1、概述

　　1.1背景概述

　　漁(yu)業(ye)作為(wei)一種傳(chuan)統(tong)產(chan)(chan)(chan)業(ye)，在近代得(de)到了(le)(le)快(kuai)速的(de)發展(zhan)，并在社會、經濟和(he)人們生活中顯現出其重要的(de)地位。特(te)別是水產(chan)(chan)(chan)養(yang)殖業(ye)，最近30年里，在全球動(dong)物性食(shi)品(pin)(pin)生產(chan)(chan)(chan)中增(zeng)長最快(kuai)，而中國對(dui)水產(chan)(chan)(chan)養(yang)殖產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)的(de)生產(chan)(chan)(chan)貢獻率最大(da)，中國水產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)養(yang)殖產(chan)(chan)(chan)量約占世界水產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)養(yang)殖產(chan)(chan)(chan)量的(de)2/3，養(yang)殖產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)的(de)質(zhi)量和(he)安全衛生水平有了(le)(le)較大(da)的(de)提高，但和(he)先進國家相(xiang)比還有很大(da)差距。

　　水(shui)(shui)(shui)產養殖(zhi)(zhi)業(ye)尤其是(shi)工廠化養殖(zhi)(zhi)過(guo)程所用(yong)的(de)設施(shi)條件還不(bu)夠完善，機械化、自(zi)動化程度不(bu)夠高(gao)，水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)設備(bei)落后，基本為流水(shui)(shui)(shui)式開放系統(tong)。近(jin)年(nian)來(lai)，魚類賴(lai)以生(sheng)存的(de)江河湖泊和淺海等水(shui)(shui)(shui)體環境(jing)受(shou)到(dao)越來(lai)越嚴重的(de)污染(ran)，致使漁業(ye)資源日趨(qu)衰(shuai)退，從(cong)自(zi)然(ran)界(jie)中捕獲到(dao)的(de)名、特、優水(shui)(shui)(shui)產品(pin)的(de)數量(liang)日益減少，另一(yi)方面，水(shui)(shui)(shui)產養殖(zhi)(zhi)生(sheng)產經營(ying)者(zhe)多以追求產量(liang)和近(jin)期經濟效益為目(mu)標，養殖(zhi)(zhi)密度過(guo)高(gao)，加(jia)上(shang)保(bao)護養殖(zhi)(zhi)環境(jing)意識淡薄，養殖(zhi)(zhi)病(bing)害呈逐(zhu)年(nian)加(jia)重之勢，隨之而來(lai)的(de)是(shi)藥物濫用(yong)現象較(jiao)為普遍，以至于水(shui)(shui)(shui)域環境(jing)遭到(dao)不(bu)同程度的(de)破(po)壞，水(shui)(shui)(shui)產品(pin)質量(liang)安全(quan)得不(bu)到(dao)有(you)效保(bao)障，同時傳(chuan)統(tong)養殖(zhi)(zhi)業(ye)中大(da)量(liang)養殖(zhi)(zhi)污水(shui)(shui)(shui)的(de)排放，又加(jia)劇了環境(jing)污染(ran)，使得發展傳(chuan)統(tong)養殖(zhi)(zhi)業(ye)與保(bao)護環境(jing)的(de)矛盾日益突出。

　　因此，用具有占地面積小、用水量少、無(wu)污染、不收地域、環(huan)境(jing)、氣候等影響的密集化工廠(chang)化集約模(mo)式代替傳統的粗放(fang)型模(mo)式勢在(zai)必行，實現(xian)工廠(chang)化水產養殖的關鍵是(shi)水產養殖遠程監(jian)控。

　　我(wo)公司自主研發的(de)水產(chan)養殖環境遠(yuan)程監控系統操作簡(jian)單、數(shu)值輸出快(kuai)而精確，并且可以實現(xian)水產(chan)養殖全過程的(de)連(lian)續或適(shi)時監測(ce)，對于預防極端氣(qi)候造(zao)成(cheng)極端水質物理指標及(ji)各水環境因(yin)子綜合的(de)病害機理具有(you)重要意(yi)義，可以指導我(wo)們(men)的(de)水產(chan)養殖業規避風險，帶(dai)來利潤(run)。

