第一篇：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的作用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在漁業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

――青島勵圖高科

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things)，即“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，包括兩層含意：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物體與物體之間，進(jìn)行信息交換和通信

目前較普遍公認(rèn)的物聯(lián)網(wǎng)的定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

隨著漁業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在漁業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，逐漸緊密結(jié)合，形成了漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)包括：

1．信息感知技術(shù)。它是整個漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)鏈條上最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。主要涉及傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、GPS 技術(shù)等。傳感器技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中常用于測定水體溶解氧、酸堿度、氨氮、電導(dǎo)率和濁度等參數(shù)。RFID 技術(shù)即Radio Frequency Identification(射頻識別)，俗稱電子標(biāo)簽，是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。該技術(shù)在水產(chǎn)品質(zhì)量追溯中有著廣泛的應(yīng)用。GPS 技術(shù)基于新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)，具備進(jìn)行海、陸、空全方位實時三維導(dǎo)航與定位能力，具有全天候、高精度、自動化和高效益等顯著特點。GPS 技術(shù)運用到漁業(yè)中，利用其實時三維定位和精確定時功能，可以對養(yǎng)殖情況、產(chǎn)品流向、產(chǎn)量等進(jìn)行實時描述和跟蹤。在現(xiàn)有信息感知技術(shù)的基礎(chǔ)上，目前正在研發(fā)基于EPC的物聯(lián)網(wǎng)，是指在計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用全球統(tǒng)一的物品編碼技術(shù)、射頻識別技術(shù)、無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)等，實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的單件產(chǎn)品的跟蹤與追溯，相信該技術(shù)將很快應(yīng)用于漁業(yè)生產(chǎn)。

2．信息傳輸技術(shù)。它是漁業(yè)信息傳輸?shù)谋厝宦窂健Ｄ壳斑\用最廣泛的是無線傳感網(wǎng)絡(luò)(WSN)，是以無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的傳感器節(jié)點組成，負(fù)責(zé)感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。如ZigBee 技術(shù)是基于IEEE802.15.4 標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)于無線組網(wǎng)、安全和應(yīng)用等方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，被廣泛應(yīng)用在無線傳感網(wǎng)絡(luò)的組建中，如水環(huán)境監(jiān)測、水產(chǎn)養(yǎng)殖和產(chǎn)品質(zhì)量追溯等。其次，基于Android 等移動手機(jī)平臺系統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)等功能的信息傳輸技術(shù)開發(fā)，將使得針對多控制節(jié)點的遠(yuǎn)程控制更為方便快捷。

3．信息處理技術(shù)。它是實施漁業(yè)自動化控制的技術(shù)基礎(chǔ)，主要涉及云計算、GIS、專家系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)等信息技術(shù)。其中云計算(Cloud Computing)是指將計算任務(wù)分布在大量計算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計算力、存儲空間和各種軟件服務(wù)。GIS 主要用于空間信息數(shù)據(jù)庫和進(jìn)行空間信息的地理統(tǒng)計處理、圖形轉(zhuǎn)換與表達(dá)等，為分析差異性和實施調(diào)控提供處方?jīng)Q策方案。專家系統(tǒng)(Expert System，簡稱ES)，指運用特定領(lǐng)域的專門知識，通過推理來模擬通常由人類專家才能解決的各種復(fù)雜的、具體的問題，達(dá)到與專家具有同等解決問題能力的計算機(jī)智能程序系統(tǒng)。決策支持系統(tǒng)(Decision Support System，簡稱DSS)，是輔助決策者通過數(shù)據(jù)、模型和知識，以人機(jī)交互方式進(jìn)行半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化決策的計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。

智能控制技術(shù)(Intelligent Control Technology，簡稱ICT)，是控制理論發(fā)展的新階段，主要用于解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題。智能信息處理技術(shù)研究內(nèi)容主要包括 4 個方面：人工智能理論研究，即智能信息獲取的形式化方法、海量信息處理的理論和方法以及機(jī)器學(xué)習(xí)與模式識別；先進(jìn)的人－機(jī)交互技術(shù)與系統(tǒng)，即聲音、視頻、圖形、圖像及文字處理以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)與流媒體技術(shù)；智能控制技術(shù)與系統(tǒng)，即給物體賦予智能，以實現(xiàn)人與物或物與物之間互相溝通和對話，如準(zhǔn)確的定位和跟蹤目標(biāo)等；智能信號處理，即信息特征識別和數(shù)據(jù)融合技術(shù)。

二、漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)目前已延伸到漁業(yè)行業(yè)各個環(huán)節(jié)：水產(chǎn)養(yǎng)殖管理、水產(chǎn)品質(zhì)量溯源、水產(chǎn)品供應(yīng)鏈、水產(chǎn)品加工、海洋漁業(yè)資源監(jiān)控、海洋環(huán)境監(jiān)測、漁港監(jiān)管、漁船活動信息收集、漁具輔助設(shè)備等。

1．水產(chǎn)養(yǎng)殖管理。在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面，傳感器可以用于水體溫度、pH 值、溶解氧、鹽度、濁度、氨氮、COD 和BOD等對水產(chǎn)品生長環(huán)境有較大影響的水質(zhì)參數(shù)及環(huán)境參數(shù)的實時采集，進(jìn)而為水質(zhì)控制提供科學(xué)依據(jù)。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)李道亮團(tuán)隊開發(fā)的集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖智能管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)溶解氧、pH 值、氨氮等水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)參數(shù)的監(jiān)測和智能調(diào)控，并在全國十幾個省市開展了應(yīng)用示范（圖１），廣東也是示范省之一。2．農(nóng)產(chǎn)品安全溯源。能夠利用RFID 技術(shù)快速反應(yīng)、追本溯源，確定農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量問題所在。由于“多寶魚”、“瘦肉精豬肉”等農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全事故頻發(fā)，在北京、上海、南京等地已開始采用條碼、IC卡和RFID 等技術(shù)建立農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)。一些單位開始研究適合中國國情的基于物聯(lián)網(wǎng)的可追溯技術(shù)和架構(gòu)方法并部分實現(xiàn)了集成應(yīng)用。如楊信廷等將RFID 技術(shù)與傳感器技術(shù)有效結(jié)合，對水產(chǎn)品供應(yīng)鏈中的物流環(huán)節(jié)進(jìn)行全程監(jiān)控與追蹤。

3．基于物聯(lián)網(wǎng)的水產(chǎn)品供應(yīng)鏈。在水產(chǎn)品供應(yīng)鏈中引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，作為新式的信息技術(shù)手段，物聯(lián)網(wǎng)不僅能提高水產(chǎn)品供應(yīng)鏈各個環(huán)節(jié)的作業(yè)效率與質(zhì)量，還集成了供應(yīng)鏈中各環(huán)節(jié)主體的生產(chǎn)運作信息，包括水產(chǎn)品生產(chǎn)者、加工企業(yè)以及經(jīng)銷商之間的信息，實現(xiàn)了無縫銜接，提高了每個個體對供應(yīng)鏈整體即時信息的可見度，有效地控制了供應(yīng)鏈中的信息流，提升了供應(yīng)鏈管理的柔性。以冷鏈運輸控制為例：通過實現(xiàn)對水產(chǎn)品在運輸過程中的溫度、光照等環(huán)境的智能控制，從而降低貨損率。在車廂中安置車廂控制單元TCU,采用ZigBee技術(shù)實現(xiàn)車廂內(nèi)部傳感器與RFID采集數(shù)據(jù)的傳輸，并將其傳遞給車頭控制單元OBU，而在OBU中裝有全球定位系統(tǒng)、基于RFID/NFC的司機(jī)身份驗證系統(tǒng)、ZigBee模塊和其他管理功能模塊，它將采集到的TCU數(shù)據(jù)、監(jiān)測到的車輛速度、位置、轉(zhuǎn)速等信息以及RFID掃描的司機(jī)識別信息通過互聯(lián)網(wǎng)傳遞給分布式數(shù)據(jù)采集邏輯單元處理，構(gòu)建起水產(chǎn)品冷鏈在途運輸?shù)臒o線傳感網(wǎng)絡(luò)，最終實現(xiàn)監(jiān)控中心對車輛的在途運輸實時智能監(jiān)控，保持運輸過程的低溫等環(huán)境，有效降低水產(chǎn)品的在途貨損率，如圖２所示。

4．在水產(chǎn)品加工中的應(yīng)用。一是原材料入庫環(huán)節(jié),從生產(chǎn)基地運送到加工廠的活體水產(chǎn)品外包裝上貼有RFID電子標(biāo)簽，標(biāo)簽中記錄了當(dāng)前批次的生長信息以及健康狀況，加工廠檢測人員通過掃描電子標(biāo)簽中的信息，對水產(chǎn)品進(jìn)行篩選和分類，記錄原材料檢測結(jié)果和入庫信息，并將讀取到的信息傳遞到生產(chǎn)管理系統(tǒng)中。二是在加工過程中，RFID系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對整條生產(chǎn)線的自動識別和跟蹤，及時獲得產(chǎn)品數(shù)量、傳送路線、質(zhì)量水平等與生產(chǎn)工藝直接相關(guān)的數(shù)據(jù)，從而確保整個生產(chǎn)計劃的順利進(jìn)行。三是當(dāng)水產(chǎn)品加工完畢后，將會對產(chǎn)品進(jìn)行冷藏。冷藏間的貨架上將貼有RFID/EPC標(biāo)簽，水產(chǎn)品成品入庫時將會掃描托盤上的RFID/EPC標(biāo)簽，系統(tǒng)將找出對應(yīng)的貨架位置進(jìn)行存放，在冷藏間還裝配數(shù)個溫度傳感器，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可多點定時采集冷藏間的溫度，如果溫度超出設(shè)定安全范圍將自動報警信息。當(dāng)需要查找產(chǎn)品時，只要在系統(tǒng)中輸入產(chǎn)品的名稱或條碼信息，就可以很快通過物聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)系統(tǒng)找到貨物存放的位置，方便貨物出庫。

5．海洋漁業(yè)資源監(jiān)測。在沿海大陸架水域，寒、暖流交匯水域，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)部署環(huán)境參數(shù)傳感器、實時圖像采集系統(tǒng)、與海事通訊衛(wèi)星、遠(yuǎn)洋監(jiān)測船、遙感航空器、全自動海洋監(jiān)測站共同組成立體數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過檢測海洋水體溫度、鹽度、溶解氧含量、浮游生物種類等環(huán)境數(shù)據(jù)，處理后得出漁業(yè)生物生長狀況資料，為漁業(yè)決策部門提供實時海洋漁業(yè)資源狀況信息。

