智能化水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)計(jì)

1、智能化水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)計(jì)摘要：隨著人們對(duì)水產(chǎn)品需求的不斷擴(kuò)大，國內(nèi)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)得到了突飛猛進(jìn)的 發(fā)展，傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方式已不能滿足市場(chǎng)需要，信息化、智能化以及規(guī)?；殉蔀?水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)的發(fā)展方向。水產(chǎn)養(yǎng)殖需要投入大量的人力和物力，由于養(yǎng)殖的環(huán) 境比較復(fù)雜，因此還存在很多安全隱患，對(duì)養(yǎng)殖戶而言極不方便?；诖耍疚?就智能水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)進(jìn)行研究。關(guān)鍵詞：水產(chǎn)養(yǎng)殖；水質(zhì)監(jiān)控；智能化水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境不同，有池塘，湖泊，海田等，而如果水體很深，溫度就會(huì)分 層，表層水溫晝夜間有變化，底層溫度則因陽光無法穿透長時(shí)間保持低溫狀態(tài)， 變化很小。利用先進(jìn)的水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)給經(jīng)營者帶來利益的同時(shí)，也滿足了市場(chǎng)的 需求，其在水產(chǎn)管理上節(jié)

2、省了大量資源，能實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖行業(yè)的自動(dòng)化與智能化。一、水產(chǎn)智能化養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)的養(yǎng)殖影響因素以及養(yǎng)殖流程智能化養(yǎng)殖系統(tǒng)的養(yǎng)殖影響因素養(yǎng)殖業(yè)是中國重要產(chǎn)業(yè)之一，面對(duì)越來越大的市場(chǎng)需求，高效快速安全健康 的養(yǎng)殖系統(tǒng)一直是業(yè)內(nèi)人士研究的課題，經(jīng)過大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)之后檢測(cè)出影響水 產(chǎn)品養(yǎng)殖的影響因素，主要有以下幾點(diǎn)：水溫、PH值、透明度、溶氧量、農(nóng)藥含 量、重金屬含量、各類氟化物含量、細(xì)菌含量、揮發(fā)性酚含量、魚池?fù)Q水周期以 及消毒用品等。根據(jù)影響水產(chǎn)品養(yǎng)殖的因素，對(duì)應(yīng)的找出最適合水產(chǎn)品生存的環(huán) 境，在進(jìn)行最大密度的養(yǎng)殖，配合最合理化的監(jiān)控，能實(shí)現(xiàn)有效的提升水產(chǎn)品的 產(chǎn)量。智能化養(yǎng)殖系統(tǒng)的養(yǎng)殖流程我國的水產(chǎn)養(yǎng)殖

3、業(yè)基本上采用智能化養(yǎng)殖系統(tǒng)，采用該種系統(tǒng)，首先，選址 對(duì)浴池進(jìn)行建設(shè)；其次，買魚苗后放入魚池中進(jìn)行試水；再次，放入魚苗并進(jìn)行 消毒，魚種進(jìn)行繁殖之后進(jìn)入池子飼料喂養(yǎng)，這時(shí)要注意水質(zhì)的管理魚池的環(huán)境 監(jiān)控預(yù)防疾病的發(fā)生。最后，在做好過冬的措施成魚即可出池了。在這個(gè)水產(chǎn)品 養(yǎng)殖系統(tǒng)中，最重要的是采用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備來控制養(yǎng)殖系統(tǒng)的水溫、PH值、溶 解度、光照、溶解氧、投餌量等因素，在這些因素都合適的情況下，才能進(jìn)行最 大密度的養(yǎng)殖生產(chǎn)活動(dòng)。二、智能化水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)計(jì)智能化水產(chǎn)養(yǎng)殖基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)思想，將智能傳感技術(shù)、智能處理技術(shù)及智 能控制技術(shù)納入一個(gè)監(jiān)控養(yǎng)殖體系，實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖智能體系化，解放勞動(dòng)力，提

