水产养殖水质物联网监测标准管理系统.docx

鱼类养殖水质监测管理系统

鱼
类
养
殖
水
质
监
测
管
理
系
统

设计单位：广州莱安智能化系统开发

地址：广州市天河区中山大道建中路11号103

欢迎来电索取具体方案或来电洽谈机房、机房监控、机房建设、楼宇智能化等各类机房设备业务，无偿提供设计方案，价格实惠

目录：

一、鱼类养殖管理监测系统背景............................4
二、鱼类养殖管理监测系统概述............................4
三、建设鱼类养殖水质监测系统目标.................4
四、鱼类养殖水质监测管理系统组成........................5
五、鱼类养殖水质监测管理系统关键功效....................5
六、信息化水产养殖系统优点............................6
七、水产养殖智能检测系统................................7
八、鱼类养殖中需要监测多个方面 .....................10
九、鱼类养殖需要环境.................................11

一、 鱼类养殖管理监测系统背景
因为鱼塘地理位置偏僻，常常出现部分偷钓、偷捕情况，甚至出现了不少鱼塘遭到投毒恶意事件，不仅给鱼塘养殖户带来重大损失，而且对当地治安管理来说产生了很大影响。
鱼类养殖已经是十分普遍养殖项目，但因其肉类鲜美，营养丰富，种类繁多，养鱼业不仅没被众多水产养殖业淘汰，反而展现出发展上升态势。伴随自然环境改变，很多珍爱鱼类濒临灭绝，如：娃娃鱼、中华鲟鱼……人工养殖渔业不仅成为满足市场需求做法，更是保留物种多样性最好方法。 
伴随科技发展，物联网养殖出现，传统养殖模式开始向这一新型养殖方法靠拢。物联网采取无线传感技术、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。 
中国水产养殖产量占到了全世界总产量73%，是名符其实水产养殖大国。伴随物联网养殖技术出现，传统养殖模式开始向这一新兴养殖模式靠拢。国家农业智能装备工程技术研究中心农业物联网集成智能水质传感器、无线传感网、无线通信、智能管理系统和视频监控系统等专业技术，对养殖环境、水质、鱼类生长情况等进行全方位监测管理，最终实现节能降耗、增产增收目标。

二、鱼类养殖管理监测系统概述
现在中国水产养殖业其水质监测基础上仍处于人工取样、化学分析人工监测阶段，其耗时费力、正确度不高，而且需要有专业人员进行操作。我们开发水质监测系统操作简单、数值输出快而正确，而且能够实现水产养殖全过程连续或适时监测，对于预防极端气候造成极端水质物理指标及各水环境因子综合病害机理含相关键意义，能够指导我们水产养殖业规避风险，带来利润。
现在各水产院校、水产研究机构和水产养殖企业除极少数已配置了水质自动监测仪以外，通常单位并没有采取，其原因多是市场上水质监测（分析）仪器价格昂贵，在现在人力相对廉价情况下，通常不会采取这种监测仪器。不过伴随水产养殖业发展，整个水产行业在很快未来必将发生经营观念上根本转变，也必将会逐步选择优异水质监测系统服务于养殖作业步骤。

三、建设鱼类养殖水质监测系统目标
对于养殖户来说，鱼塘安全生产问题必需要高度重视和立即采取有效方法手段来处理这一难题。现在养殖户普遍采取手段是增加人手进行巡查预防，然而起到效果有限。利用现代安防科技及物联网，我们能够建立一套安全防范管理及水质监控系统，结合人防和技防手段，实现鱼塘7X24模式实时监控以达成安全生产目标

