AQUACLAW · 2026
第二届学术夏令营
以水循环为起点，将生态造景、传感控制与软件开发汇聚到一台鱼缸中。中英学生共同完成设计、装配与调试，探索智能水质管理。
–学术项目实践 · 湖北大学曼城联合学院
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学术实践与文化交流
本次学术夏令营属于“智汇长江·灰水新生：智慧循环引领可持续未来”夏校。整体活动为 6 月 15 日至 7 月 11 日，项目组队、集中实践与成果汇报安排在 6 月 22 日至 7 月 3 日。
- 06.15–06.21
入营与文化体验
学前培训、欢迎仪式、汉语与荆楚文化课程，以及博物馆、黄鹤楼和端午节文化体验。
- 06.22–07.02
组队与集中项目实践
6 月 22 日进行学生项目汇报与组队。围绕灰水处理与智能水管理开展实践，日程同时安排武汉水务公司、高铁驾驶模拟和人形机器人创新中心参访。
- 07.03
项目成果汇报
上午继续项目实践，下午安排“灰水新生项目成果汇报”，集中展示项目设计与实现。
- 07.04–07.11
文化考察与夏校结营
7 月 4–9 日安排恩施、宣恩与宜昌文化体验。7 月 11 日举行中英青年对话与结营展示。
以上时间依据活动手册日程；项目实践结束与整体夏校结营为两个不同节点。
一台可感知、可交互的生态鱼缸
AquaClaw 围绕“养水难、维护繁琐、设备外露”等问题展开设计，把隐藏式过滤、水质采集和设备控制整合为可展示的工程原型。
景观背后的循环系统
架高的假山承载过滤结构，正面保留完整观景空间。水泵将缸内水送入过滤舱，再经瀑布出水口回流，让造景与循环系统共用同一结构。
传感数据连接到监测界面，投喂、灯光与温控等功能在软件端集中呈现。项目将机械结构、电子硬件、水处理和应用开发连成一套协作任务。
本页以汇报材料中的原型和演示为依据，展示研发过程与实现思路。
PPT 内嵌实景视频，点击播放观察鱼缸中的水流与鱼群。 打开原始视频
结构迭代，围绕维护与空间取舍
团队依次探索分体结构、一体式缸体、固定内置滤舱与抽拉过滤模块。四版设计围绕装配、清洁、漏水风险和鱼类活动空间展开取舍。
分体结构 · 结构模型 01 分体结构
结构较大，维护时存在漏水问题。
一体式鱼缸 · 结构模型 02 一体式鱼缸
整合各部件，节省空间并隐藏外露管线。
固定内置滤舱 · 结构模型 03 固定内置滤舱
滤舱固定，不易彻底清洁，也占用鱼类活动空间。
抽拉过滤模块 · 结构模型 04 抽拉过滤模块
模块可拆卸清洁，滑动间隙与抽拉空间仍需优化。
三级过滤与回流水路
汇报中的水路依次经过过滤棉、陶瓷环和细菌舱，再由瀑布出水口回到鱼缸。过滤模块承担不同层次的处理，造景遮蔽管线和设备。
最终方案还展示了内置传感器舱与自动加药单元，尝试让水质监测与执行部件配合工作。
造景与水循环细节
水质感知与软硬件协同
项目采用 STM32 与 ESP32 双 MCU 架构。STM32 侧承担传感采集与控制，ESP32 侧负责无线通信，把本地水质数据与远程监测界面连接起来。
采集、通信与设备执行
原理图明确展示 pH、TDS、DS18B20 温度和水位检测，并连接显示与加热控制。汇报同时介绍增氧、投喂和加药部件的设计与联调。
按风险调整采样频率
汇报中的状态机设置正常、预警和危险三级：正常时每 10 分钟采样，预警时每 2 分钟采样，危险时每 30 秒采样，并设计相应的提示、告警与执行反馈。
查看分级采样状态图
传感器与连接设计
用一套界面查看和管理
应用演示包括实时数据、历史趋势和鱼缸摄像头预览，并提供灯光、加热与投喂操作入口。摄像头页展示基于 MJPEG 的在线画面。
更多界面与功能设计
截图为项目演示界面，部分指标为扩展功能示例。
查看 smart-fish-tank 开源项目 →设计、调试与共同完成
PPT 的工作回顾记录了讨论、手工装配、电子调试与参访。不同专业的成员围绕同一原型交接任务，让水处理方案、结构设计与程序实现相互配合。
制作与调试现场
展开团队分工
中英成员共同参与，分工覆盖水处理、结构设计、电子硬件与软件开发。
- 林振昕
- 项目负责人，统筹工作计划、跨组协作与资源协调。
- 徐胜寒
- 控制装置与电子部件结构设计、模型 3D 打印。
- 杜嘉懿
- 智能系统软件开发、功能逻辑设计与程序调试。
- 张熙媛
- 水质机理分析、过滤系统与水处理方案设计。
- 宋佳桐
- 传感器接线、硬件连接与采集调试。
- 王家硕
- 数据上传调试与传感器参数校准。
- 肖皓文
- 控制指令机制、智能投喂与处理剂投放装置。
- 刘俊言
- 活动手册所列 AquaClaw 项目成员。
- Lewis Burgess
- 滤材选择与优化、景观搭建。
- Lucy Fentem
- 水质采样、测试记录与水生植物选择。
- Isabella Torres
- 水质数据记录与景观模型，为过滤优化提供参考。
- Dua Kaleem
- 电路结构设计，协助传感器接线与装配。
- Fatima Abuagla
- STM32 数据采集与分级反馈算法，根据水质风险调整采样频率。
项目支持与后续探索
高云院长提供项目支持，张婷婷老师给予机械工程与学术研究指导。项目在学院夏令营中获特等奖，团队继续围绕智能水质管理与工程实现开展实践。
从结构部件到应用演示，团队完成了跨专业协作的原型实践。
活动资料
活动名称与日程依据夏校手册，项目介绍与现场图片依据 AquaClaw 汇报 PPT。
手册公开版保留原文第 1–15 页，移除含联系电话的通讯录、联系页及空白笔记页。