4、升經(jīng)濟(jì)效益。其中，傳感層包括感知養(yǎng)殖塘的水體溶氧量、PH酸堿值、溫度、鹽 度等參數(shù)；智能處理層包括接受傳達(dá)來的相關(guān)消息，根據(jù)科學(xué)養(yǎng)殖相關(guān)理論得出 調(diào)控結(jié)論；智能控制層就是根據(jù)調(diào)控結(jié)論調(diào)節(jié)養(yǎng)殖塘水質(zhì)，使水產(chǎn)養(yǎng)殖在最適宜 的環(huán)境下產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益。1.要解決的問題（1）實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)。不同水生生物對(duì)水質(zhì)的要求不同，為尋求經(jīng)濟(jì)價(jià)值， 則應(yīng)對(duì)不同的水生生物水質(zhì)采取不同的措施，為方便管理，將這些分散的養(yǎng)殖產(chǎn) 品統(tǒng)一起來，通過監(jiān)管水產(chǎn)養(yǎng)殖密度、水產(chǎn)養(yǎng)殖魚藥和飼料、水產(chǎn)病害等方面， 記錄水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)記錄、用藥記錄和銷售記錄，節(jié)約勞力，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代信息科學(xué)技 術(shù)與傳統(tǒng)漁業(yè)結(jié)合的目的。（2）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息實(shí)時(shí)更新

5、。如上所述，要求實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，才能令監(jiān)控系統(tǒng)發(fā) 揮價(jià)值，若漁民是在養(yǎng)殖場(chǎng)地收集到了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，那么與漁民親自下水檢測(cè)作 用相似，在這個(gè)過程中沒有實(shí)質(zhì)的經(jīng)濟(jì)效益的提升。而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)信息實(shí)時(shí)更新， 漁民可以實(shí)時(shí)掌握水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)態(tài)，有效提高經(jīng)濟(jì)效益。（3）以較小的成本實(shí)現(xiàn)最大的價(jià)值。自主研發(fā)物智能化水產(chǎn)養(yǎng)殖，大大降低 了引進(jìn)設(shè)備的成本，也可以保證系統(tǒng)的更新服務(wù)，在投入成本上為漁民減少壓力。實(shí)現(xiàn)目標(biāo)基于對(duì)系統(tǒng)開發(fā)端的描述，用戶利用這套智能化水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)產(chǎn)品通過網(wǎng)絡(luò) 端隨時(shí)誰地獲取自己的養(yǎng)殖池水質(zhì)情況和采取的措施，判斷養(yǎng)殖池水產(chǎn)品狀態(tài)是 否良好是否需要人工介入等，從而實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖智能化、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。智能

6、水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)Zigbee無線通訊技術(shù)的樹形網(wǎng)絡(luò)組合方式，可得出智能水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的 整體結(jié)構(gòu)。整個(gè)系統(tǒng)最核心的結(jié)構(gòu)為監(jiān)控中心，監(jiān)控系統(tǒng)與協(xié)調(diào)器相連接，下接 承擔(dān)三個(gè)功能的路由器設(shè)備，分別為負(fù)責(zé)溫度監(jiān)測(cè)的路由器、負(fù)責(zé)光照監(jiān)測(cè)的路 由器和負(fù)責(zé)pH值監(jiān)測(cè)的路由器，而在溫度、光照和pH值的路由器下分別設(shè)置采 集節(jié)點(diǎn)和控制節(jié)點(diǎn)，對(duì)溫度傳感器、光照傳感器和pH傳感器相連接。智能水產(chǎn) 養(yǎng)殖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要從水域的監(jiān)測(cè)控制出發(fā)，對(duì)生物繁衍生產(chǎn)的環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)， 根據(jù)水產(chǎn)養(yǎng)殖的特點(diǎn)，必須從水域溫度、水量位置、光照強(qiáng)度、水域氧量、空氣 質(zhì)量和PH值進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，但是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還必須考慮意外安全問題，例如

