集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)在線監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

Word文檔集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)在線監(jiān)控系統(tǒng)解決方案1、背景

如何保持水環(huán)境的生態(tài)平衡，是水產(chǎn)養(yǎng)殖優(yōu)質(zhì)、高效的關(guān)鍵技術(shù)。漁諺有“養(yǎng)好一池魚，首先要管好一池水”是非常恰當(dāng)?shù)谋确健?/p>

水質(zhì)調(diào)控是實(shí)現(xiàn)健康養(yǎng)殖的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要目的是掌握水體溫度、pH、DO、鹽度、濁度、氨氮、COD、BOD等對水產(chǎn)品生長環(huán)境有重大影響的水質(zhì)參數(shù)，為水產(chǎn)品供應(yīng)最佳的生長環(huán)境。而目前一般養(yǎng)殖場缺少有效條件實(shí)時在線監(jiān)測養(yǎng)殖水質(zhì)的基本參數(shù)，因此很難賜予針對性的水質(zhì)調(diào)控。

2、系統(tǒng)簡介

集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)在線監(jiān)控系統(tǒng)是面對水產(chǎn)養(yǎng)殖集約、高產(chǎn)、高效、生態(tài)、平安的進(jìn)展需求，基于智能傳感、無線傳感網(wǎng)、通信、智能處理與智能掌握等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)的，集水質(zhì)環(huán)境參數(shù)在線采集、智能組網(wǎng)、無線傳輸、智能處理、預(yù)警信息發(fā)布、決策支持、遠(yuǎn)程與自動掌握等功能于一體的水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)是中國農(nóng)業(yè)高校中歐農(nóng)業(yè)信息技術(shù)討論中心主持的國家863方案“集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖數(shù)字化集成系統(tǒng)”的重大成果。

養(yǎng)殖技術(shù)人員在監(jiān)控中心通過監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時把握養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境信息，準(zhǔn)時獵取特別報警信息及水質(zhì)預(yù)警信息，并可以依據(jù)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，實(shí)時調(diào)整掌握設(shè)備，實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的科學(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)。此外，集團(tuán)用戶還可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時把握分布在不同地點(diǎn)的養(yǎng)殖場的水質(zhì)信息和員工工作狀況。

3、系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)由智能水質(zhì)傳感器、無線傳感網(wǎng)、增氧掌握器和監(jiān)控平臺組成。

（1）智能水質(zhì)傳感器

針對水質(zhì)傳感器多為電化學(xué)傳感器，其輸出受溫度、水質(zhì)、壓力、流速等因素影響，傳統(tǒng)傳感器有標(biāo)定、校準(zhǔn)簡單，適用范圍狹窄，使用壽命較短等缺點(diǎn)。采納IEEE1451智能傳感器設(shè)計思想，使傳感器具有自識別、自標(biāo)定、自校正、自動補(bǔ)償功能；智能傳感器還具有自動采集數(shù)據(jù)并對數(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。

本系統(tǒng)針對水產(chǎn)養(yǎng)殖對水質(zhì)的要求，可同時監(jiān)測溫度、溶解氧、pH、電導(dǎo)率和濁度五個參數(shù)。所采納的傳感器均為中國農(nóng)業(yè)高校自主研發(fā)的水質(zhì)傳感器，牢靠性高、易于維護(hù)，適合水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域推廣應(yīng)用。

（2）無線傳感網(wǎng)絡(luò)

無線傳感網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)2.4GHz短距離通訊，現(xiàn)場無線掩蓋范圍3公里；采納智能信息采集與掌握技術(shù)，具有自動網(wǎng)絡(luò)路由選擇、自診斷和智能能量管理功能。

WSN無線智能采集器

（3）增氧掌握器

增氧掌握器由RTU8400測控終端和電控箱等構(gòu)成，是實(shí)現(xiàn)增氧掌握的關(guān)鍵部分，它可以驅(qū)動葉輪式、水車式或微孔曝氣空壓機(jī)等多種增氧設(shè)備。SMC4800測控終端可以依據(jù)需要配置成無線數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)及無線掌握節(jié)點(diǎn)。

