构建软硬结合的水产养殖 物联网解决方案

引言

传统水产养殖业以牺牲自然环境资源和大量的物质消耗 等粗放式饲养方式为主要特征，经济效益低而且污染水体环 境。越来越多的现代化养殖方式，如网箱养殖、流水养殖等, 立体利用水域、水陆复合生产的生态渔业，以保持渔业资源 可持续利用的技术开始得到广泛的应用。

物联网技术的发展为智能水产养殖的产生创造了条件。 基于智能传感技术、智能处理技术及智能控制等物联网技术的 智能水产养殖系统，集数据、图像实时采集、无线传输、智 能处理和预测预警信息发布、辅助决策等功能于一体，通过 对水质参数的准确检测、数据的可靠传输、信息的智能处理 以及控制机构的智能化自动控制，实现水产养殖的管理。

1基于物联网技术的水产养殖环境智能监控系统

水产养殖环境智能监控系统是面向水产养殖集约、高产、 高效、生态、安全的发展需求，基于智能传感、无线传感网、 通信、智能处理与智能控制等物联网技术开发的，集水质环境 参数在线采集、智能组网、无线传输、智能处理、预警信息发布、 决策支持、远程与自动控制等功能于一体的水产养殖物联网 系统。

通过该系统，养殖户可以通过手机、PDA、计算机等信 息终端，实时掌握养殖水质环境信息，及时获取异常报警信息及水质预警信息，并可以根据水质监测结果，实时自动地 调整控制设备，实现水产养殖的科学养殖与管理，最终实现 节能降耗、绿色环保和增产增收的目标。

2系统组成

一般来说，该物联网系统由水质监测站、增氧控制站、 现场及远程监控中心等子系统组成。

水质监测站可以选装溶解氧传感器、pH传感器、水位 传感器、盐度传感器、浊度传感器等，配合智能数据采集器， 主要实现对养殖场水质环境参数的在线采集、处理与传输。

增氧控制站包括无线控制终端、配电箱、空气压缩机与 曝气增氧管道（或增氧机）无线控制终端汇聚水质监测站采 集的信息，根据不同养殖品种对溶解氧的需求，通过算法模 型控制增氧设备动作。

现场监控中心包括WSN无线接入点和现场监控计算机。 无线控制终端汇聚的数据通过无线接入点汇总到现场监控计 算机，用户可在本地查询水质参数数据，同时监控计算机对 数据进行分析处理，做出控制决策，通过无线接入点向配电 箱发送控制指令。

远程监控中心通过GPRS远程接入点接收无线控制终端 汇聚的数据信息。用户可以通过手机、PDA、计算机等信息 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, 做出控制决策，远程控制增氧设备。图1所示是上海辰汉电子科技有限公司开发的水产养殖物联网解决方案。

上海辰汉电子科技有限公司经过三年多的研发和实际 使用，开发出了完全自主知识产权的水产养殖物联网解决方 案一一水产养殖水质在线监测系统。该系统包含高精度传感 器探头、数据采集分析终端、无线通讯终端、智能氧气传输 控制柜、智能移动显示终端、互联网云服务器、在线式移动 端显控软件等全套软硬件设施，为水产养殖的信息化、智能 化的实现提供了强大的科技后盾。

3系统功能原理和操作界面

该系统可以让相关领域管理人员在线查看各个监测站点 的探头的采样数据，同时提供短信提示功能，以方便管理者 及时了解水质的各参数值，让管理者能第一时间获得水质问题 警报的消息，从而及时采取措施，避免损失。图2所示是该 系统的运行机理。

图2  系统的运行机理

图3  水产养殖水质在线监测系统的WEB端显示界面

图5  智能水质监测与增氧控制系统界面图

图6  溶氧温度报警设置界面

当系统运行的时候，RIU采集到的溶氧、温度等数据， 通过DTU实时传输到WEB服务器上，WEB服务器实时存 储这些数据，并通过网页的形式给用户提供随时查询的功能。 同时，系统会根据用户设定的报警或提示条件，将溶氧、温度 信息实时通过短信发送到用户指定的手机上，从而让用户做到 随时随地了解水质状况。

图3至图6分别为WEB端和移动端的系统显示页面图。

4结束语

在国家大力倡导科技兴国的今天，辰汉电子完全自主知 识产权的水产养殖物联网解决方案，大大提升了水产养殖业 的信息化水平。系统中的传感器采集、智能显控终端，移动信 息系统达到或超过了国际一流厂家的技术水平，其大规模推广 应用一定会产生巨大的社会经济效益。

20211021_617043297504c__构建软硬结合的水产养殖 物联网解决方案 上海辰汉电子科技有限公司刘金权