7、 火災(zāi)、地震的發(fā)生，因此在系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)利用Zigbee無線通訊技術(shù)設(shè)置報(bào)警系統(tǒng)， 加強(qiáng)水產(chǎn)養(yǎng)殖的安全性和穩(wěn)定性。養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)的智能中心養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)的智能中心主要是將采集來的信息進(jìn)行整理、輸出再進(jìn)行控制， 其屬于整個(gè)模塊的智能中心，監(jiān)控人員與客戶無論是在室內(nèi)或者戶外，都可以通 過現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控設(shè)備、遠(yuǎn)程PC機(jī)控制或通過通訊設(shè)備來進(jìn)行控制，打破了傳統(tǒng)的 水產(chǎn)養(yǎng)殖模式，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化養(yǎng)殖的自動(dòng)化與智能化?，F(xiàn)場(chǎng)控制中心可以根據(jù)監(jiān) 測(cè)系統(tǒng)顯示的結(jié)果進(jìn)行智能控制，與此同時(shí)還能及時(shí)的通知現(xiàn)場(chǎng)的工作人員進(jìn)行 問題的處理，這樣就避免了水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中出現(xiàn)差錯(cuò)的幾率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)利益的最 大化。智能水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的控制方法在智能

8、水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，溫度、光照和pH值的路由器下分別設(shè) 置采集節(jié)點(diǎn)和控制節(jié)點(diǎn)，而控制節(jié)點(diǎn)下設(shè)S7200執(zhí)行機(jī)構(gòu)和EM231傳感器，由 EM231傳感器對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖中的水域溫度、水量位置、水域氧量和pH值進(jìn)行控制。（1）就水域溫度的控制而言，智能水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)主要利用PT100傳感器進(jìn)行 水溫控制。對(duì)水域溫度的控制主要為加溫、降溫和保溫三種。根據(jù)生物對(duì)環(huán)境的 要求，以自動(dòng)注入熱水的方式進(jìn)行加溫，以自動(dòng)增強(qiáng)對(duì)流的方式進(jìn)行降溫，以搭 建大棚的形式實(shí)現(xiàn)保溫。（2）就水量位置的控制而言，主要采用浮球液位控制器進(jìn)行水位測(cè)量，在智 能水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中設(shè)置最高值和最低值，然后通過觸發(fā)電磁閥的方式對(duì)水位進(jìn)行 控

9、制，實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)的自動(dòng)出水和進(jìn)水。（3）就水域含氧量的控制而言，要根據(jù)水產(chǎn)養(yǎng)殖中生物所需的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件 進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。對(duì)于水產(chǎn)養(yǎng)殖的魚類而言，對(duì)水域含氧量的要求必須超過4 5mg/L，由于環(huán)境的影響，水域含氧量會(huì)發(fā)生變化，智能水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)主要利用 PID控制模塊對(duì)水域含氧量進(jìn)行檢測(cè)，從而對(duì)增氧機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)。（4）就水域pH值的控制而言，對(duì)于水產(chǎn)養(yǎng)殖的魚類而言，對(duì)水域pH值的 要求必須控制在6.87.5以內(nèi)，利用智能水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中的PID功能模塊，可以對(duì)水域的酸堿值進(jìn)行監(jiān)控，然后調(diào)整中和劑的比例。另外，還要通過S7200執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)水泵、電磁閥、投飼機(jī)、增氧機(jī)和波位進(jìn) 行自動(dòng)控制。通過葉輪增氧機(jī)旋轉(zhuǎn)攪水的方式進(jìn)行增氧，波浪越大含氧量越大； 自動(dòng)投飼機(jī)主要保證水產(chǎn)養(yǎng)殖的安全和經(jīng)濟(jì)，以水體為標(biāo)志進(jìn)行飼料投放，以 5mg/L為標(biāo)準(zhǔn)，在超過這一標(biāo)準(zhǔn)后停止飼料投放；利用變頻調(diào)速技術(shù)控制增氧機(jī) 的運(yùn)作，在降低功率的情況下避免增氧機(jī)反復(fù)啟動(dòng)和停用而發(fā)生故障。結(jié)束語綜上所述，針對(duì)智能水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的探究是很有必要的。智能水產(chǎn)養(yǎng)殖 系統(tǒng)，保障了水產(chǎn)在最合適的環(huán)境中最大密度的進(jìn)行養(yǎng)殖，養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)的信息 監(jiān)測(cè)能準(zhǔn)確的收集各項(xiàng)數(shù)據(jù)，從而達(dá)到對(duì)整個(gè)水產(chǎn)的信息監(jiān)控，養(yǎng)殖控制系統(tǒng)的 智能中心對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