基于物联网的鱼塘智能化养殖系统资料
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托普物联网水产养殖智能化监测控制系统方案解决方案简介十一五期间我国水产养殖工程技术发展速度、质量和效益同步增长,其支撑的养殖业发展能力明显增强,为加快农业增长方式的转变及农业产业化、现代化进程做出了重要贡献。
十二五时期,随着农业劳动力的进一步转移,农业产业结构进一步调整,社会对养殖产品安全、质量及其生产过程中对环境印象要求进一步提高,专业化、规模化养殖将成为水产养殖业的发展趋势,资源节约、环境友好的理念也将贯穿其中,因此水产养殖工程技术的重要性日益凸显。
鱼类养殖已经是十分普遍的养殖项目,但因其肉类鲜美,营养丰富,种类繁多,养鱼业不仅没被众多水产养殖业淘汰,反而呈现出发展上升的态势。
随着自然环境的改变,很多珍惜鱼类濒临灭绝,如:娃娃鱼、中华鲟鱼……人工养殖渔业不仅成为满足市场需求的做法,更是保存物种多样性的最佳方式。
随着科技的发展,物联网养殖的出现,传统的养殖模式开始向这一新型养殖方式靠拢。
物联网采用无线传感技术、网络化管理等先进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管理、监测,具有数据实时采集分析、食品溯源、生产基地远程监控等功能。
在保证质量的基础上大大提高了产量。
鱼类养殖中需要监测的几个方面:1、养殖水域环境监测(1)温度监测温度是影响水产养殖的重要环境因素之一,这其中包括进水口温度,池内温度,养殖场空气温度等。
根据经验总结,在适合的水温范围内:1)水温越高,鱼类摄食量越大,更快生长;2)水温越高,孵化时间越短。
计算好合适的水温,对鱼的生长起到重要作用。
物联网监测系统可24小时全天候监测养殖水域水体温度,当温度高于或低于设定范围时,系统自动报警,并将现场情况通过短信发到用户手机上,监控界面弹出报警信息。
用户可通过重新设置,自动打开水温控制设备,当水温恢复正常值时,系统又会自动关闭。
(2)光照检测光照时间长短、强弱决定着鱼类生长的繁殖周期和生产品质,光照系统会自动计算水域养殖时鱼类需要的光照时间长短,是否需要开关天窗。
智慧鱼塘系统简述设计方案智慧鱼塘系统是一种基于物联网和人工智能技术的智能化管理系统,旨在提高鱼塘的养殖效率和管理便捷性。
以下是该系统的简述设计方案。
一、系统架构智慧鱼塘系统主要由以下三个部分构成:1. 传感器节点:负责采集鱼塘中的环境数据,如水温、水质、溶解氧等。
2. 数据传输网络:负责将传感器节点采集的数据传输到云服务器。
3. 云服务器:负责存储和处理鱼塘数据,并提供数据展示、分析和管理功能。
二、功能模块1. 数据采集模块:通过布置在鱼塘中的传感器节点,实时采集鱼塘的环境数据,并将数据传输到云服务器。
2. 数据存储模块:将采集到的鱼塘数据存储在云数据库中,并进行合理的组织和管理。
3. 数据分析模块:根据采集到的数据进行分析,提供鱼塘水质、气候等信息的监测和预测功能。
4. 报警提醒模块:当鱼塘环境数据异常或达到设定的阈值时,系统会自动发送报警信息给养殖户,提醒其及时处理。
5. 远程控制模块:通过手机APP或网页端,养殖户可远程控制鱼塘的灯光、水泵、投食器等设备,实现远程操作和管理。
6. 数据展示模块:将鱼塘的环境数据以直观的方式展示给养殖户,帮助其掌握鱼塘的实时状态和趋势。
7. 数据分享模块:养殖户可以选择将鱼塘数据分享给其他人,例如专家、朋友等,以便获取更多的意见和建议。
三、实施步骤1. 部署传感器节点:根据鱼塘的大小和形状,合理布置传感器节点,确保能够全面准确地采集鱼塘的环境数据。
2. 搭建数据传输网络:使用无线传输技术,将传感器节点采集到的数据传输到云服务器,确保数据的实时性和稳定性。
3. 构建云服务器:搭建云服务器,部署数据库和相应的软件平台,用于存储和处理鱼塘数据,并提供相应的功能模块。
4. 开发手机APP或网页端:根据系统的需求,开发适用于手机APP或网页端的用户界面,方便养殖户对鱼塘进行远程操作和管理。
5. 测试与调试:在实际场景中对系统进行测试和调试,确保系统的稳定性和可靠性。
6. 推广和应用:将智慧鱼塘系统推广给养殖户,提供相关的培训和技术支持,帮助其合理使用系统,提高养殖效益。
简析基于物联网的水产养殖监控系统随着物联网技术的不断发展和应用,各行各业都在逐步应用物联网技术来提升效率和管理水平。
在农业领域,特别是水产养殖领域,也可以利用物联网技术来建立监控系统,实现对水产养殖环境和生物的实时监测和管理。
本文将就基于物联网的水产养殖监控系统进行简要分析和探讨。
