第一篇：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。

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)物理指標及各水環(huán)境因子綜合的病害機理具有重要意義，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的分析儀、現(xiàn)場控制器和作為上位機的終端電腦應(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。

終端電腦和下位機的通訊采用的是“主－從”式通訊方式，上位機通過rs232接口主動發(fā)出命令或數(shù)據(jù)，下位機被動響應(yīng)。

系統(tǒng)對養(yǎng)殖池分類，分別設(shè)定不同的標準參數(shù)，在采集到的魚池5參數(shù)超出標準時可進行報警，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，按順序逐一進行數(shù)據(jù)采集，存入數(shù)據(jù)庫，同時和標準值進行比較，進行監(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行數(shù)據(jù)采集，進行監(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行參數(shù)校正，以確保采集數(shù)據(jù)的準確有效；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)境的變化進行計算，控制增氧泵、燈光、水泵等設(shè)備，可以實現(xiàn)加氧、補光和換水。（1）、增氧、投飼無線遠程控制

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和增氧機的啟動次數(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和投餌機，也可以設(shè)定好自動投飼機和增氧機的啟動次數(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：可進行遠程無線控制。（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，控制增氧機開關(guān)。通過控制軟件，可設(shè)定增氧機開關(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。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)嚴重浮頭(魚類發(fā)生一次嚴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)好壞的指標主要有：池水溫度、酸堿度(PH值)、溶氧值和透明度?，F(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。

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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，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，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，形成具有強烈致癌作用的亞硝胺，對水產(chǎn)養(yǎng)殖動物機體造成直接的損害，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)合形成具有強烈刺激作用的硫化鈉，并還可與呼吸鏈末端的細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物經(jīng)過嫌氣細菌分解而成，二是水中硫酸鹽豐富，由于硫酸鹽還原細菌的作用，使硫酸鹽變成硫化物，在缺氧條件下進一步生成硫化氫。

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)國家標準》。

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。管理員可以遠程利用手機來查詢現(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，這是由單片機發(fā)送AT 指令來控制GSM 模塊接收和發(fā)送手機短消息，我們使用PDU 編碼來控制發(fā)送短信的內(nèi)容，并由單片機進行解讀，實現(xiàn)了信息的實時交互。

存儲模塊使用AT24C02，它存儲身份認證信息，即將養(yǎng)殖業(yè)主的手機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)用戶手機號給放置在SIM 卡槽里的卡號打電話時，單片機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。

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)，即對水體溶解氧進行在線監(jiān)測，對增氧設(shè)備進行自動控制。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)計在上位機中運行的監(jiān)控系統(tǒng)完成在線檢測，以PLC為下位機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)可以進行精細投喂和水產(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)品個體行為進行遠程測控，進行動物行為診斷；“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、自標定、自校正、自動補償功能的智能傳感器，對水質(zhì)和環(huán)境信息進行實時采集，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、環(huán)境惡劣和維護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)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)、手機等工具，實現(xiàn)遠程異地監(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)品的進食情況。利用遠程控制系統(tǒng)，進行定時定量精準投喂控制，實現(xiàn)自動化定時精準投料養(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)殖場所可通過手機進行監(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)警指標體系，根據(jù)預(yù)警指標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遠程監(jiān)測系統(tǒng)；④移動終端，通過手機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，各項指標均達到要求，溫度測量精度達到0.5℃，pH 值測量精度達到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，遠程監(jiān)控以及Android 手機客戶端等模塊。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)測模塊進行供電。設(shè)計選用了SOC 系統(tǒng)芯片CC2430，模塊主要負責(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、PDA、計算機等信息終端，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。

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、空氣壓縮機與曝氣增氧管道（或增氧機）。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。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，用戶可在本地查詢水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)，同時監(jiān)控計算機對數(shù)據(jù)進行分析處理，做出控制決策，通過無線接入點向配電箱發(fā)送控制指令。