　　1.2需求分析

　　以(yi)前(qian)的魚(yu)(yu)塘養殖戶們每天都要(yao)24小時看(kan)管魚(yu)(yu)塘，不(bu)僅要(yao)實(shi)(shi)時注意魚(yu)(yu)塘的水溫、光照、濕度等問題，更重要(yao)的是(shi)(shi)，要(yao)實(shi)(shi)刻(ke)掌握好魚(yu)(yu)塘水的融氧(yang)值。現(xian)(xian)在，有了物聯網技術(shu)的幫助，養殖戶們在家中(zhong)可(ke)通過電腦了解魚(yu)(yu)塘的情況(kuang)，不(bu)僅能(neng)測得具體數值，還能(neng)看(kan)到實(shi)(shi)時視頻，更重要(yao)的是(shi)(shi)，可(ke)以(yi)對在魚(yu)(yu)塘中(zhong)的增氧(yang)設(she)備(bei)(bei)實(shi)(shi)現(xian)(xian)遠程操作，而(er)不(bu)需(xu)要(yao)劃船到水中(zhong)央去開關增氧(yang)設(she)備(bei)(bei)。

　　目(mu)前，該系統可(ke)以通過各類傳(chuan)感技(ji)(ji)術(shu)對魚塘(tang)(tang)水體溫度、PH值(zhi)和(he)融氧值(zhi)等參數進行采集(ji)，通過無線傳(chuan)輸(shu)技(ji)(ji)術(shu)將數據(ju)傳(chuan)至中心平臺進行分析，從(cong)而控制魚塘(tang)(tang)的增氧泵增氧，并通知(zhi)管理人員進行科(ke)學管理。管理人員還可(ke)隨時(shi)隨地通過互(hu)聯(lian)網對監視(shi)地進行視(shi)頻監控，可(ke)抓拍照(zhao)片或錄像，也可(ke)在本(ben)地或互(hu)聯(lian)網上調用任何一路的視(shi)頻監控進行回放查看(kan)，通過遠程操(cao)作(zuo)對魚塘(tang)(tang)進行科(ke)學管理。 

　　1.3物聯網在水產養殖管理系統的應用

　　遠盛農業物聯(lian)網集成智能水質傳感(gan)器、無線傳感(gan)網、無線通信(xin)、智能管理系(xi)統和視頻監(jian)控系(xi)統等專業技(ji)術，對養殖環境(jing)、水質、魚類生長狀況等進行(xing)全方位監(jian)測管理，達(da)到省電、增產增收的目標(biao)。

2、系統組成

　　水產養殖(zhi)自動(dong)化控制系(xi)統(tong)(tong)由養殖(zhi)水質監(jian)測(ce)站、通訊(xun)系(xi)統(tong)(tong)平臺及遠程監(jian)控中(zhong)心等(deng)子系(xi)統(tong)(tong)組成系(xi)統(tong)(tong)組成。

　　2.1水產養殖智能監測系統

　　采用具有自識(shi)別功能的監測(ce)傳感器，對(dui)水質、水環(huan)境(jing)(jing)信息(xi)（溫度、光照、余氯、PH值(zhi)、溶解氧、濁度、鹽度、氨氮含(han)量等）進行實(shi)(shi)時采集，實(shi)(shi)時監測(ce)養(yang)殖環(huan)境(jing)(jing)信息(xi)，預警異常情況，及時采取措施，降低損失。

　　數據采集設備主要(yao)監測：水(shui)(shui)(shui)溫、水(shui)(shui)(shui)質PH、水(shui)(shui)(shui)濁度、溶解氧等核心參數。

　　同(tong)時(shi)可檢測氣象(xiang)參數(shu)：風(feng)速、風(feng)向、溫度、濕度、大(da)氣壓、降雨量。

　　2.2水產養殖視頻監控系統

　　在養殖區域內設(she)置可移動監控(kong)設(she)備，可實現(xian)：

　　現場環(huan)境實時查看；

　　遠程實時監控；

　　視頻(pin)信息可回(hui)看、傳輸和存儲，及時(shi)發(fa)現(xian)養殖過程(cheng)碰到的問題，查找分析原因，確保(bao)安全生產。

　　2.3遠程監控中心

　　GPRS遠(yuan)程接(jie)入點接(jie)收環境測控(kong)(kong)終端機匯聚的數(shu)據(ju)信(xin)息(xi)，用戶(hu)可以(yi)通過手機、計算機等信(xin)息(xi)終端遠(yuan)程查(cha)詢(xun)水質(zhi)信(xin)息(xi)，同時也(ye)可通過對數(shu)據(ju)進(jin)行分析處理，做出(chu)控(kong)(kong)制(zhi)決(jue)策(ce)，遠(yuan)程控(kong)(kong)制(zhi)增氧設備。系統可以(yi)讓(rang)相關領(ling)域(yu)管理人員在線(xian)查(cha)看各個監(jian)測站(zhan)點的探頭的采(cai)樣(yang)數(shu)據(ju)，方便(bian)管理者及時了解水質(zhi)的各參(can)數(shu)值，讓(rang)管理者能(neng)第一(yi)時間獲得(de)水質(zhi)問題警報(bao)的消息(xi)。

