1、概述

　　1.1背景概述

　　漁業(yè)作為一種傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，在近代得到了快速的發(fā)展，并在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和人們生活中顯現(xiàn)出其重要的地位。特別是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，最近30年里，在全球動(dòng)物性食品生產(chǎn)中增長(zhǎng)最快，而中國(guó)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品的生產(chǎn)貢獻(xiàn)率最大，中國(guó)水產(chǎn)品養(yǎng)殖產(chǎn)量約占世界水產(chǎn)品養(yǎng)殖產(chǎn)量的2/3，養(yǎng)殖產(chǎn)品的質(zhì)量和安全衛(wèi)生水平有了較大的提高，但和先進(jìn)國(guó)家相比還有很大差距。

　　水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)尤其是工廠化養(yǎng)殖過程所用的設(shè)施條件還不夠完善，機(jī)械化、自動(dòng)化程度不夠高，水處理設(shè)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(yán)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(chǎn)品的數(shù)量日益減少，另一方面，水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者多以追求產(chǎn)量和近期經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，養(yǎng)殖密度過高，加上保護(hù)養(yǎng)殖環(huán)境意識(shí)淡薄，養(yǎng)殖病害呈逐年加重之勢(shì)，隨之而來的是藥物濫用現(xiàn)象較為普遍，以至于水域環(huán)境遭到不同程度的破壞，水產(chǎn)品質(zhì)量安全得不到有效保障，同時(shí)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(hù)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(shì)在必行，實(shí)現(xiàn)工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖的關(guān)鍵是水產(chǎn)養(yǎng)殖遠(yuǎn)程監(jiān)控。

　　我公司自主研發(fā)的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、數(shù)值輸出快而精確，并且可以實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖全過程的連續(xù)或適時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)于預(yù)防極端氣候造成極端水質(zhì)物理指標(biāo)及各水環(huán)境因子綜合的病害機(jī)理具有重要意義，可以指導(dǎo)我們的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，帶來利潤(rùn)。

　　1.2需求分析

　　以前的魚塘養(yǎng)殖戶們每天都要24小時(shí)看管魚塘，不僅要實(shí)時(shí)注意魚塘的水溫、光照、濕度等問題，更重要的是，要實(shí)刻掌握好魚塘水的融氧值?，F(xiàn)在，有了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的幫助，養(yǎng)殖戶們?cè)诩抑锌赏ㄟ^電腦了解魚塘的情況，不僅能測(cè)得具體數(shù)值，還能看到實(shí)時(shí)視頻，更重要的是，可以對(duì)在魚塘中的增氧設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，而不需要?jiǎng)澊剿醒肴ラ_關(guān)增氧設(shè)備。

　　目前，該系統(tǒng)可以通過各類傳感技術(shù)對(duì)魚塘水體溫度、PH值和融氧值等參數(shù)進(jìn)行采集，通過無線傳輸技術(shù)將數(shù)據(jù)傳至中心平臺(tái)進(jìn)行分析，從而控制魚塘的增氧泵增氧，并通知管理人員進(jìn)行科學(xué)管理。管理人員還可隨時(shí)隨地通過互聯(lián)網(wǎng)對(duì)監(jiān)視地進(jìn)行視頻監(jiān)控，可抓拍照片或錄像，也可在本地或互聯(lián)網(wǎng)上調(diào)用任何一路的視頻監(jiān)控進(jìn)行回放查看，通過遠(yuǎn)程操作對(duì)魚塘進(jìn)行科學(xué)管理。 

　　1.3物聯(lián)網(wǎng)在水產(chǎn)養(yǎng)殖管理系統(tǒng)的應(yīng)用

　　遠(yuǎn)盛農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)集成智能水質(zhì)傳感器、無線傳感網(wǎng)、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(shù)，對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境、水質(zhì)、魚類生長(zhǎng)狀況等進(jìn)行全方位監(jiān)測(cè)管理，達(dá)到省電、增產(chǎn)增收的目標(biāo)。

2、系統(tǒng)組成

　　水產(chǎn)養(yǎng)殖自動(dòng)化控制系統(tǒng)由養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測(cè)站、通訊系統(tǒng)平臺(tái)及遠(yuǎn)程監(jiān)控中心等子系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成。