遠程監(jiān)控中心通過GPRS遠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、PDA、計算機等信息終端遠程查詢水質(zhì)信息，同時也可通過對數(shù)據(jù)進行分析處理，做出控制決策，遠程控制增氧設(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：溫度、溶解氧含量、pH和濁度的實時采集、遠程顯示和自動報警；同時系統(tǒng)基于養(yǎng)魚知識庫的指導(dǎo)，通過PC或手機終端遠程控制喂食器、加熱器、過濾和增氧機，實現(xiàn)智能化遠程養(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、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)殖戶提供手機遠程監(jiān)控終端?？赏ㄟ^安裝在手機終端的應(yīng)用程序?qū)λ|(zhì)環(huán)境進行實時監(jiān)測，并且能夠遠程控制養(yǎng)殖水域內(nèi)的加熱棒、增氧機、投飼機、過濾器等繼電控制器，完成智能化的遠程水產(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％以上來自進口，相當(dāng)大比例的監(jiān)測機構(gòu)仍舊依靠采樣后實驗室分析的方法來對水質(zhì)進行檢測。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；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、標準輸出接口和數(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、布置靈活、抗干擾和穩(wěn)定性強等優(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和專家經(jīng)驗，運用定量方法預(yù)報魚病發(fā)生的程度。總而言之，管理層專家系統(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機拓展到手機，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)，在一定的準則下加以自動分析、綜合而進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，真正實現(xiàn)實時監(jiān)控，達到節(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：

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第三篇：水產(chǎn)養(yǎng)殖的水質(zhì)管理

水產(chǎn)養(yǎng)殖的水質(zhì)管理

水體的好壞直接影響水產(chǎn)的養(yǎng)殖效益和質(zhì)量。俗話說養(yǎng)魚就是養(yǎng)水。水質(zhì)管理通常包括以下幾點：水溫、水的ph值、溶解氧、氨氮、亞硝氨、水中硫化氫含量。

1.水溫，在適宜的溫度范圍內(nèi)，水溫高時，魚類攝食增加，生長旺盛。最適的生長范圍在18—26攝氏度。

2.ph值：

淡水養(yǎng)殖ph值范圍在6.5—8.5，魚蝦適合在弱堿性的水環(huán)境生存，最適宜在7—8.5。當(dāng)ph小于6.5時，可造成魚缺氧，ph大于8時，水中的離子態(tài)氨轉(zhuǎn)化為分子氨，而分子氨是有毒性的。

Ph值過低時的措施：（1）清塘，用生石灰每畝*米用量100—150kg，提升ph。

（2）對于水體呈酸性的池塘，定期用生石灰每畝*米10—20kg.(3)定期檢測ph,用ph試紙或ph測試儀。

Ph值過高時措施：（1）用漂白粉每畝*3米用10——13.5kg或用醋酸。

（2）加注新水，過高的要經(jīng)常加注新水。

（3）要定期測試水質(zhì)。

3.溶解氧

水中的溶解氧應(yīng)在5—8mg/升，若不足，水中的NH3和H2S難以轉(zhuǎn)化，但氧過高會引起氣泡病尤其是苗種。

水中溶解氧的主要來源是浮游植物的光合作用，約占一晝夜水體需氧量的90%，空氣擴散到水中氧占9.5%，水中耗氧最多的是晚上的浮游生物、細菌呼吸作用和水中有機物氧化分解占到70%多，魚耗氧約16%，上層過飽和氧逸出占10%，所以晴天光合作用強時開增氧機（午后1-2時），將上層氧送入底層。

溶解氧對魚蝦的影響，當(dāng)含氧量小于4mg/l時攝食下降。

對溶解氧的管理：（1）放養(yǎng)密度要合理，（2）每年冬春要清淤（3）容氧過飽和時灑粗鹽、換水，逸散過飽和的氧，（4）合理使用增氧機，在晴天中午將上層水壓入底層。（5）制定合理投飼計劃減少殘餌有機質(zhì)耗氧（6）適時施肥促使浮游植物生長增加容氧水平（7）采用水質(zhì)改良劑增加溶氧

4.分子氨

水中的氨有分子和離子氨兩種，離子態(tài)的氨有益于水中植物生長，而分子氨是有毒性的，可滲透進魚類體內(nèi)造成危害。我國漁業(yè)水質(zhì)標準規(guī)定水中分子氨含量應(yīng)小于0.2mg/l,當(dāng)大于0.5時會致魚類死亡。

分子氨的來源：水中殘餌、魚類排泄物、所施肥料、動植物遺骸。其中魚蝦所排泄的含氮物有八九為分子氨。

控制分子氨（氨氮）的措施：（1）增氧；a.開增氧機根據(jù)不同天氣使用，增氧同時可散發(fā)氨和有毒氣體,b.抽出底層水20—30cm后注入新水,c.使用增氧劑

