水产养殖水质在线监测系统

       我国是一个农业大国，水产科研技术的不断深入以及环境保护意识的不断提高对水质各参数的连续实时监测提出了更高的要求，但目前我国农业生产仍大都停留在传统的依靠人工经验判断的水平上，比较少的有实现自动化控制。工厂化水产养殖系统，是水产养殖业向现代化、企业化、规模化方向发展过程中产生的一种新的养殖方式，实现高密度的渔业生产。

    水产养殖智慧监测管理系统是云飞电子公司研发的面向水产养殖集约的发展需求，基于智慧传感、无线传感网、通信、智慧处理与智慧控制等物联网技术开发的系统，集水质环境参数在线采集、视频/图像采集、气象信息、智慧组网、无线传输、智慧处理、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。养殖技术人员在监控中心通过监控系统可以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、增产增收的目标，此外，用户还可以通过网络实时掌握分布在不同地点的养殖场的水质信息与员工工作情况。

一、渔业水产养殖智慧控制系统介绍：

    渔业水质在线监测系统也叫智慧水产养殖系统，现代水产养殖水质在线监测系统等，水质在线监测系统以比较*的智慧水质传感器、无线传输系统、无线通信、预警系统、智慧管理系统等，对水质进行远程监测管理，大量历史数据可进行保存与分析，指导生产管理，既可达到水产养殖的增收，又可提高种植农作物的品质，减少水污染造成的环境问题。

    水质监测对水产养殖、农业种植等具有重要意义。就水产养殖而言：水体是水产品的生存生活环境，不同的水产品，对水质的要求各不相同，因此基本指标应控制在所能适应和承受的范围，不然会直接影响其生长速度，饲料系数，经济效益。严重恶化的水质则会造成水产品大批量死亡，造成比较大的经济损失。 

1、水质监测系统目标
    提供水产养殖无线水质监测解决方案，远程警报和分析，利用无线电和互联网通过电脑主机使用手机、电子邮件进行数据传输。当氧气低于设定点时，基站发送命令来启动增氧机。

2、渔业水质监控系统效益
安装水产养殖管理系统的特点：
a)、将报警信息发送给管理员；
b)、水质恶化的早期检测，密码保护的配置选项；
c)、完成集中监控，集成应用。农场状态屏幕可以快速查看问题与池塘和监测设备。每分钟更新一次数据，并显示每个农场的池塘，池塘图标；
d)、比较大限度地减少维护，优化DO控制，增加曝气控制。

3、水产养殖水质监测系统配置概述
a）、浮标，带有太阳能电池板，是一个可自我供电的氧气和温度监测平台。
b）、无线电传输仪表读数。无线Modem根据实际需求来定使用数量。
c）、增氧机控制器与增氧机相连，接受无线基站发出的信号来开启增氧机。可通过4个或8个AC继电器与相应的交流电流传感器输入。
d）、一个自动测量和记录溶解氧、温度、PH值或其他水质参数监测平台。 

4、水产养殖管理系统配置
a)、In-Situ光学溶解氧（RDO）传感器及接口电缆；
b)、10W太阳能充电控制器；
c)、无线电收发器；
d)、增氧机控制器。

5、渔业水质监控系统参数
工作温度：-25℃至60℃
储存温度：-10℃至60℃
外形尺寸（宽×高×深）：61 × 91.4 × 81.3 cm
重量：18  kg
发射器900 MHz的扩频9600 baud 11.3 km的范围，传输距离视场地地形而定可选GPRS无线传输。
RDO传感器规格
传感器类型：光学荧光溶解氧传感器
范围：0～20 mg/L，0～200％饱和度
精度（DO）：0～8 mg/L，±0.1 mg/L；8～20 mg/L，±0.2 mg/L；
分辨率：0.01 mg/L
pH值范围：pH 0-12

二、水产养殖水质监测系统的组成：

 该系统是我公司研发的一款用于水产养殖水质监测的实时在线、提供短信预警，有着准确度高、反应快等特点的系统，它由传感器部分、采集装置、GPRS无线数传设备、服务器软件等几部分组成，比较大限度的解决了水产养殖无法实时监测水质、水质参数变化预警困难等养殖难点。

