自动化打包机械调控系统的制作方法

1.本发明涉及打包机械领域，尤其涉及一种自动化打包机械调控系统。


背景技术：

2.打包机械是指能完成全部或部分产品和商品包装过程的机械，包装过程包括充填、裹包、封口等主要工序，以及与其相关的前后工序，如清洗、堆码和拆卸等。此外，包装还包括计量或在包装件上盖印等工序。使用机械包装产品可提高生产率，减轻劳动强度，适应大规模生产的需要，并满足清洁卫生的要求。
3.打包机械有多种分类方法。按功能可分为单功能包装机和多功能包装机；按使用目的可分为内包装机和外包装机；按包装品种又可分为专用包装机和通用包装机；按自动化水平分为半自动机和全自动机等。
4.现有技术中，在袋体包装机械执行活鱼打包运输的过程中，如果充入的氧气或者水体不足，容易导致活鱼在运输过程中缺氧或者缺少而死，存活率低下，相反，如果充入的氧气或者水体过于充足，则会浪费大量的氧气资源和水体资源，不利于大规模的活鱼打包运输。


技术实现要素：

5.为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种自动化打包机械调控系统，能够针对活鱼包装的特定应用场景，在袋体包装机械中集成基于鱼体体积的自适应氧气供应机制和自适应水体供应机制，从而保证不同体积的鱼体的活鱼运输效果。
6.为此，本发明至少需要具备以下几处关键的发明点：
7.(1)采用针对性的智能化检测机制实现对包装袋内鱼体目标的三维实体模型的构建，并基于所述三维实体模型的各个尺寸参数解析所述三维实体模型对应的鱼体实体体积；
8.(2)基于鱼体实体体积转换对应的现场充气体积，以及基于鱼体实体体积转换对应的现场注水体积，从而使得包装袋内的氧气和水体与鱼体目标的体积相匹配。
9.根据本发明的一方面，提供了一种自动化打包机械调控系统，所述系统包括：
10.充气式探头，由保护外壳、第一充入机构、第二充入机构、微型摄像头、主控芯片和蓝牙通信接口，用于插入运输单只活鱼的包装袋内；
11.所述第一充入机构、所述第二充入机构和所述微型摄像头并排设置在所述保护外壳的顶端，所述主控芯片和所述蓝牙通信接口设置在所述保护外壳的内部；
12.所述微型摄像头用于对所述包装袋内的内部环境执行摄像操作以获得对应的袋体内部画面；
13.所述蓝牙通信接口与所述微型摄像头连接，用于将接收到的袋体内部画面执行蓝牙通信链路的无线数据发送；
14.首级执行机构，内置有蓝牙通信设备和首级执行设备，所述蓝牙通信设备与所述
蓝牙通信接口连接，用于接收来自所述蓝牙通信接口的袋体内部画面，所述首级执行设备与所述蓝牙通信设备连接，用于对接收到的袋体内部画面执行基于图像空域的增强操作，以获得对应的首级执行画面；
15.次级执行机构，与所述首级执行机构连接，用于对接收到的首级执行画面执行基于高通滤波的图像数据锐化操作，以获得对应的次级执行画面；
16.鱼体检测设备，与所述次级执行机构连接，用于基于各种类型的鱼体标准外形识别出所述次级执行画面中的鱼体目标以及构成所述鱼体目标的各个鱼体像素；
17.模型建立设备，与所述鱼体检测设备连接，用于基于每一个鱼体像素在所述次级执行画面中的位置以及在所述次级执行画面中的成像景深构造所述鱼体目标的三维实体模型；
18.信息解析设备，与所述模型建立设备连接，用于基于所述三维实体模型的各个尺寸参数解析所述三维实体模型对应的鱼体实体体积；
19.参数转换设备，与所述信息解析设备连接，用于基于接收到的鱼体实体体积转换对应的现场充气体积，还用于基于接收到的鱼体实体体积转换对应的现场注水体积；
20.其中，基于接收到的鱼体实体体积转换对应的现场充气体积包括：接收到的鱼体实体体积越大，转换的对应的现场充气体积越大；
21.其中，基于接收到的鱼体实体体积转换对应的现场注水体积包括：接收到的鱼体实体体积越大，转换的对应的现场注水体积越大；
22.其中，所述第一充入机构与氧气供应机构连接，用于将与所述现场充气体积一致的氧气充入所述运输单只活鱼的包装袋中；