(2)使用氧化劑;

次氯酸鈉、二氧化氯、（3）灑沸石、活性炭吸附氨；

（4）使用微生態(tài)制劑分解利用氨。

5.亞硝氨

亞硝銨是有機物分解產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，當(dāng)水中氧充足時可轉(zhuǎn)化為無害的硝酸

銨，氧缺乏時又變?yōu)榉肿影?。亞硝酸根可氧化魚血紅蛋白使之失去攜氧功能。漁業(yè)水質(zhì)標準規(guī)定亞硝態(tài)氨含量不大于0.1mg/l.控制措施：（1）開增氧機增氧。（2）密度、投飼合理，減少排泄，減少殘餌，（3）適時換水（4）施水質(zhì)改良劑，如微生物劑，降低亞硝氨。

6.水中H2S

水中硫化物在缺氧時產(chǎn)生H2S,破壞血紅蛋白，使之喪失載氧能力，造成魚機體缺氧、壞死。水質(zhì)標準規(guī)定不大于0.2mg/l.控制措施：提高水中含氧量。

第四篇：物聯(lián)網(wǎng)冷鏈監(jiān)測管理系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)冷鏈監(jiān)測管理系統(tǒng)一、冷鏈環(huán)境監(jiān)測重要性

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，以冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)為代表的現(xiàn)代制冷系統(tǒng)的應(yīng)用也越來越廣泛。冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)對環(huán)境溫度進行嚴格的監(jiān)控、記錄、分析、決策，無線傳輸?shù)接嬎銠C，對環(huán)境溫度實現(xiàn)智能化管理。冷鏈物流泛指冷藏、冷凍類物品在生產(chǎn)、貯藏運輸、銷售，到消費前的各個環(huán)節(jié)中始終處于規(guī)定的低溫環(huán)境下，以保證物品質(zhì)量和性能的一項系統(tǒng)工程。它是隨著科學(xué)技術(shù)的進步、制冷技術(shù)的發(fā)展而建立起來的，是以冷凍工藝學(xué)為基礎(chǔ)、以制冷技術(shù)為手段的低溫物流過程。

現(xiàn)代冷鏈物流屬于控溫型物流，為了實現(xiàn)冷鏈物流的信息處理及時、配送流程優(yōu)化，以及存取選揀自動化、物流管理智能化，冷鏈物流需要信息化技術(shù)作為輔助手段。

目前冷鏈行業(yè)內(nèi)的企業(yè)基本都可以提供倉儲、冷鏈運輸、市內(nèi)配送等基礎(chǔ)服務(wù);除此之外，一些企業(yè)提供的服務(wù)范圍更加廣泛，諸如配貨、分揀、貼標等附加功能;采購、庫存管理、數(shù)據(jù)分析等增值服務(wù)。不斷提供有價值的增值服務(wù)，將是未來行業(yè)的發(fā)展趨勢之一。通過先進的射頻識別技術(shù)、GPS技術(shù)、無線通訊技術(shù)及溫度傳感技術(shù)的有機結(jié)合，在需要恰當(dāng)?shù)臏囟裙芾韥肀ＷC質(zhì)量的生鮮食品和生產(chǎn)流程管理中，將溫度變化記錄在車載智能終端”上并同時“實時”的通過“具有GPRS或3g、4g流量通道上傳”到企業(yè)的管理平臺，對產(chǎn)品的生鮮度、品質(zhì)進行細致地、實時地管理?？梢院唵屋p松地解決冷藏貨物在流通過程中的質(zhì)量監(jiān)控問題。

二、冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。

1、疫苗冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)

疫苗冷鏈監(jiān)測系統(tǒng)對所有疫苗冷鏈設(shè)備（包括冷庫、冰箱、冷藏車）實施“1個云平臺+N個監(jiān)測端”的信息化監(jiān)測模式，即通過在疫苗冷藏冰箱、冷凍冰箱、冷庫、冷藏車內(nèi)安裝高精度溫（濕）度探頭，把采集到的數(shù)據(jù)上傳冷鏈監(jiān)測設(shè)備，冷鏈監(jiān)測設(shè)備將數(shù)據(jù)直接上傳到冷鏈云端平臺，出現(xiàn)因斷電、設(shè)備故障等導(dǎo)致的異常情況，系統(tǒng)將通過短信、聲音、微信等方式及時報警。

