CN105892537A - 一种智慧渔业养殖监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智慧渔业养殖监控系统，所述智慧渔业养殖监控系统包括传感器模块、安全检测装置、交流接触器、监控终端和显示与操作终端；所述传感器模块、安全检测装置、交流接触器均与监控终端采用线缆的方式进行连接；所述监控终端与显示与操作终端采用互联网的形式进行连接。本发明提供的智慧渔业养殖监控系统，实现了水产养殖环境的数据感知、安全预警、智能决策、智能分析，为渔业养殖提供精准化养殖、可视化管理、智能化决策。

Description

一种智慧渔业养殖监控系统

技术领域

本发明涉及渔业养殖的智慧化监控领域，尤其涉及一种智慧渔业养殖监控系统。

背景技术

目前，传统渔业养殖主要存在如下问题：1、养殖水池末端水体溶氧低；2、水资源浪费严重；3、养殖水体内氨氮富集；4、水体悬浮物含量高，水质差；5、饲料利用率和鱼增重率低。近年来，随着电子信息技术、计算机及互联网技术在渔业及农业领域应用的不断扩展，现代渔业养殖技术已经逐步向半自动化迈进，已在半自动化喂食、水质、营养监测等方面有所突破。但是仍然存在信息采集单一、自动化程度低、养殖设备运行安全性不足（设备漏电、设备超载、超温工作）、数据智能化分析程度低等诸多缺点。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种智慧渔业养殖监控系统，旨在解决现有的渔业养殖系统自动化程度低、运行安全性不足等问题。

本发明的技术方案如下：

一种智慧渔业养殖监控系统，其中，用于对养殖鱼池以及养殖设备进行监控，所述智慧渔业养殖监控系统包括传感器模块、安全检测装置、交流接触器、监控终端和显示与操作终端；

所述传感器模块、安全检测装置、交流接触器均与监控终端采用线缆的方式进行连接；所述监控终端与显示与操作终端采用互联网的形式进行连接；

所述传感器模块用于采集养殖鱼池的环境参数并输出至监控终端；

所述安全检测装置用于实时采集养殖设备的安全参数并输出至监控终端；

所述交流接触器用于控制交流接触器中相应接触器的电源来实现对养殖设备的开启和关闭。

所述的智慧渔业养殖监控系统，其中，所述传感器模块包括温度传感器、溶解氧传感器、pH值传感器和水位传感器，分别用于检测养殖鱼池的水温、含氧量、pH值及水位。

所述的智慧渔业养殖监控系统，其中，所述安全检测装置包括漏电流检测装置、工作电流检测装置和电压检测装置，分别用于检测养殖设备的漏电流、工作电流和电源电压。

所述的智慧渔业养殖监控系统，其中，所述养殖设备包括增氧机、抽水泵和投饵机，所述交流接触器包括增氧机控制接触器、抽水泵控制接触器和投饵机控制接触器，分别用于对增氧机、抽水泵和投饵机进行控制。

所述的智慧渔业养殖监控系统，其中，所述显示与操作终端为手机或平板电脑。

所述的智慧渔业养殖监控系统，其中，所述监控终端包括网络模组、微控制器、信号处理器和接触器驱动，所述信号处理器、接触器驱动和网络模组均连接于所述微控制器。

所述的智慧渔业养殖监控系统，其中，所述网络模组为GPRS模组或以太网模组。

所述的智慧渔业养殖监控系统，其中，所述微控制器为可编程控制器。

所述的智慧渔业养殖监控系统，其中，所述信号处理器为运算放大器。

所述的智慧渔业养殖监控系统，其中，所述温度传感器、溶解氧传感器、pH值传感器和水位传感器均设置有多个，并在养殖鱼池中采用多点分布方式设置。

有益效果：本发明提供的智慧渔业养殖监控系统，实现了水产养殖环境的数据感知、安全预警、智能决策、智能分析，为渔业养殖提供精准化养殖、可视化管理、智能化决策。

附图说明

图1为本发明一种智慧渔业养殖监控系统较佳实施例的结构框图。

具体实施方式

本发明提供一种智慧渔业养殖监控系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。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。

请参阅图1，图1为本发明一种智慧渔业养殖监控系统较佳实施例的结构框图，其用于对养殖鱼池以及养殖设备进行监控，所述智慧渔业养殖监控系统包括传感器模块41、安全检测装置42、交流接触器43、监控终端30和显示与操作终端10；

所述传感器模块41、安全检测装置42、交流接触器43均与监控终端30采用线缆的方式进行连接；所述监控终端30与显示与操作终端10采用互联网的形式（例如通过无线网方式）进行连接；