23.其中，所述第一充入机构还与水体供应机构连接，用于将与所述现场注水体积一致的水体充入所述运输单只活鱼的包装袋中。
具体实施方式
24.下面将对本发明的自动化打包机械调控系统的实施方案进行详细说明。
25.活鱼的运输可以说是养殖的最后一个步骤，也是最关键的一个环节，很多养殖户辛辛苦苦养大的鱼常常因为运输管理不当导致鱼在路上大量死亡，严重损害了养殖效益。因此一定要掌握正确的运输技术。活鱼运输的两种方式具体如下。
26.一、密封式运输：密封式运输将鱼和水置于密封充氧的容器中进行运输。其特点是体积小携运方便，一般成鱼运输，在8小时内，不须中途换水，装运密封度大，成活率高，一次充氧能使鱼苗在容器中存活20小时以上，在长途大量的苗种运输上更为便利，可采用塑料袋充氧和塑料桶充氧密封运输等方法。
27.二、开放式运输：主要用帆布箱运输，帆布箱四周用铁架或木架支撑，容积1立方米左右，使用时装水3/4容量，在水温20
‑
25摄氏计时，每箱可装鱼苗30
‑
35万尾，可装夏花鱼种2
‑
2.5万尾，在水温15摄氏度时，装10厘米长的鱼种3000
‑
4000尾。运输途中要不停地充空气或用击水板击水，以增加水中溶氧量。如发现鱼类浮头，要及时换水。
28.现有技术中，在袋体包装机械执行活鱼打包运输的过程中，如果充入的氧气或者水体不足，容易导致活鱼在运输过程中缺氧或者缺少而死，存活率低下，相反，如果充入的氧气或者水体过于充足，则会浪费大量的氧气资源和水体资源，不利于大规模的活鱼打包
运输。
29.为了克服上述不足，本发明搭建了一种自动化打包机械调控系统，能够有效解决相应的技术问题。
30.根据本发明实施方案示出的自动化打包机械调控系统包括：
31.充气式探头，由保护外壳、第一充入机构、第二充入机构、微型摄像头、主控芯片和蓝牙通信接口，用于插入运输单只活鱼的包装袋内；
32.所述第一充入机构、所述第二充入机构和所述微型摄像头并排设置在所述保护外壳的顶端，所述主控芯片和所述蓝牙通信接口设置在所述保护外壳的内部；
33.所述微型摄像头用于对所述包装袋内的内部环境执行摄像操作以获得对应的袋体内部画面；
34.所述蓝牙通信接口与所述微型摄像头连接，用于将接收到的袋体内部画面执行蓝牙通信链路的无线数据发送；
35.首级执行机构，内置有蓝牙通信设备和首级执行设备，所述蓝牙通信设备与所述蓝牙通信接口连接，用于接收来自所述蓝牙通信接口的袋体内部画面，所述首级执行设备与所述蓝牙通信设备连接，用于对接收到的袋体内部画面执行基于图像空域的增强操作，以获得对应的首级执行画面；
36.次级执行机构，与所述首级执行机构连接，用于对接收到的首级执行画面执行基于高通滤波的图像数据锐化操作，以获得对应的次级执行画面；
37.鱼体检测设备，与所述次级执行机构连接，用于基于各种类型的鱼体标准外形识别出所述次级执行画面中的鱼体目标以及构成所述鱼体目标的各个鱼体像素；
38.模型建立设备，与所述鱼体检测设备连接，用于基于每一个鱼体像素在所述次级执行画面中的位置以及在所述次级执行画面中的成像景深构造所述鱼体目标的三维实体模型；
39.信息解析设备，与所述模型建立设备连接，用于基于所述三维实体模型的各个尺寸参数解析所述三维实体模型对应的鱼体实体体积；
40.参数转换设备，与所述信息解析设备连接，用于基于接收到的鱼体实体体积转换对应的现场充气体积，还用于基于接收到的鱼体实体体积转换对应的现场注水体积；
41.其中，基于接收到的鱼体实体体积转换对应的现场充气体积包括：接收到的鱼体实体体积越大，转换的对应的现场充气体积越大；
42.其中，基于接收到的鱼体实体体积转换对应的现场注水体积包括：接收到的鱼体实体体积越大，转换的对应的现场注水体积越大；
43.其中，所述第一充入机构与氧气供应机构连接，用于将与所述现场充气体积一致的氧气充入所述运输单只活鱼的包装袋中；