　　2.4手機遠程管理系統

　　手(shou)機(ji)控制(zhi)(zhi)是(shi)農(nong)業物(wu)聯網控制(zhi)(zhi)系(xi)統的另一(yi)種便捷控制(zhi)(zhi)方(fang)式，用(yong)戶(hu)預先在智(zhi)能手(shou)機(ji)上下(xia)載手(shou)機(ji)APP，通(tong)過手(shou)機(ji)上的客戶(hu)端，用(yong)戶(hu)可以遠程查看設施環境(jing)數(shu)據和設備運行情況，還可以分析數(shu)據，方(fang)便靈活(huo)管理。

　　2.5智能化控制系統

　　可實現根據(ju)養殖預設條件(jian)，自動控制換水、增氧、增溫、喂料等(deng)設備的運行(xing)，滿足嚴苛(ke)的水產(chan)養殖環境條件(jian)要求，減少不必要的損失，同時可以節(jie)省用電(dian)，降低生產(chan)成本。

　　2.6信息管理平臺

利用信息管理平(ping)臺可科學化、全方位(wei)的進(jin)行職能部署，有(you)效減(jian)輕管理人員(yuan)工作(zuo)量(liang)，提升監管工作(zuo)的及時性、準確性和有(you)效性。

3、系統功能(neng)

　　3.1實時監測

　　溫度：水(shui)產養殖廠(chang)可以(yi)根據(ju)所養殖的對象所適應的溫度范圍設定控制范圍，計算機通(tong)過(guo)(guo)溫度傳感器實時(shi)將池塘內(nei)的水(shui)溫讀取到軟(ruan)件分(fen)析系(xi)統中，在超過(guo)(guo)溫度設置范圍時(shi)，通(tong)過(guo)(guo)報警系(xi)統報警。

　　溶(rong)解氧：水(shui)產養殖廠可(ke)以根據(ju)所養殖的(de)對象所適應溶(rong)解氧范圍(wei)設定溶(rong)氧的(de)控(kong)制(zhi)范圍(wei)，計算機(ji)(ji)通過溶(rong)氧傳感(gan)器采集(ji)的(de)數據(ju)，在設定溶(rong)氧的(de)控(kong)制(zhi)范圍(wei)內控(kong)制(zhi)芯片自(zi)動開啟關(guan)閉增(zeng)氧機(ji)(ji)，合(he)理使用(yong)配置增(zeng)氧機(ji)(ji)，即節約用(yong)電，減(jian)少機(ji)(ji)械磨損(sun)，又做(zuo)到以最小的(de)投入換取最大的(de)效率。

　　光(guang)照：根據光(guang)與(yu)溶氧的變化規律采(cai)取補光(guang)增加光(guang)照讓藻類植物光(guang)合作用產生更多的氧氣。

　　PH值：根據(ju)PH值的(de)變化(hua)(hua)分析(xi)水質的(de)惡化(hua)(hua)和(he)有害物(wu)質如氨氮、硫化(hua)(hua)物(wu)、亞硝酸(suan)鹽等(deng)的(de)產生以及殘留餌料(liao)等(deng)有機物(wu)腐爛氧(yang)化(hua)(hua)程(cheng)度，通過報警系統提(ti)交水質分析(xi)報告(gao)并發送警示信息。以便及時采取各項措(cuo)施(shi)。

　　鹽(yan)(yan)度：根據鹽(yan)(yan)的測試值，計算機控(kong)制(zhi)系統在(zai)鹽(yan)(yan)度設置范圍(wei)內自(zi)動控(kong)制(zhi)換水系統調節水質。

　　3.2無線遠程監測

　　工作(zuo)人員(yuan)不必親臨現場就(jiu)可以通(tong)過互(hu)聯網、手機短信(xin)等方式可對(dui)養殖(zhi)環(huan)境作(zuo)監(jian)測，比如可以根據設定的時間、條件，對(dui)連接的養殖(zhi)池水質可進行自動監(jian)測。