6．海洋環(huán)境監(jiān)測。海洋面積占地球表面積的71%，海水面積廣闊。受監(jiān)測活動區(qū)域范圍、海上交通和人力的限制，海洋環(huán)境監(jiān)測檢測很難做到全面、及時、詳盡。物聯(lián)網(wǎng)以微波通訊和衛(wèi)星通訊為數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)，打破了地域、時間限制，數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星實時傳輸，以傳感技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，建立自動海洋環(huán)境監(jiān)測站，在海洋監(jiān)測船無法到達(dá)或不能長期駐留地區(qū)對周圍環(huán)境進(jìn)行24h 不間斷監(jiān)測并實時傳輸數(shù)據(jù)。實時反饋污染性質(zhì)、污染物種類、污染狀況、污染來源等一系列信息,提供環(huán)境預(yù)警信息，為治理和改善海洋環(huán)境污染、應(yīng)對突發(fā)海洋環(huán)境污染事件、有效保護(hù)漁業(yè)資源提供幫助。

7．漁港監(jiān)管。通過射頻識別系統(tǒng)、GPS 全球定位系統(tǒng)、漁港設(shè)施監(jiān)管系統(tǒng)等技術(shù)關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)復(fù)雜漁港信息的實時交換和定位跟蹤、監(jiān)控和智能管理。利用互聯(lián)網(wǎng)，整合冷凍倉儲電子化管理系統(tǒng)和漁船生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)，為漁港管理提供各類監(jiān)管和生產(chǎn)信息。

8．漁船活動信息收集。漁船是漁業(yè)生產(chǎn)活動的重要組成部分，漁船信息的收集主要采用漁船身份識別傳感、漁船載重傳感、GPS 定位、視頻采集等技術(shù)。通過漁船裝備內(nèi)嵌式智能芯片，傳感器識別和記錄漁船類型、載重噸位、牌號、所屬公司等相關(guān)信息，方便漁業(yè)管理部門和貨主監(jiān)管、查詢。載重傳感器識別和記錄漁船的漁獲量，及時為港口冷凍加工、運輸提供相關(guān)信息。

9．漁具輔助設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)。漁具輔助設(shè)備泛指漁業(yè)生產(chǎn)活動中為提高捕撈效率而為漁具配置的儀器、儀表等輔助設(shè)備，其中主要是魚情探測設(shè)備。在捕撈區(qū)域部署水下傳感器、水下雷達(dá)、水下視頻采集設(shè)備等監(jiān)控魚類活動，實時向漁船發(fā)送魚群規(guī)模、魚群種類、魚群活動范圍數(shù)據(jù)，為選擇捕撈地點、捕撈時機(jī)、捕撈方式提供數(shù)據(jù)幫助。

第二篇：物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)綜述

物聯(lián)網(wǎng)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)綜述

一、海水養(yǎng)殖的分類

1.工廠化養(yǎng)魚是指運用建筑、機(jī)電、化學(xué)、自動控制學(xué)等學(xué)科原理，對養(yǎng)魚生產(chǎn)實行半自動或全自動化管理，始終維持魚類的最佳生理、生態(tài)環(huán)境，從而達(dá)到健康、快速生長和最大限度提高單位水體魚產(chǎn)量和質(zhì)量，且不產(chǎn)生養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)外污染的一種高效養(yǎng)殖方式。

2.港塭養(yǎng)殖是利用沿海港汊或河口地帶的潮間帶灘涂，筑堤、蓄水、納苗進(jìn)行水生動物粗養(yǎng)的一種養(yǎng)殖方式。港塭的類型：1.天然盆地魚港2.人工魚港3.鹽田蓄水池作養(yǎng)魚港4.內(nèi)灣性魚港 3.海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖：在海水中設(shè)置以竹、木、合成纖維、金屬等材料等裝制成的一定形狀的箱體，將魚等放人其內(nèi)，投餌養(yǎng)殖的方式。

3.海水池塘養(yǎng)殖：在潮間帶或潮上帶，修建0.5～5hm２左右的土池，潮差納入或機(jī)械抽入(或兩者兼而用之)海水或半咸水，放人人工捕撈的天然苗或人工培育的魚種，進(jìn)行半精養(yǎng)或精養(yǎng)的養(yǎng)殖方式。

二、水產(chǎn)養(yǎng)殖重要的水質(zhì)因子[1]

1、pH值

pH值(酸堿度)是池塘水質(zhì)的重要指標(biāo)，不僅直接影響魚類的生理活動，而且還通過改變水體環(huán)境中其他理化及生物因子間接作用于魚類。魚類最適宜在pH值為7．8～8．5的中性或微堿性水體中生長，如果pH值低于6或高于10，就會對魚類生長造成危害。pH值過低，酸性水體容易致使魚類感染寄生蟲病，如纖毛蟲病、鞭毛蟲病。其次，水體中磷酸鹽溶解度受到影響，有機(jī)物分解率減慢，天然餌料的繁殖減慢。再者，魚鰓會受到腐蝕，魚血液酸性增強(qiáng)，利用氧的能力降低，盡管水體中的含氧量較高，還是會導(dǎo)致魚體缺氧浮頭，魚的活動力減弱，對餌料的利用率大大降低，影響魚類正常生長。pH值過高會增大氨的毒性，同時給藍(lán)綠藻水華產(chǎn)生提供了條件，pH值過高也可能腐蝕魚類鰓部組織，引起大批死亡。

2、氨氮

氨氮對水生動物的危害有急性和慢性之分。慢性氨氮中毒危害為：攝食降低，生長減慢，組織損傷，降低氧在組織問的輸送，魚和蝦均需要與水體進(jìn)行離子交換(鈉，鈣等)，氨氮過高會增加鰓的通透性，損害鰓的離子交換功能，使水生生物長期處于應(yīng)激狀態(tài)，增加動物對疾病的易感性，降低生長速度，降低生殖能力，減少懷卵量，降低卵的存活力，延遲產(chǎn)卵繁殖。急性氨氮中毒危害為：水生生物表現(xiàn)為亢奮、在水中喪失平衡、抽搐，嚴(yán)重者甚至死亡。

3、亞硝酸鹽

當(dāng)水體中亞硝酸鹽含量過高時，亞硝酸鹽通過水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的鰓部進(jìn)入血液，血液中運輸氧氣的血紅蛋白與亞硝酸鹽結(jié)合變成不能運輸氧氣的高鐵血紅蛋白，鰓部組織的分泌物出現(xiàn)應(yīng)激性增加，如果養(yǎng)殖水體長時間維持高濃度的亞硝酸鹽，則水產(chǎn)養(yǎng)殖動物將出現(xiàn)鰓絲腫脹、黃鰓、爛 鰓等癥狀。養(yǎng)殖水體中氨氮和亞硝酸鹽的積聚會導(dǎo)致水體中藻類非正常死亡，引起水體溶氧急劇下降、有害氣體增多，有害細(xì)菌和條件致病菌大量滋生，造成魚、蝦、蟹等養(yǎng)殖動物的體質(zhì)下降，抗應(yīng)激能力差，易導(dǎo)致各種病原菌的侵襲，造成養(yǎng)殖動物疾病的大量暴發(fā)且難以控制。亞硝酸鹽還可以與水體中溶解的胺類物質(zhì)結(jié)合，形成具有強(qiáng)烈致癌作用的亞硝胺，對水產(chǎn)養(yǎng)殖動物機(jī)體造成直接的損害，如對蝦，其主要表現(xiàn)為：多數(shù)病蝦在池塘表面緩慢流動或緊靠淺水岸邊，呈現(xiàn)空胃，觸動時反應(yīng)遲鈍，尾部、足部和觸須略微發(fā)紅。剛蛻殼的軟蝦較容易中毒，蛻殼高峰期常出現(xiàn)急性死亡現(xiàn)象。

4、硫化氫

硫化氫有臭蛋味，具刺激、麻醉作用，對魚類有很強(qiáng)的毒性。硫化氫在有氧條件下很不定，可通過化學(xué)或微生物作用轉(zhuǎn)化為硫酸鹽。在底層水中有一定量的活性鐵，可被轉(zhuǎn)化為無毒的硫或硫化鐵。水體中的硫化氫通過魚鰓表面和黏膜可很快被吸收，與組織中的鈉離子結(jié)合形成具有強(qiáng)烈刺激作用的硫化鈉，并還可與呼吸鏈末端的細(xì)胞色素氧化酶中的鐵相結(jié)合，使血紅素量減少，血液喪失載氧能力，同時可使組織凝血性壞死，導(dǎo)致魚類呼吸困難，嚴(yán)重影響魚類的健康生長，有的甚至大批量死亡。中毒魚類的主要癥狀為鰓呈紫紅色，鰓蓋3胸鰭張開，魚體失去光澤，漂浮在水面上。在缺氧條件下，硫化氫的來源途徑有二：一是含硫有機(jī)物經(jīng)過嫌氣細(xì)菌分解而成，二是水中硫酸鹽豐富，由于硫酸鹽還原細(xì)菌的作用，使硫酸鹽變成硫化物，在缺氧條件下進(jìn)一步生成硫化氫。

5、水溫

水溫直接影響水產(chǎn)動物的體溫，而體溫直接影響著動物體細(xì)胞的活動及體內(nèi)參與代謝的酶的活力。因而水溫對水產(chǎn)動物具有極其重要的生物學(xué)意義。任何水產(chǎn)動物都有極限耐受溫度范圍和最適生長溫度范圍。如果要獲得最佳生產(chǎn)效益就要求養(yǎng)殖水溫控制在最適合生長溫度范圍內(nèi)。對許多養(yǎng)殖品種，在最適生長溫度范圍內(nèi)，有可能達(dá)到相同的生長速度。另外，魚類疾病對水溫的變化是很敏感的，例如：水霉病在水溫低于4℃或高于25。C時就會受到抑制。傳染性造血組織壞死病在水溫高于15℃時，自然發(fā)病消失。

6、溶解氧

溶解氧是池塘水產(chǎn)養(yǎng)殖最重要的一個水質(zhì)因子，決定了魚類的生存、生長、病害控制，影響池塘養(yǎng)殖密度和成活率，是提高魚塘產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，關(guān)系到池塘高密度養(yǎng)殖的成敗。

以上為淡水養(yǎng)殖的幾個重要水質(zhì)因子，海水養(yǎng)殖的重要水質(zhì)因子與淡水養(yǎng)殖水質(zhì)因子類似，具體請參見《漁業(yè)水質(zhì)國家標(biāo)準(zhǔn)》。

以上六個影響水產(chǎn)養(yǎng)殖的水質(zhì)參數(shù)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)發(fā)展以前采用試劑或簡單儀器測量方法，準(zhǔn)確性實時性均無法保障，24 h監(jiān)測更無從談起。目前，上述參數(shù)都可以通過電極、光電傳感器等探頭24小時不間斷在線檢測，相關(guān)傳感器以進(jìn)口為主，主要生產(chǎn)廠家在德國、奧地利、加拿大、美國等國家。

三、水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測管理系統(tǒng)