這個監(jiān)測系統(tǒng)替代了以往“冰箱人工監(jiān)測、疫苗運輸溫度事后驗證”的落后監(jiān)測模式，將每天2次手工冰箱測溫改為24小時自動監(jiān)測，極大地解放了人力，最大限度地保證疫苗儲存、運輸環(huán)境安全。

2、蔬菜鮮果奶制品冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)

蔬菜鮮果奶制品的冷藏，不僅有助于減慢它們的腐壞速度，保持新鮮，而且對全國物品的運輸和合理配置有極大的影響。選擇GPS冷鏈溫度監(jiān)控食品傳輸過程讓客戶不再擔(dān)心質(zhì)量問題，人們也吃的放心。在多年自主開發(fā)GPS物流車輛調(diào)度管理信息系統(tǒng)的成功經(jīng)驗基礎(chǔ)上，結(jié)合實際冷藏物流企業(yè)的業(yè)務(wù)管理流程要求，全方位整合GPS工業(yè)級調(diào)度監(jiān)控技術(shù)，設(shè)計出一整套適合冷鏈物流企業(yè)貨運管理和一體化服務(wù)信息系統(tǒng)解決方案。

3、冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)如何對車輛衛(wèi)星監(jiān)控管理系統(tǒng)

此GPS監(jiān)控方案根據(jù)自動識別采集技術(shù)、GPS車輛跟蹤技術(shù)，將貨況信息數(shù)據(jù)自動識讀輸入信息平臺計算機系統(tǒng)，在運送過程中利用GPS冷鏈溫度監(jiān)控跟蹤技術(shù)方法和手段，可以為企業(yè)提供準確的數(shù)據(jù)采集和跟蹤反饋的有效解決手段，在物流企業(yè)的車輛追蹤，所運送物品追蹤和供應(yīng)鏈的身份識別與位置定位等方面都可協(xié)助企業(yè)充分有效地解決目前冷鏈物流企業(yè)中貨況運輸管理存在的問題。

4、冰箱冷庫溫度、溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)

本溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)主要提供對冷藏室、冰箱、冷庫等環(huán)境空間溫度、濕度的嚴格監(jiān)控和管理。系統(tǒng)能對大面積的多點的溫度、濕度進行監(jiān)測記錄，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C機上進行數(shù)據(jù)存儲與分析，并輸出打印曲線，在設(shè)備異常情況下還以多種形式的報警通知相應(yīng)人員。A、系統(tǒng)功能：

（1）、可在線實時24小時連續(xù)的采集和記錄監(jiān)測點位的溫度、濕度、風(fēng)速、二氧化碳、光照、空氣潔凈度、供電電壓電流等各項參數(shù)情況，以數(shù)字、圖形和圖像等多種方式進行實時顯示和記錄存儲監(jiān)測信息，監(jiān)測點位可擴充多達上千個點。

（2）、可設(shè)定各監(jiān)控點位的溫濕度報警限值，當(dāng)出現(xiàn)被監(jiān)控點位數(shù)據(jù)異常時可自動發(fā)出報警信號，報警方式包括：現(xiàn)場多媒體聲光報警、網(wǎng)絡(luò)客戶端報警、電話語音報警、手機短信息報警等。上傳報警信息并進行本地及遠程監(jiān)測，系統(tǒng)可在不同的時刻通知不同的值班人員；（3）、數(shù)據(jù)集中器提供USB接口，在沒有配監(jiān)控電腦或監(jiān)控電腦損壞、癱瘓，可隨時用U盤導(dǎo)出將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)至其它電腦。

（4）、數(shù)據(jù)集中器端提供具有信號輸出協(xié)議的端口，可接通信設(shè)備（GPRS DTU等）進行無線傳輸。

（5）、溫濕度監(jiān)控軟件采用標準windows 98/2000/XP全中文圖形界面，實時顯示、記錄各監(jiān)測點的溫濕度值和曲線變化，統(tǒng)計溫濕度數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)、最大值、最小值及平均值，累積數(shù)據(jù)，報警畫面。（6）、監(jiān)控主機端利用監(jiān)控軟件可隨時打印每時刻的溫濕度數(shù)據(jù)及運行報告。