　　3.3自動報警

　　可(ke)通(tong)過(guo)軟件、APP等方式報警。用戶可(ke)設定某些參數指(zhi)標的上限(xian)和下限(xian)。比如(ru)水(shui)池(chi)中電(dian)導率pH值動態變化過(guo)程(cheng)的監測，將(jiang)及(ji)時反映池(chi)水(shui)污染程(cheng)度的變化，以決(jue)定池(chi)水(shui)是否更換。高于或(huo)低于這個(ge)pH值范圍(wei)都會產生報警信息，并(bing)(bing)在(zai)上位機(ji)中控平臺和現(xian)場控制節點顯示(shi)出來，并(bing)(bing)可(ke)遠程(cheng)通(tong)知管理(li)人員。

　　3.4遠程控制

　　用戶(hu)可以通過互聯網、手機APP等方式控(kong)(kong)(kong)制(zhi)終端設備(bei)，智能調控(kong)(kong)(kong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)設備(bei)類型包(bao)括：開關類設備(bei)（如(ru)日光燈、電磁閥）、點動按鈕(niu)（按鈕(niu)間接控(kong)(kong)(kong)制(zhi)類設備(bei) 如(ru)電機等）、行程類設備(bei)。

　　3.5軟件功能

　　管(guan)(guan)(guan)(guan)理軟件采用B/S架構，基(ji)于互聯網的設計將管(guan)(guan)(guan)(guan)控由(you)內部延(yan)伸到了(le)控制(zhi)中心以及世界任何角落，極(ji)大(da)的方便了(le)管(guan)(guan)(guan)(guan)理員的操(cao)控和管(guan)(guan)(guan)(guan)理，同時，增(zeng)強了(le)管(guan)(guan)(guan)(guan)理員的體驗度和方便性(xing)。

　　主要(yao)包含以下幾個功能： 

　　①環(huan)(huan)境(jing)監測：實時參數查看和環(huan)(huan)境(jing)預警。

　　②影像視頻監(jian)控：進(jin)行實時的查看和操作。 

　　③數據(ju)管理：環(huan)境歷史(shi)數據(ju)的(de)查(cha)詢、預警(jing)歷史(shi)的(de)查(cha)詢。

　　④設備管(guan)理：管(guan)理員(yuan)可對設備進行手動控制(zhi)、控制(zhi)方式(shi)選擇、控制(zhi)參(can)數設置以及超限參(can)數報警(jing)設置。

　　⑤環境數(shu)據報表：可將每段(duan)時間的環境參數(shu)數(shu)據進(jin)(jin)行統計(ji)，分析出該(gai)段(duan)時間環境參數(shu)的最大(da)值、最小值以及平(ping)均值。同時，可將數(shu)據進(jin)(jin)行導出到(dao)EXCEL表以及進(jin)(jin)行打印(yin)。 

　　⑥用戶(hu)信(xin)息管理：用戶(hu)在(zai)平臺中對自己相關信(xin)息進行修改(gai)(gai)，同(tong)時也可對用戶(hu)名(ming)以(yi)及密碼(ma)進行修改(gai)(gai)。

4、系統特點 

　　（1）監測(ce)功能強：多種水質參(can)數實(shi)時(shi)監測(ce)，比(bi)如(ru)水溶氧(yang)濃度，水溫等。

　　（2）監(jian)測效果好(hao)：相比手(shou)工(gong)監(jian)測，自(zi)動化監(jian)測更及時和準確。

　　（3）建(jian)設和營運成本低：由于采(cai)用移動(dong)/聯通提供的無線(xian)通訊網絡，只需安裝好遠程監(jian)測(ce)終(zhong)端就可以對養殖水域作24小時(shi)不間斷(duan)的自動(dong)監(jian)測(ce)；不需要布任何通訊線(xian)路。前期投(tou)資少、見效快，后期升級、維護成本低。日常費用主(zhu)要是無線(xian)通訊費用。

　　（4）使(shi)用方便：靈活的數據傳輸與報警選擇，可以(yi)傳送到監(jian)測(ce)(ce)中心或家中；監(jian)控軟件(jian)友好的用戶界面，便于長期(qi)監(jian)測(ce)(ce)數據分析與決策。

　　遠盛水(shui)產(chan)養(yang)(yang)殖自(zi)動化控制系統可充分地(di)利(li)用計算機及(ji)工業(ye)控制原理將(jiang)水(shui)產(chan)養(yang)(yang)殖業(ye)納入系統的(de)科學的(de)管理之中，及(ji)時地(di)監控、調節水(shui)產(chan)養(yang)(yang)殖的(de)各種環境參數，極大地(di)減少(shao)養(yang)(yang)殖人員(yuan)精(jing)力的(de)投入，實(shi)現以較少(shao)的(de)投入，獲得較大的(de)效益(yi)。