1、基于GSM的溫度、PH、溶解氧測量的海水養(yǎng)殖監(jiān)測系統(tǒng)[2] 本系統(tǒng)是與GSM 技術(shù)結(jié)合的監(jiān)測海水養(yǎng)殖的溫度、PH 值、含氧量的系統(tǒng)，系統(tǒng)綜合了單片機(jī)技術(shù)、GSM 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制算法技術(shù)等。系統(tǒng)是根據(jù)無人值班要求設(shè)計，應(yīng)用成熟的GSM短信息技術(shù)，靈活方便，可靠廉價。管理員可以遠(yuǎn)程利用手機(jī)來查詢現(xiàn)場的溫度或PH等數(shù)據(jù)，靈活方便。當(dāng)其值超出系統(tǒng)預(yù)設(shè)的報警范圍時，還可以通過GSM短信將溫控儀的溫度值和狀態(tài)定時發(fā)送給指定的手機(jī)上。可及時了解現(xiàn)場溫度、PH值以及含氧量等情況并有效預(yù)防其大幅度變化帶來的損失，滿足了養(yǎng)殖區(qū)域無人堅守的設(shè)計需求。

系統(tǒng)具體框圖：

硬件部分主要有：溫度測量模塊、PH 值測量模塊、溶解氧測量模塊、存儲模塊、液晶顯示模塊、鍵盤模塊、SIM300C 通信模塊、控制模塊等。

數(shù)據(jù)通訊采用SIM300C 無線通信模塊，這是由單片機(jī)發(fā)送AT 指令來控制GSM 模塊接收和發(fā)送手機(jī)短消息，我們使用PDU 編碼來控制發(fā)送短信的內(nèi)容，并由單片機(jī)進(jìn)行解讀，實現(xiàn)了信息的實時交互。

存儲模塊使用AT24C02，它存儲身份認(rèn)證信息，即將養(yǎng)殖業(yè)主的手機(jī)號碼存入該存儲器中，同時將測得的數(shù)據(jù)實時存儲起來。當(dāng)用戶手機(jī)號給放置在SIM 卡槽里的卡號打電話時，單片機(jī)會從存儲器把實時的數(shù)據(jù)通過SIM300C 通信模塊發(fā)送給養(yǎng)殖業(yè)主，從而實現(xiàn)了信息的實時交互。實現(xiàn)了養(yǎng)殖場地?zé)o人堅守就可以了解養(yǎng)殖環(huán)境的溫度、PH 值、含氧量的性能指標(biāo)。

顯示模塊采用液晶LCD 顯示器12864 實現(xiàn)溫度、PH 值、含氧量三個數(shù)據(jù)的實時顯示。鍵盤模塊采用點陣式鍵盤，用于存入和修改用戶手機(jī)號，以及寫入溫度、PH 值、溶解氧的上下限的值。寫入兩個溫度傳感器的ID號。

2、工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖溶解氧自動監(jiān)控系統(tǒng)[3] 為以曝氣增氧方式的養(yǎng)殖系統(tǒng)(養(yǎng)殖平均體重為450 g的虹鱒Oncorhynchusmykiss，養(yǎng)殖密度為27ks／m3)設(shè)計了在線自動監(jiān)控系統(tǒng)，即對水體溶解氧進(jìn)行在線監(jiān)測，對增氧設(shè)備進(jìn)行自動控制。該監(jiān)控系統(tǒng)是以覆膜溶解氧電極作為檢測元件，用組態(tài)王軟件設(shè)計在上位機(jī)中運行的監(jiān)控系統(tǒng)完成在線檢測，以PLC為下位機(jī)直接控制增氧氣泵實現(xiàn)溶解氧控制功能。結(jié)果表明：該溶解氧在線自動監(jiān)控系統(tǒng)能直觀地在計算機(jī)屏幕上顯示養(yǎng)殖現(xiàn)場溶解氧的變化情況，并可以儲存、打印、記錄溶解氧的變化數(shù)值，為掌握溶解氧的變化規(guī)律，分析溶解氧產(chǎn)生變化的原因提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。對增氧設(shè)備進(jìn)行控制，可確保水體中的溶解氧維持在適合魚類生長的最佳范圍內(nèi)，減少了設(shè)備的運行時間，降低了生產(chǎn)過程的能源消耗，取得了較好的效果。

系統(tǒng)框圖：

3、水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)

[4] 本文提出并構(gòu)建了水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中的4個子系統(tǒng)：水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、水產(chǎn)品健康養(yǎng)殖智能化管理系統(tǒng)、水產(chǎn)養(yǎng)殖對象個體行為視頻監(jiān)測系統(tǒng)、“氣象預(yù)報式”信息服務(wù)系統(tǒng)。其中，水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是對養(yǎng)殖環(huán)境的測控；水產(chǎn)品健康養(yǎng)殖智能化管理系統(tǒng)可以進(jìn)行精細(xì)投喂和水產(chǎn)品的疾病診斷；水產(chǎn)養(yǎng)殖對象個體行為視頻監(jiān)測系統(tǒng)可以對水產(chǎn)品個體行為進(jìn)行遠(yuǎn)程測控，進(jìn)行動物行為診斷；“氣象預(yù)報式”信息服務(wù)系統(tǒng)可以為水產(chǎn)養(yǎng)殖進(jìn)行天氣預(yù)報式的預(yù)測和采取防范措施。

（1）水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

基于智能感知技術(shù)的水質(zhì)及環(huán)境信息智能感知技術(shù)：采用具有自識別、自標(biāo)定、自校正、自動補(bǔ)償功能的智能傳感器，對水質(zhì)和環(huán)境信息進(jìn)行實時采集，全面感知養(yǎng)殖環(huán)境的實際情況。

基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水質(zhì)及環(huán)境信息無線傳輸技術(shù)：當(dāng)前無線傳感網(wǎng)絡(luò)對環(huán)境的監(jiān)控基本處于成熟階段，可運用無線通信技術(shù)、嵌入式測控技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)，實現(xiàn)短距離通訊和無線通信；研制系列無線采集節(jié)點、無線控制節(jié)點和無線監(jiān)控中心，開發(fā)無線網(wǎng)絡(luò)管理軟件，構(gòu)建適合集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)用的水質(zhì)及環(huán)境信息無線傳輸系統(tǒng)，將有效解決水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域應(yīng)用覆蓋范圍大、能耗約束強(qiáng)、環(huán)境惡劣和維護(hù)能力差等條件下信息的可靠傳輸難題。

水質(zhì)管理決策模型建設(shè)：本系統(tǒng)將根據(jù)氣溫對水溫的影響，餌料及水產(chǎn)品的代謝物對養(yǎng)殖水體pH值的影響，養(yǎng)殖密度對日增重量、日生長量和成活率的影響，水體增氧對養(yǎng)殖水體中溶氧量和氨氮的影響，氨氮、亞硝態(tài)氮對化學(xué)需氧量(COD)的影響，氨氮、亞硝態(tài)氮對葡萄糖吸收能力的影響，殘餌、糞便對水質(zhì)的影響等，建立水質(zhì)參數(shù)預(yù)測、生物增長等系列定量關(guān)系動力學(xué)模型，解決水質(zhì)動態(tài)預(yù)測問題，為水質(zhì)預(yù)警控制、飼料投喂和疾病預(yù)防預(yù)警提供數(shù)據(jù)支持。

基于智能控制技術(shù)的環(huán)境設(shè)備控制技術(shù)：針對現(xiàn)有養(yǎng)殖設(shè)備(如增氧機(jī))工作效率低、能耗高、難以用精確數(shù)學(xué)模型描述等問題，通過分析研究控制措施與參數(shù)動態(tài)變化規(guī)律，動態(tài)調(diào)整環(huán)境控制措施，實現(xiàn)養(yǎng)殖設(shè)備的智能控制，以降低能量消耗，節(jié)約成本。（2）水產(chǎn)品健康養(yǎng)殖智能化管理系統(tǒng)

自動化投飼系統(tǒng)：利用監(jiān)控軟件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過局域網(wǎng)、手機(jī)等工具，實現(xiàn)遠(yuǎn)程異地監(jiān)控。在人員不在養(yǎng)殖現(xiàn)場的情況下，能實時掌握投料情況、養(yǎng)殖產(chǎn)品的進(jìn)食情況。利用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，進(jìn)行定時定量精準(zhǔn)投喂控制，實現(xiàn)自動化定時精準(zhǔn)投料養(yǎng)殖，減少飼料損耗。在相對集中的養(yǎng)殖場所建立監(jiān)控平臺，在零星養(yǎng)殖場所可通過手機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。

水產(chǎn)品疾病診治系統(tǒng)：從水產(chǎn)品疾病早預(yù)防、早診治的角度出發(fā)，在對氣候環(huán)境、水環(huán)境和病源與水產(chǎn)品疾病發(fā)生關(guān)系研究的基礎(chǔ)上，確定各類病因預(yù)警指標(biāo)及其對疾病發(fā)生影響的可能程度，建立水產(chǎn)品預(yù)警指標(biāo)體系，根據(jù)預(yù)警指標(biāo)的等級和疾病的危害程度，建立水產(chǎn)品疾病預(yù)警模型；建立疾病診斷推理網(wǎng)絡(luò)關(guān)系模型，建立水產(chǎn)品典型病蟲害圖像特征數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)水產(chǎn)品疾病的早預(yù)防、及時預(yù)警和精確診治。（3）水產(chǎn)養(yǎng)殖對象個體行為視頻監(jiān)測系統(tǒng)

①水產(chǎn)環(huán)境視頻采集系統(tǒng)，實現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境的采集功能；②傳輸系統(tǒng)；③遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)；④移動終端，通過手機(jī)等移動終端可以異地監(jiān)測水產(chǎn)養(yǎng)殖場的情況。（4）“氣象預(yù)報式”信息服務(wù)系統(tǒng)

整合當(dāng)?shù)責(zé)峋€、農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)站資源等的水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)、水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)新聞及市場動態(tài)信息，利用網(wǎng)格技術(shù)、數(shù)據(jù)庫異構(gòu)分布技術(shù)、中間件技術(shù)、云計算技術(shù)、人工智能等技術(shù)充分融合現(xiàn)有的水產(chǎn)信息資源，采用三網(wǎng)融合技術(shù)，為養(yǎng)殖企業(yè)和養(yǎng)殖戶提供水產(chǎn)養(yǎng)殖信息服務(wù)，解決生產(chǎn)管理、養(yǎng)殖技術(shù)推廣、市場信息服務(wù)等問題。采用手機(jī)報、惠農(nóng)短信、農(nóng)林電視節(jié)目等信息技術(shù)手段，為養(yǎng)殖戶提供適時的水質(zhì)環(huán)境預(yù)測預(yù)報、應(yīng)急防范、技術(shù)咨詢服務(wù)。

4、基于物聯(lián)網(wǎng)Android平臺的水產(chǎn)養(yǎng)殖遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[5]