一、系统概述基于物联网的水产养殖监控系统主要包括传感器、数据传输模块、数据处理和分析模块、监控中心以及远程控制模块。
传感器可以采集水产养殖场的水质、温度、PH值、溶解氧和养殖生物的生长情况等信息。
数据传输模块负责将传感器采集到的数据传输到数据处理和分析模块,该模块对数据进行处理、分析和存储,提供给监控中心实时监测和控制。
监控中心可以随时了解养殖场的情况,并实现对养殖环境的远程监控和控制。
二、功能特点1. 实时监测:系统可以实时监测水质、温度、PH值、溶解氧和养殖生物的生长情况,及时发现异常情况并采取相应的措施。
2. 数据分析:系统可以对从传感器采集的数据进行处理和分析,为养殖管理提供科学依据和决策支持。
3. 远程控制:系统可以实现对养殖环境的远程监控和控制,可以随时调整水质、温度等环境因素,保障养殖生物的生长和健康。
4. 预警功能:系统可以根据数据分析结果进行预警提示,提醒养殖人员注意可能出现的问题,避免损失发生。
三、应用优势1. 提高养殖效率:通过实时监测和数据分析,可以更科学地管理水体环境和养殖生物,提高生产效率和养殖效益。
2. 减少损失:通过系统的预警功能和远程控制功能,可以及时发现和处理问题,避免损失的发生。
3. 降低成本:合理的养殖管理可以降低水产养殖的成本,提高资源利用效率。
4. 保障产品质量:科学的养殖管理可以保障产品的质量和安全,提高产品的市场竞争力。
四、发展趋势随着物联网技术的不断发展和完善,基于物联网的水产养殖监控系统将会越来越智能化和集成化。
传感器、数据处理和分析技术、远程控制技术等方面的进步,将进一步提高监控系统的效能和智能化水平。
浅析基于物联网技术的智能渔业管理系统设计的论文(共11篇)篇1:浅析基于物联网技术的智能渔业管理系统设计的论文浅析基于物联网技术的智能渔业管理系统设计的论文本系统基于物联网技术,利用GIS(地理信息系统)与数据库技术优势,对传统渔业管理中的水温测量、氧浓度检测、pH 值测量以及网箱监控等管理过程进行智能系统设计。
1 系统结构系统结构自底向上依次包括监控单元、数据传输单元、数据通信网络、数据库及Web 客户端等。
系统利用物联网技术的优势,采用适合渔业实践的各类传感器、控制设备对各种养殖参数进行精确的、实时的检测及控制。
系统利用传感器网络路由管理协议,进行各类监控单元的自适应组网,以及渔业管理子网络内部的数据互联。
在人工交互方面,系统利用GIS 技术,可以将管理过程做到高度可视化。
系统实时显示各个渔业管理子网络的地理信息,以及网络内部监控单元的相关数据。
同时,系统利用B/ S 网络结构,允许管理人员登陆Web 页面进行远程控制。
2 系统设计2.1 渔业管理子网络:渔业管理子网络作为独立工作的局域网,通过一个数据传输单元按照星形拓展结构进行网络组织,通信方式采用ZigBee技术。
ZigBee 技术是稳定的点对点通信方式,有效传输距离为2km,单个区域的覆盖面积理论为12km2,因此,完全能够满足传感器子网络的通信需求。
渔业管理子网络主要包括以下几种功能的监控单元:GPS定位单元,ZigBee 通信单元、传感器单元(包括:水温测量单元、氧浓度检测单元、pH 值测量单元、网箱监控单元等)。
数据传输单元负责渔业管理系统路由协议管理,完成与上层数据库及Web 客户端进行有效数据互联。
2.2 渔业管理系统路由管理协议:在无线局域网络路由管理的应用中,普遍采用“多跳”的方式进行数据的传输。
该方式将每个子网络分成sensor 节点、sink 节点、manager 节点三个层级,分别负责传感器数据采集、数据汇总与存储、指令数据与数据库的交互。
基于物联网技术的水产养殖智能化监控技术与系统一、项目可行性报告(一)立项的背景和意义我国水产养殖业的快速发展,对繁荣农村经济,优化产业结构,提高农民生活水平、建设和谐的社会主义新农村具有重要意义。
〈国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020 )》已明确将农业精准作业与信息化”和畜禽水产健康养殖与疫病防控”纳入优先主题,因此,建设现代化的水产养殖业、发展农村经济和提高水产养殖业在国际市场竞争力,成为我国当前和今后相当一段时间内水产业发展的重要任务。
结合浙江省的区位优势和浙江海洋经济发展示范区规划》,发展现代水产养殖业,对浙江省建设海洋大省和海洋强省具有重要意义。
本项目应用现代物联网技术,结合水产养殖特色,构建一套水产养殖水质环境信息感知一无线传感网路和可视化监控一智能化终端控制和预警预报系统,实现高效、生态、安全的现代水产养殖,对构建具有鲜明浙江特色的现代水产养殖新格局,促进我省社会主义新农村建设具有重要推动作用。