所述传感器模块41用于采集养殖鱼池的环境参数并输出至监控终端；

所述安全检测装置42用于实时采集养殖设备的安全参数并输出至监控终端；

所述交流接触器43用于控制交流接触器43中相应接触器的电源来实现对养殖设备的开启和关闭。

在本发明实施例中，由于采用了传感器模块41来采集养殖鱼池的环境参数，采用了安全检测装置42来采集养殖设备的安全参数，同时由交流接触器43来对相应接触器的电源进行控制，从而实现对养殖设备的开启和关闭。并且监控终端30在接收到这些信息后，可将这些信息通过互联网传输至显示与操作终端10，而用户可通过显示与操作终端10实时查看这些信息，并发出指令，从而通过监控终端30控制交流接触器43中各接触器的电源。通过本发明的智慧渔业养殖监控系统，用户可以随时随地查看养殖鱼池以及养殖设备目前的状态，并对其进行实时控制。

另外，本发明中还可包括智慧养殖管理平台20，其与所述监控终端30以及显示与操作终端10均通过互联网的形式进行连接，这样，监控终端30在接收到前述信息后，可通过互联网传输至智慧养殖管理平台20，而用户也可将指令发送至智慧养殖管理平台20，通过智慧养殖管理平台20转发至监控终端30，实现各种控制功能。

在本发明实施例中，所述传感器模块41包括温度传感器411、溶解氧传感器412、pH值传感器413和水位传感器414，其中的温度传感器411用于检测养殖鱼池的水温，所述溶解氧传感器412用来检测养殖鱼池的含氧量，所述pH值传感器413用于检测养殖鱼池的pH值，所述的水位传感器414则用来检测养殖鱼池的水位。

进一步，所述安全检测装置42包括漏电流检测装置421、工作电流检测装置422（即图中的电流检测模块）和电压检测装置423，其中的漏电流检测装置421用于检测养殖设备的漏电流，所述工作电流检测装置422用于检测养殖设备的工作电流，所述电压检测装置423用于检测养殖设备的电源电压。

进一步，所述交流接触器43包括增氧机控制接触器431、抽水泵控制接触器432和投饵机控制接触器433，其中的增氧机控制接触器431用于对增氧机进行控制，抽水泵控制接触器432用于抽水泵进行控制，投饵机控制接触器433用于投饵机进行控制。其中的增氧机、抽水泵和投饵机均包括在养殖设备内。

进一步，所述显示与操作终端10为手机（如图中智能手机11）或平板电脑（如图中电脑12）。所述显示与操作终端10上可以实时显示养殖鱼池的养殖环境信息、养殖设备的状态信息，并可以在显示与操作终端10上对养殖设备进行控制。例如通过显示与操作终端10上浏览器或专用APP从智慧养殖管理平台上获取各类养殖环境数据，并提供对增氧机、抽水泵、投饵机的控制功能。

进一步，所述监控终端30包括网络模组31、微控制器32、信号处理器33和接触器驱动34，所述信号处理器33、接触器驱动34和网络模组31均连接于所述微控制器32。

本发明实施例中，监控终端30用于对传感器模块41、安全检测装置42所采集到的各类数据进行转换、放大、过滤、分析；用于对交流接触器43的工作状态进行控制；以及用于通过互联网的形式与智慧养殖管理平台进行数据通信。

进一步，监控终端30对传感器模块41、安全检测装置42的信号通过信号处理器33将电流信号转换成电压信号，并对电压信号进行适当放大，然后送至微控制器32；微控制器每秒采集10次信号，并将最大和最小值进行过滤剔除，通过对剩余参数求平均值的形式，确定当前采集的有效数据值。

在本发明实施例中，网络模组31为GPRS模组或以太网模组；微控制器32为可编程控制器（低功耗），用来实现数据采集与转换、接触器控制、数据通信；信号处理器33（小信号处理）为运算放大器，传感器模块41、安全检测装置42采集到的数据经信号处理器处理成微控制器32可以处理的信号。接触器驱动34由晶体管（中小功率）和低压继电器小（功率）组成，用于接通和切断交流接触器43的电源。

进一步，所述温度传感器411、溶解氧传感器412、pH值传感器413和水位传感器414均设置有多个，并在养殖鱼池中采用多点分布方式设置。也就是说，所述温度传感器411、溶解氧传感器412、pH 值传感器413、水位传感器414可根据实际需要在鱼池中分布式多点分布，这样，用户可在显示与操作终端10上，根据不同地点的水温、溶氧量、pH或者水位，针对性的进行操作，例如针对某个或某几个溶解氧传感器采集的数据，开启不同地点的增氧机，有效节约电能，同时避免溶解氧不平衡，具体，例如每5个平方米的面积设置1个溶解氧传感器412，对于其他传感器（温度传感器411、pH值传感器413和水位传感器414）均可采用这种间距来设置。

