在渔业发展中,传统的养殖模式曾对我国水产品产量的快速增长起了重大作用。但随着人们消费水平和环保意识的增强,群众的饮食习惯和结构已发生了很大变化,绿色水产品越来越受到消费者的青睐。传统的养殖模式在生产实践中却存在种种弊端,如:基础设施简陋、陈旧、经济基础脆弱、养殖品种单一化、常规化、养殖水域环境条件不断恶化、养殖水域的二次污染十分严重、水产资源遭到严重的破坏,不少水域生态失衡等。随着物联网的应用在各个领域的兴起,智能化水产养殖越来越受到广大用户的青睐。
基于物联网的智能化水产养殖,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,对养殖环境、水质、水产物的生长状况、药物使用、废水处理等进行全方位管理、监测,具有数据实时采集及分析、生产基地远程监控等功能。实现高密度、高产值、高效益的标准化养殖模式。与传统粗放型养殖模式相比,智能化水产养殖具有明显的优势。一是机械化、自动化程度较高,能迅速运用先进的养殖技术;二是通过循环用水和污水处理,实现高密度养殖和节约水资源,是一种环保型、节水型、高产值的养殖模式;三是由于从事智能化渔业的人员大多具有较高的科技、文化素质,因此智能化渔业的生产效率高,企业的经营管理水平也较高,对促进我国渔业产业结构调整和技术进步发挥更大的作用。
系统架构图
智能化水产养殖主要由养殖场环境监测系统、养殖场水质监测系统、无线传感网、智能化远程控制系统及远程监控中心统组成。
一、养殖场环境监测系统
本系统主要是对养殖场的水温、光照度进行监测。对水温的监测,本系统采用工业级在线温度传感器,24小时全天候监测养殖水体温度。采集温度包括进水口温度,池内温度,养殖场空气温度。系统可根据不同季节、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;通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),温度参数持续超标,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。对光照度的监测,则采用室内型光照度传感器,系统可根据不同季节、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、光照时间从而判断天窗开启时间、是否需要人工关照等。
二、养殖场水质监测系统
本系统主要针对水产养殖对水质的要求,可同时监测温度、溶解氧、pH、电导率和浊度五个参数,可靠性高、易于维护,适合水产养殖领域推广应用,主要实现对养殖场水质环境参数的在线采集。
三、无线传感网络
通过无线网络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,是整个项目数据的传输通道。
无线传感网络组网示意图
当监测的水质参数超过或者低于某一阀值的时候,系统将启用短信报警,让养殖户随时实时的了解水体状况。
四、智能化远程控制系统
本系统主要包括:给排水控制、增氧泵控制、温度控制。
五、远程监控中心
远程监控中心通过互联网,用户可以使用电脑、手机、PDA等信息终端远程查询水质信息,同时也可通过对数据进行分析处理,做出相应控制决策。