（7）、強大的數(shù)據(jù)處理與通訊能力，采用計算機網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，局域網(wǎng)內(nèi)的任何一臺電腦都可以訪問監(jiān)控電腦，在線查看監(jiān)控點位的溫濕度記錄儀變化情況，實現(xiàn)遠程監(jiān)測。系統(tǒng)不但能夠在值班室監(jiān)測，領(lǐng)導(dǎo)在自己辦公室可以非常方便地觀看和監(jiān)控。

（8）、系統(tǒng)可擴充多種記錄數(shù)據(jù)分析處理軟件，能進行繪制棒圖、餅圖，進行曲線擬合等處理，可按TEXT格式輸出，也能進入EXCEL電子表格等office的軟件進行數(shù)據(jù)處理。

（9）、控制軟件的編制采用軟件工程管理，開放性與可擴充性極強，由于采用硬件功能的軟件化的系統(tǒng)設(shè)計思想及系統(tǒng)硬件的模塊化、通訊網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計，系統(tǒng)可根據(jù)需要升級軟件功能與擴展硬件種類。（10）、系統(tǒng)設(shè)計時預(yù)留有接口，可隨時增加減硬軟件設(shè)備，系統(tǒng)只要做少量的改動即可，可以在很短的時間內(nèi)完成?？筛鶕?jù)政策和法規(guī)的改變隨時增加新的內(nèi)容。

（11）、設(shè)備改進、檢修過程中及檢修完成后，均不需要停止或重新啟動機房監(jiān)控系統(tǒng)。

（12）、系統(tǒng)都均做可靠行接地，以防靜電。B、溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品其他應(yīng)用場合：

食品、電子生產(chǎn)車間、藥房、冰箱、冷庫、庫房、機房、實驗室、工業(yè)暖通、圖書館、檔案室、博物館、孵房、溫室大棚、煙草、糧庫、醫(yī)院等其他需要環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域。

三、溫濕度如何布點

GSP認證最新規(guī)范規(guī)定:藥品庫房冰箱、冰柜、冷庫、冷藏車、倉庫溫濕度應(yīng)該如何布點

常溫庫、陰涼庫溫濕度分布點要求（滿足GSP認證最新規(guī)范規(guī)定）溫濕度傳感器的布點跟庫房面積密切相關(guān)，由藥品庫房的面積來決定溫濕度傳感器的點數(shù)，一般來講常溫庫300㎡安裝一臺溫濕度監(jiān)測點；301-600㎡安裝2個溫濕度監(jiān)測點，601-900㎡安裝3個點溫濕度......1501-1800㎡安裝6個點，以此類推。

如果庫房隔斷出獨立小庫，不論小庫面積多大，都要安裝一個監(jiān)測點。如果庫房為立體庫或高架庫要使用雙層布點規(guī)則進行溫濕度布點。、冷庫溫濕度分布點要求（滿足GSP認證最新規(guī)范規(guī)定）

冷庫布點：平面單庫20㎡一下應(yīng)不少于2個監(jiān)測點，20-50㎡不少于3個監(jiān)測點，50-150㎡應(yīng)不少于4個監(jiān)測點；151-300㎡應(yīng)不少于5個監(jiān)測點、冷柜、冰箱分布點要求（滿足GSP認證最新規(guī)范規(guī)定）

如果有單獨的冷柜，冷柜每柜安裝一個溫濕度監(jiān)測點，單獨小庫不論面積多小，都應(yīng)安裝一個監(jiān)測點。、冷藏車

每輛冷藏車安裝不少于2個監(jiān)測點

四、總結(jié)

以上關(guān)于冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用就為大家講解到這里。冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了冷藏貨物的溫度和運輸?shù)慕Y(jié)合的全監(jiān)控，冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)減少食品損耗，有效保障運輸?shù)陌踩?，提升生產(chǎn)效益，是現(xiàn)代生產(chǎn)生活中有效有益的冷鏈溫度監(jiān)控管理。

第五篇：水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成要素

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水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成要素

水產(chǎn)行業(yè)不管是在內(nèi)地還是在沿海一代都是我國發(fā)展的重點對象，本身水產(chǎn)養(yǎng)殖對于水中的各項參數(shù)指標就要求很嚴格，再加上水里所含物質(zhì)的監(jiān)測本身比較困難，所以現(xiàn)階段的淡水魚養(yǎng)殖對養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)的要求時越來越高。

