水产养殖环境智能监控系统解决方案

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水产养殖环境智能监控系统解决方案

1、系统简介

水产养殖环境智能监控系统解决方案

水产养殖环境智能监控系统是面向水产养殖集约、高产、高效、生态、安全的发展需求，基于智能传感、无线传感网、通信、智能处理与智能控制等物联网技术开发的，集水质环境参数在线采集、智能组网、无线传输、智能处理、预警信息发布、决策支持、远程与自动控制等功能于一体的水产养殖物联网系统。该系统是中国农业大学中欧农业信息技术研究中心主持的国家863计划“集约化水产养殖数字化集成系统”的重大成果。

养殖户可以通过手机、PDA、计算机等信息终端，实时掌握养殖水质环境信息，及时获取异常报警信息及水质预警信息，并可以根据水质监测结果，实时调整控制设备，实现水产养殖的科学养殖与管理，最终实现节能降耗、绿色环保、增产增收的目标。

2、系统组成

该系统由水质监测站、增氧控制站、现场及远程监控中心等子系统组成。

水质监测站可以选装溶解氧传感器、pH传感器、水位传感器、盐度传感器、浊度传感器等，配合智能数据采集器，主要实现对养殖场水质环境参数的在线采集、处理与传输。

增氧控制站包括无线控制终端、配电箱、空气压缩机与曝气增氧管道（或增氧机），无线控制终端汇聚水质监测站采集的信息，根据不同养殖品种对溶解氧的需求，通过算法模型控制增氧设备动作。

现场监控中心包括WSN无线接入点和现场监控计算机，无线控制终端汇聚的数据通过无线接入点汇总到现场监控计算机，用户可在本地查询水质参数数据，同时监控计算机对数据进行分析处理，做出控制决策，通过无线接入点向配电箱发送控制指令。

远程监控中心通过GPRS远程接入点接收无线控制终端汇聚的数据信息，用户可以通过手机、PDA、计

算机等信息终端远程查询水质信息，同时也可通过对数据进行分析处理，做出控制决策，远程控制增氧设备。

3、特色与创新

1）所采用的溶解氧、pH、温度、电导率、水位、浊度等智能水质传感器均为中国农业大学的发明专利，具有自识别、自校正、自补偿功能和通用数字串口，有良好的互换性，便于设备更新维护，且价格是国外产品价格的1/6到1/10。

2）所研制的无线传感网络具有组网灵活、超低功耗的特点，无线单跳通信距离不低于500m，通过无线中继与缓存技术，可覆盖10平方公里的养殖场范围。

3）无线网络设备均为3.0V电池供电，具有低电压、低功耗的特点，并由太阳能补充供电，免除布线，降低了设备成本，方便现场安装，适用于野外长期监控，并且节能降耗。

4）该系统集智能传感、智能处理和智能控制于一体，系统自动化水平高、监测精确、控制及时、能耗低。

5）该系统提供手机短信遥控功能，并提供3G、4G手机视频监控接口，在任一有手机信号的地方都可实现远程监控。

6）该系统提供云计算服务，特别适合大范围（可至区、县、甚至省域）水产养殖的水体疫情、疫病、应

急决策服务和养殖信息的咨询。

7）采用该系统实现了与设施渔业技术、生态修复、健康养殖技术进行有机融合，对水质进行综合监控与修复，可以改善水产养殖环境，使水产品在适宜的环境下生长，增强水产品的抗病能力，减少和避免大规模病害的发生，从而有效提高了水产品的产量和质量。

8）使用本系统所养殖品种规格变大，总产提高，同时减少水产养殖对周边水体环境的污染，具有显著的经济社会效益，适合大面积推广。

4、典型案例

宜兴河蟹养殖环境智能监控系统

天津工厂化水产养殖环境智能监控系统

天津设施水产养殖在线监测系统

东营数字化水产养殖系统

宁波水产养殖环境智能监控系统

寻山集团水产养殖数字化管理系统

珊瑚礁白化现场监测系统

水产养殖智能监控管理系统解决方案2017-03-31 22:34 | #2楼

一、基本情况：

长期以来，我国水产养殖生产经营者多以追求产量和近期经济效益为目标，养殖密度过高，加上保护养殖环境意识淡薄，养殖病害呈逐年加重之势，随之而来的是药物滥用现象较为普遍，以至于水域环境遭到不同程度的破坏，水产品质量安全得不到有效保障，水产养殖业可持续发展受到严重影响，研究解决水产养殖环境状况已经成为水产养殖业持续健康发展的重要课题。

影响水产养殖环境的关键参数就是水温、光照、溶氧，ph值等，但这些关键因素即看不见又摸不着很难准确把握。现有的水产管理是以养殖经验为指导，也就是一种普遍的养殖规律，很难做到准确可靠，产量难以得到保障。随着养殖业的不断发展，市场调节失控，竞争越来越激烈，掌握准确可靠的养殖数据，科学养殖，提高产量与品质，势在必行。