四、鱼类养殖水质监测管理系统组成
鱼类养殖水质监测管理系统利用传感器测量出水中对应环境因子（如ph值，溶解氧，温度等），然后利用对应参数在线仪表读出传感器传出信号，并可将这些信号转化为数字信号或模拟电流信号，传入现场plc控制系统和终端，再经过编制软件实现数据整理和数据分析，并实施预警预报。
（1）、信息采集系统：温度传感器、光照强度传感器，水体溶解氧、PH值、氨氮含量、亚硝酸盐含量、水温探头。用途：用于监测水域影响鱼类生长各类信息参数，立即消除不利因数。 
（2）、无线传输系统 
用途：用于远程无线传输数据采集。 
（3）、自动控制系统:水口电磁阀、增氧泵、天窗自动开启和关闭。 
（4）、软件平台：远程数据实时查看功效；自动化控制功效；各类预警功效； 

五、鱼类养殖水质监测管理系统关键功效
鱼类养殖水质监测管理系统现在已完成和实现
（2）关键功效包含作为下位机分析仪、现场控制器和作为上位机终端电脑应用程序一部分，能监测多个水质参数：水温、水深、酸度、盐度、含氧量等。
使用分析仪来实现数据采集，分析仪传感器测得原始数据，经过信号分析取得测量参数值。车间里每个养殖池可放置一个或多个分析仪传感器，各分析仪之间利用485网络连接，从而可将车间里各养殖池中水环境多项参数连续不停采集起来。
终端电脑和下位机通讯采取是"主－从"式通讯方法，上位机经过rs232接口主动发出命令或数据，下位机被动响应。
系统对养殖池分类，分别设定不一样标准参数，在采集到鱼池5参数超出标按时可进行报警，从而实现水质实时监控。
终端电脑上软件对连接养殖池水质可进行自动监测和手动监测。自动监测是对一组分析仪（也就是多个养殖池）依据设定时间间隔，按次序逐一进行数据采集，存入数据库，同时和标准值进行比较，进行监测；手动监测是依据设定时间间隔对一个指定分析仪进行数据采集，进行监测。
在鱼类养殖水质监测管理系统中还可对各个分析仪进行参数校正，以确保采集数据正确有效；可修改分析仪id号，位置信息等，方便分析仪和数据信息管理和使用。

六、信息化水产养殖系统优点
智能化多参数养殖水质监测系统成功研发是电子信息技术和水产养殖技术完美结合。该系统推广应用将成为利用现代电子手段改造传统行业又一成功案例。 在水产养殖发展中，伴随大家消费水平和环境保护意识提升，绿色水产越来越受到消费者青睐，传统养殖模式存在种种弊端，已经难以满足市场要求。所以发展智能化水产养殖，才能真正从根本上处理现在所面临问题。

七、水产养殖智能检测系统：
采取含有自识别功效检测传感器，对水质、水环境信息（温度、光照、深度、PH值、溶解氧、浊度、盐度、氨氮含量等）进行实时采集。
基于现代物联网信息技术水产养殖整体处理方案，关键包含三个部分：信息采集、自动控制和信息公布和智能决议。
1、 鱼类养殖水质监测管理系统：
依据水产品在各养殖阶段长度和重量关系，养殖环境原因和饵料养分吸收能力、摄取量关系建立数据库，进行实施采集。
2、 水产养殖视频监控系统：
采取视频监控技术，能直观把养殖基地现场情况展现到我们眼前，为远程管理提供了直观信息。
在水产养殖区域内设置可移动监控设备，可实现：
（1）、现场环境实时查看；
（2）、远程实时监控；
（3）、视频资料可查看、传输和存放，积累养殖经验。
3、 智能化控制系统：
可实现换水、增氧、增温、喂料等功效。由采集器依据目标参数及和实际参数偏差和室内环境改变进行计算，控制增氧泵、灯光、水泵等设备，能够实现加氧、补光和换水。
（1）、增氧、投饲无线远程控制
采取集散式控制模式，中央控制室和室外分布式网络节点之间实现无线数据传输，可设定或采取教授软件灵活设定溶氧范围，实现自动控制增氧；经过控制自动投饲机和增氧机开启次数、开启时间、运行时间长短控制投饲量和增氧量，同时含有远程控制，数据统计等功效。