     云飞电子水质在线监测系统以智慧水质传感器、无线传输系统、无线通信、预警系统、智慧管理系统等，对水质进行远程监测管理，大量历史数据可进行保存与分析，指导生产管理，既可达到水产养殖的高产增收，又可增加种植农作物的品质，减少水污染造成的环境问题。
1、数据监测
   水质在线监测系统可通过传感器设备，在线实时监测水体溶解氧、浊度、PH值、电导率、水温、悬浮物等参数的变化情况。
2、数据传输
    水质在线监测技术可在极短的时间内，将监测点所采集的数据传至用户端，达到数据的及时性和稳定性。与传统人工取样监测比较，不仅简化了繁琐的程序，还节约了监测时间。
3、监测预警
    通过系统平台，用户可设置所监测参数的相关值域，一旦前端传感器监测到某处水质参数超过相关值域，系统将发送报警信息通知用户，以便及时处理，达到蓄水池、水库的水质良好。
4、数据分析
    水质在线监测系统，可设置监测时段，自动采集，不用人工看顾。系统自动生成数据图表，用户可直观了解水质变化情况。采集数据可保存，查看历史数据，并可用于分析，为用户的水产养殖和农作物种植总结经验，指导管理。

5、适用领域
    水务管理、渔业管理、水产养殖户、种植户、农业合作社、家庭农场等。

三、水质远程/无线监控系统的实时管理应用：

    水产养殖水质远程/无线监控系统主要由中心主控计算机、手机、现场水质监测仪、无线数据采控仪（GPRS RTU）、水产养殖远程监控软件组成（以下主要介绍水质监测仪、无线数据采控仪器RTU和水产养殖远程监控软件）。 

3.1、 温度：

    育苗厂可以根据所养殖的对象所适应的温度范围设定控制范围，计算机通过温度传感器实时将池塘内的水温读取到软件分析系统中，在超过温度设置范围时，通过报警系统报警。大塘养殖还可以根据温度变化的历史纪录，利用计算机分析软件分析鱼虾生长的速度和病情的发病规律。
3.2、 溶解氧：

    育苗厂可以根据所养殖的对象所适应溶解氧范围设定溶氧的控制范围，计算机通过溶氧传感器采集的数据，在设定溶氧的控制范围内控制芯片自动开启关闭增氧机，合理使用配置增氧机，即节约用电，减少机械磨损，又做到以比较小的投入换取比较大的效率。计算机管理软件可根据溶氧变化范围分析鱼虾的发病规律，及时发布病情预告，减少病情的发生。根据溶氧的变化分析水质的恶化程度，及时采取措施处理，如排污、换水、投加增氧机、消化菌等。

3.3、 光照:

    根据光与溶氧的变化规律采取补光增加光照让藻放氧。
3.4、 PH值：

    根据PH值的变化分析水质的恶化和有害物质如氨氮、硫化物、亚硝酸盐等的产生以及残留饵料等有机物腐烂氧 化程度，通过报警系统提交水质分析报告并发送警示信息,以便及时采取各项措施。
3.5、 盐度：

     根据盐的测试值，计算机控制系统在盐度设置范围内自动控制换水系统调节水质。

四、水质远程/无线监控系统功能及特点：

1、功能

4.1.1、24小时不间断实时监测；

4.1.2、无线远程监测 – 工作人员不用亲临现场就可对养殖环境作监测；

4.1.3、自动报警 – 可通过短信、中心控制机软件等方式报警；

4.1.4、监测数据的管理、分析和统计；定期生成监测报表；

4.1.5、互联网访问 – 用户可以上网浏览实时监测数据和监测报表；

4.1.6、远程控制 – 用户可以通过互联网、手机短信等方式控制终端设备，比如可以根据设定的时间、条件或用户指令控制输氧设备或水温调节装置；

2、特点

4.2.1、监测功能比较强：多种水质参数实时监测，比如水溶氧浓度，水温等。

4.2.2、监测范围比较广：相比手工监测，自动化监测更及时和准确。

4.2.3、建设和营运成本低：由于采用移动/联通提供的GPRS/CDMA1X无线通讯网络，需安装好远程监测终端就可以对养殖水域作24小时不间断的自动监测；不需要布通讯线路。前期投资少、维护成本低。日常费用主要是无线通讯费用。

4.2.4、使用方便：灵活的数据传输与报警选择，可以传送到监测中心或家中；监控软件友好的用户界面，便于长期监测数据分析与决策。

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