CN106896844A - 一种物联网的水产养殖水质监测装置 - Google Patents

一种物联网的水产养殖水质监测装置 Download PDF

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龙光利
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Shaanxi University of Technology
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D27/00—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00
    • G05D27/02—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00 characterised by the use of electric means

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Abstract

本发明公开的物联网的水产养殖水质监测装置，包括第一无线通信控制模块，第一无线通信控制模块分别连接有传感器模块、太阳能供电模块、电机模块、液晶显示模块、键盘模块、指示灯模块，第一无线通信控制模块通过无线连接的方式连接有控制终端。该装置具有太阳能供电模块，能够检测水产养殖水质含氧量、酸碱性、氨氮含量、水位和水温，并根据检测结果实时对水质参数进行调整，能实现水质参数的长时间在线测量，至少每隔半小时自动对水质参数进行监测，监测的数据能够通过手机等智能终端访问，可远程启动增氧机、水泵等控制设备对水质进行调节。

Description

一种物联网的水产养殖水质监测装置
技术领域
本发明属于水产养殖水质监测控制设备技术领域，具体涉及一种物联网的水产养殖水质监测装置。
背景技术
水产养殖水质监测具有监测点数量多、监测时间长、监测情况复杂等特点。传统监测方法主要依赖于养殖管理者的经验，或采用定点定时取样和化学分析方法获取数据。经验法人为判断，误差较大，劳动强度大，效率低；定点定时取样和化学分析方法存在数据样本少、实时性低等缺点，水质控制很难做到准确可靠，养殖生产也得不到保障。采用微控制技术、传感技术、网络通信技术和自动控制技术，可改变传统的、依靠经验的水产养殖管理方式，解决水产养殖水质实时监测和信息化管理问题，实现理想的养殖水环境，达到稳产、增产，同时可降低养殖成本，提高养殖收益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种物联网的水产养殖水质监测装置，能够检测水产养殖水质含氧量、酸碱性、氨氮含量、水位和水温，并根据检测结果实时对水质参数进行调整，能实现水质参数的长时间在线测量，至少每隔半小时自动对水质参数进行监测，监测的数据能够通过手机等智能终端访问，可远程启动增氧机、水泵等控制设备对水质进行调节，并且该装置能够通过太阳能供电模块提供工作能源。
本发明所采用的技术方案是：物联网的水产养殖水质监测装置，包括第一无线通信控制模块，第一无线通信控制模块分别连接有传感器模块、太阳能供电模块、电机模块、液晶显示模块、键盘模块、指示灯模块，第一无线通信控制模块通过无线连接的方式连接有控制终端。
本发明的特点还在于，
控制终端包括与第一无线通信控制模块无线连接的第二无线通信控制模块，第二无线通信控制模块连接有电脑和WIFI无线收发模块，电脑分别连接有大屏幕投影仪和打印机，WIFI无线收发模块可无线连接手机终端。
传感器模块包括A/D转换模块，A/D转换模块分别连接有PH值传感器、DO传感器、氨氮传感器、水位传感器和水温传感器；A/D转换模块连接至所述第一无线通信控制模块。
电机模块包括电机驱动模块，增氧机，水泵。
第一无线通信控制模块和第二无线通信控制模块的型号都为ZigBee2530。
A/D转换模块型号为ADC0809。
PH值传感器的型号为E-201-C。
DO传感器的型号为DO-952。
氨氮传感器的型号为NH61-A0002。
水位传感器的型号为AS150P-14712S。
水温传感器的型号为10K-3435(防水型)。
WIFI无线收发模块的型号为ESP8266。
本发明的有益效果是：本发明的物联网的水产养殖水质监测装置，能够通过太阳能供电模块提供工作能源，能够检测水产养殖水质含氧量、酸碱性、氨氮含量、水位和水温，并根据检测结果实时对水质参数进行调整，能实现水质参数的长时间在线测量，至少每隔半小时自动对水质参数进行监测，监测的数据能够通过手机等智能终端访问，可远程启动增氧机、水泵等控制设备对水质进行调节。
附图说明
图1是本发明的物联网的水产养殖水质监测装置的结构示意图。
图中，1.第一无线通信控制模块，2.传感器模块，3.太阳能供电模块，4.电机模块，5.液晶显示模块，6.键盘模块，7.指示灯模块，8.控制终端，9.手机终端；
201.A/D转换模块，202.PH值传感器，203.DO传感器，204.氨氮传感器，205.水位传感器，206.水温传感器；
401.电机驱动模块，402.增氧机，403.水泵；
801.第二无线通信控制模块，802.WIFI无线收发模块，803.电脑，804.大屏幕投影仪，805.打印机。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种物联网的水产养殖水质监测装置，如图1所示，包括第一无线通信控制模块1，第一无线通信控制模块1分别连接有传感器模块2、太阳能供电模块3、电机模块4、液晶显示模块5、键盘模块6、指示灯模块7，第一无线通信控制模块1通过无线连接的方式连接有控制终端8。