水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測系統(tǒng)主要有水質(zhì)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、視頻監(jiān)測、遠程控制、短信通知等功能，水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測系統(tǒng)綜合利用電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計算機與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實現(xiàn)對水產(chǎn)養(yǎng)殖各階段的水溫、ｐＨ值和溶氧量等各項基本參數(shù)進行實時監(jiān)測與預(yù)警，一旦發(fā)現(xiàn)問題，能及時自動處理或短信通知相關(guān)人員。通過一些控制措施來調(diào)節(jié)水產(chǎn)養(yǎng)殖的溶解氧、溫度、ｐＨ值和水位等養(yǎng)殖水質(zhì)的環(huán)境因子，同時根據(jù)水產(chǎn)品不同生長階段的需求制定出測控標準，通過對水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的實時檢測，將測得參數(shù)和系統(tǒng)設(shè)定的標準參數(shù)進行比較后自動調(diào)整水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境各控制設(shè)備的狀態(tài)，以使各項環(huán)境因子符合既定要求。

方法與過程：

水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測系統(tǒng)總體硬件架構(gòu)：

水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測系統(tǒng)主要有水質(zhì)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、視頻監(jiān)測、遠程控制、短信通知等功能，該系統(tǒng)綜合利用電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計算機與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實現(xiàn)對水產(chǎn)養(yǎng)殖各階段的水溫、ｐＨ值和溶氧量等各項基本參數(shù)進行實時監(jiān)測與預(yù)警，一旦發(fā)現(xiàn)問題，能及時自動處理或短信通知相關(guān)人員。通過一些控制措施來調(diào)節(jié)水產(chǎn)養(yǎng)殖的溶解氧、溫度、ｐＨ值和水位等養(yǎng)殖水質(zhì)的環(huán)境因子，同時根據(jù)水產(chǎn)品不同生長階段的需求制定出測控標準，通過對水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的實時檢測，將測得參數(shù)和系統(tǒng)設(shè)定的標準參數(shù)進行比較后自動調(diào)整水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境各控制設(shè)備的狀態(tài)，以使各項環(huán)境因子符合既定要求。如圖２所示，本系統(tǒng)采取分 托普云農(nóng)——致力于中國農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展！

散監(jiān)控、集中操作、分級管理的方法，硬件架構(gòu)主要包括３部分：信息采集模塊、信息處理模塊、輸出及控制模塊。

水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測系統(tǒng)信息采集模塊：

已有的水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測系統(tǒng)都只是用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對水產(chǎn)養(yǎng)殖的環(huán)境進行監(jiān)控，而沒有結(jié)合之后水產(chǎn)品加工、運輸、銷售環(huán)節(jié)的一個追溯需求來對養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中水產(chǎn)品的魚種、用藥情況、飼料情況、患病情況進行記錄和做出相關(guān)的應(yīng)對措施。針對上述情況，系統(tǒng)采用 ＺｉｇＢｅｅ技術(shù)構(gòu)建一個信息集輸入模塊，使無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和 ＲＦＩＤ系統(tǒng)互不干擾。由于 ＺｉｇＢｅｅ技術(shù)的諸多優(yōu)點，它與 ＧＰＲ組成的混搭型環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是目前比較流行和有發(fā)展?jié)摿Φ募軜?gòu)。在監(jiān)測現(xiàn)場，采集終端采用 ＺｉｇＢｅｅ技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備的互聯(lián)互通，數(shù)據(jù)匯集于網(wǎng)關(guān)節(jié)點后通過 ＧＰＲＳ與服務(wù)器相連，將數(shù)據(jù)上傳到后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

信息采集輸入模塊的結(jié)構(gòu)如圖 ４所示。托普云農(nóng)——致力于中國農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展！

信息處理模塊、輸出及控制模塊：

信息處理模塊是整個系統(tǒng)的智能中心。用戶無論是在現(xiàn)場還是在外地，都可以通過現(xiàn)場控制中心、遠程 ＰＣ機控制或者通過短信和電話對現(xiàn)場做出控制，實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的智能化和自動化。