該文開發(fā)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)Android平臺的水產(chǎn)養(yǎng)殖遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了對多傳感器節(jié)點的信息（pH 值、溫度、水位、溶解氧等環(huán)境參數(shù)）遠(yuǎn)程采集和數(shù)據(jù)存儲功能，實現(xiàn)了對多控制節(jié)點的遠(yuǎn)程控制。系統(tǒng)不受時間地域限制，用戶可以在任何具備網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方從手機(jī)上瀏覽并獲取數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)出到用戶的SD 卡上，以TXT 格式存儲，系統(tǒng)多手機(jī)用戶客戶端可以共享一臺服務(wù)器，具有很高的性價比。系統(tǒng)采用CC2430 作為底層管理芯片，控制部分采用模糊PID 控制算法，系統(tǒng)通過在江蘇省溧陽長蕩湖實驗基地系統(tǒng)的實際調(diào)試，各項指標(biāo)均達(dá)到要求，溫度測量精度達(dá)到0.5℃，pH 值測量精度達(dá)到0.3，溶解氧的控制精度在±0.3 mg/L 以內(nèi)，水位波動控制在平均±1 cm 左右，能夠滿足水產(chǎn)養(yǎng)殖的需要。

系統(tǒng)主要分為底層模塊（水質(zhì)參數(shù)實時監(jiān)測，控制模塊），服務(wù)器，本地現(xiàn)場監(jiān)控，遠(yuǎn)程監(jiān)控以及Android 手機(jī)客戶端等模塊。系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。為了解決系統(tǒng)的野外供電問題，系統(tǒng)采用太陽能供電方式對底層監(jiān)測模塊進(jìn)行供電。設(shè)計選用了SOC 系統(tǒng)芯片CC2430，模塊主要負(fù)責(zé)pH 值、溫度、水位、溶解氧等環(huán)境參數(shù)的實時采集，采用ZigBee協(xié)議，將采集到的數(shù)據(jù)通過無線收發(fā)模塊發(fā)送，同時接收來自服務(wù)器的控制命令；溶解氧傳感器采用DO-952型溶解氧電極，pH 值傳感器采用上海雷磁公司生產(chǎn)的E-201-C型pH 復(fù)合電極。

系統(tǒng)總體設(shè)計圖：

5、構(gòu)建軟硬結(jié)合的水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)解決方案

[6] 通過該系統(tǒng)，養(yǎng)殖戶可以通過手機(jī)、PDA、計算機(jī)等信息終端，實時掌握養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境信息，及時獲取異常報警信息，并可以根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，實時自動地調(diào)整控制設(shè)備，實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的科學(xué)養(yǎng)殖與管理，最終實現(xiàn)節(jié)能降耗、綠色環(huán)保和增產(chǎn)增收的目標(biāo)。

該物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由水質(zhì)監(jiān)測站、增氧控制站、現(xiàn)場及遠(yuǎn)程監(jiān)控中心等子系統(tǒng)組成。

水質(zhì)監(jiān)測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，主要實現(xiàn)對養(yǎng)殖場水質(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)）。無線控制終端匯聚水質(zhì)監(jiān)測站采集的信息，根據(jù)不同養(yǎng)殖品種對溶解氧的需求，通過算法模型控制增氧設(shè)備動作。

現(xiàn)場監(jiān)控中心包括WSN無線接入點和現(xiàn)場監(jiān)控計算機(jī)。無線控制終端匯聚的數(shù)據(jù)通過無線接入點匯總到現(xiàn)場監(jiān)控計算機(jī)，用戶可在本地查詢水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)，同時監(jiān)控計算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，做出控制決策，通過無線接入點向配電箱發(fā)送控制指令。

遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過GPRS遠(yuǎn)程接入點接收無線控制終端匯聚的數(shù)據(jù)信息。用戶可以通過手機(jī)、PDA、計算機(jī)等信息終端遠(yuǎn)程查詢水質(zhì)信息，同時也可通過對數(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。

6、基于物聯(lián)網(wǎng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)[7] 系統(tǒng)采用ZigBee技術(shù)和GPRS技術(shù)實現(xiàn)對養(yǎng)殖水質(zhì)的各類關(guān)鍵指標(biāo)：溫度、溶解氧含量、pH和濁度的實時采集、遠(yuǎn)程顯示和自動報警；同時系統(tǒng)基于養(yǎng)魚知識庫的指導(dǎo)，通過PC或手機(jī)終端遠(yuǎn)程控制喂食器、加熱器、過濾和增氧機(jī)，實現(xiàn)智能化遠(yuǎn)程養(yǎng)魚。

（1）ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)由放置在水中的大量檢測節(jié)點和繼電控制節(jié)點構(gòu)成，分別完成溫度、pH、濁度、溶氧等水質(zhì)參數(shù)的采集和對增氧機(jī)、投食器等設(shè)備的控制。各檢測節(jié)點終端的ZigBee和協(xié)調(diào)監(jiān)控器中的協(xié)調(diào)器，經(jīng)過多跳路由形式構(gòu)成ZigBee無線傳感自組網(wǎng)絡(luò)。所有監(jiān)控量匯聚到協(xié)調(diào)監(jiān)控器內(nèi)ZigBee協(xié)調(diào)器。

（2）協(xié)調(diào)監(jiān)控器接收到監(jiān)測數(shù)據(jù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，再通過串口與GPRS模塊相連，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)，將水質(zhì)環(huán)境檢測數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)奖O(jiān)測服務(wù)器。

（3）監(jiān)測服務(wù)器除了存儲、發(fā)布監(jiān)測數(shù)據(jù)外，還建立養(yǎng)魚知識庫，內(nèi)容包括多個魚種的養(yǎng)殖條件和養(yǎng)殖方法。當(dāng)養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)超標(biāo)時可給出預(yù)警并提出指導(dǎo)性建議。

（4）應(yīng)用層面向養(yǎng)殖戶提供手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。可通過安裝在手機(jī)終端的應(yīng)用程序?qū)λ|(zhì)環(huán)境進(jìn)行實時監(jiān)測，并且能夠遠(yuǎn)程控制養(yǎng)殖水域內(nèi)的加熱棒、增氧機(jī)、投飼機(jī)、過濾器等繼電控制器，完成智能化的遠(yuǎn)程水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控。

系統(tǒng)設(shè)計圖：

四、水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)控技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[8] 隨著我國邁入農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵時期，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)正從傳統(tǒng)的粗放式放養(yǎng)模式逐步向工廠化、集約化養(yǎng)殖模式發(fā)展。由于集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖密度大，當(dāng)出現(xiàn)水質(zhì)問題時，往往已經(jīng)造成了無可挽回的損失，故水質(zhì)因素成為集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖中最為關(guān)鍵的一環(huán)。

介紹了水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控的技術(shù)體系，其體系結(jié)構(gòu)分為終端層、傳輸層和管理層３個部分，從國內(nèi)、外兩方面分析了各部分的發(fā)展及應(yīng)用研究現(xiàn)狀，指出水質(zhì)參數(shù)的采集和處理是目前的攻堅環(huán)節(jié)，展望了養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)控中感知層的信息融合、遠(yuǎn)程視頻傳輸?shù)膽?yīng)用、信息處理技術(shù)的集成與智能以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與集約化養(yǎng)殖的結(jié)合將是未來的發(fā)展趨勢。

1、國內(nèi)研究現(xiàn)狀

（1）水質(zhì)參數(shù)采集

國內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)采集技術(shù)起步較晚，由于設(shè)計要求和理念的差距，技術(shù)相對落后。我國水質(zhì)監(jiān)測儀70％以上來自進(jìn)口，相當(dāng)大比例的監(jiān)測機(jī)構(gòu)仍舊依靠采樣后實驗室分析的方法來對水質(zhì)進(jìn)行檢測。我國水質(zhì)監(jiān)測儀器的國產(chǎn)化研究和產(chǎn)品開發(fā)開始于90年代中期，目前生產(chǎn)技術(shù)已取得了較大發(fā)展，形成了一定的規(guī)模。如西安交大研制了能同時檢測COD、氨氮和PH等３個參數(shù)的國內(nèi)第一臺水質(zhì)監(jiān)測樣機(jī)；上海雷磁公司研制出可測量水溫、PH、溶氧和電導(dǎo)率等4個參數(shù)的便攜式水質(zhì)檢測儀；北京東方德北科研發(fā)中心更是研制出能測量水溫、PH、溶氧、電導(dǎo)率和濁度等5個水質(zhì)常規(guī)參數(shù)的水質(zhì)檢測儀。另外，比較知名的還有江蘇電分析儀器廠、北京北分瑞利分析儀器有限公司和北京豐杰興源科技發(fā)展有限公司等生產(chǎn)的水質(zhì)分析檢測儀器。它們一般都具有自動量程轉(zhuǎn)換、遙控、標(biāo)準(zhǔn)輸出接口和數(shù)字顯示、自動清洗、狀態(tài)自檢和報警、斷電保護(hù)和來電自動恢復(fù)等功能。

（2）水質(zhì)參數(shù)傳輸技術(shù)

隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，無線傳輸在養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用越來越普遍。Lopez等[9]于2009建立了工廠化養(yǎng)魚環(huán)境PH、氨氮和溫度的無線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)。Zhu等[10]在2010年建立了集約化養(yǎng)魚水質(zhì)遠(yuǎn)程無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可根據(jù)水質(zhì)含氧量的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警預(yù)報。陸衛(wèi)忠等[11]開展了基于GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計的研究，通過GPRS終端，利GPRS和Internet實現(xiàn)在控制范圍較廣、工作環(huán)境較惡劣條件下的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與控制。李道亮等[12]將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于宜興河蟹養(yǎng)殖系統(tǒng)中，整個無線監(jiān)測系統(tǒng)包括農(nóng)用無線氣象站、水質(zhì)監(jiān)測站、溶解氧控制站，并且開發(fā)了水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)應(yīng)用平臺，實現(xiàn)了溶解氧從測量、預(yù)測到控制等功能?？梢?，無線傳輸以其傳輸距離遠(yuǎn)、布置靈活、抗干擾和穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)勢，將成為未來農(nóng)業(yè)信息傳輸?shù)内厔?。?）水質(zhì)監(jiān)控專家系統(tǒng)

20世紀(jì)70年代末至80年代初，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，美國誕生了世界上第一個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理專家系統(tǒng)。我國水產(chǎn)養(yǎng)殖專家系統(tǒng)的研究開始于20世紀(jì)90年代，主要應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖病害的預(yù)測、診斷和防治以及水產(chǎn)養(yǎng)殖管理、運輸?shù)确矫鎇13]，如網(wǎng)絡(luò)化淡水蝦養(yǎng)殖專家系統(tǒng)、漁業(yè)資源評估專家系統(tǒng)、鱘魚養(yǎng)殖專家系統(tǒng)等，在系統(tǒng)的功能、操作性和通用性方面取得了一些進(jìn)展。2003年，丁文等[14]開發(fā)了魚病診斷專家系統(tǒng)設(shè)計，為養(yǎng)魚戶和生產(chǎn)管理部門提供了魚病診斷與防治的輔助決策工具。2008年，北京林業(yè)大學(xué)溫繼文等[15]開發(fā)了基于UML的魚病遠(yuǎn)程監(jiān)測預(yù)警與診斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要通過監(jiān)測水環(huán)境，結(jié)合魚得病率和死亡率等指標(biāo)和專家經(jīng)驗，運用定量方法預(yù)報魚病發(fā)生的程度?？偠灾芾韺訉＜蚁到y(tǒng)的對象由單一到全面，適應(yīng)性由個體到綜合，訪問平臺由單一的PC機(jī)拓展到手機(jī)，開發(fā)工具由Basic、C語言等傳統(tǒng)語言到Prolog、OKPS等專門開發(fā)工具?？梢姡_發(fā)更加專業(yè)、綜合和實用的專家系統(tǒng)將是未來的趨勢。

