物联网智能水产养殖专项方案.doc

智能化渔业
处理方案

目 录
1 序言 1
1.1 引言 1
1.2项目概述 2
2 项目功效概述 2
2.1 项目设计具体内容 2
2.2 项目架构 3
3系统硬件功效 4
3.1养殖场环境监测 4
3.2 养殖场水质监测 4
3.3智能化控制系统 5
4 系统软件功效 6
4.1 数据采集功效 6
4.2 设备控制 8

1 序言
1.1 引言
在渔业发展中，传统养殖模式曾对中国水产品产量快速增加起了重大作用。但伴随大家消费水平和环境保护意识增强，群众饮食习惯和结构已发生了很大改变，绿色水产品越来越受到消费者青睐。传统养殖模式在生产实践中却存在种种弊端，所生产水产品难以满足市场需求。具体表现在以下几方面：
1． 基础设施简陋、陈旧、经济基础脆弱
　　传统养殖企业缺乏现代化、高层次养殖生产所必需物质条件和综合经营规模，造成经济效益低下。企业缺乏技术贮备，无技术改造和扩大再生产资金，只能维持现实状况，在市场竞争中处于劣势。
　　2． 养殖品种单一化、常规化
中国水产品人均占有量为33.8kg，比世界平均水平高50％。现在多种常规水产品市场已出现供大于求局面，如春节，中国各大城市淡水鱼市场普遍存在不一样程度压塘现象。伴随大家需求结构和消费偏好改变，传统养殖品种单一化、常规化将逐步被市场所淘汰。
3． 养殖水域环境条件不停恶化
中国人口稠密地域水域绝大部分全部富营养化，比如全国有水质监测1200多条河流中，就有850条受到污染。海洋方面，自以来，中国海域数次发生规模巨大、毒性极强赤潮，给中国海水养殖业造成巨大损失。在大中城市郊区也因为种种原因，养殖水域污染日趋严重。如全国著名池塘养鱼高产区——无锡河厥口池塘养鱼业，因为梁溪河严重污染等原因正逐步萎缩。
4． 养殖水域二次污染十分严重
在淡水养殖方面，据测算，养殖1 t淡水鱼排污量相当于20头肥猪粪便量。以北京密云水库网箱养鲤为例，亩产在20 t以上，似乎经济效益可观。不过其后果却造成水库水质转肥，其中氨态氮增加了7.3倍，活性磷酸盐增加了10.3倍，不得已而严禁网箱养鱼。而且其后治理费用，超出了网箱养鱼利润。在海水养殖方面，人类过分开发养殖业已经大大超出了海水自净能力，对虾病泛滥就是最经典事例。
　5． 水产资源遭到严重破坏，不少水域生态失衡
　　水域过分开发，造成原有水草资源破坏，原有优良品种种质退化，直接危害到水产养殖业生存和发展。比如，阳澄湖原来水草覆盖率很高，水质清楚，所产蟹个大肉美。现在阳澄湖水草稀少，水质浑浊，蟹种早熟，品质退化。
所谓智能化渔业，是指将工程技术、机械设备、监控仪表、管理软件和无线传感等现代技术手段用于渔业生产，实现高密度、高产值、高效益标准化养殖模式。和传统粗放型养殖模式相比，智能化渔业含有显著优势。一是机械化、自动化程度较高，能快速利用优异养殖技术;二是经过循环用水和污水处理，实现高密度养殖和节省水资源，是一个环境保护型、节水型、高产值养殖模式;三是因为从事智能化渔业人员大多含有较高科技、文化素质，所以智能化渔业生产效率高，企业经营管理水平也较高，对促进中国渔业产业结构调整和技术进步发挥更大作用。
1.2项目概述
物联网应用在各个领域全部起着关键作用。含有环境感知能力各类终端、基于泛在技术计算模式、移动通信等不停融入到不一样行业各个步骤，可大幅度提升各领域不一样效率，改善质量，降低成本和资源消耗。
近些年伴随大家生活水平提升，水产品需求量逐年递增，传统养殖模式无法满足大密度高产量养殖模式，水产品产量和质量全部无法满足社会需求。基于物联网智能化渔业是专门为人工水产品养殖设计开发，采取无线传感技术、网络化管理等优异管理方法对养殖环境、水质、鱼类生长情况、药品使用、废水处理等进行全方位管理、监测，含有数据实时采集及分析、食品溯源、生产基地远程监控等功效。在确保质量基础上大大提升了产量。
2 项目功效概述
2.1 项目设计具体内容
l 养殖场环境监测
养殖场环境监测包含水温监测，光照度监测。
l 养殖场水质监测
水质监测关键包含溶解氧监测、PH值监测、氨氮含量监测。
l 智能化控制系统
智能化控制系统关键包含增氧泵控制，自动给排水控制，光照度控制，温度控制。
2.2 项目架构

手机、电脑等查询设备
增氧机等
设备
反控设备
采集节点
聚集节点
设备

1） 前端数据采集部分
前端数据采集是整套项目标前沿部分，是整个项目标基础。系统将前端鱼类生长环境参数等和食品消费全部信息搜集。
2） 网络传输部分
网络传输关键负责将前端数据采集部分传送给服务器，并提供远程终端访问主服务器，是整个项目数据传输通道。
3） 监控展示部分
采集到数据经过终端设备展示给用户，使用户能够了解生产基地、生态园实时信息。用户能够经过多种终端如个人电脑、手机、手持终端、触摸式一体机等实时了解养殖场地信息。
4） 智能控制部分
采集到数据经过和系统设置阀值进行对比，参数超出阀值后自动打开对应设备。
3系统硬件功效
3.1养殖场环境监测

