智能水产养殖系统设计方案
- 格式:docx
- 大小:444.03 KB
- 文档页数:5
智慧渔业养殖系统建设方案智慧渔业养殖系统是一种应用智能技术和物联网技术的创新型渔业养殖管理系统,旨在提高养殖效益、减少养殖成本、降低环境风险。
以下是智慧渔业养殖系统建设方案:一、智能传感器装备智慧渔业养殖系统需要安装多种智能传感器装备,用于实时监测水质、氧气含量、温度、水位等关键参数。
传感器数据通过无线网络传输到数据中心,实现实时监测和控制。
二、数据分析与预测平台建立基于大数据分析的智慧渔业养殖系统数据平台,将传感器数据进行实时分析,提取关键信息,为养殖户提供水质优化建议、饲料投放建议等。
三、智能投饵系统引入智能喂食装置,能够根据鱼类需求自动投放适量饲料,减少浪费,提高饲料利用率。
并且可以根据多种参数进行饲料投放策略调整,达到节约成本的目的。
四、智能环境控制系统通过智能温控装置、智能水位控制装置等,实现温度、湿度、光照、氧气等环境因素的自动调控。
人工智能算法分析环境数据,控制设备实现最优化养殖环境。
五、智能监控与预警系统通过视频监控和摄像头识别技术,对养殖场的鱼群数量和行为进行实时监控。
同时,引入人工智能算法进行异常检测,当出现异常情况时,及时向养殖户发送预警信息,减少损失发生。
六、远程管理与智能助手建立智能手机应用或网页平台,实现远程管理功能。
养殖户可以通过手机或电脑随时随地查看养殖场的数据和视频监控,进行实时掌控养殖情况。
智能助手可以提供养殖技术咨询和指导,提高养殖户的技术水平。
七、智慧养殖大数据平台为了更好地利用和分析养殖数据,建立智慧养殖大数据平台,整合养殖场的数据和市场信息,为养殖户提供更准确的决策依据,提高养殖效益和降低风险。
以上是智慧渔业养殖系统建设方案的主要内容,通过智能传感器装备、数据分析与预测平台、智能投饵系统、智能环境控制系统、智能监控与预警系统、远程管理与智能助手、智慧养殖大数据平台等多项技术的应用,可以提高渔业养殖的效益和管理水平,推动渔业产业的升级和可持续发展。
(完整版)水产养殖智能监控系统设计方案实验结果与分析结论本文基于物联网技术,设计了一种智能化水产养殖监控系统,该系统能够实现对养殖环境、水质、鱼类生长状况、药物使用、废水处理等进行全方位的管理和监测。
该系统采用无线传感器、RFID、智能化自动控制等先进的信息技术和管理方法,能够有效地监测和控制养殖环境,保证水产品的生长和质量。
同时,该系统还能够实现对养殖环节中水产品的鱼种、用药情况、饲料情况、患病情况进行记录和追溯,从而保证水产品的安全和质量。
n:1. ___ systems, ___ control based on RFID and wireless ___ through the n of the of Things, ___. This model can be ___ industries.References:[1] Chen Nana, Zhou Yiming, Xu Haisheng, et al. Design of ___ based on ZigBee and GPRS[J]. Sensors and Microsystems, 2011, 30(3): 108-110.[2] Guo Lianxi, Miao Xinying, ___ system[J]. China Science and Technology n, 2006.[3] Shi Bing, Zhao Dean. A large-scale intelligent breeding system based on wireless sensor orks[J]. ns of the ___ Agricultural Engineering, 2011(9).[4] Chen Gang, Zhu Qibing, Yang Huizhong. Design of online monitoring system for aquaculture[J]. Computer and Applied Chemistry, 2013(10).[5] Gai Zhihua, Shi Lianmin, Wang Fei, Guo Cuizhen. Research on ___ based on the of Things[J]. Computer Knowledge and Technology, 2013.。
