農(nóng)戶自主養(yǎng)殖科學(xué)養(yǎng)殖水質(zhì)在線檢測儀
一,、 水產(chǎn)養(yǎng)殖自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)簡介
目前各水產(chǎn)院校,、水產(chǎn)研究機(jī)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(dòng)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(jià)格昂貴,,在目前人力相對廉價(jià)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(gè)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(wù)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(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,,如養(yǎng)殖場,、育苗場水源必須檢測確定無化學(xué)污染源;養(yǎng)殖過程中,,為了預(yù)測水質(zhì)變化趨勢,,及時(shí)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(biāo)。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(shí)驗(yàn)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(dòng)進(jìn)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(jìn)行經(jīng)常性的干預(yù),。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(yīng)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(jì),擁有多項(xiàng)技術(shù),。傳統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)采用鋪設(shè)線纜的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,,工程量大、成本高,,同時(shí)由于傳感器大多通過微電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,,過長的線纜鋪設(shè)會導(dǎo)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(yùn)行,,系統(tǒng)還特別具有的自動(dòng)清洗裝置和*光學(xué)溶解氧傳感器,。

農(nóng)戶自主養(yǎng)殖科學(xué)養(yǎng)殖水質(zhì)在線檢測儀
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(zhǔn)確把握?,F(xiàn)有的水產(chǎn)管理是以養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn)為指導(dǎo),,也就是一種普遍的養(yǎng)殖規(guī)律,很難做到準(zhǔn)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(zhǔn)確可靠的養(yǎng)殖數(shù)據(jù),科學(xué)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(diǎn),提出了一種基于無線移動(dòng)通信和測控技術(shù)的遠(yuǎn)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(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)組成
本系統(tǒng)利用傳感器測量出水中相應(yīng)的環(huán)境因子(如PH值,,溶解氧,溫度等),,然后利用相應(yīng)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)分析,,并實(shí)施預(yù)警預(yù)報(bào)。
水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境遠(yuǎn)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(diǎn),、用戶移動(dòng)端
1、數(shù)據(jù)中心:
主要由機(jī)和上位機(jī)軟件構(gòu)成,,它實(shí)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(bào)表打印輸出等信息管理工作和進(jìn)行特殊情況的監(jiān)控中心預(yù)警以及通過客戶端軟件方便地訪問實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)。
2,、空氣質(zhì)量監(jiān)控點(diǎn):
實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)采集點(diǎn)現(xiàn)場的自動(dòng)報(bào)警,,防止事故的發(fā)生。(并預(yù)留監(jiān)控點(diǎn)的控制接口)

六,、水產(chǎn)養(yǎng)殖自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)主要功能:
系統(tǒng)目前已完成和實(shí)現(xiàn)的主要功能包括作為下位機(jī)的分析儀,、現(xiàn)場PLC控制系統(tǒng)和作為上位機(jī)的終端電腦應(yīng)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(shí)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(gè)養(yǎng)殖池可放置一個(gè)或多個(gè)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(xiàng)參數(shù)連續(xù)不斷的采集起來,。
終端電腦和下位機(jī)的通訊采用的是"主-從"式通訊方式,,上位機(jī)通過RS232接口主動(dòng)發(fā)出命令或數(shù)據(jù),,下位機(jī)被動(dòng)響應(yīng),。
系統(tǒng)對養(yǎng)殖池分類,分別設(shè)定不同的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù),,在采集到的魚池參數(shù)超出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可進(jìn)行報(bào)警,,從而實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

養(yǎng)殖戶可以通過手機(jī),、PDA,、計(jì)算機(jī)等信息終端,實(shí)時(shí)掌握養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境信息,,及時(shí)獲取異常報(bào)警信息及水質(zhì)預(yù)警信息,,并可以根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果,實(shí)時(shí)調(diào)整控制設(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),。
物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的特色與創(chuàng)新:
1)所采用的溶解氧、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(jià)格是國外產(chǎn)品價(jià)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)靈活,、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),,可覆蓋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,,方便現(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、智能處理和智能控制于一體,,系統(tǒng)自動(dòng)化水平高,、監(jiān)測精確、控制及時(shí),、能耗低,。
5)該系統(tǒng)提供手機(jī)短信遙控功能,并提供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)提供云計(jì)算服務(wù),,特別適合大范圍(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)殖信息的咨詢。
7)采用該系統(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)品在適宜的環(huán)境下生長,增強(qiáng)水產(chǎn)品的抗病能力,,減少和避免大規(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(shí)減少水產(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,。