 硝化菌負荷較小且穩定，生物濾床可小型化或養殖密度可再提高，循環水之循環比例可降低，用水可更節省。 應用實例 1.? 香魚養殖 以光週期及水溫度的調控引導香魚的成熟及排卵 2.? 黑鼓魚繁殖 以PLC自動記錄觀察黑鼓魚的產卵(向上紅色三角形)及攝食(向下紅色三角形) 應用實例 從溶解氧及行為的連續記錄，可以從電腦上看出黑鼓魚當晚約七點半產卵。 參考資料 相關專業諮詢: 國立成功大學生物系 博士研究生 朱戊杉(專長 養殖與魚類研究) 國立海洋大學 水產養殖農學士 陳宏