水产养殖业智慧水产养殖系统建设方案第一章概述 (2)1.1 项目背景 (2)1.2 项目目标 (2)1.3 项目意义 (3)第二章系统需求分析 (3)2.1 功能需求 (3)2.2 功能需求 (4)2.3 可行性分析 (4)第三章系统架构设计 (4)3.1 系统架构概述 (4)3.2 系统模块划分 (5)3.3 系统关键技术 (5)第四章水质监测与管理系统 (5)4.1 水质监测设备选型 (6)4.1.1 设备选型原则 (6)4.1.2 设备选型方法 (6)4.2 数据采集与传输 (6)4.2.1 数据采集 (6)4.2.2 数据传输 (6)4.3 水质分析与管理 (6)4.3.1 水质分析 (7)4.3.2 水质管理 (7)第五章饲料智能投喂系统 (7)5.1 投喂策略制定 (7)5.2 投喂设备选型 (7)5.3 投喂过程监控 (8)第六章疾病预警与防治系统 (8)6.1 疾病诊断方法 (8)6.2 疾病预警模型 (8)6.3 防治措施实施 (9)第七章养殖环境监测与调控系统 (9)7.1 环境监测设备选型 (9)7.2 数据处理与分析 (10)7.3 环境调控策略 (10)第八章养殖生产管理系统 (11)8.1 养殖生产计划 (11)8.1.1 计划编制 (11)8.1.2 计划内容 (11)8.2 生产数据管理 (11)8.2.1 数据采集 (11)8.2.2 数据存储与处理 (12)8.2.3 数据分析与应用 (12)8.3 生产效益分析 (12)8.3.1 成本分析 (12)8.3.2 收益分析 (12)8.3.3 效益评估 (12)第九章信息安全与数据保护 (13)9.1 数据安全策略 (13)9.1.1 数据加密 (13)9.1.2 数据备份 (13)9.1.3 数据访问控制 (13)9.1.4 数据销毁 (13)9.2 系统安全防护 (13)9.2.1 防火墙与入侵检测 (13)9.2.2 系统漏洞修复 (13)9.2.3 安全审计 (13)9.2.4 网络隔离 (13)9.3 信息保密与合规 (14)9.3.1 保密制度 (14)9.3.2 合规性检查 (14)9.3.3 用户隐私保护 (14)9.3.4 信息安全培训 (14)第十章系统实施与运维 (14)10.1 系统部署 (14)10.2 系统调试与验收 (14)10.3 系统运维与维护 (15)第一章概述1.1 项目背景我国水产养殖业的快速发展,传统的养殖模式已经难以满足现代渔业的生产需求。
水产养殖生产智能管理系统的设计与实现近年来,水产养殖行业得到了快速发展,成为了农业领域中的一个重要组成部分。
水产养殖的发展离不开科技创新,现代化的养殖方式和智能化的管理系统能够有效提高水产养殖的效益,降低管理成本,进一步推进水产养殖行业的发展。
因此,本文将阐述一种基于物联网技术的水产养殖智能管理系统设计与实现方案。
一、智能管理系统的设计目标水产养殖智能管理系统的设计目标是提高生产效率,降低管理成本,增强生产管理的可视化、智能化、人性化水平。
该管理系统主要包括水质监测、饵料投喂、氧气供应、环境控制、视频监控等功能,能够实时监测水体温度、氧化还原电位、水质指标等重要信息,进而制定科学的养殖管理方案,确保水产养殖每个环节都得到有效控制。
二、智能管理系统的技术实现方案1.传感器网络的建设智能管理系统的核心在于传感器的应用。
水产养殖场使用大量的传感器设备,包括水温、PH值、氧气、氨氮等传感器。