统计显示,到2010年,我省水产养殖面积稳定在480万亩,产量达到190万吨,净增20万吨;产值(一产)达到350亿元,新增130亿;出口额达到10亿美元,新增6.5亿美元。
但随着我省土地资源紧缺,水产养殖池塘逐步老化、病害多发、效益下降等突出问题,如何提高养殖产品的品质、直接增加了渔农民的经济收入,实现高效、生态、安全的现代水产养殖产业成为我省亟待解决的重大问题。
传统的粗放水产养殖方式,采用人工观察,单纯靠经验进行水产养殖的方法,很容易在养殖过程中造成调控不及时,反馈较慢,出现浮头”和大面积死亡等惨象,造成重大的经济损失,上述方法已经不能满足现代水产养殖精准化和智能化的发展要求。
基于上述问题,本项目重点研究水产养殖水质和环境关键因子立体分布规律和快速检测技术、水产养殖智能化和可视化无线传感网络监控系统、开发水产养殖环境关键因子(温度、pH值、溶解氧、氨氮、盐度和氧化还原电位等)的实时控制技术和智能化管理系统,对提高水产养殖精准化生产和智能化监控具有重要意义,符合我省生态、健康、循环、集约”水产养殖业发展要求,对促进我省渔业结构调整,促进社会主义新农村建设,提高渔农民生活水平具有重要意义。
基于物联网的智能农业养殖管理系统设计与养殖优化随着物联网技术的快速发展,智能农业养殖管理系统逐渐受到农业行业的关注。
该系统利用物联网技术将传感器、设备与云计算相结合,实现对养殖环境的实时监测与控制,从而提高农业养殖的效益和生产力。
本文将针对基于物联网的智能农业养殖管理系统的设计和养殖优化进行详细阐述。
一、系统设计1. 传感器网络和数据采集智能农业养殖管理系统利用传感器网络对养殖环境的温度、湿度、气体浓度等相关数据实时进行采集。
传感器网络应具备高可靠性和稳定性,能够快速准确地将数据上传至云端。
同时,为了提高系统的扩展性,应该考虑利用无线传感器网络进行数据传输。
2. 云计算平台和数据分析养殖数据通过云计算平台进行存储和管理。
云计算平台应具备高容量、高可靠性和高安全性,能够实现数据的实时处理和分析。
利用机器学习和数据挖掘算法,对养殖数据进行分析,并根据分析结果提供养殖优化建议。
同时,云计算平台还应提供用户接口,方便农户实时监测养殖环境数据,随时调整养殖管理措施。
3. 控制系统和自动化技术智能农业养殖管理系统需要配备相应的控制系统和自动化设备。
根据传感器采集到的数据,控制系统能够自动控制养殖环境的温度、湿度、光照等参数,实现对养殖环境的精确控制。
此外,利用自动化技术,还可以实现养殖过程中的自动喂食、自动清洁等功能,提高养殖效率和劳动力成本。
二、养殖优化1. 数据分析与预测通过云计算平台对养殖环境数据进行分析和预测,可以及时发现养殖环境中的异常情况并进行预警,减少因异常情况造成的损失。
同时,根据数据分析结果,农户能够了解养殖环境对动物生长的影响,调整和优化养殖管理措施,提高养殖效益。
2. 精准养殖管理智能农业养殖管理系统能够实现对养殖环境的精准控制,确保温度、湿度、光照等参数处于最佳状态。
养殖环境与动物种类、生长阶段等因素相关,根据不同的养殖需求,系统可根据预设参数自动调整,提供最优的养殖环境。
3. 健康监测与疾病预防智能农业养殖管理系统可以监测动物的健康状况,包括体温、心率、活动情况等指标。
智慧鱼塘系统设计方案智慧鱼塘系统设计方案一、引言智慧鱼塘系统是一种基于物联网技术的鱼塘管理系统,旨在提供对鱼塘水质、鱼类健康和环境条件等方面的实时监测和远程管理。
该系统能够提高养鱼的效率和质量,减少养殖过程中的风险和损失,实现鱼塘养殖的可持续发展。
二、系统架构智慧鱼塘系统由传感器节点、数据采集与处理节点、通信网络、云平台和用户终端组成。
1. 传感器节点:将部署在鱼塘中,用于监测水质参数(如温度、PH值、溶氧量等)、环境条件(如光照、湿度、气压等)以及鱼类行为(如游动速度、活动范围等)。
传感器节点将采集到的数据通过无线通信协议发送给数据采集与处理节点。
2. 数据采集与处理节点:负责接收传感器节点发送的数据,对数据进行处理和分析,并存储在数据库中。
同时,该节点还会将数据发送给云平台,以便进一步的处理和展示。
3. 通信网络:使用无线通信技术(如Wi-Fi、蓝牙、LoRa等)建立传感器节点与数据采集与处理节点之间的通信,以及数据采集与处理节点与云平台之间的通信。
4. 云平台:接收数据采集与处理节点发送的数据,通过数据分析、处理和展示,为用户提供实时监测和远程管理的功能。
云平台可通过手机App或网页应用等方式呈现给用户。
5. 用户终端:用户可以通过手机App或网页应用等方式,远程监测和管理鱼塘。
用户可以实时查看水质参数、环境条件和鱼类行为等信息,并能够远程控制鱼塘中的设备(如饵料投喂器、水泵等)。