控制方法灵活； 能够采取软件在电脑或控制柜上直接控制增氧机和投饵机，也能够设定好自动投饲机和增氧机开启次数、开启时间、运行时间长短控制投饲量和增氧量，自动化程度高；数据无线传输：可进行远程无线控制。
（2）、智能增氧控制
增氧在线控制：利用水质在线监测系统对溶氧进行监测，依据养殖水体中溶解氧实际情况，由中央控制室发出无线控制信号，控制增氧机开关。经过控制软件，可设定增氧机开关上下阈值。

4、环境采集
经过采集器和环境气象站能够把水产养殖基地水质含氧量、温度、光照等参数和现场气象参数传输到互联网平台，经过数据报表、改变曲线和实时图像方法显示。用户登录环境监测管理平台就能够查看基地任何时间段内环境参数，经过对数据图表分析能够提供生产管理提议。
5、信息管理平台：
各省、市相关单位（水产局、畜牧水产局、水产技术服务推广中心）经过该信息管理平台可科学化、全方位进行智能布署，有效减轻管理人职员作量，提升监管工作立即性、正确性和有效性。
6、、信息公布
信息公布系统分为LED显示器和大屏幕显示电视墙终端。LED显示器用于实时显示养殖基地环境测量值。监控中心或调度室关键应用大屏幕显示电视终端。
7、智能决议
依据采集到环境参数经过智能决议管理系统，能够设置报警限值，从而实现短信报警、邮件报警和远程控制。
8、 短信报警（可选配置）
当养殖水体中溶解氧达成临界值时，报警（触控键入设定每个测量单元最低和最高溶氧值范围。低于最低值或高于最高值，系统将自动报警）。报警信息以短信形式发送到用户手机。短信报警功效含有价格低，实用方便，管理平台统一、成熟等优点，让用户实现养殖设备远程管理，使整个自动控制系统愈加完善。

八、鱼类养殖中需要监测多个方面  
1、养殖水域环境监测 
（1）温度监测 
   温度是影响水产养殖关键环境原因之一，这其中包含进水口温度，池内温度，养殖场空气温度等。依据经验总结，在适合水温范围内：1）水温越高，鱼类摄食量越大，愈加快生长； 2）水温越高，孵化时间越短。计算好适宜水温，对鱼生长起到关键作用。物联网监测系统可二十四小时全天候监测养殖水域水体温度，当温度高于或低于设定范围时，系统自动报警，并将现场情况经过短信发到用户手机上，监控界面弹出报警信息。用户可经过重新设置，自动打开水温控制设备，当水温恢复正常值时，系统又会自动关闭。 
（2）光照检测 
光照时间长短、强弱决定着鱼类生长繁殖周期和生产品质，光照系统会自动计算水域养殖时鱼类需要光照时间长短，是否需要开关天窗。 
2、养殖水域水质监测 
（1）PH值监测 
PH值过低，水体呈酸性，会引发鱼类鱼鳃病变，氧利用率降低，照成鱼类生病或水中细菌大量繁殖。系统安装PH值测试探头，当水体PH值超出正常范围时，水口阀门自动开启，进行换水。 
（2）溶解氧监测 
溶解氧含量关系着鱼类食欲、饲料利用率、鱼类生长发育速度等，当水体溶解氧含量降低时，系统会自动打开增氧泵增氧。 
（3）氨氮含量监测 
鱼池塘中氨氮起源于饵料、水生动物排泄物、肥料及动物尸体分解等，氨氮含量超高，会影响鱼类生长，过高则会造成鱼类中毒死亡，给生产带来重大损失。系统监测氨氮含量，超出正常值范围时，就要对养殖区进行清洁或换水。 