44.其中，所述第一充入机构还与水体供应机构连接，用于将与所述现场注水体积一致的水体充入所述运输单只活鱼的包装袋中。
45.接着，继续对本发明的自动化打包机械调控系统的具体结构进行进一步的说明。
46.在所述自动化打包机械调控系统中：
47.所述参数转换设备与所述第一充入机构连接，用于将转换到的现场充气体积发送给所述第一充入机构。
48.在所述自动化打包机械调控系统中：
49.所述参数转换设备还与所述第二充入机构连接，用于将转换到的现场注水体积发送给所述第一充入机构。
50.在所述自动化打包机械调控系统中：
51.所述首级执行机构、所述次级执行机构、所述鱼体检测设备、所述模型建立设备和所述参数转换设备都设置在所述充气式探头附近的控制箱内。
52.在所述自动化打包机械调控系统中，还包括：
53.串行配置接口，分别与所述首级执行机构、所述次级执行机构、所述鱼体检测设备、所述模型建立设备和所述参数转换设备连接。
54.在所述自动化打包机械调控系统中：
55.所述串行配置接口采用分时配置机制分别对所述首级执行机构、所述次级执行机构、所述鱼体检测设备、所述模型建立设备和所述参数转换设备执行各自工作所需的参数的配置。
56.在所述自动化打包机械调控系统中：
57.所述串行配置接口采用分时配置机制分别对所述首级执行机构、所述次级执行机构、所述鱼体检测设备、所述模型建立设备和所述参数转换设备执行各自工作所需的参数的配置包括：在每一个时刻只执行对所述首级执行机构、所述次级执行机构、所述鱼体检测设备、所述模型建立设备和所述参数转换设备中的一个的工作所需的参数的配置。
58.在所述自动化打包机械调控系统中：
59.基于各种类型的鱼体标准外形识别出所述次级执行画面中的鱼体目标以及构成所述鱼体目标的各个鱼体像素包括：将每一种类型的鱼体标准外形与所述次级执行画面的各个图像区域进行分别匹配，以将匹配度最高的图像区域作为所述类型的鱼体标准外形对应的鱼体匹配区域。
60.在所述自动化打包机械调控系统中：
61.基于各种类型的鱼体标准外形识别出所述次级执行画面中的鱼体目标以及构成所述鱼体目标的各个鱼体像素还包括：将各种类型的鱼体标准外形分别对应的各个鱼体匹配区域分别对应的匹配度中最高匹配度对应的鱼体匹配区域作为所述次级执行画面中的鱼体目标所在的子图像，将所述子图像中的各个像素作为构成所述鱼体目标的各个鱼体像素。
62.在所述自动化打包机械调控系统中，还包括：
63.外形存储机构，与所述鱼体检测设备连接，用于预先存储各种类型的鱼体标准外形。
64.另外，密封式鱼体运输有以下两种具体的运输模式：
65.1、塑料袋充氧密封运输：塑料袋内装洁净的清水，其水量占袋总容量的1/3，再按计划装入适量的鱼苗或鱼种。运输大规格鱼种和成鱼时，加入青霉素粉剂(10千克中加入6万单位)，排出袋中空气充足氧气。
66.2、塑料桶充氧密封运输：其优点是不易破损，不需外加包装，而且装卸方便，可重叠。塑料桶上装有进出水口及注排气孔，使用时装水1/3
‑
1/2，容积为25升的塑料桶，可装鱼苗8
‑
10万尾。若在桶内加入5
‑
10万单位的青、链霉素粉，然后充氧，运载时间在20小时以内，
成活率可达95％以上。
67.采用本发明的自动化打包机械调控系统，针对现有技术中活鱼包装机械自适应控制水平低下的技术问题，通过本发明，能够针对活鱼包装的特定应用场景，在袋体包装机械中集成基于鱼体体积的自适应氧气供应机制和自适应水体供应机制，从而在保证鱼体存活率的同时尽可能避免各类资源的浪费。
68.为了解释和说明对本发明优选实施例进行了描述，但此描述并非穷尽性的且不应将本发明局限于所公开的形式。本领域技术人员将认识到可以对上述实施例进行改变而不脱离其宽泛的发明概念。因此，应该理解到本发明并不限于所公开的具体实施例，而应覆盖落入由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的修改。