通过传感器数据的收集,能够监测环境变化和动物健康情况,为水产养殖提供科学的数据支持。
基于无线传感器网络技术的应用,实时收集水质监测数据,并将数据上传至云端,方便养殖场管理者实时查询监测数据。
同时,传感器网络还能实现自主调节控制,如自动调节饵料投喂量,根据鱼类尺寸、数量等信息确定投喂饵料的精准度和频率。
2.智能控制系统的设计智能控制系统能够根据环境变化,实现对水温、饵料、氧气的自动控制,减轻饲养员的工作量,降低人工误操作的发生率。
通过关联多种物联网设备,比如通过调节加热器、冷却器和水泵的运行,保持水质平衡和水温稳定。
同时,控制系统还具备异常预警指令功能,一旦水质指标异常,系统将自动发送异常预警提示信息给养殖管理人员,减少了信息传递的时间成本。
3.云计算平台的构建养殖场智能管理系统的数据存储、分析和处理都需要在云端完成。
借助云计算平台,可实现对大量数据的管理和分析,提高数据应用的效率。
平台可以包含多位养殖管理者,同一时间可以支持多个用户同时接入,提高数据共享的效率。
鱼儿乐心智慧水产系统设计方案鱼儿乐心智慧水产系统设计方案一、项目背景和目标:近年来,随着人们对健康食品的需求不断增加,水产养殖业蓬勃发展。
然而,传统的水产养殖方式面临着一系列问题,如水质管理不稳定、饲料投喂不准确等,导致养殖效果不佳。
为了提高水产养殖的效益和可持续性,我们提出了鱼儿乐心智慧水产系统设计方案。
本项目的目标是通过引入智慧化技术,实现水产养殖的自动化管理和精细化养殖,提高水产品的质量和产量,降低养殖成本,促进水产养殖业的可持续发展。
二、系统设计方案与功能:1. 智能控制系统:通过传感器对水质进行监测和控制,如温度、PH值、溶解氧等。
系统根据设定的养殖标准,自动调节水质参数,确保鱼类生长的最佳环境。
同时,系统可以自动投喂饲料,根据鱼类的需要和养殖阶段进行精确投喂,避免过度投喂和浪费。
2. 数据采集与分析:系统会实时采集并记录水质、鱼体生长等相关数据,并进行分析和统计。
通过对数据的分析,可以实现对养殖环境的优化和精准养殖,提高养殖效益。
同时,系统还可以预测和预警潜在问题,提供养殖过程中的决策支持。
3. 远程监控与管理:系统可以通过云平台实现远程监控和管理。
养殖人员可以通过手机端或电脑端随时查看养殖场的实时数据和状态,远程控制设备运行和参数调节。
同时,系统还可以实现智能报警,一旦发现异常情况,及时发送报警消息给养殖人员。
4. 智慧化设施:系统还包括对水产养殖设施的智能化改造,如水质净化设备、温控设备、光照设备等。
这些设备将与智能控制系统相连接,实现自动调节和远程控制。
三、预期效果与盈利模式:通过引入鱼儿乐心智慧水产系统,预期可以实现以下效果:1. 提高水产养殖的效益:通过精细化养殖和优化管理,预期可以提高水产品的质量和产量,减少损失和浪费,提高养殖的经济效益。
2. 降低养殖成本:智慧化设施和自动化管理可以减少人工投入和能源消耗,降低养殖成本。
3. 促进养殖业可持续发展:通过智慧化管理和精细化养殖,可以减少水产养殖对环境的负面影响,促进养殖业的可持续发展。
智慧海洋养殖系统设计方案智慧海洋养殖系统是基于物联网、大数据、人工智能等新兴技术的应用,旨在提高海洋养殖业的管理效率、降低养殖风险、提高生产水平和经济效益。
以下是一个智慧海洋养殖系统的设计方案:一、系统架构智慧海洋养殖系统分为物理层、网络层和应用层三个层次。
1.物理层:包括传感器、测量设备、控制设备等,用于实时监测环境参数、鱼类生长情况等。
2.网络层:将物理层采集的数据进行传输与管理,包括数据采集、数据传输、网络安全等。
3.应用层:提供养殖过程管理、决策支持、智能控制等功能,包括数据存储、数据分析、数据展示等。
二、系统功能1.环境监测:通过布设传感器,实时监测水质、温度、溶氧量、氨氮等环境参数,及时发现异常情况并采取措施。
2.生物监测:利用图像识别技术对鱼群进行监测和统计,实时了解鱼群数量、生长情况、病害检测等。