（4）監(jiān)控平臺

用戶通過監(jiān)控平臺可以實(shí)施監(jiān)測水質(zhì)參數(shù)，同時監(jiān)控計算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，做出掌握決策，通過無線接入點(diǎn)向配電箱發(fā)送掌握指令。

4、特色與創(chuàng)新

1）所采納的溶解氧、pH、溫度、電導(dǎo)率、水位、濁度等智能水質(zhì)傳感器均為中國農(nóng)業(yè)高校的創(chuàng)造專利，具有自識別、自校正、自補(bǔ)償功能和通用數(shù)字串口，有良好的互換性，便于設(shè)備更新維護(hù)，且價格是國外產(chǎn)品價格的1/6到1/10。

2）所研制的無線傳感網(wǎng)絡(luò)具有組網(wǎng)敏捷、超低功耗的特點(diǎn)，無線單跳通信距離不低于500m，通過無線中繼與緩存技術(shù)，可掩蓋10平方公里的養(yǎng)殖場范圍。

3）無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均為3.0V電池供電，具有低電壓、低功耗的特點(diǎn)，并由太陽能補(bǔ)充供電，免除布線，降低了設(shè)備成本，便利現(xiàn)場安裝，適用于野外長期監(jiān)控，并且節(jié)能降耗。

4）該系統(tǒng)集智能傳感、智能處理和智能掌握于一體，系統(tǒng)自動化水平高、監(jiān)測精確、掌握準(zhǔn)時、能耗低。

5）該系統(tǒng)供應(yīng)手機(jī)短信遙控功能，并供應(yīng)3G、4G手機(jī)視頻監(jiān)控接口，在任一有手機(jī)信號的地方都可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

6）該系統(tǒng)供應(yīng)云計算服務(wù)，特殊適合大范圍（可至區(qū)、縣、甚至省域）水產(chǎn)養(yǎng)殖的水體疫情、疫病、應(yīng)急決策服務(wù)和養(yǎng)殖信息的詢問。

7）采納該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了與設(shè)施漁業(yè)技術(shù)、生態(tài)修復(fù)、健康養(yǎng)殖技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，對水質(zhì)進(jìn)行綜合監(jiān)控與修復(fù)，可以改善水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境，使水產(chǎn)品在相宜的環(huán)境下生長，增加水產(chǎn)品的抗病力量，削減和避開大規(guī)模病害的發(fā)生，從而有效提高了水產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。

8）使用本系統(tǒng)所養(yǎng)殖品種規(guī)格變大，總產(chǎn)提高，同時削減水產(chǎn)養(yǎng)殖對周邊水體環(huán)境的污染，具有顯著的經(jīng)濟(jì)社會效益，適合大面積推廣。

5、典型案例

宜興河蟹養(yǎng)殖環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)

天津工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)

天津設(shè)施水產(chǎn)養(yǎng)殖在線監(jiān)測系統(tǒng)

東營數(shù)字化水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)

寧波水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)

尋山集團(tuán)水產(chǎn)養(yǎng)殖數(shù)字化管理系統(tǒng)

珊瑚礁白化現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)

6、中心簡介

中國農(nóng)業(yè)高校中歐農(nóng)業(yè)信息技術(shù)討論中心暨農(nóng)業(yè)先進(jìn)傳感技術(shù)北京市工程討論中心，是國家科技部掛牌的國際科技合作基地，主要致力于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及產(chǎn)品的討論和開發(fā)，重點(diǎn)討論農(nóng)業(yè)先進(jìn)傳感技術(shù)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)、智能處理技術(shù)、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)集成技術(shù)和面對物聯(lián)網(wǎng)的信息服務(wù)技術(shù)，制定農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品與平臺。討論中心現(xiàn)有教授2人，副教授22人，博士討論生1