3、發(fā)展趨勢

（1）信息融合與養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)控的結(jié)合

感知層傳感器作為獲取水質(zhì)信息的唯一途徑，采集信息的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定可靠性、實時性和抗干擾性等將直接影響到控制器對信息的處理和傳輸，對整個系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。多傳感器信息融合是指對多個傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行多級別、多層次、多方面的處理后而產(chǎn)生單一傳感器無法獲得的新的有意義的信息的過程。融合的思路大致為：尋求最適合養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)控的一種或多種信息融合方法的組合，將養(yǎng)殖水質(zhì)的不同參數(shù)作為輸入量，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開關(guān)狀態(tài)組合作為輸出量，對不同知識源和對按時序獲得的若干傳感器采集的數(shù)據(jù)，在一定的準(zhǔn)則下加以自動分析、綜合而進(jìn)行一系列的信息處理。由于各種不同的水質(zhì)參數(shù)之間存在著相互影響，多傳感器信息融合與水產(chǎn)養(yǎng) 殖水質(zhì)監(jiān)控的結(jié)合成為感知層面今后研究的趨勢。（2）無線視頻傳輸技術(shù)與水質(zhì)監(jiān)控的結(jié)合

隨著媒體傳輸技術(shù)和圖像壓縮技術(shù)的發(fā)展，視頻傳輸技術(shù)正向高清傳輸方向發(fā)展。3G技術(shù)的發(fā)展和成熟，使無線傳輸不再受前期傳輸速率低的局限，傳輸速率已經(jīng)可以有效支持視頻傳輸，因此遠(yuǎn)程無線視頻傳輸有著很大的發(fā)展空間，這將使得養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)控中全方位的清晰視頻監(jiān)控成為可能。

（3）養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)控信息處理技術(shù)的集成化和智能化

現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖對信息資源及信息處理技術(shù)的綜合開發(fā)利用需求越來越迫切，單項的信息處理技術(shù)往往不能滿足需要。因此，數(shù)據(jù)檢測處理、預(yù)測預(yù)警和智能控制等多種信息技術(shù)的結(jié)合與集成將成為未來養(yǎng)殖水質(zhì)信息處理技術(shù)的發(fā)展方向。智能化是人類思維在信息處理技術(shù)上的延伸，智能化系統(tǒng)在養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)控中的應(yīng)用將使信息獲取、推理決策、評價預(yù)測等更加自動化，所以智能化也將是養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)控信息處理技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。（4）物聯(lián)網(wǎng)與集約化養(yǎng)殖的結(jié)合

物聯(lián)網(wǎng)與集約化養(yǎng)殖的結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)是利用感知技術(shù)和智能裝備，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸、計算處理和知識挖掘，實現(xiàn)人與物、物與物信息交互和無縫連接，達(dá)到對物理世界實時控制、精確管理和科學(xué)決策目的的一種巨大智能網(wǎng)絡(luò)。農(nóng)業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重點應(yīng)用領(lǐng)域之一，水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)成為重點研究方向。在物聯(lián)網(wǎng)的概念還沒被提出的時候，國內(nèi)外專家學(xué)者主要致力于農(nóng)業(yè)資源高效利用專家系統(tǒng)的研究，物聯(lián)網(wǎng)的到來開辟了一條新的思路。單靠專家系統(tǒng)和決策系統(tǒng)無法實現(xiàn)完全自動化，軟件和硬件必須一體化，信息采集、傳輸、處理和控制系統(tǒng)集成在一起才能實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的自動化。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，通過感知技術(shù)和信息處理技術(shù)能獲取更多更準(zhǔn)確的信息，經(jīng)過傳輸網(wǎng)絡(luò)將信息傳送到管理中心或者用戶手機(jī)，真正實現(xiàn)實時監(jiān)控，達(dá)到節(jié)本增效的目的?？傊锫?lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效提升現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的信息化、自動化水平，將其與集約化養(yǎng)殖模式相結(jié)合是現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的重要方向。

參考文獻(xiàn)：

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第三篇：水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測管理系統(tǒng)

魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測管理系統(tǒng)

魚 類 養(yǎng) 殖 水 質(zhì) 監(jiān) 測 管 理 系 統(tǒng)

設(shè)計單位：廣州萊安智能化系統(tǒng)開發(fā)有限公司

地址：廣州市天河區(qū)中山大道建中路11號103

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目錄：

一、魚類養(yǎng)殖管理監(jiān)測系統(tǒng)背景............................4

二、魚類養(yǎng)殖管理監(jiān)測系統(tǒng)概述............................4

三、建設(shè)魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)目的........................4

四、魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測管理系統(tǒng)構(gòu)成........................5

五、魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測管理系統(tǒng)主要功能....................5

六、信息化水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的優(yōu)點............................6

七、水產(chǎn)養(yǎng)殖智能檢測系統(tǒng)................................7

八、魚類養(yǎng)殖中需要監(jiān)測的幾個方面.....................10

九、魚類養(yǎng)殖需要的環(huán)境.................................11

一、魚類養(yǎng)殖管理監(jiān)測系統(tǒng)背景

由于魚塘的地理位置偏僻，經(jīng)常出現(xiàn)一些偷釣、偷捕的情況，甚至出現(xiàn)了不少魚塘遭到投毒的惡意事件，不僅給魚塘養(yǎng)殖戶帶來的重大損失，并且對當(dāng)?shù)刂伟补芾韥碚f產(chǎn)生了很大影響。

魚類養(yǎng)殖已經(jīng)是十分普遍的養(yǎng)殖項目，但因其肉類鮮美，營養(yǎng)豐富，種類繁多，養(yǎng)魚業(yè)不僅沒被眾多水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)淘汰，反而呈現(xiàn)出發(fā)展上升的態(tài)勢。隨著自然環(huán)境的改變，很多珍惜魚類瀕臨滅絕，如：娃娃魚、中華鱘魚……人工養(yǎng)殖漁業(yè)不僅成為滿足市場需求的做法，更是保存物種多樣性的最佳方式。

隨著科技的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)養(yǎng)殖的出現(xiàn)，傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式開始向這一新型養(yǎng)殖方式靠攏。物聯(lián)網(wǎng)采用無線傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化管理等先進(jìn)管理方法對養(yǎng)殖環(huán)境、水質(zhì)、魚類生長狀況、藥物使用、廢水處理等進(jìn)行全方位管理、監(jiān)測，具有數(shù)據(jù)實時采集分析、食品溯源、生產(chǎn)基地遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上大大提高了產(chǎn)量。

中國水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量占到了全世界總產(chǎn)量的73%，是名符其實的水產(chǎn)養(yǎng)殖大國。隨著物聯(lián)網(wǎng)養(yǎng)殖技術(shù)的出現(xiàn)，傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式開始向這一新興養(yǎng)殖模式靠攏。國家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)集成智能水質(zhì)傳感器、無線傳感網(wǎng)、無線通信、智能管理系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)等專業(yè)技術(shù)，對養(yǎng)殖環(huán)境、水質(zhì)、魚類生長狀況等進(jìn)行全方位監(jiān)測管理，最終實現(xiàn)節(jié)能降耗、增產(chǎn)增收的目標(biāo)。

二、魚類養(yǎng)殖管理監(jiān)測系統(tǒng)概述

目前國內(nèi)的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)其水質(zhì)監(jiān)測基本上仍處于人工取樣、化學(xué)分析的人工監(jiān)測階段，其耗時費力、精確度不高，并且需要有專業(yè)人員進(jìn)行操作。我們開發(fā)的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)操作簡單、數(shù)值輸出快而精確，并且可以實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖全過程的連續(xù)或適時監(jiān)測，對于預(yù)防極端氣候造成極端水質(zhì)物理指標(biāo)及各水環(huán)境因子綜合的病害機(jī)理具有重要意義，可以指導(dǎo)我們的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)規(guī)避風(fēng)險，帶來利潤。

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）儀器價格昂貴，在目前人力相對廉價的情況下，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，整個水產(chǎn)行業(yè)在不久的將來必將發(fā)生經(jīng)營觀念上的徹底轉(zhuǎn)變，也必將會逐步選擇先進(jìn)的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)服務(wù)于養(yǎng)殖作業(yè)流程。

三、建設(shè)魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)目的

對于養(yǎng)殖戶來說，魚塘的安全生產(chǎn)問題必須要高度重視和盡快采取有效的方法手段來解決這一難題。目前養(yǎng)殖戶普遍采取的手段是增加人手進(jìn)行巡邏預(yù)防，然而起到的效果有限。利用現(xiàn)代安防科技及物聯(lián)網(wǎng)，我們可以建立一套安全防范管理及水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，結(jié)合人防與技防手段，實現(xiàn)魚塘的7X24模式實時監(jiān)控以達(dá)到安全生產(chǎn)的目的

四、魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測管理系統(tǒng)構(gòu)成

魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測管理系統(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現(xiàn)數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)分析，并實施預(yù)警預(yù)報。

（1）、信息采集系統(tǒng)：溫度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器，水體溶解氧、PH值、氨氮含量、亞硝酸鹽含量、水溫探頭。用途：用于監(jiān)測水域影響魚類生長的各類信息參數(shù)，及時消除不利因數(shù)。

（2）、無線傳輸系統(tǒng)

用途：用于遠(yuǎn)程無線傳輸數(shù)據(jù)采集。

（3）、自動控制系統(tǒng):水口電磁閥、增氧泵、天窗自動開啟和關(guān)閉。

（4）、軟件平臺：遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)實時查看功能；自動化控制功能；各類預(yù)警功能；

五、魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測管理系統(tǒng)主要功能 魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測管理系統(tǒng)目前已完成和實現(xiàn)的

（2）主要功能包括作為下位機(jī)的分析儀、現(xiàn)場控制器和作為上位機(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。車間里每個養(yǎng)殖池可放置一個或多個分析儀的傳感器，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接口主動發(fā)出命令或數(shù)據(jù)，下位機(jī)被動響應(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5參數(shù)超出標(biāo)準(zhǔn)時可進(jìn)行報警，從而實現(xiàn)水質(zhì)的實時監(jiān)控。

終端電腦上的軟件對連接的養(yǎng)殖池水質(zhì)可進(jìn)行自動監(jiān)測和手動監(jiān)測。自動監(jiān)測是對一組分析儀（也就是多個養(yǎng)殖池）根據(jù)設(shè)定的時間間隔，按順序逐一進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，存入數(shù)據(jù)庫，同時和標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，進(jìn)行監(jiān)測；手動監(jiān)測是根據(jù)設(shè)定的時間間隔對一個指定的分析儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，進(jìn)行監(jiān)測。

在魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測管理系統(tǒng)中還可對各個分析儀進(jìn)行參數(shù)校正，以確保采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確有效；可修改分析儀的id號，位置信息等，方便分析儀和數(shù)據(jù)信息的管理與使用。