3.智能饲料投放:根据鱼类生长状态、水质监测等综合因素,智能判断饵料投放时间、饵料投放量,保证饲料的科学投放和鱼类的正常生长。
4.智能水质调控:根据实时的水质监测数据,智能调控水质,利用氧气增氧泵、水泵等自动控制设备,提供适宜的生长环境。
5.疾病防控:通过生物监测数据和环境监测数据,通过匹配算法分析,实现早期疾病预警和追踪。
6.数据分析与展示:对系统采集的数据进行存储、分析和展示,通过数据挖掘和人工智能算法,提供决策支持和优化方案。
7.远程监控与控制:通过互联网实现对整个养殖过程的远程监控和控制,实时了解养殖情况,调整参数,减少人力成本。
三、系统优势1.提高生产效率:智能化的饲料投放、水质调控等功能,提高了养殖效率,节约了人力成本。
2.降低风险:通过智能监测和预警功能,及时发现异常情况,减少了养殖风险,并提供了应对措施。
3.优化决策:通过数据分析和展示功能,提供了实时的监测数据和决策支持,帮助农户做出正确的管理决策。
4.节能减排:通过智能化的控制手段,合理利用饲料和水资源,减少了能耗和排放。
智慧养鱼系统设计设计方案智慧养鱼系统设计方案一、项目概述智慧养鱼系统是基于物联网和人工智能技术的一种养殖管理系统,主要用于监测水质、控制温度、喂食和记录数据等功能,以提高鱼类养殖效益和管理效率。
二、系统结构智慧养鱼系统包括以下模块:1. 鱼类监测模块:通过物联网技术实时监测鱼类的活动情况、体温和生长状况,并记录相关数据。
2. 水质监测模块:使用传感器监测水质指标,如温度、PH值和溶解氧等,通过网络将数据传输至中控服务器。
3. 供氧模块:根据水质数据自动控制氧泵的工作,维持鱼缸内的氧气浓度。
4. 料盘模块:根据预设的喂食计划,自动喂食鱼类,并记录喂食量和频次。
5. 数据分析模块:将监测到的数据进行分析,提供数据报表和建议,协助管理者做出决策。
三、系统设计1. 鱼类监测模块:鱼类监测模块使用智能摄像头或传感器等设备,实时监测鱼类的活动和生长情况,将数据传输至中控服务器进行分析和记录。
2. 水质监测模块:水质监测模块所使用的传感器能够实时检测水质指标,并将数据传输至中控服务器。
中控服务器根据一定的算法进行数据分析,判断水质是否达标,并及时发出报警。
3. 供氧模块:供氧模块通过控制氧泵的开关来控制鱼缸内的氧浓度。
中控服务器会根据水质数据来自动调整氧泵的工作状态,以确保鱼类得到充分的供氧。
4. 料盘模块:通过设置喂食计划和连接喂食装置,中控服务器能够自动喂食鱼类,并记录喂食量和频次。
同时,中控服务器会根据鱼类的生长情况和饲料消耗量,自动调整喂食计划。
5. 数据分析模块:中控服务器将监测到的数据进行分析统计,并生成数据报表和建议。
管理者可以通过手机APP或电脑登录系统查看相关数据和报表,并根据数据和建议做出养殖决策。
四、系统优势1. 自动化管理:智慧养鱼系统能够实现自动监测水质、喂食和供氧,减轻人工管理的负担,降低养殖成本。
2. 实时监测:系统能够实时监测鱼类的活动情况和水质指标,及时发现异常情况,并通过报警提醒用户。
智慧水产养殖系统公司设计方案设计方案:智慧水产养殖系统公司背景:水产养殖是一个具有巨大潜力和市场需求的行业,但传统的养殖模式存在着很多问题,如水质监测困难、养殖过程难以控制等。
因此,我们的公司致力于设计和提供智慧水产养殖系统,以解决这些问题,提高水产养殖的效率和产量。
1.系统构建我们的智慧水产养殖系统将基于物联网技术构建,主要包括以下几个模块:- 传感器模块:通过在养殖池中安装传感器,实时监测水质、温度、氧气含量等关键指标,确保养殖环境的稳定。
- 控制模块:根据传感器数据进行智能化控制,自动调节养殖池中的水质、温度等参数,提高养殖效果。
- 数据分析模块:对传感器数据进行实时分析和统计,提供给养殖人员相关数据和报表,帮助他们做出优化决策。
- 远程监控模块:通过云平台,允许用户随时随地通过手机或电脑远程监控养殖池的情况,提供警报功能,及时发现异常情况。
