水產(chǎn)養(yǎng)殖智能監(jiān)測在線系統(tǒng)

一、 水產(chǎn)養(yǎng)殖自動監(jiān)控系統(tǒng)簡介

    目前各水產(chǎn)院校、水產(chǎn)研究機構(gòu)和水產(chǎn)養(yǎng)殖公司除極少數(shù)已配備了水質(zhì)自動監(jiān)測儀以外，一般單位并沒有采用，其原因多是市場上的水質(zhì)監(jiān)測（分析）儀器價格昂貴，在目前人力相對廉價的情況下，一般不會采用這種監(jiān)測儀器。但是隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，整個水產(chǎn)行業(yè)在不久的將來必將發(fā)生經(jīng)營觀念上的*轉(zhuǎn)變，也必將會逐步選擇*的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)服務于養(yǎng)殖作業(yè)流程。

    在水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中，要求對池塘、水庫、工廠化養(yǎng)魚池等多種水體的水質(zhì)進行實時監(jiān)控，如養(yǎng)殖場、育苗場水源必須檢測確定無化學污染源；養(yǎng)殖過程中，為了預測水質(zhì)變化趨勢，及時調(diào)整水質(zhì)，每天要多次測定溫度、pH值，溶解氧、氨氮、亞硝酸鹽，硫化物等水質(zhì)指標。國內(nèi)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的水質(zhì)檢測儀器一般都是離線式的實驗室檢測方式，需要取樣，檢測結(jié)果反饋周期長，更不能根據(jù)結(jié)果自動進行水質(zhì)調(diào)節(jié)，一方面，結(jié)果反饋周期長，難以保證水產(chǎn)養(yǎng)殖的安全，另一方面，養(yǎng)殖人員要掌握充足的養(yǎng)殖知識，熟悉大量的對照數(shù)據(jù)，才能制定出合適的調(diào)節(jié)控制水質(zhì)的方案，這就需要養(yǎng)殖人員具有較高的素質(zhì)，而且要進行經(jīng)常性的干預。由此可見，傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測方式由于測試周期長、數(shù)據(jù)反饋速度慢等原因，已經(jīng)不能適應飛速發(fā)展的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)需求。 

本系統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)計，擁有多項技術(shù)。傳統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)采用鋪設(shè)線纜的方式進行數(shù)據(jù)采集，工程量大、成本高，同時由于傳感器大多通過微電壓進行數(shù)據(jù)采集，過長的線纜鋪設(shè)會導致數(shù)據(jù)的誤差較大。并能夠在連陰雨天氣保證數(shù)月長期穩(wěn)定的運行，系統(tǒng)還特別具有的自動清洗裝置和*光學溶解氧傳感器。

 水產(chǎn)養(yǎng)殖智能監(jiān)測在線系統(tǒng)

二、影響水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的關(guān)鍵參數(shù)

    影響水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的關(guān)鍵參數(shù)就是水溫、光照、溶氧，氨氮，硫化物、亞硝酸鹽等，但這些關(guān)鍵因素即看不見又摸不著很難準確把握?，F(xiàn)有的水產(chǎn)管理是以養(yǎng)殖經(jīng)驗為指導，也就是一種普遍的養(yǎng)殖規(guī)律，很難做到準確可靠，產(chǎn)量難以得到保障。隨著養(yǎng)殖業(yè)的不斷發(fā)展，市場調(diào)節(jié)失控，競爭越來越激烈，掌握準確可靠的養(yǎng)殖數(shù)據(jù)，科學養(yǎng)殖，提高產(chǎn)量與品質(zhì)，勢在必行。

    針對水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境對象具有的多樣性、多變性、以及偏僻分散等特點，提出了一種基于無線移動通信和測控技術(shù)的遠程數(shù)據(jù)采集和信息發(fā)布系統(tǒng)方案。本系統(tǒng)可以為用戶節(jié)省大量人工操作和電力消耗，限制魚類疾病所造成的損失，減少死亡率。通過長期連續(xù)的監(jiān)測、調(diào)節(jié)和控制水質(zhì)，可以顯著增加養(yǎng)殖產(chǎn)量。

五、水產(chǎn)養(yǎng)殖自動監(jiān)控系統(tǒng)組成

    本系統(tǒng)利用傳感器測量出水中相應的環(huán)境因子（如PH值，溶解氧，溫度等），然后利用相應參數(shù)的在線儀表讀出傳感器傳出的信號，并可將這些信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號或者模擬電流信號，傳入現(xiàn)場PLC控制系統(tǒng)以及終端，再通過編制的軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)分析，并實施預警預報。

 水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境遠程智能監(jiān)控系統(tǒng)由三大部分：數(shù)據(jù)中心、水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控點、用戶移動端

1、數(shù)據(jù)中心：

主要由機和上位機軟件構(gòu)成，它實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的接收、存儲、顯示、數(shù)據(jù)請求以及曲線顯示、報表打印輸出等信息管理工作和進行特殊情況的監(jiān)控中心預警以及通過客戶端軟件方便地訪問實時和歷史數(shù)據(jù)。

2、空氣質(zhì)量監(jiān)控點：

實時將現(xiàn)場的水溫、光照、溶氧，氨氮，硫化物、亞硝酸鹽等數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)采集終端內(nèi)，根據(jù)實時數(shù)據(jù)實現(xiàn)采集點現(xiàn)場的自動報警，防止事故的發(fā)生。（并預留監(jiān)控點的控制接口）

六、水產(chǎn)養(yǎng)殖自動監(jiān)控系統(tǒng)主要功能： 

    系統(tǒng)目前已完成和實現(xiàn)的主要功能包括作為下位機的分析儀、現(xiàn)場PLC控制系統(tǒng)和作為上位機的終端電腦應用程序的一部分，能監(jiān)測多種水質(zhì)參數(shù)：水溫、水深、酸度、鹽度、含氧量等。

 使用分析儀來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，分析儀的傳感器測得原始數(shù)據(jù)，通過信號分析獲得測量的參數(shù)值。車間里每個養(yǎng)殖池可放置一個或多個分析儀的傳感器，各分析儀之間利用 485 網(wǎng)絡(luò)連接，從而可將車間里各養(yǎng)殖池中水環(huán)境的多項參數(shù)連續(xù)不斷的采集起來。

 終端電腦和下位機的通訊采用的是"主－從"式通訊方式，上位機通過RS232接口主動發(fā)出命令或數(shù)據(jù)，下位機被動響應。

 系統(tǒng)對養(yǎng)殖池分類，分別設(shè)定不同的標準參數(shù)，在采集到的魚池參數(shù)超出標準時可進行報警，從而實現(xiàn)水質(zhì)的實時監(jiān)控。