六、信息化水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的優(yōu)點

智能化多參數(shù)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的成功研發(fā)是電子信息技術(shù)與水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)的完美結(jié)合。該系統(tǒng)的推廣應(yīng)用將成為利用現(xiàn)代電子手段改造傳統(tǒng)行業(yè)的又一成功案例。在水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展中，隨著人們消費水平和環(huán)保意識的提高，綠色水產(chǎn)越來越受到消費者的青睞，傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式存在的種種弊端，已經(jīng)難以滿足市場的要求。因此發(fā)展智能化水產(chǎn)養(yǎng)殖，才能真正從根本上解決現(xiàn)在所面臨的問題。

七、水產(chǎn)養(yǎng)殖智能檢測系統(tǒng)：

采用具有自識別功能的檢測傳感器，對水質(zhì)、水環(huán)境信息（溫度、光照、深度、PH值、溶解氧、濁度、鹽度、氨氮含量等）進(jìn)行實時采集。

基于現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖整體解決方案，主要包括三個部分：信息采集、自動控制和信息發(fā)布與智能決策。

1、魚類養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測管理系統(tǒng)：

依據(jù)水產(chǎn)品在各養(yǎng)殖階段的長度與重量關(guān)系，養(yǎng)殖環(huán)境因素與餌料養(yǎng)分的吸收能力、攝取量的關(guān)系建立數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行實施采集。

2、水產(chǎn)養(yǎng)殖視頻監(jiān)控系統(tǒng)：

采用視頻監(jiān)控技術(shù)，能直觀的把養(yǎng)殖基地的現(xiàn)場情況呈現(xiàn)到我們眼前，為遠(yuǎn)程管理提供了直觀的信息。

在水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)設(shè)置可移動監(jiān)控設(shè)備，可實現(xiàn)：（1）、現(xiàn)場環(huán)境實時查看；（2）、遠(yuǎn)程實時監(jiān)控；

（3）、視頻資料可查看、傳輸和存儲，積累養(yǎng)殖經(jīng)驗。

3、智能化控制系統(tǒng)：

可實現(xiàn)換水、增氧、增溫、喂料等功能。由采集器根據(jù)目標(biāo)參數(shù)及與實際參數(shù)的偏差以及室內(nèi)環(huán)境的變化進(jìn)行計算，控制增氧泵、燈光、水泵等設(shè)備，可以實現(xiàn)加氧、補(bǔ)光和換水。（1）、增氧、投飼無線遠(yuǎn)程控制

采用集散式控制模式，中央控制室和室外分布式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸，可設(shè)定或采用專家軟件靈活設(shè)定溶氧范圍，實現(xiàn)自動控制增氧；通過控制自動投飼機(jī)和增氧機(jī)的啟動次數(shù)、啟動時間、運行時間長短控制投飼量和增氧量，同時具有遠(yuǎn)程控制，數(shù)據(jù)記錄等功能。

控制方式靈活； 可以采取軟件在電腦或控制柜上直接控制增氧機(jī)和投餌機(jī)，也可以設(shè)定好自動投飼機(jī)和增氧機(jī)的啟動次數(shù)、啟動時間、運行時間長短控制投飼量和增氧量，自動化程度高；數(shù)據(jù)無線傳輸：可進(jìn)行遠(yuǎn)程無線控制。（2）、智能增氧控制

增氧在線控制：利用水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)對溶氧進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)養(yǎng)殖水體中溶解氧的實際情況，由中央控制室發(fā)出無線控制信號，控制增氧機(jī)開關(guān)。通過控制軟件，可設(shè)定增氧機(jī)開關(guān)的上下閾值。

4、環(huán)境采集

通過采集器和環(huán)境氣象站可以把水產(chǎn)養(yǎng)殖基地水質(zhì)的含氧量、溫度、光照等參數(shù)和現(xiàn)場氣象參數(shù)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)平臺，通過數(shù)據(jù)報表、變化曲線和實時圖像方式顯示。用戶登錄環(huán)境監(jiān)測管理平臺就可以查看基地任何時間段內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，通過對數(shù)據(jù)圖表的分析可以提供生產(chǎn)管理建議。

5、信息管理平臺：

各省、市相關(guān)單位（水產(chǎn)局、畜牧水產(chǎn)局、水產(chǎn)技術(shù)服務(wù)推廣中心）通過該信息管理平臺可科學(xué)化、全方位的進(jìn)行智能部署，有效減輕管理人員工作量，提升監(jiān)管工作的及時性、準(zhǔn)確性和有效性。

6、、信息發(fā)布

信息發(fā)布系統(tǒng)分為LED顯示屏和大屏幕顯示電視墻終端。LED顯示屏用于實時顯示養(yǎng)殖基地的環(huán)境測量值。監(jiān)控中心或者調(diào)度室主要應(yīng)用大屏幕顯示電視終端。

7、智能決策 根據(jù)采集到的環(huán)境參數(shù)通過智能決策管理系統(tǒng)，可以設(shè)置報警限值，從而實現(xiàn)短信報警、郵件報警和遠(yuǎn)程控制。

8、短信報警（可選配置）

當(dāng)養(yǎng)殖水體中的溶解氧達(dá)到臨界值時，報警（觸控鍵入設(shè)定每個測量單元的最低和最高溶氧值范圍。低于最低值或高于最高值，系統(tǒng)將自動報警）。報警信息以短信的形式發(fā)送到用戶手機(jī)。短信報警功能具有價格低，實用方便，管理平臺統(tǒng)一、成熟等優(yōu)點，讓用戶實現(xiàn)養(yǎng)殖設(shè)備的遠(yuǎn)程管理，使整個自動控制系統(tǒng)更加完善。

八、魚類養(yǎng)殖中需要監(jiān)測的幾個方面

1、養(yǎng)殖水域環(huán)境監(jiān)測

（1）溫度監(jiān)測

溫度是影響水產(chǎn)養(yǎng)殖的重要環(huán)境因素之一，這其中包括進(jìn)水口溫度，池內(nèi)溫度，養(yǎng)殖場空氣溫度等。根據(jù)經(jīng)驗總結(jié)，在適合的水溫范圍內(nèi)：1）水溫越高，魚類攝食量越大，更快生長； 2）水溫越高，孵化時間越短。計算好合適的水溫，對魚的生長起到重要作用。物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)可24小時全天候監(jiān)測養(yǎng)殖水域水體溫度，當(dāng)溫度高于或低于設(shè)定范圍時，系統(tǒng)自動報警，并將現(xiàn)場情況通過短信發(fā)到用戶手機(jī)上，監(jiān)控界面彈出報警信息。用戶可通過重新設(shè)置，自動打開水溫控制設(shè)備，當(dāng)水溫恢復(fù)正常值時，系統(tǒng)又會自動關(guān)閉。

（2）光照檢測

光照時間長短、強(qiáng)弱決定著魚類生長的繁殖周期和生產(chǎn)品質(zhì)，光照系統(tǒng)會自動計算水域養(yǎng)殖時魚類需要的光照時間長短，是否需要開關(guān)天窗。

2、養(yǎng)殖水域水質(zhì)監(jiān)測

（1）PH值監(jiān)測

PH值過低，水體呈酸性，會引起魚類魚鰓病變，氧的利用率降低，照成魚類生病或者水中細(xì)菌大量繁殖。系統(tǒng)安裝PH值測試探頭，當(dāng)水體PH值超過正常范圍時，水口閥門自動開啟，進(jìn)行換水。

（2）溶解氧監(jiān)測

溶解氧的含量關(guān)系著魚類食欲、飼料利用率、魚類生長發(fā)育速度等，當(dāng)水體溶解氧含量降低時，系統(tǒng)會自動打開增氧泵增氧。

（3）氨氮含量監(jiān)測

魚池塘中的氨氮來源于餌料、水生動物排泄物、肥料及動物尸體分解等，氨氮含量超高，會影響魚類生長，過高則會造成魚類中毒死亡，給生產(chǎn)帶來重大損失。系統(tǒng)監(jiān)測氨氮含量，超出正常值范圍時，就要對養(yǎng)殖區(qū)進(jìn)行清潔或換水。

九、傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖與現(xiàn)代化水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)別傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖大量使用人工，浪費人力，增加成本?；蛘咭驗樾畔⒉杉患皶r和殘缺，導(dǎo)致能源使用的浪費。而物聯(lián)網(wǎng)智能系統(tǒng)能更好的規(guī)避這些問題：

1、根據(jù)水質(zhì)，自動開啟、關(guān)閉水口電磁閥進(jìn)行換水；

2、自動檢測養(yǎng)殖區(qū)含氧量，無需24小時增氧，當(dāng)氧量不足時，系統(tǒng)會自動打開增氧泵；

3、養(yǎng)殖區(qū)溫度過高時，天窗自動開啟散熱。

九、魚類養(yǎng)殖需要的環(huán)境

漁業(yè)養(yǎng)殖水域是水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的生活環(huán)境，每一種水產(chǎn)養(yǎng)殖動物都需要有適合其生存的水質(zhì)環(huán)境。水質(zhì)環(huán)境若能滿足要求，水產(chǎn)養(yǎng)殖動物就能生長和繁殖，如果水質(zhì)環(huán)境中的水受到某種污染，某些水質(zhì)指標(biāo)超出水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的適應(yīng)和忍耐范圍，輕者水產(chǎn)養(yǎng)殖動物不能正常生長，重者可能造成水產(chǎn)養(yǎng)殖動物大批死亡。

溶解氧是指溶解于水中的分子態(tài)氧，是水中生物和植物生存不可缺少的條件。我國養(yǎng)殖的幾種主要魚類，在成魚階段可允許的溶氧量為3mg／L以上。當(dāng)溶氧降低到2mg／L以下時，就會發(fā)生輕度浮頭；降到0．8—0．6mg／L時，出現(xiàn)嚴(yán)重浮頭(魚類發(fā)生一次嚴(yán)重浮頭就像生一場大病一樣)；降到0．5—0．3mg／L時，魚就會窒息而死[2]。為此能有效地監(jiān)測和控制水中溶氧量成為水產(chǎn)養(yǎng)殖急需解決的問題。魚池水質(zhì)管理，直接影響?zhàn)B魚效益。衡量魚池水質(zhì)好壞的指標(biāo)主要有：池水溫度、酸堿度(PH值)、溶氧值和透明度。現(xiàn)將其測試技術(shù)簡介如下： 1.溫度測試

不同魚類對水溫的要求不同。鰱、鳙、草、鯉、團(tuán)頭魴等屬溫水魚類，適宜生活的水溫為20℃～30℃。羅非魚屬熱帶魚類，適宜水溫為25℃～34℃。為了給魚創(chuàng)造最適宜的溫度環(huán)境，就要隨時掌握池水的溫度變化。監(jiān)測水溫最常用的是水銀溫度計，但只能測得表層水溫。水質(zhì)分析儀和溶氧測定儀，均有水溫測試功能，且可測定不同水層的水溫。2.酸堿度測試