水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測系統(tǒng)服務(wù)器是整個系統(tǒng)的控制中心，負責(zé)協(xié)調(diào)所有數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)、發(fā)送收集命令、組網(wǎng)、接收來自網(wǎng)關(guān)的各種數(shù)據(jù)，其中包括匯聚節(jié)點的狀態(tài)、匯聚節(jié)點采集回來的數(shù)據(jù)等。服務(wù)器連上有公網(wǎng)靜態(tài)ＩＰ的 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ，與現(xiàn)場控制中心的 ＰＣ機連，把收集到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入 ＰＣ機監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，經(jīng)化控制系統(tǒng)處理后，給出相應(yīng)的控制信號。

研究過程：

試驗主要是以羅非魚為試驗對象，試驗的養(yǎng)殖魚池規(guī)格為 ５０ｍ２的養(yǎng)殖魚池，魚池水深 １５ｍ，大棚環(huán)境溫度為２３～２８℃。試驗分為２部分：①驗證ＺｉｇＢｅｅ無線傳感網(wǎng)絡(luò)采集養(yǎng)殖環(huán)境因子的數(shù)據(jù)檢測和傳輸誤差是否滿足項目需要，即數(shù)據(jù)檢測和傳輸?shù)臏蚀_性。②驗證進行閉環(huán)控制后，各環(huán)境因子的變化范圍是否滿足項目需要，即控制精度問題。選擇試驗魚池中溶氧量數(shù)據(jù)為代表，進行數(shù)據(jù)檢測和傳輸誤差試驗。ＺｉｇＢｅｅ無線傳感網(wǎng)絡(luò)的匯聚節(jié)點和終端數(shù)據(jù)誤差均在 ±０４ｍｇ／Ｌ范圍內(nèi)，表明無線傳感網(wǎng)的數(shù)據(jù)檢測和傳輸基本能夠滿足實際需要。

養(yǎng)殖魚池環(huán)境因子參數(shù)設(shè)置為：溫度２３℃、溶氧量 ７ｍｇ／Ｌ、ｐＨ值７５。水中溶氧量采用微孔曝氣式增氧機進行增氧，水溫由電磁閥引入熱水或冷水進行調(diào)節(jié)，ｐＨ值由系統(tǒng)控制 ｐＨ值電磁閥來完成。

數(shù)據(jù)表明，２４ｈ內(nèi)溫度誤差在 ±０.５℃范圍內(nèi)，溶氧量誤差在±０.３ｍｇ／Ｌ范圍內(nèi)，ｐＨ值誤差在±０.３范圍內(nèi)，閉環(huán)控制力度達到了設(shè)計目標，基本滿足實際項目的需要。

在試驗魚池中分別布置了溫度傳感器、溶氧量傳感器和ｐＨ值傳感器各３個，匯聚節(jié)點１個，其中每個傳感器節(jié)點能以多跳自組織的方式將數(shù)據(jù)傳送到匯 托普云農(nóng)——致力于中國農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展！

節(jié)點。試驗證實，系統(tǒng)測試中節(jié)點之間的通信距離可達到１５０ｍ以上，系統(tǒng)啟動后１０ｓ內(nèi)可完成節(jié)點的綁定，形成自組織網(wǎng)絡(luò)。

該系統(tǒng)將 ＲＦＩＤ與無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的智能化監(jiān)控過程中，替代了傳統(tǒng)的經(jīng)驗?zāi)繙y法和固定點參數(shù)采集法。通過采集到的精確數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)字化養(yǎng)殖，通過智能化控制系統(tǒng)的使用，實現(xiàn)自動化養(yǎng)殖。

結(jié)果與分析：

當(dāng)預(yù)先設(shè)定的采樣時間結(jié)束后，采樣數(shù)據(jù)在３０ｓ內(nèi)可傳輸完畢，而本系統(tǒng)設(shè)定匯聚節(jié)點每３ｍｉｎ采集一次終端無線傳感器的數(shù)據(jù)，這里存在一定的延時性，所以在數(shù)據(jù)檢測試驗中，數(shù)據(jù)都滯后了３ｍｉｎ，而且部分數(shù)據(jù)會受到系統(tǒng)的一些干擾，使得數(shù)據(jù)傳輸不可能1００％的正確，不過試驗結(jié)果表明傳輸?shù)臄?shù)據(jù)正確率在９８％以上，能達到預(yù)期的要求。

