農(nóng)戶自主養(yǎng)殖科學(xué)養(yǎng)殖水質(zhì)在線檢測(cè)儀
一、 水產(chǎn)養(yǎng)殖自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)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(cè)儀以外,一般單位并沒(méi)有采用,其原因多是市場(chǎng)上的水質(zhì)監(jiān)測(cè)(分析)儀器價(jià)格昂貴,在目前人力相對(duì)廉價(jià)的情況下,一般不會(huì)采用這種監(jiān)測(cè)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(lái)必將發(fā)生經(jīng)營(yíng)觀念上的*轉(zhuǎn)變,也必將會(huì)逐步選擇*的水質(zhì)監(jiān)測(cè)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(duì)池塘、水庫(kù)、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(chǎng)、育苗場(chǎng)水源必須檢測(cè)確定無(wú)化學(xué)污染源;養(yǎng)殖過(guò)程中,為了預(yù)測(cè)水質(zhì)變化趨勢(shì),及時(shí)調(diào)整水質(zhì),每天要多次測(cè)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(guó)內(nèi)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的水質(zhì)檢測(cè)儀器一般都是離線式的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方式,需要取樣,檢測(cè)結(jié)果反饋周期長(zhǎng),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(zhǎng),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(shí),熟悉大量的對(duì)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(cè)方式由于測(cè)試周期長(zhǎng)、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(wú)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(cè)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(guò)微電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,過(guò)長(zhǎng)的線纜鋪設(shè)會(huì)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(zhǎng)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(cè)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。現(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(chǎng)調(diào)節(jié)失控,競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)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(shì)在必行。
針對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境對(duì)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(wú)線移動(dòng)通信和測(cè)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(guò)長(zhǎng)期連續(xù)的監(jiān)測(cè)、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(cè)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(hào),并可將這些信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)或者模擬電流信號(hào),傳入現(xiàn)場(chǎng)PLC控制系統(tǒng)以及終端,再通過(guò)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(duì)數(shù)據(jù)的接收、存儲(chǔ)、顯示、數(shù)據(jù)請(qǐng)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(guò)客戶端軟件方便地訪問(wèn)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(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(cè)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(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,分析儀的傳感器測(cè)得原始數(shù)據(jù),通過(guò)信號(hào)分析獲得測(cè)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(lái)。
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(guò)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(duì)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(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)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(shí)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(guó)外產(chǎn)品價(jià)格的1/6到1/10。
2)所研制的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)具有組網(wǎng)靈活、超低功耗的特點(diǎn),無(wú)線單跳通信距離不低于500m,通過(guò)無(wú)線中繼與緩存技術(shù),可覆蓋10平方公里的養(yǎng)殖場(chǎng)范圍。
3)無(wú)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(yáng)能補(bǔ)充供電,免除布線,降低了設(shè)備成本,方便現(xiàn)場(chǎng)安裝,適用于野外長(zhǎng)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(cè)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(hào)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(duì)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(zhǎng),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(duì)周邊水體環(huán)境的污染,具有顯著的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益,適合大面積推廣。