1) 温度监测点：
温度是影响水产养殖关键物理因子之一。水温不仅影响水体水质情况，还影响养殖对象生长发育，经过水温观察试验，我们粗话一下结论：水温和溶解氧含量符合等比级曲线模型水温和氨氮总量总体呈负相关关系；不一样水产生物对水温 不一样适应性，在适合温度范围，水温越高，养殖对象摄食量越大，而且饵料系数越小；通常水温越高，水产生物生长速度越快。经过计算养殖对象长久活动积温即可推断某一品种从育苗到商品上市所需时间；水温高低直接决定受精卵孵化时间，在适合温度范围内，水温越高孵化时间越短。以上数据表明水温是影响水产养殖产量和品质关键原因。传统室内养殖大多使用周围江河作为循环水源，江河水温受气候影响很大，大部分养殖场使用人工测温，数据正确性和监控力度全部难以得到确保。本系统采取工业级在线温度传感器，二十四小时全天候监测养殖水体温度。采集温度包含进水口温度，池内温度，养殖场空气温度。系统可依据不一样季节、养殖品种、养殖密度等信息进行系统报警阀值设定。当温度超出阀值时，系统报警：自动打开现场声光报警器；经过手机给管理员发送报警短信；监测界面弹出报警信息。在一段时间内（可设定），温度参数连续超标
，系统自动打开温控设备，温度参数恢复到标准值后，温控设备自动关闭。
2) 光照度监测点
光照度时间长短和强弱会影响养殖对象繁殖周期和体表样色，繁殖周期决定产量，体表颜色和品质关系亲密。本系统采取室内型光照度传感器，系统可依据不一样季节、养殖品种、天气情况等信息自动计算养殖对象所需光照强度、光照时间从而判定天窗开启时间、是否需要人工关照。
3.2 养殖场水质监测
1) 溶解氧监测点
溶解氧不就是水生生物正常生理功效和健康生长必需物质，溶解氧高能够促进水产生物食欲，提升饲料利用率，加紧生长发育。同时溶解氧也是水质改良必需物质，是维持氮循环顺利进行关键原因。本系统采取高精度溶解氧探头实时采集水体溶解氧含量，当水体溶氧量过低时自动打开增氧泵。
2) PH值监测点
pH值过低，酸性水体轻易致使鱼类感染寄生虫病，如纤毛虫病、鞭毛虫病；其次水体中磷酸盐溶解度受到影响，有机物分解率减慢，天然饵料繁殖减慢；再者，鱼鳃会受到腐蚀，鱼血液酸性增强，利用氧能力降低，尽管水体中含氧量较高，还是会造成鱼体缺氧浮头，鱼活动力减弱，对饵料利用率大大降低，影响鱼类正常生长。PH值过高会增大氨毒性，同时腐蚀鱼类鳃部组织，引发大批死亡。PH异常在传统养殖模式里不易发觉，往往造成损害比低温、缺氧更大。系统采取进口PH探头，监测水体PH值，PH值异常时，系统自动打开进出水口电磁阀进行换水，确保水生生物生长在恒定PH环境内。
3) 氨氮含量监测点
水体内氨氮关键起源于水生生物排泄物，施加肥料，残饵被微生物分解成氨基酸，再深入分解成氨氮。同时水体氧气不足时，水体发生反硝化反应也会产生氨氮。然而，国产氨氮检测设备不成熟，进口设备价格昂贵。本系统经过放养光合细菌，细菌进行硝化作用降低水体氨氮含量，同时采取生物传感器监测光合细菌浓度，从而判定水体氨氮含量。
3.3智能化控制系统
1) 给排水控制
传统养殖模式里，鱼池换水全部有些人工完成，费时费力。本系统可依据水质需要进行自动换水，管理员也能够依据系统提供实时参数判定养殖池是否需要换水，并经过远程控制系统进行换水。
2) 增氧泵控制
通常养殖场养殖珍贵鱼种时全部是二十四小时长时间供氧，这么养殖池内即使不会出现缺氧现象，缺造成了能源浪费。将增氧泵和本系统对接后，可依据水生物实际需求开启和关闭增氧泵即确保水生生物健康生长也节省了能源。
3) 温度控制
温度过高和过低全部会影响水生生物生长情况，为了确保养殖场水温恒定，可在进水口建立水温缓冲池，经过和系统对接温控设备调整水温，以后在将缓冲池内恒温水送入养殖池内。当养殖池温度过高时，系统自动打开进出水口，更换池水，达成降温目标。
4 系统软件功效
4.1 数据采集功效
4.1.1 标准值设定

用户可依据教授系统和管理员经验设定标准值，采集值超出报警值时系统自动报警。
4.1.2 数据实时查询

可远程查看养殖场实时数据，立即在千里之外也能让您对养殖场了如指掌。
4.1.3 趋势图查询

趋势图查询服务可方便您观察一段时间内检测值改变较大检测点
4.1.4 历史数据查询

历史数据查询服务提供个监测点检测数据查询，为研究水生生物生长规律提供科学依据。
4.2 设备控制
4.2.1 控制形式设置

自动控制

手动控制

管理员可依据实际需求灵活选择控制方法，手动控制模式下管理员可经过手机、电脑等工具对养殖场设备进行远程控制，自动模式下系统依据采集实时参数判定设备开启、关闭。
4.2.2 控制时间设置

自动控制下，也能够对设备进行定时自动开启功效。