CN105528862B - 一种底播海参养殖场的水面监控设备及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种底播海参养殖场的水面监控设备及运行方法，所述的水面监控设备包括主控模块和与主控模块电连接的水下通信模块、传感器接口模块、无线通信模块以及人机交互模块，供电模块为水面监控设备中的各模块供电，所述的主控模块通过水下通信模块与水下传感器阵列通信、通过传感器接口模块接收水质传感器发送的水质参数、通过无线通信模块与岸站接收终端通信、通过人机交互模块接收指令与输出数据。本发明所公开的底播海参养殖场的水面监控设备，用于底播海参养殖场的水质监测与防盗报警，既可以方便养殖户掌握养殖场各种必要的养殖参数信息，又能减少养殖户的看护成本。

Description

一种底播海参养殖场的水面监控设备及其运行方法

技术领域

本发明涉及底播海参养殖领域，具体的说涉及该领域内的一种底播海参养殖场的水面监控设备及其运行方法。

背景技术

海参是一种营养价值高、颇受人们喜欢的海产品。以往的海参养殖，往往在岸边建立养殖池，由于海参养殖池相对封闭，在人工投放海参苗后，需要定期投放饲料和药剂，以满足海参生长的需要。这种养殖方式的优点是易于管理，人工成本低；缺点在于增加了养殖成本，带来了海洋污染和食品安全问题。

随着人们对海洋环境保护意识的提高，以及对食品安全问题的高度重视，一种在近海开辟养殖场的海参养殖方式逐渐兴起。由于海参的活动范围小，在合适的环境下，其活动范围局限在几米的范围内。养殖户通过在近岸一定范围内定点投放石块，营造适合海参生长的海底环境，每年只需要定时定点投放海参苗，定时收获，不需要投放任何饲料和药剂。这种养殖方式称为底播方式，它利用海洋丰富的自然资源，让海参在适合的海洋环境中生长，具有绿色环保，产出投入比高等特点，逐渐成为一种流行的养殖方式。但这种方式也存在一些问题，例如看护成本较高，安全性较差，海底环境信息较难掌握等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种底播海参养殖场的水面监控设备及其运行方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种底播海参养殖场的水面监控设备，其改进之处在于：所述的水面监控设备包括主控模块和与主控模块电连接的水下通信模块、传感器接口模块、无线通信模块以及人机交互模块，供电模块为水面监控设备中的各模块供电，所述的主控模块通过水下通信模块与水下传感器阵列通信、通过传感器接口模块接收水质传感器发送的水质参数、通过无线通信模块与岸站接收终端通信、通过人机交互模块接收指令与输出数据。

进一步的，所述的水面监控设备还包括与主控模块电连接的定位模块，主控模块通过该定位模块获取水面监控设备的位置信息；所述的定位模块为北斗定位模块和/或GPS定位模块。

进一步的，所述的水面监控设备还包括与主控模块电连接的声光报警模块，主控模块通过该声光报警模块向外示警。

进一步的，所述的主控模块为低功耗嵌入式MCU、DSP、FPGA或CPLD。

进一步的，所述的主控模块包括看门狗芯片、万年历芯片和温度检测芯片。

进一步的，所述的水下通信模块与水下传感器阵列采用水声方式通信。

进一步的，所述的水质传感器为PH值传感器、溶解氧传感器、水体温度传感器、电导率传感器和浊度传感器中的一种或几种。

进一步的，所述的传感器接口模块包括RS-232接口、RS-485接口、CAN接口、以太网接口、电压和/或电流模拟信号接口中的一种或几种。

进一步的，所述的供电模块包括充电电池，所述的充电电池由充电模块充电，并通过稳压模块向外供电；所述的充电模块为太阳能光伏板充电模块、波浪能充电模块或者风能充电模块。

一种底播海参养殖场的水面监控设备的运行方法，其改进之处在于，包括如下步骤：

（1）主控模块以设定的时间间隔通过水下通信模块与水下传感器阵列通信、通过传感器接口模块接收水质传感器发送的水质参数；

（21）如果收到的是来自水下传感器阵列的监测信号，说明水下传感器阵列工作正常，主控模块刷新当前的水质参数，并把刷新后的水质参数和水下传感器阵列的正常工作状态输送至人机交互模块；

（22）如果收到的是来自水下传感器阵列的回收信号，说明水下传感器阵列电量低，主控模块刷新当前的水质参数，并把刷新后的水质参数和水下传感器阵列的低电量状态输送至人机交互模块，此外还通过无线通信模块与岸站接收终端通信，提示回收水下传感器阵列；

（23）如果没有收到来自水下传感器阵列的信号，说明水下传感器阵列故障，主控模块刷新当前的水质参数，并把刷新后的水质参数和水下传感器阵列的故障状态输送至人机交互模块，此外还通过无线通信模块与岸站接收终端通信，提示检修水下传感器阵列；