三、系统功能智慧鱼塘系统提供以下主要功能:1. 实时监测:系统能够实时监测鱼塘水质参数、环境条件和鱼类行为等信息,并将数据以图表等形式展示给用户。
2. 数据分析与预测:系统能够对采集到的数据进行分析,通过机器学习等技术,预测鱼类健康状况、饵料供给量等指标,以便用户采取相应的措施。
3. 远程管理:用户可以通过手机App或网页应用远程监测和管理鱼塘,包括对饵料投喂、水质调节等操作。
4. 报警提示:系统能够监测到鱼塘中异常情况(如水质异常、鱼类活动异常等),并通过手机App或短信等方式向用户发送报警提示。
基于物联网技术的智慧养殖系统设计与实现智慧养殖系统是利用物联网技术将传感器、设备和互联网连接起来,通过数据采集、远程监控和自动化控制等手段,优化养殖环境,提高养殖效率和养殖质量的一种养殖管理系统。
本文将围绕基于物联网技术的智慧养殖系统的设计和实现展开讨论。
一、系统设计需求分析智慧养殖系统的设计应该根据养殖企业的需求和实际情况进行定制化设计。
在进行设计之前,首先需要进行详尽的需求分析,包括但不限于以下几个方面:1. 养殖场环境监测:通过传感器实时获取养殖场的温度、湿度、氨气等环境参数数据,以便及时监测和调节养殖环境,提供良好的生长条件。
2. 喂饲管理:利用智能喂饲器和传感器监测动物饲料的消耗情况,合理控制饲料供给量,减少浪费,确保动物的饲养能量和营养需求。
3. 疾病预警与防控:通过物联网技术实时监测动物的生理参数,如体温、体重等,利用数据分析和预测模型,及时发现异常情况,预警并采取相应措施进行疾病预防和控制。
4. 水质监测与处理:利用传感器监测水质参数,如溶解氧、pH值等,及时发现水质问题并采取相应的水质处理措施,保证水质的稳定和安全。
5. 数据分析与决策支持:通过采集的大量数据,结合数据分析和人工智能技术,提供养殖场的数据分析报告和决策支持,优化养殖管理,提高养殖效益。
二、系统实现技术和方案智慧养殖系统的实现离不开以下几种核心技术和方案:1. 传感器与物联网连接技术:选择合适的传感器和物联网连接技术,如Wi-Fi、ZigBee、LoRa等,将传感器与云平台进行连接,实现数据的实时采集和传输。
2. 数据存储与云计算:采用云计算技术,实现海量数据的存储和处理,提供高效的数据管理和分析功能,为养殖场提供定制化的数据报告和决策支持。
3. 数据分析与预测模型:利用数据分析和机器学习技术,构建养殖场的数据模型和预测模型,通过对历史数据的分析和挖掘,提供养殖过程中的异常检测和预警功能。
4. 远程监控与自动化控制:通过实时监控和远程通信技术,实现对养殖场的远程监控和控制,包括远程调节环境参数、喂饲控制、疫苗接种等工作,减少人力投入和误操作。
简析基于物联网的水产养殖监控系统1. 引言1.1 研究背景水产养殖是我国重要的产业之一,但是传统的养殖方式存在着诸多问题,如养殖环境监控不够及时、养殖过程管理不够科学等。
为了解决这些问题,利用物联网技术来进行水产养殖监控成为了一种新的解决方案。
物联网技术的发展使得不同设备之间可以实现互联互通,实时监测养殖水体的温度、溶氧量、PH值等参数,以及监控鱼群的生长情况。
通过将各种传感器和监控设备联网,可以实现对水产养殖过程的全面监控和管理,提高养殖效率,降低养殖成本,减少生态环境污染。
基于物联网的水产养殖监控系统的研究与应用具有重要的现实意义和发展前景。
通过对物联网技术在水产养殖监控系统中的应用进行深入的研究和探讨,可以为水产养殖行业的发展提供新的技术支持和解决方案。
1.2 研究意义水产养殖业是我国重要的渔业产业之一,对于国民经济和人民生活具有重要的意义。
然而,传统的水产养殖监控手段存在着监控范围有限、监测精度低、实时性差等问题,难以满足日益增长的市场需求。
基于物联网技术的水产养殖监控系统能够实现对水产养殖过程的全面、精准监控,促进养殖业的高效发展和可持续经营。
研究基于物联网的水产养殖监控系统具有重要的意义。
首先,通过引入物联网技术,实现了水产养殖监控系统的智能化、网络化,提高了监控效率和水平,有利于提升水产养殖的产量和质量。
其次,基于物联网的水产养殖监控系统可以实现对水质、温度、溶氧量等关键监测参数的实时监测和远程控制,有助于保障水产养殖环境的稳定和养殖效益的提高。
再次,通过监控系统的数据分析和预警功能,可以及时发现和解决养殖过程中的问题,保障水产养殖的安全和可持续发展。
因此,研究基于物联网的水产养殖监控系统具有重要的意义,可以为水产养殖业的健康发展提供技术支持和保障。
2. 正文2.1 物联网技术在水产养殖监控系统中的应用物联网技术在水产养殖监控系统中的应用可以极大地提高养殖效率和管理水平。
通过物联网技术,可以实现水产养殖场的远程监控和数据采集,实时监测水质、温度、溶解氧等关键参数,及时发现问题并采取措施解决。