在本发明实施例中，所述智慧养殖管理平台20的物理载体可以是服务器，包括专家样本数据模块21（即图中专家样本数据）、预警模块22、神经网络模块23（即图中神经网络）、图表模块24四大部分。所述神经网络模块21主要为建立的神经网络基础模型，神经网络模型将历史水体环境数据、鱼池固有参数、鱼类习性数据（专家样本数据）进行综合分析给出水体环境参数的参考范围，并将该参考范围发送给监控终端30。预警模块22在检测到鱼池水温、水含氧量、pH值、水位等水体参数超出参考范围时，就将预警信号发送给显示与操作终端10进行告警，或者检测到养殖设备的漏电流、工作电流和电源电压异常时，也将预警信号发送给显示与操作终端10进行告警，预警信号可以通过不同颜色的图标来直观表达，例如黄色代表一般预警（危险程度较低），橙色代表中等预警（危险程度中等），红色代表高级预警（危险程度较高），并且水体参数的预警可采用一个水池图标来表示，安全参数的预警可采用一个设备图标来表示，从而实现更加直观的效果；同时向监控终端发送预警信息，实现对养殖设备的智能化控制。所述的图表模块，可将传感器模块41监测到的养殖鱼池的水温、含氧量、pH值及水位各参数制作成图表，并发送至显示与操作终端10，用户可实时查看最近一段时间内的养殖鱼池的水体参数变化情况，即直观又方便，或者也可将安全检测装置42监测到的养殖设备的漏电流、工作电流和电源电压等安全参数制作成图表，并发送至显示与操作终端10，用户可实时查看最近一段时间内的养殖设备的安全参数变化情况，同样能实现直观方便的效果。需说明的是，上述功能是由智慧养殖管理平台延伸出的功能，但显然，智慧养殖管理平台在本发明中也可只起到转发消息的作用，即接收监控终端的消息，并转发显示与操作终端，或者接收显示与操作终端的消息，并转发给监控终端。显然，本发明的智慧养殖管理平台20可以通过任何一个实体载体来实现。

综上所述，本发明由传感器模块对养殖鱼池的水温、含氧量、pH值以及水位等进行数据采集；通过所述交流接触器对增氧机、抽水泵、投饵机的电源进行控制；通过安全检测装置对养殖设备（例如增氧机、抽水泵、投饵机）的工作电流、漏电情况、电源电压状态进行监测。本发明中的监控终端有三大作用：（1）对传感器模块、安全检测装置所采集到的各类数据进行放大、转换、过滤、分析；（2）控制交流接触器的工作状态；（3）通过互联网与智慧养殖管理平台进行数据通信。本发明中的智慧养殖管理平台可实现对各类数据的分析、存储，对异常数据进行预警，自动对养殖设备进行控制。而用户可通过本发明中的显示与操作终端从智慧养殖管理平台上获取各类养殖环境数据，并提供对增氧机、抽水泵、投饵机的控制。本发明提供的智慧渔业养殖监控系统，实现了水产养殖环境的数据感知、安全预警、智能决策、智能分析，为渔业养殖提供精准化养殖、可视化管理、智能化决策。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种智慧渔业养殖监控系统，其特征在于，用于对养殖鱼池以及养殖设备进行监控，所述智慧渔业养殖监控系统包括传感器模块、安全检测装置、交流接触器、监控终端和显示与操作终端；

所述传感器模块、安全检测装置、交流接触器均与监控终端采用线缆的方式进行连接；所述监控终端与显示与操作终端采用互联网的形式进行连接；

所述传感器模块用于采集养殖鱼池的环境参数并输出至监控终端；

所述安全检测装置用于实时采集养殖设备的安全参数并输出至监控终端；

所述交流接触器用于控制交流接触器中相应接触器的电源来实现对养殖设备的开启和关闭。

2.根据权利要求1所述的智慧渔业养殖监控系统，其特征在于，所述传感器模块包括温度传感器、溶解氧传感器、pH值传感器和水位传感器，分别用于检测养殖鱼池的水温、含氧量、pH值及水位。

3.根据权利要求1所述的智慧渔业养殖监控系统，其特征在于，所述安全检测装置包括漏电流检测装置、工作电流检测装置和电压检测装置，分别用于检测养殖设备的漏电流、工作电流和电源电压。

4.根据权利要求1所述的智慧渔业养殖监控系统，其特征在于，所述养殖设备包括增氧机、抽水泵和投饵机，所述交流接触器包括增氧机控制接触器、抽水泵控制接触器和投饵机控制接触器，分别用于对增氧机、抽水泵和投饵机进行控制。

5.根据权利要求1所述的智慧渔业养殖监控系统，其特征在于，所述显示与操作终端为手机或平板电脑。

6.根据权利要求1所述的智慧渔业养殖监控系统，其特征在于，所述监控终端包括网络模组、微控制器、信号处理器和接触器驱动，所述信号处理器、接触器驱动和网络模组均连接于所述微控制器。

7.根据权利要求6所述的智慧渔业养殖监控系统，其特征在于，所述网络模组为GPRS模组或以太网模组。

8.根据权利要求6所述的智慧渔业养殖监控系统，其特征在于，所述微控制器为可编程控制器。

9.根据权利要求6所述的智慧渔业养殖监控系统，其特征在于，所述信号处理器为运算放大器。

10.根据权利要求2所述的智慧渔业养殖监控系统，其特征在于，所述温度传感器、溶解氧传感器、pH值传感器和水位传感器均设置有多个，并在养殖鱼池中采用多点分布方式设置。