2.关键功能- 自动控制养殖环境:传感器模块根据设定的阈值自动调节水质、温度等参数,确保养殖环境的稳定。
例如,当水质过差时,自动添加水质调节剂。
- 数据分析和报表:通过对传感器数据的实时分析和统计,为养殖人员提供相关数据和报表,帮助他们更好地了解养殖过程和做出优化决策。
- 远程监控和警报:用户可以通过手机或电脑随时随地远程监控养殖池的情况,并及时收到警报,以防止养殖过程中出现意外情况。
3.优势与盈利模式- 优势:相比传统的养殖模式,智慧水产养殖系统具有以下优势:- 提高养殖效率和产量:通过智能化控制,确保养殖环境的稳定,提高养殖效果和产量。
- 利用数据优化决策:通过数据分析和报表,为养殖人员提供相关数据,帮助他们做出优化决策,提高养殖效果。
- 远程监控与警报:用户可以随时随地远程监控养殖池的情况,并及时收到警报,避免意外情况发生。
- 盈利模式:公司可以采用以下几种盈利模式:- 设备销售:将智慧水产养殖系统销售给养殖场主,以设备的价格获得收入。
- 服务收费:为用户提供数据分析、远程监控等增值服务,收取一定的服务费用。
渔业行业智能化水产养殖管理系统方案第1章项目概述 (3)1.1 项目背景 (3)1.2 项目目标 (4)1.3 项目意义 (4)第2章水产养殖现状分析 (4)2.1 我国水产养殖现状 (4)2.2 水产养殖行业存在的问题 (5)2.3 智能化水产养殖管理系统的必要性 (5)第3章智能化水产养殖管理系统技术路线 (6)3.1 技术框架 (6)3.1.1 感知层 (6)3.1.2 传输层 (6)3.1.3 平台层 (6)3.1.4 应用层 (6)3.2 关键技术 (6)3.2.1 水质监测技术 (6)3.2.2 图像识别技术 (6)3.2.3 通信技术 (6)3.2.4 云计算和大数据分析 (7)3.2.5 人工智能算法 (7)3.3 技术创新点 (7)3.3.1 面向水产养殖的专用传感器研发 (7)3.3.2 基于深度学习的鱼类识别技术 (7)3.3.3 多源数据融合技术 (7)3.3.4 智能调控策略优化 (7)第4章水质监测与管理 (7)4.1 水质监测技术 (7)4.1.1 在线监测技术 (7)4.1.2 自动采样技术 (7)4.1.3 无人船监测技术 (7)4.2 水质参数预警与调控 (8)4.2.1 预警系统 (8)4.2.2 智能调控系统 (8)4.3 水质数据分析与优化 (8)4.3.1 数据分析 (8)4.3.2 水质优化方案 (8)4.3.3 智能决策支持 (8)第5章饲料投喂智能化管理 (8)5.1 饲料配方优化 (8)5.1.1 配方数据库建立 (8)5.1.2 智能配方算法 (8)5.2 自动投喂系统设计 (9)5.2.1 投喂策略制定 (9)5.2.2 投喂设备选型与布局 (9)5.2.3 自动控制系统设计 (9)5.3 饲料消耗分析与优化 (9)5.3.1 饲料消耗数据采集 (9)5.3.2 饲料消耗分析与预测 (9)5.3.3 饲料投喂优化 (9)第6章病害防治与健康管理 (9)6.1 病害监测技术 (9)6.1.1 水质监测 (9)6.1.2 病原体监测 (10)6.1.3 影像监测 (10)6.2 病害预警与防治策略 (10)6.2.1 病害预警模型 (10)6.2.2 防治策略 (10)6.2.3 病害应急处理 (10)6.3 水产养殖生物健康管理 (10)6.3.1 健康评估体系 (10)6.3.2 健康管理策略 (10)6.3.3 健康监测与数据管理 (10)第7章智能化养殖设备选型与布局 (11)7.1 设备选型原则 (11)7.1.1 科学性原则 (11)7.1.2 可靠性原则 (11)7.1.3 高效性原则 (11)7.1.4 环保性原则 (11)7.1.5 可扩展性原则 (11)7.2 养殖设备布局优化 (11)7.2.1 养殖区域规划 (11)7.2.2 设备布局设计 (11)7.2.3 自动化控制系统布局 (11)7.2.4 安全防护措施 (12)7.3 