池水的酸堿度(PH值)既影響魚類的生長生活，又影響到池水中的營養(yǎng)素，因此人們常用石灰來調(diào)節(jié)魚池水的酸堿度。對于鰱、鳙、草、鯉、團(tuán)頭魴等溫水魚類，喜偏堿性水，其適宜PH值為7.5～8.5。測定池水酸堿度最簡單可靠的方法，是使用石蕊試紙。測定時，將一張試紙浸入水中2～3分鐘后取出，再與酸堿度色譜對照，找到其中與試紙顏色相同的一段，就能知道池水的酸堿度了。3.溶氧值測試

一般魚類適宜的溶氧值為3毫克/升以上，當(dāng)水中溶氧值小于3毫克/升時，魚停止攝食和生長；溶氧值小于2毫克/升時，魚就會浮頭；在0.6～0.8毫克/升時開始死亡。過去測試溶氧值大多采用化學(xué)方法，即磺量法，這種方法雖然準(zhǔn)確性較高，但既麻煩難度又大，一般養(yǎng)魚戶難以掌握。近年來已有不少測量溶氧值的電子儀器投放市場，如水質(zhì)分析儀、溶氧測定儀等。這些儀器都有一個專用探頭，只要把探頭放到水中，將轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到測氧檔，經(jīng)過大約1～2分鐘，儀表頭上的指針就會指出水中的溶氧值。4.透明度測試

所謂透明度，就是陽光透入水中的程度。透明度與水色直接相關(guān)，而水色又標(biāo)志著水的肥瘦程度和水中浮游生物的多少。測定透明度可以自己制作一只黑白盤：用薄鐵皮剪成直徑為20厘米的圓盤，用鐵釘在圓盤中心打一個小孔，再用黑色和白色油漆把圓盤漆成黑白相間的顏色，在圓盤中心穿一根細(xì)繩，并在繩上劃上升度記號。將黑白盤浸入魚池水中，至剛好看不見圓盤平面時為止，這時繩子在水面處的長度標(biāo)記值就是池水的透明度。如果透明度大于35厘米，說明池水太瘦了，要追肥，可多投飼料；如果透明度小于25厘米，說明池水太肥，要少投飼料，并加注新水。

設(shè)計單位：廣州萊安智能化系統(tǒng)開發(fā)有限公司

地址：廣州市天河區(qū)中山大道建中路11號103

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第四篇：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

? 1.關(guān)于我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的下列說法中，錯誤的是（單選題3分）o o o o

得分：3分

A.部分傳統(tǒng)行業(yè)集中度相對偏低 B.具有較強(qiáng)國際競爭力的大企業(yè)偏少 C.技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)比重偏高 D.加工工業(yè)和資源密集型產(chǎn)業(yè)比重過大

? 2.根據(jù)世界銀行的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2009年全球制造業(yè)第一大國是（）。（單選題3分）o o o o 得分：3分

A.日本 B.德國 C.美國 D.中國

? 3.世界上首次證明工業(yè)控制系統(tǒng)本身也有漏洞的事件是（）。（單選題3分）得分：3分

o o o o A.2007年，俄羅斯黑客成功劫持Windows Update下載器 B.2010年，黑客襲擊全球最大中文搜索引擎“百度” C.2010年，黑客攻擊了伊朗核電站的離心機(jī)工業(yè)控制系統(tǒng) D.1999年，黑客入侵美國國防威脅降低局的軍用電腦

? 4.對于現(xiàn)有的重大工程和生產(chǎn)裝備，節(jié)能減排最有效的辦法是（）。（單選題3分）o o o o 得分：0分

A.使用清潔能源 B.排污收費 C.加強(qiáng)法律監(jiān)督 D.先進(jìn)控制與優(yōu)化 ? 5.國家的地位首先是由它的經(jīng)濟(jì)實力決定的，而大國的經(jīng)濟(jì)實力主要由（）決定。（單選題3分）o o o o

得分：3分

A.農(nóng)牧業(yè) B.金融業(yè) C.建筑業(yè) D.制造業(yè)

? 6.工業(yè)軟件指專門為工業(yè)部門使用的軟件，下列軟件中屬于工業(yè)軟件的是（）。（單選題3分）o o o o

得分：0分

A.照相機(jī)內(nèi)的嵌入軟件 B.計算機(jī)操作系統(tǒng) C.微軟的辦公軟件 D.通用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

? 7.“兩化深度融合”是我國新型工業(yè)化、從“制造大國”走向“制造強(qiáng)國”的必由之路，“兩化”是指（）。（單選題3分）o o o o

得分：3分

A.城鎮(zhèn)化和信息化 B.工業(yè)化和信息化 C.工業(yè)化和城鎮(zhèn)化 D.農(nóng)業(yè)化和工業(yè)化

? 8.下列選項中，不屬于華盛頓郵報所列的驅(qū)動未來經(jīng)濟(jì)的顛覆性技術(shù)的是（）。（單選題3分）o o o o

得分：3分

A.高級機(jī)器人 B.云計算 C.移動互聯(lián)網(wǎng) D.核動力航母 ? 9.工業(yè)軟件指專門為工業(yè)部門使用的軟件，下列軟件中屬于工業(yè)軟件的是（）。（單選題3分）o o o o

得分：0分

A.微軟的辦公軟件 B.計算機(jī)操作系統(tǒng) C.照相機(jī)內(nèi)的嵌入軟件 D.通用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

? 10.按照德國“第四次工業(yè)革命”概念，工業(yè)4.0是基于（）。（單選題3分）得分：3分

o o o o A.物聯(lián)網(wǎng)和務(wù)聯(lián)網(wǎng)的智能環(huán)境 B.第三次工業(yè)革命 C.第四道蜂窩移動通信技術(shù) D.國家的巨額資金支持

得分：4? 11.我國的自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，這主要表現(xiàn)在（）。（多選題4分）分

o o A.核心技術(shù)對外依存度較高

B.產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的高端設(shè)備、關(guān)鍵零部件和元器件、關(guān)鍵材料等大多依賴進(jìn)口

o o

? C.外向型企業(yè)的數(shù)量越來越少，國家免除部分產(chǎn)品的出口退稅 D.具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品少

12.美國國家基金委員會2006年提出CPS的概念，CPS是一類將數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)與物理過程密切整合的設(shè)備系統(tǒng),下列選項中屬于這一范疇的有（）。（多選題4分）o o o 得分：0分

A.智能機(jī)器人技術(shù) B.節(jié)約灌溉技術(shù) C.智能電網(wǎng) o

? D.汽車電子控制系統(tǒng)

13.在工業(yè)信息化中應(yīng)用M2M技術(shù)可以實現(xiàn)的基本功能有（）。（多選題4分）得分：4分

o o o o A.資產(chǎn)跟蹤、供應(yīng)鏈管理 B.遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制、診斷 C.產(chǎn)品技術(shù)方案的優(yōu)化 D.故障設(shè)備的自動修復(fù)

得分：0分 ? 14.當(dāng)前，我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理主要表現(xiàn)為（）。（多選題4分）o o A.技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)比重偏高

B.空間布局與資源分布不協(xié)調(diào)，地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨同，部分行業(yè)重復(fù)建設(shè)和產(chǎn)能過剩嚴(yán)重

o o C.部分傳統(tǒng)行業(yè)集中度相對偏低，產(chǎn)業(yè)集聚和集群發(fā)展水平不高 D.一般加工工業(yè)和資源密集型產(chǎn)業(yè)比重過大

得分：0分 ? 15.嵌入式系統(tǒng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域有（）。（多選題4分）o o o o A.數(shù)據(jù)應(yīng)用 B.消費電子 C.移動通信 D.工業(yè)控制

得分：0分 ? 16.下列產(chǎn)品中，應(yīng)用了嵌入式系統(tǒng)的有（）。（多選題4分）o o o o A.汽車電子

B.MP3/MP4等消費電子 C.公共交通無接觸智能卡 D.移動通信設(shè)備 ? 17.根據(jù)美國國家情報委員會的“全球趨勢2030 ”，未來一段時間內(nèi)在信息技術(shù)方面需要重點發(fā)展的技術(shù)有（）。（多選題4分）o o o o

得分：0分

A.轉(zhuǎn)基因技術(shù) B.數(shù)據(jù)技術(shù) C.智慧城市技術(shù) D.社交網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

得分：4分 ? 18.在重大工程中實現(xiàn)節(jié)能減排的途徑有（）（多選題4分）o o o o A.采用先進(jìn)控制和優(yōu)化技術(shù) B.通過生產(chǎn)工藝的技術(shù)改造 C.采用綠色化的工藝設(shè)計技術(shù) D.對工程成本進(jìn)行嚴(yán)格控制

得分：4分 ? 19.下列事例中能說明我國是制造大國的有（）。（多選題4分）o o o o A.蛟龍潛水器下水 B.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的成功開發(fā) C.神舟飛船上天 D.高鐵設(shè)備的制造

? 20.從經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展角度來看，未來社會的重要技術(shù)有（）。（多選題4分）得分：0分

o o o o A.健康技術(shù) B.自動化技術(shù) C.信息技術(shù) D.資源技術(shù) ? 21.我國主要資源產(chǎn)出率、能源產(chǎn)出率、水資源產(chǎn)出率、礦產(chǎn)資源回收率、工業(yè)固體廢棄物綜合利用率、工業(yè)用水重復(fù)利用率等指標(biāo)與發(fā)達(dá)國家相比有較大差距。（判斷題3分）o o 得分：3分

正確 錯誤

? 22.“顛覆性技術(shù)”是其出現(xiàn)能對原有產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生顛覆性影響的技術(shù)。（判斷題3分）得分：3分

o o 正確 錯誤

得分：3分 ? 23.美國了提出“第四次工業(yè)革命”。（判斷題3分）o o 正確 錯誤

? 24.工業(yè)軟件及其應(yīng)用技術(shù)是現(xiàn)代企業(yè)核心競爭力，是“兩化”深度融合的標(biāo)志。（判斷題3分）o o

得分：3分

正確 錯誤

? 25.對中國制造企業(yè)而言，國內(nèi)外市場遠(yuǎn)未飽和，這使我國依靠產(chǎn)品產(chǎn)量翻番來實現(xiàn)GDP翻番成為可能（判斷題3分）o o

得分：3分

正確 錯誤

得分：3分 ? 26.物聯(lián)網(wǎng)和務(wù)聯(lián)網(wǎng)將人、對象和系統(tǒng)聯(lián)系起來。（判斷題3分）o o 正確 錯誤

得? 27.當(dāng)前，圍繞產(chǎn)品的服務(wù)所產(chǎn)生的利潤遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于制造產(chǎn)品。（判斷題3分）分：0分

o 正確 o

? 錯誤

28.從技術(shù)帶動分，產(chǎn)業(yè)革命的階段經(jīng)歷了三個階段，“第三次工業(yè)革命”是電氣技術(shù)帶動的。（判斷題3分）o o