基于物联网的水产养殖智能化监控系统摘要:水产养殖的发展和科学技术的进步,是先进的智能养殖监测系统取代了传统的养殖模式配方,从最初的水产品生产中实现,我国水产养殖高产低死亡率的变化带来了巨大的发展。
中国的水产养殖规模越来越大,发展前景越来越好,市场需求也越来越好。
物联网环境下的智能水产养殖系统不仅可以实现水产养殖的智能化和自动化,它还可以控制水产养殖的生活环境,最大密度饲养而实现最大效益,这样不仅给个人带来了丰富浓厚的兴趣也促进了养殖业的发展。
关键词:科学技术;影响因素;系统监控基于我国水产养殖业的快速发展,使市场需求增加,传统的耕作方式已不能满足市场需求需要高科技的水产养殖监测该系统已广泛应用于农场。
以物联网环境中的水为研究对象智能水产养殖监控系统的设计并分析,详细阐述了养殖监控系统的智能化和自动化应用。
水生产、知识产权、养殖、监督管理制度Z i g B e e技术与GPRS相结合是有效的控制水产养殖环境,实现水产养殖生活在最适合的环境中。
一、水产智能化养殖监控系统的养殖影响因素以及养殖流程1.智能化养殖系统的养殖影响因素。
养殖业是中国重要产业之一,面对越来越大的市场需求,高效快速安全健康的养殖系统一直是业内人士研究的课题,经过大量的科学实验之后检测出影响水产品养殖的影响因素,主要有以下几点:水温、PH值、透明度、溶氧量、重金属含量、各类氟化物含量、细菌含量、挥发性酚含量、鱼池换水周期以及消毒用品等。
根据影响水产品养殖的因素,对应的找出最适合水产品生存的环境,在进行最大密度的养殖,配合最合理化的监控,能实现有效的提升水产品的产量。
2.智能化养殖系统的养殖流程。
我国的水产养殖业基本上采用智能化养殖系统,采用该种系统,首先,选址对浴池进行建设;其次,买鱼苗后早鱼池中进行试水;再次,放入鱼苗并进行消毒,鱼种进行繁殖之后进入池子饲料喂养,这时要注意水质的管理鱼池的环境监控预防疾病的发生。
最后,在做好过冬的措施成鱼即可出池了。
基于物联网的智能精准养殖监测与管理系统设计随着科技的不断发展,物联网技术的兴起为智能养殖监测与管理提供了新的解决方案。
物联网技术能够将传感器、设备、网络和云计算等技术结合起来,实现对养殖环境、动物健康和生产数据的实时监测和管理。
在基于物联网的智能精准养殖监测与管理系统设计中,有几个关键的要素需要考虑。
首先,养殖环境监测是智能养殖监测与管理系统的核心。
该系统应能够采集养殖场的温度、湿度、光照、噪音等环境参数,以及空气质量(例如氨气、二氧化碳浓度等)、水质等指标。
通过在养殖场中布置传感器节点,可实时监测环境参数的变化,并传输到云端进行存储和分析。
同时,系统还应能够及时报警并采取相应的措施,如自动开启通风设备、调整水质等,以维持良好的养殖环境。
其次,动物健康监测是智能养殖监测与管理系统的另一个关键方面。
系统应能够实时监测动物的体温、体重、食欲等健康状态指标,并通过设定合适的阈值进行报警。
同时,系统还应该能够监测动物的运动轨迹,以提供行为异常的预警。
通过对动物健康数据的分析,可以早期发现动物的潜在疾病或异常状态,并采取相应的措施进行干预,以降低疾病发生率和提高养殖效益。
第三,生产数据管理是智能养殖监测与管理系统设计中不可或缺的一部分。
系统应能够实时监测养殖场的生产情况,例如产蛋量、出栏数、死亡率等,并结合环境和动物健康数据进行分析。
通过对大量数据的处理和分析,可以发现养殖过程中存在的问题,并进行优化调整,提高养殖效益。
另外,系统还应具备数据可视化和报表生成的功能,方便管理者对生产数据进行快速查询和分析。
最后,智能精准养殖监测与管理系统还应具备远程控制和监控的功能。
管理者可以通过手机、平板或电脑等终端设备随时随地对养殖环境和动物健康进行远程监控和控制。
例如,可以远程开启灯光、调节温度、喂食等,以提供动物的生长和生产条件。
同时,系统也可以提供历史数据的存储和查询功能,以便管理者对养殖过程进行回放分析和总结经验。
物联网技术在水产养殖中的应用引言随着科技的不断发展,物联网技术在各行各业的应用越来越广泛,水产养殖业也不例外。
物联网技术可以帮助水产养殖业提高养殖效率、监测水质、实现智能化管理等方面发挥重要作用。
本文将深入探讨物联网技术在水产养殖中的应用,并分析其对水产养殖业的影响。
一、物联网技术在水产养殖中的应用现状1.智能化监控系统物联网技术在水产养殖中最常见的应用就是智能化监控系统。
通过在养殖池、鱼塘、渔场等地点安装传感器,可以实时监测水温、水质、溶解氧、光照等关键指标。
养殖场主可以通过手机或电脑远程监控这些数据,并及时调整养殖环境,确保水产的健康成长。
2.智能喂食系统传统的水产养殖中,喂食往往是一项费时费力的工作。