　　2.1水產(chǎn)養(yǎng)殖智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

　　采用具有自識(shí)別功能的監(jiān)測(cè)傳感器，對(duì)水質(zhì)、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(jìn)行實(shí)時(shí)采集，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖環(huán)境信息，預(yù)警異常情況，及時(shí)采取措施，降低損失。

　　數(shù)據(jù)采集設(shè)備主要監(jiān)測(cè)：水溫、水質(zhì)PH、水濁度、溶解氧等核心參數(shù)。

　　同時(shí)可檢測(cè)氣象參數(shù)：風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、大氣壓、降雨量。

　　2.2水產(chǎn)養(yǎng)殖視頻監(jiān)控系統(tǒng)

　　在養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)設(shè)置可移動(dòng)監(jiān)控設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)：

　　現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境實(shí)時(shí)查看；

　　遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控；

　　視頻信息可回看、傳輸和存儲(chǔ)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖過程碰到的問題，查找分析原因，確保安全生產(chǎn)。

　　2.3遠(yuǎn)程監(jiān)控中心

　　GPRS遠(yuǎn)程接入點(diǎn)接收環(huán)境測(cè)控終端機(jī)匯聚的數(shù)據(jù)信息，用戶可以通過手機(jī)、計(jì)算機(jī)等信息終端遠(yuǎn)程查詢水質(zhì)信息，同時(shí)也可通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，做出控制決策，遠(yuǎn)程控制增氧設(shè)備。系統(tǒng)可以讓相關(guān)領(lǐng)域管理人員在線查看各個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的探頭的采樣數(shù)據(jù)，方便管理者及時(shí)了解水質(zhì)的各參數(shù)值，讓管理者能第一時(shí)間獲得水質(zhì)問題警報(bào)的消息。

　　2.4手機(jī)遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)

　　手機(jī)控制是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的另一種便捷控制方式，用戶預(yù)先在智能手機(jī)上下載手機(jī)APP，通過手機(jī)上的客戶端，用戶可以遠(yuǎn)程查看設(shè)施環(huán)境數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行情況，還可以分析數(shù)據(jù)，方便靈活管理。

　　2.5智能化控制系統(tǒng)

　　可實(shí)現(xiàn)根據(jù)養(yǎng)殖預(yù)設(shè)條件，自動(dòng)控制換水、增氧、增溫、喂料等設(shè)備的運(yùn)行，滿足嚴(yán)苛的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境條件要求，減少不必要的損失，同時(shí)可以節(jié)省用電，降低生產(chǎn)成本。

　　2.6信息管理平臺(tái)

利用信息管理平臺(tái)可科學(xué)化、全方位的進(jìn)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(shí)性、準(zhǔn)確性和有效性。

3、系統(tǒng)功能

　　3.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

　　溫度：水產(chǎn)養(yǎng)殖廠可以根據(jù)所養(yǎng)殖的對(duì)象所適應(yīng)的溫度范圍設(shè)定控制范圍，計(jì)算機(jī)通過溫度傳感器實(shí)時(shí)將池塘內(nèi)的水溫讀取到軟件分析系統(tǒng)中，在超過溫度設(shè)置范圍時(shí)，通過報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警。

　　溶解氧：水產(chǎn)養(yǎng)殖廠可以根據(jù)所養(yǎng)殖的對(duì)象所適應(yīng)溶解氧范圍設(shè)定溶氧的控制范圍，計(jì)算機(jī)通過溶氧傳感器采集的數(shù)據(jù)，在設(shè)定溶氧的控制范圍內(nèi)控制芯片自動(dòng)開啟關(guān)閉增氧機(jī)，合理使用配置增氧機(jī)，即節(jié)約用電，減少機(jī)械磨損，又做到以最小的投入換取最大的效率。

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

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

　　鹽度：根據(jù)鹽的測(cè)試值，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在鹽度設(shè)置范圍內(nèi)自動(dòng)控制換水系統(tǒng)調(diào)節(jié)水質(zhì)。

　　3.2無線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)