得分：3分

正確 錯誤

? 29.在全球制造業(yè)第一次大分工中，我國在國際分工中處于開發(fā)設(shè)計和市場銷售環(huán)節(jié)。（判斷題3分）o o

得分：3分

正確 錯誤

得? 30.當(dāng)前，我國產(chǎn)品的單位能耗居高不下，減排任務(wù)更為嚴(yán)重。（判斷題3分）分：3分

o 正確

第五篇：生豬養(yǎng)殖與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合

生豬養(yǎng)殖過程中的物聯(lián)網(wǎng)需求分析

當(dāng)前我國生豬養(yǎng)殖對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的需求突出表現(xiàn)在以下七個方面：

（1）豬舍環(huán)境缺乏有效及時的監(jiān)測和控制手段；

（2）部分養(yǎng)殖場豬舍已配備空氣溫度濕度、氨氣等傳感器，但還不能完全滿足封閉式全面控制的需求，對性價比高的傳感器需求強(qiáng)烈；

（3）生豬養(yǎng)殖疫病呈多發(fā)態(tài)勢，常見生豬疫病的及時診斷對減少養(yǎng)殖企業(yè)損失意義重大，因此有關(guān)疫病的防控受到重要關(guān)注；

（4）生豬養(yǎng)殖廠缺乏對生豬個體的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測系統(tǒng)，難以實時自動監(jiān)測生豬活動狀況；

（5）生豬喂養(yǎng)過程中缺乏針對生豬個體的信息統(tǒng)計，無法實現(xiàn)精細(xì)飼喂和產(chǎn)品追溯，且缺乏相關(guān)的飼喂模型；

（6）生豬糞便對環(huán)境污染嚴(yán)重，需要實現(xiàn)自動清理；

（7）缺乏生豬養(yǎng)殖環(huán)境感知、傳輸、控制和應(yīng)用的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

豬舍環(huán)境監(jiān)控

豬舍環(huán)境監(jiān)控通過在豬舍內(nèi)部署 CO2、氨氮、H2S、溫度、濕度等各類室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測傳感器，將各類傳感器節(jié)點進(jìn)行連接構(gòu)成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，通過各種環(huán)境傳感器采集養(yǎng)殖場所的主要環(huán)境因子數(shù)據(jù)，并結(jié)合季節(jié)、豬品種及生理等特點，制定有效的豬舍環(huán)境信息采集及調(diào)控程序，達(dá)到自動完成環(huán)境控制的目的。

基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境感知測控技術(shù)與養(yǎng)殖場的環(huán)境控制裝備結(jié)合，可有效的提升養(yǎng)殖場管理及技術(shù)水平。

生豬疾病診斷

生豬疾病診斷涉及的關(guān)鍵技術(shù)主要包括疫病診斷模型，其對生豬養(yǎng)殖過程中常見疫病的病癥進(jìn)行采集、分析和收集整理，建立豬病診治模型、豬病預(yù)警模型和專家會診算法；疫情疫病疾病遠(yuǎn)程診斷，遠(yuǎn)程診斷采用 3G、M2M、呼叫中心等現(xiàn)代信息技術(shù)與生豬疫病專家相結(jié)合，實現(xiàn)網(wǎng)上診斷決策系統(tǒng)、遠(yuǎn)程會診等多種模式的豬病診斷，診斷方式支持網(wǎng)絡(luò)、電話、手機(jī)、短信等多種交流方式；生豬疫情預(yù)警模型，利用生物傳感器及圖像信息對可能發(fā)生疫病的生豬進(jìn)行早期診斷，做到疫情早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警，以控制各種傳染病的蔓延。

生豬個體行為視頻監(jiān)測

對與生豬個體行為進(jìn)行自動視頻監(jiān)控，是分析和發(fā)現(xiàn)生豬養(yǎng)殖過程中的異常狀況，判斷個體生豬發(fā)情、進(jìn)食、生病等行為的有效技術(shù)手段。豬舍視頻監(jiān)控主要實現(xiàn)對豬舍環(huán)境的遠(yuǎn)程自動監(jiān)測管理。視頻監(jiān)控適應(yīng)于現(xiàn)代集約化養(yǎng)豬場對養(yǎng)豬過程封閉管理的要求，有利于生豬的安全生產(chǎn)，可有效降低現(xiàn)有養(yǎng)殖模式中養(yǎng)殖人員介入過多對生豬生長的不利影響。為方便及時觀測生豬個體的行為，需在養(yǎng)殖場布設(shè)固定或者可移動視頻檢測設(shè)備，利用視頻攝像頭的動態(tài)可視化特點，將生豬養(yǎng)殖過程予以實時監(jiān)控。

生豬個體行為視頻監(jiān)測主要涉及視頻數(shù)據(jù)的采集，視頻數(shù)據(jù)的傳輸，視頻數(shù)據(jù)的分割、邊緣提取、形態(tài)識別、跟蹤等處理過程，用以得到豬只的不同行為與生長狀況等信息。視頻數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到計算機(jī)、手機(jī)等終端用以實現(xiàn)養(yǎng)殖場的異地實時監(jiān)測。

精細(xì)喂養(yǎng)

目前，國外已有多家公司開發(fā)了自動化的養(yǎng)豬系統(tǒng)，并已成功應(yīng)用于很多繁殖養(yǎng)豬場甚至商品豬場，取得了十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，中國也有多家先進(jìn)的養(yǎng)豬企業(yè)引進(jìn)了國外的自動化養(yǎng)豬系統(tǒng)。

荷蘭Nedap 公司的 Velos系統(tǒng)打破了定位欄養(yǎng)豬模式，締造了全新高效的智能化福利養(yǎng)豬模式，大群母豬在一個圈里飼養(yǎng)，可以做到單體母豬的精確飼喂，24小時自動檢測母豬是否發(fā)情，自動分離發(fā)情母豬。

法國 ACEMO MF24母豬多功能自動飼喂系統(tǒng),1 臺電腦可以控制1~24欄，每欄能夠飼養(yǎng)50~60 頭母豬，其主要功能有:1供應(yīng)飼料，單獨定量供應(yīng)1~2 種飼料;2飲水，供料時，還可供水同步;3供應(yīng)激素，便于控制同步發(fā)情;4發(fā)情識別，自動記錄母豬訪問公豬的次數(shù)、日期及訪問的時間，處理這些數(shù)據(jù)可用來鑒定母豬發(fā)情;5母豬自動篩選與分隔;6噴色分類，根據(jù)不同類型氣壓噴色(3 種顏色)。

美國奧斯本工業(yè)公司生產(chǎn)全自動母豬飼喂站(TEAM)包括妊娠站和發(fā)情探測站。TEAM系統(tǒng)利用電子控制的飼喂站管理群體飼養(yǎng)母豬中的個體采食。飼喂站通過每頭母豬佩戴的電子耳牌識別母豬，并根據(jù)其胎次、膘情體況和妊娠日齡等相關(guān)信息投放相應(yīng)數(shù)量和種類的飼料。電子發(fā)情探測站用于檢測母豬群體中處于發(fā)情狀態(tài)的母豬，其檢測的準(zhǔn)確率比人工檢測提高 7%。自動分離站(分欄門)用于將需要處理的母豬自動分離到隔離欄。TEAM系統(tǒng)的軟件用于收集、傳送與母豬相關(guān)的數(shù)據(jù)并據(jù)此控制飼喂站、發(fā)情探測站及自動分離站的工作，同時根據(jù)操作人員的需要形成各種各樣的數(shù)據(jù)報告和圖表，幫助管理者提高對母豬的管理水平，進(jìn)而有效地提高各豬場的經(jīng)濟(jì)效益。

國外系統(tǒng)由于技術(shù)的壟斷，特別是 RFID 技術(shù)的高度保密，使得他們可以隨意定價，比如 VELOS 系統(tǒng)在國內(nèi)的價格超過30 萬，而 TEAM 系統(tǒng)和法國ACE-MOMF24 母豬多功能自動飼喂系統(tǒng)的價格更是在百萬以上，這對于國內(nèi)的中小型養(yǎng)豬場而言是十分昂貴的，使國內(nèi)很多養(yǎng)豬戶望而卻步。

生豬糞便自動清理

生豬排泄物較多，對環(huán)境污染嚴(yán)重，建立生豬糞便自動清理模塊，能夠降低糞便對環(huán)境的污染，實現(xiàn)集中糞污處理，對提高疫病控制和污染治理是非常重要的。

生豬糞便自動清理技術(shù)涉及關(guān)鍵技術(shù)包括：糞便自動收集，宜采用機(jī)械類設(shè)備對糞便進(jìn)行收集，不僅可以節(jié)省清洗豬舍的人力與用水，而且可以消除養(yǎng)豬場的臭味，實用方便，效果良好；豬舍空氣自動凈化，根據(jù)豬舍環(huán)境的實際情況，對豬舍空氣進(jìn)

行凈化，可降低全封閉豬舍微生物濃度。同時該模塊與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)可以有效結(jié)合，保持良好的豬舍環(huán)境。

生豬排泄物無害化處理和綜合應(yīng)用

我國生豬養(yǎng)殖業(yè)的管理相對落后、大量的養(yǎng)殖廢棄物排放給周圍環(huán)境帶來了較大的壓力等問題，生豬養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)采用信息技術(shù)、生物化學(xué)、智能環(huán)保等多種技術(shù)，根據(jù)豬場環(huán)保建設(shè)和運營模式，可以建立生豬排泄物無害化處理和綜合應(yīng)用模塊。生豬排泄物無害化處理和綜合應(yīng)用涉及關(guān)鍵技術(shù)包括區(qū)域生豬養(yǎng)殖污染排放預(yù)警與控制，建立基于BOD 傳感器、COD 傳感器、總P傳感器以及氨氮傳感器的報警裝置；根據(jù)生豬養(yǎng)殖場分布特點計算各養(yǎng)殖場污染物允許排放量；建立區(qū)域生豬養(yǎng)殖污染排放的預(yù)警與控制模型；養(yǎng)殖管理者可以根據(jù)具體情況對部分或者全部的養(yǎng)殖場進(jìn)行調(diào)控；生豬養(yǎng)殖污染排放控制與方案優(yōu)化決策管理系統(tǒng)，根據(jù)在線檢測獲得的不同水系、不同位置養(yǎng)殖場污染物排放總量和分布特性啟動相應(yīng)養(yǎng)殖場污染物排放控制系統(tǒng)，減少全區(qū)域排放量。對不同調(diào)控途徑的控制方法進(jìn)行方案（均攤減排、重點減排或者動態(tài)減排）篩選和評估，擇優(yōu)選擇有利于養(yǎng)殖業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和區(qū)域環(huán)境保護(hù)的措施。

注：

BOD（Biochemical Oxygen Demand的簡寫）：生化需氧量或生化耗氧量(五日化學(xué)需氧量)，表示水中有機(jī)物等需氧污染物質(zhì)含量的一個綜合指示。說明水中有機(jī)物由于微生物的生化作用進(jìn)行氧化分解，使之無機(jī)化或氣體化時所消耗水中溶解氧的總數(shù)量。

COD往往作為衡量水中有機(jī)物質(zhì)含量多少的指標(biāo)，COD值越大，說明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重。