而有了物联网技术,智能喂食系统可以根据鱼类的生长情况和饥饿程度,自动进行喂食,而且还能根据水质情况对投饵量进行自动调整,大大提高了养殖效率,节约了人力物力。
3.智能养殖环境控制物联网技术还可以实现对养殖环境的智能化控制。
通过自动控制光照、温度、通风等因素,调节养殖环境,提供最适合鱼类生长的条件。
这不仅可以提高养殖效率,还可以降低疾病发生的概率,减少养殖风险。
4.智能监控和报警系统利用物联网技术,可以建立智能监控和报警系统,监测养殖环境中的异常情况,如水质异常、鱼类生长异常、设备故障等。
一旦发现异常,系统会及时发出警报,养殖场主可以立即采取相应措施,避免损失的发生。
二、物联网技术对水产养殖业的影响1.提高养殖效率物联网技术的应用可以实现对养殖环境的实时监测和智能化控制,提高了养殖效率,降低了劳动成本。
养殖场主可以更精准地掌控养殖环境,提高鱼类的生长速度和品质,增加养殖产量。
2.降低养殖成本智能化监控系统和智能喂食系统的应用可以有效降低养殖成本。
节约了人力物力,节约了饲料和能源等成本,提高了养殖场的盈利能力。
3.减少养殖风险物联网技术可以帮助养殖场主及时发现并处理养殖环境中的异常情况,大大降低了养殖风险。
基于物联网技术的智能养殖环境监测与控制系统设计随着物联网技术的迅速发展,智能养殖环境监测与控制系统在现代农业中扮演着越来越重要的角色。
本文将从系统需求分析、硬件设计以及软件开发三个方面,详细介绍基于物联网技术的智能养殖环境监测与控制系统的设计。
一、系统需求分析在设计智能养殖环境监测与控制系统之前,我们首先需要分析系统的需求。
农业养殖环境中,温度、湿度、光照强度、氧气含量等参数对于动植物的生长繁衍起着至关重要的作用。
因此,养殖环境中这些参数的实时监测是系统的首要任务。
其次,系统需要具备远程监测和控制的功能,用户可以通过手机或电脑等终端设备,随时随地查看养殖环境的状态并进行控制。
此外,系统还应该具备数据分析和报警功能,及时发现异常情况并采取相应措施。
二、硬件设计硬件是智能养殖环境监测与控制系统的基础。
传感器是系统的核心部件,用于感知环境中的各种参数。
常见的传感器包括温湿度传感器、光照传感器、氧气传感器等。
这些传感器需要布置在养殖场的适当位置,以获取准确的环境参数数据。
另外,系统还需要使用单片机、无线模块等设备,用于数据采集和传输。
通过将传感器采集到的数据传输至服务器,用户就可以通过手机或电脑等终端设备进行实时监测和控制。
此外,还可以使用执行器等设备,根据用户的指令对养殖环境进行相应的调节和控制。
三、软件开发在设计智能养殖环境监测与控制系统的软件时,需要采用合适的开发平台和工具。
系统的后台部分需要使用数据库存储和管理传感器的数据。
用户界面则需要具备良好的用户体验,用户可以通过直观友好的界面进行操作。
系统的软件需要实现以下功能:1. 实时监测:展示养殖环境的实时参数,并将数据以可视化的形式展示给用户。
2. 数据分析:根据采集到的数据进行深度分析,为用户提供统计报表,帮助用户了解养殖环境的发展趋势并作出相应决策。
3. 远程控制:用户可以通过手机或电脑等终端设备,实现对养殖环境的远程控制,例如调节温度、湿度等参数。
- I - 基于物联网的鱼塘智能化养殖系统 摘 要 针对目前我国水产养殖规模越来越大,种类越来越丰富,传统养殖方式已不能满足要求的现状,国家的战略要求,将智能农业推向了风口,“互联网+”必将带动农业的升级。本作品将物联网技术相结合应用到水产养殖领域,设计了鱼塘养殖智能化系统的架构及应用实施方案。系统分为现场管理单元、远程管理单元云平台三个部分。根据鱼塘养殖基本流程,对水产品养殖环节的生长环境进行分析,总结影响水产品生长的环境因素并确定出进行水产品高密度养殖的最佳环境,从而实现环境资源的充分利用。
关键词:物联网、智能化鱼塘、CC3200
- II - 目 录 摘 要 .................................................................................................................................... I 一、概述 ............................................................................................................................... 3 1.1 设计背景 ............................................................................................................... 