　　工作人員不必親臨現(xiàn)場(chǎng)就可以通過互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)短信等方式可對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境作監(jiān)測(cè)，比如可以根據(jù)設(shè)定的時(shí)間、條件，對(duì)連接的養(yǎng)殖池水質(zhì)可進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)。

　　3.3自動(dòng)報(bào)警

　　可通過軟件、APP等方式報(bào)警。用戶可設(shè)定某些參數(shù)指標(biāo)的上限和下限。比如水池中電導(dǎo)率pH值動(dòng)態(tài)變化過程的監(jiān)測(cè)，將及時(shí)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(gè)pH值范圍都會(huì)產(chǎn)生報(bào)警信息，并在上位機(jī)中控平臺(tái)和現(xiàn)場(chǎng)控制節(jié)點(diǎn)顯示出來，并可遠(yuǎn)程通知管理人員。

　　3.4遠(yuǎn)程控制

　　用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)APP等方式控制終端設(shè)備，智能調(diào)控控制設(shè)備類型包括：開關(guān)類設(shè)備（如日光燈、電磁閥）、點(diǎn)動(dòng)按鈕（按鈕間接控制類設(shè)備 如電機(jī)等）、行程類設(shè)備。

　　3.5軟件功能

　　管理軟件采用B/S架構(gòu)，基于互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)將管控由內(nèi)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(shí)，增強(qiáng)了管理員的體驗(yàn)度和方便性。

　　主要包含以下幾個(gè)功能： 

　?、侪h(huán)境監(jiān)測(cè)：實(shí)時(shí)參數(shù)查看和環(huán)境預(yù)警。

　　②影像視頻監(jiān)控：進(jìn)行實(shí)時(shí)的查看和操作。 

　　③數(shù)據(jù)管理：環(huán)境歷史數(shù)據(jù)的查詢、預(yù)警歷史的查詢。

　?、茉O(shè)備管理：管理員可對(duì)設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)控制、控制方式選擇、控制參數(shù)設(shè)置以及超限參數(shù)報(bào)警設(shè)置。

　　⑤環(huán)境數(shù)據(jù)報(bào)表：可將每段時(shí)間的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析出該段時(shí)間環(huán)境參數(shù)的最大值、最小值以及平均值。同時(shí)，可將數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)出到EXCEL表以及進(jìn)行打印。 

　　⑥用戶信息管理：用戶在平臺(tái)中對(duì)自己相關(guān)信息進(jìn)行修改，同時(shí)也可對(duì)用戶名以及密碼進(jìn)行修改。

4、系統(tǒng)特點(diǎn) 

　　（1）監(jiān)測(cè)功能強(qiáng)：多種水質(zhì)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，比如水溶氧濃度，水溫等。

　?。?）監(jiān)測(cè)效果好：相比手工監(jiān)測(cè)，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)更及時(shí)和準(zhǔn)確。

　?。?）建設(shè)和營(yíng)運(yùn)成本低：由于采用移動(dòng)/聯(lián)通提供的無線通訊網(wǎng)絡(luò)，只需安裝好遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端就可以對(duì)養(yǎng)殖水域作24小時(shí)不間斷的自動(dòng)監(jiān)測(cè)；不需要布任何通訊線路。前期投資少、見效快，后期升級(jí)、維護(hù)成本低。日常費(fèi)用主要是無線通訊費(fèi)用。

　?。?）使用方便：靈活的數(shù)據(jù)傳輸與報(bào)警選擇，可以傳送到監(jiān)測(cè)中心或家中；監(jiān)控軟件友好的用戶界面，便于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析與決策。

　　遠(yuǎn)盛水產(chǎn)養(yǎng)殖自動(dòng)化控制系統(tǒng)可充分地利用計(jì)算機(jī)及工業(yè)控制原理將水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)納入系統(tǒng)的科學(xué)的管理之中，及時(shí)地監(jiān)控、調(diào)節(jié)水產(chǎn)養(yǎng)殖的各種環(huán)境參數(shù)，極大地減少養(yǎng)殖人員精力的投入，實(shí)現(xiàn)以較少的投入，獲得較大的效益。