设备运行维护与管理 (12)7.3.1 设备运行监控 (12)7.3.2 定期维护保养 (12)7.3.3 故障排查与维修 (12)7.3.4 人员培训与管理 (12)7.3.5 数据分析与优化 (12)第8章数据分析与决策支持 (12)8.1 数据采集与预处理 (12)8.1.1 数据采集 (12)8.1.2 数据预处理 (12)8.2.1 描述性分析 (13)8.2.2 相关性分析 (13)8.2.3 机器学习与深度学习 (13)8.3 决策支持系统设计 (13)8.3.1 养殖环境优化建议 (13)8.3.2 生长预测与预警 (13)8.3.3 养殖效益分析 (13)第9章系统集成与实施 (13)9.1 系统集成架构 (13)9.1.1 硬件集成架构 (14)9.1.2 软件集成架构 (14)9.2 系统实施步骤 (14)9.2.1 需求分析 (14)9.2.2 系统设计 (14)9.2.3 系统开发与集成 (14)9.2.4 系统测试与优化 (14)9.2.5 培训与部署 (14)9.3 系统验收与评价 (14)9.3.1 系统验收 (14)9.3.2 系统评价 (14)9.3.3 用户反馈 (15)第10章项目效益与推广 (15)10.1 经济效益分析 (15)10.1.1 投资回报期 (15)10.1.2 年均收益率 (15)10.1.3 成本节约 (15)10.2 社会效益分析 (15)10.2.1 产业升级 (15)10.2.2 环境保护 (15)10.2.3 劳动力就业 (15)10.3 项目推广策略与建议 (15)10.3.1 政策支持 (16)10.3.2 技术培训与交流 (16)10.3.3 案例示范 (16)10.3.4 金融支持 (16)10.3.5 市场拓展 (16)第1章项目概述1.1 项目背景经济的快速发展和科技的不断进步,我国渔业行业正面临着转型升级的巨大挑战。
智能水产养殖系统设计方案
工厂化水产养殖具有稳产、高产、品质好、耗水少等优点,能有效检测与控制养殖水中的各种环境参数,建立适于鱼类生长的最佳环境。
目前国内外学者通过水产品生长营养需求的分析和研究,已得到了很多水产品营养需求的数据。
国内养殖场通常利用这些数据结合养殖经验来进行投喂决策,但是如何以最低成本实现最佳的投喂仍然是亟待解决的问题。
分析国内外学者在水产品智能化养殖方面的研究工作,本文基于物联网设计智能化水产养殖监控系统,采用无线传感器、RFID、智能化自动控制等先进的信息技术和管理方法对养殖环境、水质、鱼类生长状况、药物使用、废水处理等进行全方位的管理和监测。
智能水产养殖系统系统总体硬件架构:
物联网智能化养殖监控系统主要有水质监测、环境监测、视频监测、远程控制、短信通知等功能,该系统综合利用电子技术、传感器技术、计算机与网络通信技术,实现对水产养殖各阶段的水温、pH值和溶氧量等各项基本参数进行实时监测与预警,一旦发现问题,能及时自动处理或短信通知相关人员。
通过一些控制措施来调节水产养殖的溶解氧、温度、pH值和水位等养殖水质的环境因子,同时根据水产品不同生长阶段的需求制定出测控标准,通过对水产养殖环境的实时检测,将测得参数和系统设定的标准参数进行比较后自动调整水产养殖生态环境各控制设备的状态,以使各项环境因子符合既定要求。
如图2所示,本系统采取分散监控、集中操作、分级管理的方法,硬件架构主要包括3部分:信息
采集模块、信息处理模块、输出及控制模块。
智能水产养殖系统信息采集模块:
已有的水产品智能养殖监控系统都只是用无线传感器网络对水产养殖的环境进行监控,而没有结合之后水产品加工、运输、销售环节的一个追溯需求来对养殖环节中水产品的鱼种、用药情况、饲料情况、患病情况进行记录和做出相关的应对措施。
针对上述情况,系统采用ZigBee技术构建一个信息集输入模块,使无线传感器网络和RFID系统互不干扰。
由于ZigBee技术的诸多优点,它与GPR组成的混搭型环境监测系统是目前比较流行和有发展潜力的架构。
