1、概述

　　1.1背景概述

　　漁業(yè)作為一種傳統(tǒng)產業(yè)，在近代得到了快速的發(fā)展，并在社會、經濟和人們生活中顯現出其重要的地位。特別是水產養(yǎng)殖業(yè)，最近30年里，在全球動物性食品生產中增長最快，而中國對水產養(yǎng)殖產品的生產貢獻率最大，中國水產品養(yǎng)殖產量約占世界水產品養(yǎng)殖產量的2/3，養(yǎng)殖產品的質量和安全衛(wèi)生水平有了較大的提高，但和先進國家相比還有很大差距。

　　水產養(yǎng)殖業(yè)尤其是工廠化養(yǎng)殖過程所用的設施條件還不夠完善，機械化、自動化程度不夠高，水處理設備落后，基本為流水式開放系統(tǒng)。近年來，魚類賴以生存的江河湖泊和淺海等水體環(huán)境受到越來越嚴重的污染，致使?jié)O業(yè)資源日趨衰退，從自然界中捕獲到的名、特、優(yōu)水產品的數量日益減少，另一方面，水產養(yǎng)殖生產經營者多以追求產量和近期經濟效益為目標，養(yǎng)殖密度過高，加上保護養(yǎng)殖環(huán)境意識淡薄，養(yǎng)殖病害呈逐年加重之勢，隨之而來的是藥物濫用現象較為普遍，以至于水域環(huán)境遭到不同程度的破壞，水產品質量安全得不到有效保障，同時傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)中大量養(yǎng)殖污水的排放，又加劇了環(huán)境污染，使得發(fā)展傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)與保護環(huán)境的矛盾日益突出。

　　因此，用具有占地面積小、用水量少、無污染、不收地域、環(huán)境、氣候等影響的密集化工廠化集約模式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的粗放型模式勢在必行，實現工廠化水產養(yǎng)殖的關鍵是水產養(yǎng)殖遠程監(jiān)控。

　　我公司自主研發(fā)的水產養(yǎng)殖環(huán)境遠程監(jiān)控系統(tǒng)操作簡單、數值輸出快而精確，并且可以實現水產養(yǎng)殖全過程的連續(xù)或適時監(jiān)測，對于預防極端氣候造成極端水質物理指標及各水環(huán)境因子綜合的病害機理具有重要意義，可以指導我們的水產養(yǎng)殖業(yè)規(guī)避風險，帶來利潤。

　　1.2需求分析

　　以前的魚塘養(yǎng)殖戶們每天都要24小時看管魚塘，不僅要實時注意魚塘的水溫、光照、濕度等問題，更重要的是，要實刻掌握好魚塘水的融氧值?，F在，有了物聯(lián)網技術的幫助，養(yǎng)殖戶們在家中可通過電腦了解魚塘的情況，不僅能測得具體數值，還能看到實時視頻，更重要的是，可以對在魚塘中的增氧設備實現遠程操作，而不需要劃船到水中央去開關增氧設備。

　　目前，該系統(tǒng)可以通過各類傳感技術對魚塘水體溫度、PH值和融氧值等參數進行采集，通過無線傳輸技術將數據傳至中心平臺進行分析，從而控制魚塘的增氧泵增氧，并通知管理人員進行科學管理。管理人員還可隨時隨地通過互聯(lián)網對監(jiān)視地進行視頻監(jiān)控，可抓拍照片或錄像，也可在本地或互聯(lián)網上調用任何一路的視頻監(jiān)控進行回放查看，通過遠程操作對魚塘進行科學管理。 

　　1.3物聯(lián)網在水產養(yǎng)殖管理系統(tǒng)的應用

　　遠盛農業(yè)物聯(lián)網集成智能水質傳感器、無線傳感網、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，對養(yǎng)殖環(huán)境、水質、魚類生長狀況等進行全方位監(jiān)測管理，達到省電、增產增收的目標。

2、系統(tǒng)組成

　　水產養(yǎng)殖自動化控制系統(tǒng)由養(yǎng)殖水質監(jiān)測站、通訊系統(tǒng)平臺及遠程監(jiān)控中心等子系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成。

　　2.1水產養(yǎng)殖智能監(jiān)測系統(tǒng)

　　采用具有自識別功能的監(jiān)測傳感器，對水質、水環(huán)境信息（溫度、光照、余氯、PH值、溶解氧、濁度、鹽度、氨氮含量等）進行實時采集，實時監(jiān)測養(yǎng)殖環(huán)境信息，預警異常情況，及時采取措施，降低損失。

　　數據采集設備主要監(jiān)測：水溫、水質PH、水濁度、溶解氧等核心參數。

　　同時可檢測氣象參數：風速、風向、溫度、濕度、大氣壓、降雨量。

　　2.2水產養(yǎng)殖視頻監(jiān)控系統(tǒng)

　　在養(yǎng)殖區(qū)域內設置可移動監(jiān)控設備，可實現：

　　現場環(huán)境實時查看；

　　遠程實時監(jiān)控；

　　視頻信息可回看、傳輸和存儲，及時發(fā)現養(yǎng)殖過程碰到的問題，查找分析原因，確保安全生產。

　　2.3遠程監(jiān)控中心

　　GPRS遠程接入點接收環(huán)境測控終端機匯聚的數據信息，用戶可以通過手機、計算機等信息終端遠程查詢水質信息，同時也可通過對數據進行分析處理，做出控制決策，遠程控制增氧設備。系統(tǒng)可以讓相關領域管理人員在線查看各個監(jiān)測站點的探頭的采樣數據，方便管理者及時了解水質的各參數值，讓管理者能第一時間獲得水質問題警報的消息。

