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什么是渔业畜牧业水质连续监测系统?

发布时间:2018-09-20 阅读:239

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。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。随着经济社会的进步和现代农业的发展,特别是社会各界对食品安全问题的高度关注,水产养殖业必须加快产业转型与升级。标准化生产、规范化操作、信息化管理的集约化、智能化健康养殖方式是今后水产养殖业发展的必然方向。
渔业畜牧业水质连续监测系统就是针对目前水产养殖环境的现状而研发的,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。
一、渔业畜牧业水质连续监测系统的组成
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。系统由智能感知设备、无线传输网络、增氧控制器、监控平台组成。
1、智能水质传感器
 系统针对水产养殖对水质的要求,可同时监测温度、溶解氧、PH、电导率和氨氮五个参数。所采用的传感器可靠性高、易于维护,适合水产养殖领域推广应用。     
2、无线传感网络
无线传感网络可实现2.4GHz短距离通讯,现场无线覆盖范围3公里;采用智能信息采集与控制技术,具有自动网络路由选择、自诊断和智能能量管理功能。
3、增氧控制器
 增氧控制器由测控终端和电控箱等构成,是实现增氧控制的关键部分,它可以驱动叶轮式、水车式或微孔曝气空压机等多种增氧设备。测控终端可以根据需要配置成无线数据采集节点及无线控制节点。
4、监控平台
用户通过监控平台可以实施监测水质参数,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。
二、渔业畜牧业水质连续监测系统架构及功能
本系统以物联网的DCM三层架构来建立完整的水产物联网应用,每层架构应用zui先进的物联网技术,并始终体现云计算和云服务的思想,并实现效果和设计理念上体现“可视化、泛在化、智能化、个性化、一体化的特点。
水产养殖环境智能监控系统是该项目的核心,它由水质监测、无线传感网络、增氧控制站、应用系统、现场及远程监控中心等子系统组成。
1、水质监测
本系统针对水产养殖对水质的要求,可同时监测温度、溶解氧、pH、电导率和氨氮五个参数。所采用的传感器均为自主研发的水质传感器,可靠性高、易于维护、成本相对较低,适合水产养殖领域推广应用。
2、无线传感网络        
无线传感网络可实现2.4GHz短距离通讯和GPRS通信,现场无线覆盖范围3公里;采用智能信息采集与控制技术,具有自动网络路由选择、自诊断和智能能量管理功能。
采用自适应高功率无线射频电路设计,无线传感网络发送功率达到100mW,接收灵敏度从-96DBm提高到-102DBm.现场可视条件下,射频通信距离达到1000米。
采用集中式路由算法和UniNet协议,可靠路由达到10级。
采用智能电源综合管理技术,提升节点装置的适应性和低能耗性能设备能量使用寿命延长5-10倍。
采用无线网络自诊断规程,实现无线网络运行状态监视和故障报警。
3、增氧控制器
无线溶解氧控制器由测控终端和电控箱等构成,是实现增氧控制的关键部分,它可以驱动叶轮式、水车式或微孔曝气空压机等多种增氧设备。测控终端可以根据需要配置成无线数据采集节点及无线控制节点。无线控制节点是连接无线数据采集节点与现场监控中心的枢纽,无线控制节点将无线采集节点采集到的溶解氧智能传感器及设备信息通过无线网络发送到现场监控中心;无线控制节点还可接受现场监控中心发送的指令要求,现场控制电控箱,电控箱输出可以控制10kw以下的各类增氧机,实现溶解氧的自动控制。
增氧电控箱或电控柜是将控制终端输出的信号转变为驱动zui终增氧设备的部件,具有强大的负载能力,同时它具有手动操作按钮、运行指示灯和短路保护、过载保护、漏电保护等电气设备保护功能。 
4、监控平台
针对不同集约化水产养殖场水质与环境监控指标、节点数量与分布位置差异大,设备故障风险高等问题,研究开发无线监控网络节点参数与数量配置、拓扑结构与中继路径图自动生成等系统组态技术,水质超标、控制设备与监控网络系统故障等远程预警技术,开发水质与环境信息无线监控网络系统软件,提供友好的人机接口,灵活的报警策略与方式,丰富的网络系统与数据管理功能,实现水质及环境信息全天候、数字化的在线监测、预警和控制。用户通过监控平台可以实施监测水质参数,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。  
5、监控中心
根据企业管理需求,建立监控中心。监控中心由服务器、多业务综合光端机、大屏幕显示系统、UPS及配套网络设备组成,是整个系统的核心。
三、渔业畜牧业水质连续监测系统特点与优势创新
1、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。
2、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。
3、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。
4、实用性:水产养殖站点地理位置分散,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;
5、实时性:采用zui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;
6、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;
7、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、远程终端复位、远程测控终端升级等;
8、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。
9、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。
10、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;
11、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。



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