在监测现场,采集终端采用ZigBee技术,实现设备的互联互通,数据汇集于网关节点后通过GPRS与服务器相连,将数据上传到后台数据库服务器。
信息采集输入模块的结构如图4所示。
智能水产养殖系统信息处理模块、输出及控制模块:
信息处理模块是整个系统的智能中心。
用户无论是在现场还是在外地,都可以通过现场控制中心、远程PC机控制或者通过短信和电话对现场做出控制,实现水产养殖的智能化和自动化。
监控系统服务器是整个系统的控制中心,负责协调所有数据、转发数据、发送收集命令、组网、接收来自网关的各种数据,其中包括汇聚节点的状态、汇聚节点采集回来的数据等。
服务器连上有公网静态IP的Internet,与现场控制中心的PC机连,把收集到的数据导入PC机监控系统的数据库,经化控制系统处理后,给出相应的控制信号。
智能水产养殖系统研究过程:
试验主要是以罗非鱼为试验对象,试验的养殖鱼池规格为50m2的养殖鱼池,鱼池水深15m,大棚环境温度为23~28℃。
试验分为2部分:①验证ZigBee无线传感网络采集养殖环境因子的数据检测和传输误差是否满足项目需要,即数据检测和传输的准确性。
②验证进行闭环控制后,各环境因子的变化范围是否满足项目需要,即控制精度问题。
选择试验鱼池中溶氧量数据为代表,进行数据检测和传输误差试验。
ZigBee无线传感网络的汇聚节点和终端数据误差均在±04mg/L范围内,表明无线传感网的数据检测和传输基本能够满足实际需要。
养殖鱼池环境因子参数设置为:温度23℃、溶氧量7mg/L、pH值75。
水中溶氧量采用微孔曝气式增氧机进行增氧,水温由电磁阀引入热水或冷水进行调节,pH值由系统控制pH值电磁阀来完成。
数据表明,24h内温度误差在±0.5℃范围内,溶氧量误差在±0.3mg/L范围内,pH值误差在±0.3范围内,闭环控制力度达到了设计目标,基本满足实际项目的需要。
在试验鱼池中分别布置了温度传感器、溶氧量传感器和pH值传感器各3
个,汇聚节点1个,其中每个传感器节点能以多跳自组织的方式将数据传送到汇节点。
试验证实,系统测试中节点之间的通信距离可达到150m以上,系统启动后10s内可完成节点的绑定,形成自组织网络。
该系统将RFID与无线传感网络技术应用于水产养殖的智能化监控过程中,替代了传统的经验目测法和固定点参数采集法。
通过采集到的精确数据,实现数字化养殖,通过智能化控制系统的使用,实现自动化养殖。
智能水产养殖系统结果与分析:
当预先设定的采样时间结束后,采样数据在30s内可传输完毕,而本系统设定汇聚节点每3min采集一次终端无线传感器的数据,这里存在一定的延时性,所以在数据检测试验中,数据都滞后了3min,而且部分数据会受到系统的一些干扰,使得数据传输不可能100%的正确,不过试验结果表明传输的数据正确率在98%以上,能达到预期的要求。
在RFID系统方面,并没有加入试验部分,考虑到其数据并不会在传输过程中受到系统的干扰,而且项目并不需要它具有实时性,只需它具有完整性和准确性。
智能水产养殖系统结论:
(1)通过与现有的水产品智能化养殖系统的对比研究,提出了适合水产养殖的基于RFID与无线传感网络的智能控制系统架构。
该系统架构通过应用物联网,真正地实现了水产养殖的智能化监测与控制,满足了水产养殖的及时监控和自动调整其生态环境的要求,该模式可以广泛应用于水产养殖行业,并可以向其他农产品行业推广。
(2)在提出水产养殖智能化监控系统方案的基础上,结合企业的实际情况,以罗非鱼为例,结合罗非鱼智能高密度养殖的具体流程对监控系统的实施方案进行了详细分析,同时介绍了水产养殖智能化监控系统的各功能模块,根据水产品
不同生长阶段的需求制定出测控标准,通过对水产品养殖环境的实时监测,将测得参数和系统设定的标准参数进行比较后自动调整水产养殖生态环境,试验结果表明温度误差在±0.5℃范围内,溶氧量误差在±0.3mg/L范围内,pH值误差在±0.3范围内,系统传输数据的正确率在98%以上。