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针对水产养殖环境对象具有的多样性、多变性、以及偏僻分散等特点，提出了一种基于无线移动通信和测控技术的远程数据采集和信息发布系统方案。本系统可以为用户节省大量人工操作和电力消耗，限制鱼类疾病所造成的损失，减少死亡率。通过长期连续的监测、调节和控制水质，可以显著增加养殖产量。

二、系统方案：

1、系统概述：

深圳信立科技有限公司水产养殖智能监控系统集传感器、自动化控制、通讯、计算等技术于一体，通过用户自定仪水质生物生长所需的适宜环境参数，搭建养殖智能化软硬件平台，实现对养殖中水温、光照、溶氧，ph值等因子的自动监测和控制。

本系统可以模拟基本的生态环境因子，如水温、溶氧，ph值等，以适应不同水质生物生长繁育的需要，它由智能监控单元组成，按照预设参数，精确的测量水温、溶氧，ph等参数，并利用手动、自动两种方式启动或关闭不同的执行结构（投料机、增氧机等），程序所需的数据都是通过各类传感器实时采集的。

该系统的使用，可以为水质生物提供一个理想的生长环境，并能起到减轻人的劳动强度、提高设备利用率、改善水质环境、减少养殖病害、增加养殖产量等作用。

2、系统组成：

整个系统主要三大部分组成：数据采集部分、数据传输部分、数据管理中心部分。

A、数据管理层（监控中心）：

硬件主要包括：工作站电脑、服务器（电信、移动或联通固定IP专线或者动态ip域名方式）；软件主要包括：操作系统软件、数据中心软件、数据库软件、水产养殖智能监控系统软件平台（采用B/S结构，可以支持在广域网进行浏览查看）、防火墙软件；

B、数据传输层（数据通信网络）：

采用移动公司的GPRS网络传输数据，系统无需布线构建简单、快捷、稳定；

移动GPRS无线组网模式具有：数据传输速率高、信号覆盖范围广、实时性强、安全性高、运行成本低、维护成本低等特点；

C、数据采集层（水产监测点硬件设备）：

远程测控设备：远程测控终端；

传感器和控制设备：水温传感器、溶解氧传感器、PH值传感器、增氧机、投料机等；

3、系统拓扑图：

三、系统功能：

1、数据监测功能：

-- 监测各水产监测点水温、溶氧，ph值等参数。

-- 监测各水产监测点增压机、投料机的工作状态。

-- 监测各水产监测点报警信息。

2、远程控制功能

-- 远程控制各水产监测点增压机、投料机的启停工作。

-- 远程切换各水产监测点增压机、投料机的控制模式。

3、报警功能

-- 水产监测点水温、溶氧，ph值超过预设值告警。

-- 市电停电、开箱告警。

4、数据存储

-- 定时存储各种监测数据。

-- 记录事件报警信息及当时监测数据。

-- 记录各种操作信息及当时监测数据。

5、信息查询

-- 可以进行所有监测信息查询。

-- 可以进行所有事件报警信息查询。

-- 可以进行所有操作信息查询。

6、数据报表

-- 将监测数据、报警数据生成报表，数据可以导出，支持打印输出。

7、人机界面

-- 所有水产监测点实时监测数据在同一界面上显示，可以同屏显示多个水产监测点数据，也可以切换成单个水产监测点数据显示。

8：曲线数据

-- 自动生成各水产监测点的水温、溶氧，ph值的历史曲线，可以查看历史数据库中任意水产监测点、任意时段的历史曲线。

-- 历史曲线即可分列显示，也可并列显示，方便比较不同温室环境状态。

9、权限管理

-- 对不同的操作使用者授予不同的使用权限。

10、扩展

-- 可以任意增加、减少所监控的水产监测点。

-- 可以增加、修改、删除软件功能模块。

-- 预留与其他系统的通讯接口。

四、系统特点：

01、实用性：水产监测点地理位置分散，因此采用覆盖广泛的GPRS网络高信号捕捉，必要是采用高增益天线，可确保网络的正常运行；

02、实时性：采用最新的通信和软硬件技术，建立了清晰和合理的系统架构，可以实现多线程的远程并发通信，在几秒时间内，可以让成百上千台的测控终端实时传送到监控中心进行集中监视和远程调度，实现故障信息的及时报警；

03、可扩充性：系统预留接口，可以进行系统或软硬件模块的无限扩展，便于长期的升级和维护，延长系统的寿命，通过更新部件，能让系统一直存在下去，而不至于整个系统瘫痪，造成大量的投资损失；

04、易维护性：系统可对测控终端执行相应的远程操作命令，包括远程参数设置，远程控制、远程数据抄收、测控终端复位、升级等；

05、操作简易性：系统软件功能完善，模块化、图形化设计，全过程全中文帮助，操作简单方便；

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