引言

傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)以犧牲自然環(huán)境資源和大量的物質(zhì)消耗 等粗放式飼養(yǎng)方式為主要特征，經(jīng)濟(jì)效益低而且污染水體環(huán) 境。越來(lái)越多的現(xiàn)代化養(yǎng)殖方式，如網(wǎng)箱養(yǎng)殖、流水養(yǎng)殖等, 立體利用水域、水陸復(fù)合生產(chǎn)的生態(tài)漁業(yè)，以保持漁業(yè)資源 可持續(xù)利用的技術(shù)開(kāi)始得到廣泛的應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為智能水產(chǎn)養(yǎng)殖的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。 基于智能傳感技術(shù)、智能處理技術(shù)及智能控制等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的 智能水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)，集數(shù)據(jù)、圖像實(shí)時(shí)采集、無(wú)線傳輸、智 能處理和預(yù)測(cè)預(yù)警信息發(fā)布、輔助決策等功能于一體，通過(guò) 對(duì)水質(zhì)參數(shù)的準(zhǔn)確檢測(cè)、數(shù)據(jù)的可靠傳輸、信息的智能處理 以及控制機(jī)構(gòu)的智能化自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的管理。

1基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)

水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)是面向水產(chǎn)養(yǎng)殖集約、高產(chǎn)、 高效、生態(tài)、安全的發(fā)展需求，基于智能傳感、無(wú)線傳感網(wǎng)、 通信、智能處理與智能控制等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)的，集水質(zhì)環(huán)境 參數(shù)在線采集、智能組網(wǎng)、無(wú)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(dòng)控制等功能于一體的水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng) 系統(tǒng)。

通過(guò)該系統(tǒng)，養(yǎng)殖戶(hù)可以通過(guò)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(cè)結(jié)果，實(shí)時(shí)自動(dòng)地 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)保和增產(chǎn)增收的目標(biāo)。

2系統(tǒng)組成

一般來(lái)說(shuō)，該物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由水質(zhì)監(jiān)測(cè)站、增氧控制站、 現(xiàn)場(chǎng)及遠(yuǎn)程監(jiān)控中心等子系統(tǒng)組成。

水質(zhì)監(jiān)測(cè)站可以選裝溶解氧傳感器、pH傳感器、水位 傳感器、鹽度傳感器、濁度傳感器等，配合智能數(shù)據(jù)采集器， 主要實(shí)現(xiàn)對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)水質(zhì)環(huán)境參數(shù)的在線采集、處理與傳輸。

增氧控制站包括無(wú)線控制終端、配電箱、空氣壓縮機(jī)與 曝氣增氧管道（或增氧機(jī)）無(wú)線控制終端匯聚水質(zhì)監(jiān)測(cè)站采 集的信息，根據(jù)不同養(yǎng)殖品種對(duì)溶解氧的需求，通過(guò)算法模 型控制增氧設(shè)備動(dòng)作。

現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控中心包括WSN無(wú)線接入點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控計(jì)算機(jī)。 無(wú)線控制終端匯聚的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線接入點(diǎn)匯總到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控計(jì) 算機(jī)，用戶(hù)可在本地查詢(xún)水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)，同時(shí)監(jiān)控計(jì)算機(jī)對(duì) 數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，做出控制決策，通過(guò)無(wú)線接入點(diǎn)向配電 箱發(fā)送控制指令。

遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過(guò)GPRS遠(yuǎn)程接入點(diǎn)接收無(wú)線控制終端 匯聚的數(shù)據(jù)信息。用戶(hù)可以通過(guò)手機(jī)、PDA、計(jì)算機(jī)等信息 終端遠(yuǎn)程查詢(xún)水質(zhì)信息，同時(shí)也可通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理, 做出控制決策，遠(yuǎn)程控制增氧設(shè)備。圖1所示是上海辰漢電子科技有限公司開(kāi)發(fā)的水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)解決方案。

上海辰漢電子科技有限公司經(jīng)過(guò)三年多的研發(fā)和實(shí)際 使用，開(kāi)發(fā)出了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)解決方 案一一水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含高精度傳感 器探頭、數(shù)據(jù)采集分析終端、無(wú)線通訊終端、智能氧氣傳輸 控制柜、智能移動(dòng)顯示終端、互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)器、在線式移動(dòng) 端顯控軟件等全套軟硬件設(shè)施，為水產(chǎn)養(yǎng)殖的信息化、智能 化的實(shí)現(xiàn)提供了強(qiáng)大的科技后盾。

3系統(tǒng)功能原理和操作界面

該系統(tǒng)可以讓相關(guān)領(lǐng)域管理人員在線查看各個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn) 的探頭的采樣數(shù)據(jù)，同時(shí)提供短信提示功能，以方便管理者 及時(shí)了解水質(zhì)的各參數(shù)值，讓管理者能第一時(shí)間獲得水質(zhì)問(wèn)題 警報(bào)的消息，從而及時(shí)采取措施，避免損失。圖2所示是該 系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)理。

圖2  系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)理

圖3  水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的WEB端顯示界面

圖5  智能水質(zhì)監(jiān)測(cè)與增氧控制系統(tǒng)界面圖

圖6  溶氧溫度報(bào)警設(shè)置界面

當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候，RIU采集到的溶氧、溫度等數(shù)據(jù)， 通過(guò)DTU實(shí)時(shí)傳輸?shù)絎EB服務(wù)器上，WEB服務(wù)器實(shí)時(shí)存 儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，并通過(guò)網(wǎng)頁(yè)的形式給用戶(hù)提供隨時(shí)查詢(xún)的功能。 同時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶(hù)設(shè)定的報(bào)警或提示條件，將溶氧、溫度 信息實(shí)時(shí)通過(guò)短信發(fā)送到用戶(hù)指定的手機(jī)上，從而讓用戶(hù)做到 隨時(shí)隨地了解水質(zhì)狀況。

圖3至圖6分別為WEB端和移動(dòng)端的系統(tǒng)顯示頁(yè)面圖。

4結(jié)束語(yǔ)

在國(guó)家大力倡導(dǎo)科技興國(guó)的今天，辰漢電子完全自主知 識(shí)產(chǎn)權(quán)的水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)解決方案，大大提升了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè) 的信息化水平。系統(tǒng)中的傳感器采集、智能顯控終端，移動(dòng)信 息系統(tǒng)達(dá)到或超過(guò)了國(guó)際一流廠家的技術(shù)水平，其大規(guī)模推廣 應(yīng)用一定會(huì)產(chǎn)生巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

20211021_617043297504c__構(gòu)建軟硬結(jié)合的水產(chǎn)養(yǎng)殖 物聯(lián)網(wǎng)解決方案 上海辰漢電子科技有限公司劉金權(quán)