九、传统水产养殖和现代化水产养殖区分传统水产养殖大量使用人工，浪费人力，增加成本。或因为信息采集不立即和残缺，造成能源使用浪费。而物联网智能系统能愈加好规避这些问题： 
1、依据水质，自动开启、关闭水口电磁阀进行换水； 
2、自动检测养殖区含氧量无需二十四小时增氧，当氧量不足时，系统会自动打开增氧泵； 
3、养殖区温度过高时，天窗自动开启散热。
九、鱼类养殖需要环境
渔业养殖水域是水产养殖动物生活环境，每一个水产养殖动物全部需要有适合其生存水质环境。水质环境若能满足要求，水产养殖动物就能生长和繁殖，假如水质环境中水受到某种污染，一些水质指标超出水产养殖动物适应和忍耐范围，轻者水产养殖动物不能正常生长，重者可能造成水产养殖动物大批死亡。
溶解氧是指溶解于水中分子态氧，是水中生物和植物生存不可缺乏条件。中国养殖多个关键鱼类，在成鱼阶段可许可溶氧量为3mg／L以上。当溶氧降低到2mg／L以下时，就会发生轻度浮头；降到0．8—0．6mg／L时，出现严重浮头(鱼类发生一次严重浮头就像生一场大病一样)；降到0．5—0．3mg／L时，鱼就会窒息而死[2]。为此能有效地监测和控制水中溶氧量成为水产养殖急需处理问题。鱼池水质管理，直接影响养鱼效益。衡量鱼池水质好坏指标关键有：池水温度、酸碱度(PH值)、溶氧值和透明度。现将其测试技术介绍以下：
1.温度测试
不一样鱼类对水温要求不一样。鲢、鳙、草、鲤、团头鲂等属温水鱼类，适宜生活水温为20℃～30℃。罗非鱼属热带鱼类，适宜水温为25℃～34℃。为了给鱼发明最适宜温度环境，就要随时掌握池水温度改变。监测水温最常见是水银温度计，但只能测得表层水温。水质分析仪和溶氧测定仪，全部有水温测试功效，且可测定不一样水层水温。
2.酸碱度测试
池水酸碱度(PH值)既影响鱼类生长生活，又影响到池水中营养素，所以大家常见石灰来调整鱼池水酸碱度。对于鲢、鳙、草、鲤、团头鲂等温水鱼类，喜偏碱性水，其适宜PH值为7.5～8.5。
测定池水酸碱度最简单可靠方法，是使用石蕊试纸。测定时，将一张试纸浸入水中2～3分钟后取出，再和酸碱度色谱对照，找到其中和试纸颜色相同一段，就能知道池水酸碱度了。
3.溶氧值测试
通常鱼类适宜溶氧值为3毫克/升以上，当水中溶氧值小于3毫克/升时，鱼停止摄食和生长；溶氧值小于2毫克/升时，鱼就会浮头；在0.6～0.8毫克/升时开始死亡。过去测试溶氧值大多采取化学方法，即磺量法，这种方法即使正确性较高，但既麻烦难度又大，通常养鱼户难以掌握。多年来已经有不少测量溶氧值电子仪器投放市场，如水质分析仪、溶氧测定仪等。这些仪器全部有一个专用探头，只要把探头放到水中，将转换开关拨到测氧档，经过大约1～2分钟，仪表头上指针就会指出水中溶氧值。
4.透明度测试
所谓透明度，就是阳光透入水中程度。透明度和水色直接相关，而水色又标志着水肥瘦程度和水中浮游生物多少。测定透明度能够自己制作一只黑白盘：用薄铁皮剪成直径为20厘米圆盘，用铁钉在圆盘中心打一个小孔，再用黑色和白色油漆把圆盘漆成黑白相间颜色，在圆盘中心穿一根细绳，并在绳上划上升度记号。将黑白盘浸入鱼池水中，至刚好看不见圆盘平面时为止，这时绳子在水面处长度标识值就是池水透明度。假如透明度大于35厘米，说明池水太瘦了，要追肥，可多投饲料；假如透明度小于25厘米，说明池水太肥，要少投饲料，并加注新水。

设计单位：广州莱安智能化系统开发

地址：广州市天河区中山大道建中路11号103

欢迎来电索取具体方案或来电洽谈机房、机房监控、机房建设、楼宇智能化等各类机房设备业务，无偿提供设计方案，价格实惠