集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖遠(yuǎn)程無(wú)線水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)方案

1、集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖遠(yuǎn)程無(wú)線水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 建設(shè)方案一、背景與意義我國(guó)是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國(guó),水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量占到了全世界的 73%,水產(chǎn)養(yǎng)殖在改 善民生、 增加農(nóng)民收入方面發(fā)揮了重要作用。 但目前水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)仍沿用大量消耗 資源和粗放式經(jīng)營(yíng)的傳統(tǒng)方式,在水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程中缺乏對(duì)水質(zhì)環(huán)境的有效監(jiān)控, 養(yǎng)殖過(guò)程中不合理投喂和用藥極大的惡化了水質(zhì)環(huán)境, 影響水產(chǎn)品質(zhì)量, 加劇水 產(chǎn)病害的發(fā)生,使得水產(chǎn)品質(zhì)量安全、水環(huán)境污染、養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題非常嚴(yán)重。 通過(guò)采用水質(zhì)信息智能感知、 可靠傳輸、 智能信息處理、 智能控制等物聯(lián)網(wǎng) 技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)水產(chǎn)品養(yǎng)殖全過(guò)程的自動(dòng)監(jiān)控與精細(xì)管理,有效增加水產(chǎn)品產(chǎn)量, 提升水產(chǎn)品質(zhì)量, 減少養(yǎng)殖

2、風(fēng)險(xiǎn), 降低生產(chǎn)成本, 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度, 擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模, 實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。二、需求分析目前國(guó)內(nèi)的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)基本上仍采用人工取樣、 化學(xué)分析的監(jiān)測(cè)方式, 耗時(shí) 費(fèi)力、精度不高、即時(shí)性差,并且需要專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行操作。一些企業(yè)配備了便攜 式水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀或水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)儀, 但由于國(guó)內(nèi)技術(shù)和產(chǎn)品不過(guò)關(guān), 基本都是采用 進(jìn)口設(shè)備,價(jià)格昂貴且維護(hù)成本高。隨著集約化、工廠化養(yǎng)殖模式的推廣,我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)迫切需要高精度、 高穩(wěn)定性和可靠性、 低成本、 適合國(guó)內(nèi)水產(chǎn)養(yǎng)殖模式水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備和遠(yuǎn)程無(wú)線水質(zhì) 自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。三、系統(tǒng)簡(jiǎn)述遠(yuǎn)程無(wú)線水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成智能水質(zhì)傳感器、無(wú)線傳感網(wǎng)、無(wú)線通信、 嵌入式系統(tǒng)

3、、 自動(dòng)控制等技術(shù), 可自動(dòng)采集養(yǎng)殖水質(zhì)參數(shù), 并通過(guò) Zigbee、 GPRS、 3G 等無(wú)線傳輸方式將水質(zhì)參數(shù)信息上報(bào)到監(jiān)控中心或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,用戶(hù)可以通 過(guò)手機(jī)、PAD、電腦等終端實(shí)時(shí)查看養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境信息,及時(shí)獲取異常報(bào)警信息 及水質(zhì)預(yù)警信息, 并可以根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果, 實(shí)時(shí)調(diào)整控制設(shè)備, 實(shí)現(xiàn)科學(xué)養(yǎng)殖 與管理,最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、增產(chǎn)增收的目標(biāo)。 四、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D遠(yuǎn)程無(wú)線水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由智能水質(zhì)傳感器、 數(shù)據(jù)采集器 (無(wú)線傳感 網(wǎng) 、網(wǎng)關(guān)/控制器、軟件系統(tǒng)、視頻監(jiān)控和監(jiān)控中心組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D見(jiàn)上 圖所示。1、智能水質(zhì)傳感器通過(guò)智能水質(zhì)傳感器可以實(shí)時(shí)獲取養(yǎng)殖水體

4、溫度、DO(溶解氧 、pH、深度、 電導(dǎo)率(鹽度 、濁度、葉綠素、氨氮等對(duì)水產(chǎn)品生長(zhǎng)有重大影響的水質(zhì)參數(shù)。智能水質(zhì)傳感器相較常規(guī)水質(zhì)傳感器具有自識(shí)別、 自標(biāo)定、 自校正、 自動(dòng)補(bǔ) 償功能, 還具有自動(dòng)采集數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理功能, 雙向通訊、 標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字 輸出等其他功能。 此外, 我們針對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖現(xiàn)場(chǎng)情況特點(diǎn), 對(duì)傳感器結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu) 化,增加防護(hù)裝置和清洗裝置,以提高傳感器的可靠性、穩(wěn)定性、環(huán)境適應(yīng)性和 可維護(hù)性,可以更好的滿(mǎn)足水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)實(shí)際需求。 單參數(shù)水質(zhì)傳感器 多參數(shù)水質(zhì)傳感器2、數(shù)據(jù)采集器(無(wú)線傳感網(wǎng)針對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境特點(diǎn), 運(yùn)用無(wú)線傳感網(wǎng)、 功率自適應(yīng)控制、 自組網(wǎng)和智 能供電技術(shù)建

5、立低成本無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn), 支持智能水質(zhì)傳感器的接入,并能實(shí)現(xiàn)信息的無(wú)線匯聚?？蓪?shí)現(xiàn) 2.4GHz 短距離通訊,現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線覆蓋范圍 3公里;采用智 能信息采集與控制技術(shù),具有自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)路由選擇、自診斷和智能能量管理功能。數(shù)據(jù)采集器(無(wú)線傳感網(wǎng)示意圖3、網(wǎng)關(guān)/控制器網(wǎng)關(guān)/控制器由 RTU8400測(cè)控終端和電控箱等組成,是實(shí)現(xiàn)水質(zhì)調(diào)節(jié)(主要 是增氧控制 的執(zhí)行設(shè)備, 它可以驅(qū)動(dòng)葉輪式、 水車(chē)式或微孔曝氣空壓機(jī)等多種 增氧設(shè)備。 此外測(cè)控終端兼具網(wǎng)關(guān)功能, 可以根據(jù)需要配置成無(wú)線數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn) 及無(wú)線控制節(jié)點(diǎn)。測(cè)控終端和電控箱4、軟件系統(tǒng)遠(yuǎn)程無(wú)線水質(zhì)監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng)是面向日常水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)的智能化系統(tǒng), 包 含以下功能模塊: 功能模塊(1實(shí)時(shí)監(jiān)控在實(shí)時(shí)監(jiān)控頁(yè)面的左側(cè)欄可以看到當(dāng)前用的個(gè)人信息,包括養(yǎng)殖池塘號(hào)、 面 積水產(chǎn)、 水草種類(lèi)和養(yǎng)殖的品種和投放的時(shí)間; 在左下的欄可以看到用戶(hù)池塘的 一些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù);中間上邊部分是增氧機(jī)的控制的開(kāi)與關(guān)和增氧機(jī)當(dāng)前的狀態(tài); 中 下欄為實(shí)時(shí)的曲線分析, 當(dāng)前的數(shù)據(jù)顯示成曲線, 讓用戶(hù)可以看到的數(shù)據(jù)更直