3 1.2 所涉技术发展现状 ............................................................................................... 3 1.2.1 国内外技术发展 ......................................................................................... 3 1.2.2 存在的技术问题 ......................................................................................... 4 1.3 创新点 ................................................................................................................... 5 1.3.1 主要解决的问题 ......................................................................................... 5 1.3.2 设计内容简介 ............................................................................................. 5 二、系统的总体方案和功能设计 ....................................................................................... 6 系统的总体方案和功能 ............................................................................................... 6 三、系统的硬件设计 ........................................................................................................... 9 3.1传感器节点的设计 ................................................................................................. 9 3.2控制节点设计与实现 ............................................................................................. 9 3.3现场监控中心设计 ............................................................................................... 10 四、系统软件设计 ............................................................................................................. 12 4.1 节点的软件功能设计 .......................................................................................... 12 4.2路由器的软件功能设计 ....................................................................................... 13 五、总结 ............................................................................................................................. 14
- 3 - 一、概述 1.1 设计背景 农业物联网是一种新兴农业信息化技术,其体系架构分为用户层、应用层、传输层、感知层和对象层5个层次,其技术可用于实现农产品安全溯源、精准化农业生产管理、远程及自动化农业生产管理和农产品智能储运。农业物联网具有提高生产效率、降低循环流转成本、节约能源资源、提高农产品附加值、推动农业物联网设备和软件产业发展、保护生态环境、保障食品安全、平衡产业结构及解放人员“在场”等社会经济效益。 水产养殖产业的发展对我国渔业结构调整有着重要的意义,主要表现在渔民有效地使用养殖水域,收入提高,城镇居民生活质量的改善。设施渔业代表着水产养殖业的最高水平,也是渔业现代化的必然产物,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,己得到了很多水产品营养需求的数据。 不同的鱼类对水场温度、氧容量等要素也均有它自己严格的要求。如果没有进行综合技术的开发利用,以致水温不稳,影响养殖鱼类的生育和设施渔业的高产高效;另外水体溶解氧检测不到位影响鱼类同化作用的进行,造成水体危害,降低了经济效益。水产养殖的智能化非常重要。 国家的战略要求,将智能农业推向了风口,“互联网+”必将带动农业的智能化升级。
1.2 所涉技术发展现状 1.2.1 国内外技术发展 丹麦、日本等一些水产养殖业较为发达的国家,己实现对养殖水体中的温度、pH
- 4 - 值、氨氮、COD、BOD等多项具有重要意义的水质参数进行在线检测,以计算机技术、控制技术、通信技术、为基础,通过某种通信网络将分布在目标现场的智能设备和控制中心连接起来,以实现对现场设备分散控制和集中管理的一种先进控制方式。 国外的发展的趋势是在计算机中研究鱼类生长的外界影响因素,主要是水体的溶氧、温度可视化建模,离应用还有一定的距离。实际上,将科学理论基础与各种建模方法集成,并有机地将环境状况与生态生理两个模型结合生长机理模型是建模研究的主要内容。水体环境控制的执行机构如何协调动作,使调控的环境满足鱼类生长需求,目前依靠的仅是经验。这是制约工厂化渔业发展的共性问题之一;复杂性的另一个问题是环境作用的对象是有生命的,它的生长机理或功能模型存在着许多未建模的动态信息,基于该模型提供的信息,作为控制系统的给定值是制约工厂化渔业发展的共性问题之二;另一个复杂性表现在目前的调控手段并没有完全与水体的生产经济效益联系起来,缺少一个智能决策支持系统,这是目前设施渔业,特别是示范经济效益不好的重要原因之一,是制约工厂化农业发展的共性问题之三。 从整体上看,西方经济发达国家水产养殖业已签本实现了水产养殖机械化、水产养殖品种良种化、水产养殖管理自动化、水产养航经背符理专业化、水产养殖产品市场营销信息化。这标志着这些国家水产养殖业生产和装备的现代化水平相当高,如果不加快水产科技现代化的步伐,就有可能落后世界水产科技进步的进程。
1.2.2 存在的技术问题 工厂化养殖大多采用循环流水方式进行,水体经过沉淀和过滤等处理,又流入养鱼池继续使用。如何对流水水体的各种成份进行有效的控制,是一个难点。由于实际的水体处理不好,水体含有很多复杂的成分,造成水中残馆、粪便增多,引起溶氧下降、氨氮升高,造成鱼池水环境污染,使鱼发生疾病甚至引起死亡。 日照时间缩短是温室内水产养殖的又一大问题。如何在光照条件下,最大程度有效地利用日光能量,为鱼类创造良好的生长环境,是以前研究的一个重点。目前,绝大多数水产养殖温室是钢架构筑的,并且还安装有不同的设备,同时在内部还建有砖混结构的水池。所有这些都是阳光的遮蔽物,均可明显缩短日照长度并使得透光性能
- 5 - 变差,影响水产养殖物的正常生长和发育。 设施渔业是高效益、高技术、高投入、高风险的产业。目前,由于我国设施渔业生产过程中环境管理水平还比较低,基本上没有同水产养殖的生产效益联系起来,加之水产养殖结构调整不够、市场行情把握不好,因而形成了设施渔业不景气的现象。
1.3 创新点 1.3.1 主要解决的问题 1、实现养殖生产自动化,初步设计的软、硬件系统,对养殖水体进行水温、溶氧、酸碱度、气温等参数进行在线自动监测,准确地为科学管理提供技术参数,对提高集约化养殖程度。 2、利用TI公司的CC3200构造了智能鱼塘的模型的环境模型,系统可定制方便扩充,可为智能化鱼塘养殖业提供较好的技术方案,也便于推广。
1.3.2 设计内容简介 本作品主要目的是实现鱼塘养殖场的智能化,可分为现场管理单元和远程管理单元两部分。 1、现场管理单元,或称为无线传感器网络单元(WSN),位于系统结构的下层,主要实现通过对养殖现场的水质参数进行监测与控制的功能,并通过WiFi传至鱼塘监控中心,以供远程客户使用。现场管理单元需要硬件与软件配合实现其功能。 2、远程管理单元位于系统结构的上层,主要实现下层上传数据的综合分析与处理和养殖专家支持系统两种功能。远程管理单元主要依靠软件系统实现其功能。 3、通过将所有数据上传到中央计算机进行数据处理分析(云计算),从而实现对养殖环境、饲料质量与养殖效果、养殖鱼体健康的监测,饲养投喂量、需求量预测、质量的判断,养殖水域环境质量状态、技术对策等。