　　2.4手機遠程管理系統(tǒng)

　　手機控制是農業(yè)物聯(lián)網控制系統(tǒng)的另一種便捷控制方式，用戶預先在智能手機上下載手機APP，通過手機上的客戶端，用戶可以遠程查看設施環(huán)境數據和設備運行情況，還可以分析數據，方便靈活管理。

　　2.5智能化控制系統(tǒng)

　　可實現根據養(yǎng)殖預設條件，自動控制換水、增氧、增溫、喂料等設備的運行，滿足嚴苛的水產養(yǎng)殖環(huán)境條件要求，減少不必要的損失，同時可以節(jié)省用電，降低生產成本。

　　2.6信息管理平臺

利用信息管理平臺可科學化、全方位的進行職能部署，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。

3、系統(tǒng)功能

　　3.1實時監(jiān)測

　　溫度：水產養(yǎng)殖廠可以根據所養(yǎng)殖的對象所適應的溫度范圍設定控制范圍，計算機通過溫度傳感器實時將池塘內的水溫讀取到軟件分析系統(tǒng)中，在超過溫度設置范圍時，通過報警系統(tǒng)報警。

　　溶解氧：水產養(yǎng)殖廠可以根據所養(yǎng)殖的對象所適應溶解氧范圍設定溶氧的控制范圍，計算機通過溶氧傳感器采集的數據，在設定溶氧的控制范圍內控制芯片自動開啟關閉增氧機，合理使用配置增氧機，即節(jié)約用電，減少機械磨損，又做到以最小的投入換取最大的效率。

　　光照：根據光與溶氧的變化規(guī)律采取補光增加光照讓藻類植物光合作用產生更多的氧氣。

　　PH值：根據PH值的變化分析水質的惡化和有害物質如氨氮、硫化物、亞硝酸鹽等的產生以及殘留餌料等有機物腐爛氧化程度，通過報警系統(tǒng)提交水質分析報告并發(fā)送警示信息。以便及時采取各項措施。

　　鹽度：根據鹽的測試值，計算機控制系統(tǒng)在鹽度設置范圍內自動控制換水系統(tǒng)調節(jié)水質。

　　3.2無線遠程監(jiān)測

　　工作人員不必親臨現場就可以通過互聯(lián)網、手機短信等方式可對養(yǎng)殖環(huán)境作監(jiān)測，比如可以根據設定的時間、條件，對連接的養(yǎng)殖池水質可進行自動監(jiān)測。

　　3.3自動報警

　　可通過軟件、APP等方式報警。用戶可設定某些參數指標的上限和下限。比如水池中電導率pH值動態(tài)變化過程的監(jiān)測，將及時反映池水污染程度的變化，以決定池水是否更換。高于或低于這個pH值范圍都會產生報警信息，并在上位機中控平臺和現場控制節(jié)點顯示出來，并可遠程通知管理人員。

　　3.4遠程控制

　　用戶可以通過互聯(lián)網、手機APP等方式控制終端設備，智能調控控制設備類型包括：開關類設備（如日光燈、電磁閥）、點動按鈕（按鈕間接控制類設備 如電機等）、行程類設備。

　　3.5軟件功能

　　管理軟件采用B/S架構，基于互聯(lián)網的設計將管控由內部延伸到了控制中心以及世界任何角落，極大的方便了管理員的操控和管理，同時，增強了管理員的體驗度和方便性。

　　主要包含以下幾個功能： 

　　①環(huán)境監(jiān)測：實時參數查看和環(huán)境預警。

　　②影像視頻監(jiān)控：進行實時的查看和操作。 

　?、蹟祿芾恚涵h(huán)境歷史數據的查詢、預警歷史的查詢。

　?、茉O備管理：管理員可對設備進行手動控制、控制方式選擇、控制參數設置以及超限參數報警設置。

　?、莪h(huán)境數據報表：可將每段時間的環(huán)境參數數據進行統(tǒng)計，分析出該段時間環(huán)境參數的最大值、最小值以及平均值。同時，可將數據進行導出到EXCEL表以及進行打印。 

　　⑥用戶信息管理：用戶在平臺中對自己相關信息進行修改，同時也可對用戶名以及密碼進行修改。

4、系統(tǒng)特點 

　　（1）監(jiān)測功能強：多種水質參數實時監(jiān)測，比如水溶氧濃度，水溫等。

　?。?）監(jiān)測效果好：相比手工監(jiān)測，自動化監(jiān)測更及時和準確。

　　（3）建設和營運成本低：由于采用移動/聯(lián)通提供的無線通訊網絡，只需安裝好遠程監(jiān)測終端就可以對養(yǎng)殖水域作24小時不間斷的自動監(jiān)測；不需要布任何通訊線路。前期投資少、見效快，后期升級、維護成本低。日常費用主要是無線通訊費用。

　　（4）使用方便：靈活的數據傳輸與報警選擇，可以傳送到監(jiān)測中心或家中；監(jiān)控軟件友好的用戶界面，便于長期監(jiān)測數據分析與決策。

　　遠盛水產養(yǎng)殖自動化控制系統(tǒng)可充分地利用計算機及工業(yè)控制原理將水產養(yǎng)殖業(yè)納入系統(tǒng)的科學的管理之中，及時地監(jiān)控、調節(jié)水產養(yǎng)殖的各種環(huán)境參數，極大地減少養(yǎng)殖人員精力的投入，實現以較少的投入，獲得較大的效益。