（24）如果收到的是来自水下传感器阵列的报警信号，主控模块立即启动声光报警模块报警，并通过定位模块获取当前的位置信号，随后通过无线通信模块将报警信号、时间信号和位置信号发送给岸站接收终端；

（3）看门狗喂狗并转至步骤（1）；

在上述步骤（1）—步骤（3）的循环过程中，主控模块通过无线通信模块与岸站接收终端通信，在收到来自岸站接收终端的查询信号时，向岸站接收终端返回当前的水质参数。

本发明的有益效果是：

本发明所公开的底播海参养殖场的水面监控设备，用于底播海参养殖场的水质监测与防盗报警，既可以方便养殖户掌握养殖场各种必要的养殖参数信息，又能减少养殖户的看护成本。

安装本水面监控设备后，如底播海参遭遇偷盗等异常情况，会触发水下传感器阵列发出报警信号，主控模块收到报警信号后将立即启动声光报警模块报警，并通过无线通信模块将报警信号发送给岸站接收终端，实现迅速报警，有效提高养殖场安全，减少养殖户损失。

主控模块通过传感器接口模块接收水质传感器发送的水质参数，在收到来自岸站接收终端的查询信号时，向岸站接收终端返回当前的水质参数，可以让养殖户更深入的了解养殖场的情况，以采取相对应的措施。

传感器接口模块预设多种接口，可以保证用户在传感器的选择上有一个更宽广的范围；主控模块包括万年历芯片，能记录报警发生的精确时刻；主控模块还包括看门狗芯片，可以在程序跑飞时提供复位，保证整个水面监控设备在无人值守的情况下能够长时间的稳定工作。

本发明所公开的底播海参养殖场的水面监控设备的运行方法，既可以使养殖户掌握水下传感器阵列的工作状态，以便随时检修更换；又能使养殖户掌握养殖场各种必要的养殖参数信息，在出现偷盗等异常情况时可迅速报警，有效提高养殖场安全，减少养殖户损失。

附图说明

图1是本发明实施例1所公开的水面监控设备中各模块的连接关系示意图；

图2是本发明实施例1所公开的水面监控设备中各组成部分的连接关系示意图；

图3是本发明实施例1所公开的水面监控设备的运行方法流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1，如图1所示，本发明公开了一种底播海参养殖场的水面监控设备，所述的水面监控设备包括主控模块和与主控模块电连接的水下通信模块、传感器接口模块、无线通信模块以及人机交互模块，供电模块为水面监控设备中的各模块供电，所述的主控模块通过水下通信模块与水下传感器阵列通信、通过传感器接口模块接收水质传感器发送的水质参数、通过无线通信模块与岸站接收终端通信、通过人机交互模块接收指令与输出数据，作为一种可供选择的方式，在本实施例中，所述的人机交互模块为触摸屏，用户可以通过触摸屏对整个水面监控设备进行参数调整，对当前水质参数进行读取。所述的水面监控设备还包括与主控模块电连接的声光报警模块，主控模块通过该声光报警模块向外示警。

安装本实施例所公开的水面监控设备后，如底播海参遭遇偷盗等异常情况，会触发水下传感器阵列发出报警信号，主控模块收到报警信号后将立即启动声光报警模块报警，并通过无线通信模块将报警信号发送给岸站接收终端，岸站接收终端可以将报警信号传输至用户手机，实现迅速报警，有效提高养殖场安全，减少养殖户损失。主控模块通过传感器接口模块接收水质传感器发送的水质参数，在收到来自岸站接收终端的查询信号时，向岸站接收终端返回当前的水质参数，可以让养殖户更深入的了解养殖场的情况，以采取相对应的措施。

如图2所示，所述的水面监控设备还包括与主控模块电连接的定位模块，主控模块通过该定位模块获取水面监控设备的位置信息；所述的定位模块为GPS定位模块。所述的主控模块为低功耗嵌入式MCU、DSP、FPGA或CPLD。所述的主控模块包括看门狗芯片、万年历芯片和温度检测芯片。所述的水下通信模块与水下传感器阵列采用水声方式通信。所述的水质传感器为PH值传感器、溶解氧传感器、水体温度传感器、电导率传感器和浊度传感器。所述的传感器接口模块包括RS-232接口、RS-485接口、CAN接口、以太网接口、电压模拟信号接口和电流模拟信号接口，并为各种不同的接口预留了通信处理电路和供电接口。所述的供电模块包括充电电池，所述的充电电池由充电模块充电，并通过稳压模块向外供电；所述的充电模块为太阳能光伏板充电模块。