在ＲＦＩＤ系統(tǒng)方面，并沒有加入試驗部分，考慮到其數(shù)據(jù)并不會在傳輸過程中受到系統(tǒng)的干擾，而且項目并不需要它具有實時性，只需它具有完整性和準確性。

水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測系統(tǒng)功能特點：

1.通過傳感器技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線通信技術(shù)實時在線監(jiān)測水質(zhì)參數(shù)，包括：氧溶解量、水中PH值、水中氨氮值、亞硝酸鹽值、硫化氫值、鹽度值、水溫等參數(shù)，并且系統(tǒng)會將這些參數(shù)傳輸?shù)接脩舳?，用戶可以很方便的觀察這些參數(shù)變化。

2.用戶可以通過視頻監(jiān)控查看養(yǎng)殖場所當(dāng)前的情況，防止盜竊、偷釣等行為 托普云農(nóng)——致力于中國農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展！的發(fā)生。

3.遠程監(jiān)控技術(shù)可以使得管理人員僅僅是在辦公室的PC機上或者個人手機App上直接查看當(dāng)前系統(tǒng)參數(shù)，并且可以控制養(yǎng)殖現(xiàn)場設(shè)備的開關(guān)。這給養(yǎng)殖帶來了很大方便。

4.如果是在夏季傍晚池內(nèi)缺氧，在傳統(tǒng)的養(yǎng)殖中，必須要人工半夜起來查看是否有缺氧跡象，如果某天晚上出現(xiàn)了缺氧現(xiàn)象而值班人員卻沒有驚醒，那么將會釀成嚴重的后果。那么我們的養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)測到水中溶解氧濃度過低時就會像管理人員發(fā)出報警信息，提醒管理人員打開增氧設(shè)備。這樣就會避免因為值班人員的一時疏忽而造成不必要的損失。

5.系統(tǒng)能夠?qū)⒉杉臄?shù)據(jù)信息和視頻信息存儲在移動設(shè)備里，管理人員可以通過有效的數(shù)據(jù)信息來分析養(yǎng)殖需求，總結(jié)養(yǎng)殖經(jīng)驗教訓(xùn)。

6.系統(tǒng)預(yù)留端口，便于以后對于更多參數(shù)的監(jiān)測。比如硫化氫監(jiān)測、鹽度監(jiān)測、濁度監(jiān)測、葉綠素a監(jiān)測、重金屬離子監(jiān)測、總磷監(jiān)測、總氮監(jiān)測、氨氮等監(jiān)測。

結(jié)論：

（１）通過與現(xiàn)有的水產(chǎn)品智能化養(yǎng)殖系統(tǒng)的對比研究，提出了適合水產(chǎn)養(yǎng)殖的基于 ＲＦＩＤ與無線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能控制系統(tǒng)架構(gòu)。該系統(tǒng)架構(gòu)通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)，真正地實現(xiàn)了水產(chǎn)養(yǎng)殖的智能化監(jiān)測與控制，滿足了水產(chǎn)養(yǎng)殖的及時監(jiān)控和自動調(diào)整其生態(tài)環(huán)境的要求，該模式可以廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)，并可以向其他農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)推廣。托普云農(nóng)——致力于中國農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展！

（２）在提出水產(chǎn)養(yǎng)殖智能化監(jiān)控系統(tǒng)方案的基礎(chǔ)上，結(jié)合企業(yè)的實際情況，以羅非魚為例，結(jié)合羅非魚智能高密度養(yǎng)殖的具體流程對監(jiān)控系統(tǒng)的實施方案進行了詳細分析，同時介紹了水產(chǎn)養(yǎng)殖智能化監(jiān)控系統(tǒng)的各功能模塊，根據(jù)水產(chǎn)品不同生長階段的需求制定出測控標準，通過對水產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)境的實時監(jiān)測，將測得參數(shù)和系統(tǒng)設(shè)定的標準參數(shù)進行比較后自動調(diào)整水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境，試驗結(jié)果表明溫 度 誤 差 在 ±０.５℃ 范 圍 內(nèi)，溶 氧 量 誤 差 在±０.３ｍｇ／Ｌ范圍內(nèi)，ｐＨ值誤差在 ±０.３范圍內(nèi)，系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)的正確率在９８％以上。