如图3所示，本实施例还公开了一种底播海参养殖场的水面监控设备的运行方法，包括如下步骤：

（1）主控模块以设定的时间间隔通过水下通信模块与水下传感器阵列通信、通过传感器接口模块接收水质传感器发送的水质参数；

（21）如果收到的是来自水下传感器阵列的监测信号，说明水下传感器阵列工作正常，主控模块刷新当前的水质参数，并把刷新后的水质参数和水下传感器阵列的正常工作状态输送至人机交互模块；

（22）如果收到的是来自水下传感器阵列的回收信号，说明水下传感器阵列电量低，主控模块刷新当前的水质参数，并把刷新后的水质参数和水下传感器阵列的低电量状态输送至人机交互模块，此外还通过无线通信模块与岸站接收终端通信，提示回收水下传感器阵列；

（23）如果没有收到来自水下传感器阵列的信号，说明水下传感器阵列故障，主控模块刷新当前的水质参数，并把刷新后的水质参数和水下传感器阵列的故障状态输送至人机交互模块，此外还通过无线通信模块与岸站接收终端通信，提示检修水下传感器阵列；

（24）如果收到的是来自水下传感器阵列的报警信号，主控模块立即启动声光报警模块报警，并通过定位模块获取当前的位置信号，随后通过无线通信模块将报警信号、时间信号和位置信号发送给岸站接收终端；

（3）看门狗喂狗并转至步骤（1）；

在上述步骤（1）—步骤（3）的循环过程中，主控模块通过无线通信模块与岸站接收终端通信，在收到来自岸站接收终端的查询信号时，向岸站接收终端返回当前的水质参数。

本实施例所公开的底播海参养殖场的水面监控设备的运行方法，既可以使养殖户掌握水下传感器阵列的工作状态，以便随时检修更换；又能使养殖户掌握养殖场各种必要的养殖参数信息，在出现偷盗等异常情况时可迅速报警，有效提高养殖场安全，减少养殖户损失。

Claims (1)

1.一种底播海参养殖场的水面监控设备的运行方法，使用一种底播海参养殖场的水面监控设备，所述的水面监控设备包括主控模块和与主控模块电连接的水下通信模块、传感器接口模块、无线通信模块以及人机交互模块，供电模块为水面监控设备中的各模块供电，所述的主控模块通过水下通信模块与水下传感器阵列通信、通过传感器接口模块接收水质传感器发送的水质参数、通过无线通信模块与岸站接收终端通信、通过人机交互模块接收指令与输出数据；所述的水面监控设备还包括与主控模块电连接的定位模块，主控模块通过该定位模块获取水面监控设备的位置信息；所述的定位模块为北斗定位模块和/或GPS定位模块；所述的水面监控设备还包括与主控模块电连接的声光报警模块，主控模块通过该声光报警模块向外示警；所述的主控模块为低功耗嵌入式MCU、DSP、FPGA或CPLD；所述的主控模块包括看门狗芯片、万年历芯片和温度检测芯片；所述的水下通信模块与水下传感器阵列采用水声方式通信；所述的水质传感器为PH值传感器、溶解氧传感器、水体温度传感器、电导率传感器和浊度传感器中的一种或几种；所述的传感器接口模块包括RS-232接口、RS-485接口、CAN接口、以太网接口、电压和/或电流模拟信号接口中的一种或几种；所述的供电模块包括充电电池，所述的充电电池由充电模块充电，并通过稳压模块向外供电；所述的充电模块为太阳能光伏板充电模块、波浪能充电模块或者风能充电模块；其特征在于，包括如下步骤：

（1）主控模块以设定的时间间隔通过水下通信模块与水下传感器阵列通信、通过传感器接口模块接收水质传感器发送的水质参数；

（21）如果收到的是来自水下传感器阵列的监测信号，说明水下传感器阵列工作正常，主控模块刷新当前的水质参数，并把刷新后的水质参数和水下传感器阵列的正常工作状态输送至人机交互模块；

（22）如果收到的是来自水下传感器阵列的回收信号，说明水下传感器阵列电量低，主控模块刷新当前的水质参数，并把刷新后的水质参数和水下传感器阵列的低电量状态输送至人机交互模块，此外还通过无线通信模块与岸站接收终端通信，提示回收水下传感器阵列；

（23）如果没有收到来自水下传感器阵列的信号，说明水下传感器阵列故障，主控模块刷新当前的水质参数，并把刷新后的水质参数和水下传感器阵列的故障状态输送至人机交互模块，此外还通过无线通信模块与岸站接收终端通信，提示检修水下传感器阵列；

（24）如果收到的是来自水下传感器阵列的报警信号，主控模块立即启动声光报警模块报警，并通过定位模块获取当前的位置信号，随后通过无线通信模块将报警信号、时间信号和位置信号发送给岸站接收终端；

（3）看门狗喂狗并转至步骤（1）；

在上述步骤（1）—步骤（3）的循环过程中，主控模块通过无线通信模块与岸站接收终端通信，在收到来自岸站接收终端的查询信号时，向岸站接收终端返回当前的水质参数。