控制终端8包括与第一无线通信控制模块1无线连接的第二无线通信控制模块801，第二无线通信控制模块801连接有WIFI无线收发模块802和电脑803，电脑803分别连接有投影仪804和打印机805。
WIFI无线收发模块802可无线连接手机终端9。
传感器模块2包括A/D转换模块201，A/D转换模块201分别连接有PH值传感器202、DO传感器203、氨氮传感器204、水位传感器205和水温传感器206；A/D转换模块201连接至所述第一无线通信控制模块1。
电机模块4包括电机驱动模块401，增氧机402，水泵403；电机驱动模块401连接至所述第一无线通信控制模块1。
第一无线通信控制模块和第二无线通信控制模块的型号都为ZigBee2530。
A/D转换模块型号为ADC0809。
PH值传感器的型号为E-201-C。
DO传感器的型号为DO-952。
氨氮传感器的型号为NH61-A0002
水位传感器的型号为AS150P-14712S。
水温传感器的型号为10K-3435(防水型)。
WIFI无线收发模块的型号为ESP8266。
太阳能供电模块3供给装置电能，由太阳能电池板，蓄电池，充电控制电路构成。太阳能电池板选用10W多晶太阳能电池板，其额定电压为12V。蓄电池选用12V太阳能电瓶。
工作时，将太阳能供电模块3用金属杆支撑，主要用于收集太阳能并将太阳能转化为电能向装置供电；传感器模块2实现对水产养殖水质参数的实时检测，并将检测到的水质参数传输给第一无线通信控制模块1，具体为：PH值传感器202采集水的PH值信息，DO传感器203采集水的溶解氧值信息，氨氮传感器204采集水的氨氮值信息，水位传感器205采集水位值信息，水温传感器206采集水温值信息，以上各个传感器输出的信息都是电压或者电流的模拟信号，上述模拟信号被传输至A/D转换模块201，转换成数字信号后传输至第一无线通信控制模块1。第一无线通信控制模块1在接收到的各种参数的数字信号之后，经过运算处理，判断当前水质含氧量、酸碱性、氨氮含量、水位和水温，根据判断出的情况来控制电机模块4实现增氧机和水泵的打开或关闭。水温、水位、PH值、溶解氧、氨氮等指标可按渔业水质标准设定——如水温10-35℃，溶解氧5～8mg/l，PH值6.5～8，氨浓度小于0.2mg/l，亚硝酸盐含量(以氮计)低于0.1mg/l等，表示水质正常；如果水位低，氨氮大，或溶解氧低、PH值超标，表示水质不正常，第一无线通信控制模块1向电机模块4发送信号，如果水位低，PH值大，氨氮含量高，则可开启水泵403蓄水，水位、氨氮、PH值正常时关闭水泵403；如果溶解氧低，则开启增氧机402增氧，溶解氧正常时，关闭增氧机402。
键盘模块6输入相应的指令来调整水质阈值，主要用于工作人员在修理或调试电路时使用。
液晶显示模块5能够实时地显示水产养殖水质当前的各种状态参数，如水位值、水温、PH值、溶解氧、氨氮等。
指示灯模块7可用来指示水产养殖水质各种状态，如水质正常，绿色指示灯亮；水质轻微超标，黄色指示灯亮；水质严重超标，红色指示灯亮。
同时，第一无线通信控制模块1向控制终端8中的第二无线通信控制模块模块801发送上述各个数字信号以及电机模块4的开合情况。第二无线通信控制模块801将收到的信息再传输至WIFI模块802和电脑803中。WIFI模块802将当前的池塘水质含氧量、酸碱性、氨氮含量、水位和水温以及电机模块4的开合信息无线传输至手机终端，用户可通过手机观看并远程发送控制命令，控制增氧机和水泵的启动和关闭。电脑803将当前的水产养殖水质含氧量、酸碱性、氨氮含量、水位和水温以及电机模块4的开合信息通过投影仪803或者打印机804显示或者打印，供工作人员随时观看和查阅。
通过上述方式，本发明的物联网的水产养殖水质监测装置，解决了现有的水质监测依赖于养殖管理者的经验的水产养殖管理方式，同时也解决了采用定点定时取样和化学分析方法存在数据样本少、实时性低等缺点。本发明的物联网的水产养殖水质监测装置，具有太阳能供电模块，能够检测水产养殖水质含氧量、酸碱性、氨氮含量、水位和水温，并根据检测结果实时对水质参数进行调整，能实现水质参数的长时间在线测量，至少每隔半小时自动对水质参数进行监测，监测的数据能够通过手机等智能终端访问，可远程启动增氧机、水泵等控制设备对水质进行调节。

Claims (10)

1.物联网的水产养殖水质监测装置，其特征在于，包括第一无线通信控制模块(1)，所述第一无线通信控制模块(1)分别连接有传感器模块(2)、太阳能供电模块(3)、电机模块(4)、液晶显示模块(5)、键盘模块(6)、指示灯模块(7)，所述第一无线通信控制模块(1)通过无线连接的方式连接有控制终端(8)。
2.如权利要求1所述的物联网的水产养殖水质监测装置，其特征在于，所述控制终端(8)包括与所述第一无线通信控制模块(1)无线连接的第二无线通信控制模块(801)，所述第二无线通信控制模块(801)连接有WIFI模块(802)和电脑(803)，所述WIFI模块(802)无线连接手机终端(9)，所述电脑(803)分别连接有投影仪(804)和打印机(805)。
3.如权利要求1所述的物联网的水产养殖水质监测装置，其特征在于，所述的传感器模块(2)包括A/D转换模块(201)，所述A/D转换模块(201)分别连接有PH值传感器(202)、DO传感器(203)、氨氮传感器(204)、水位传感器(205)和水温传感器(206)；所述A/D转换模块(201)连接至所述第一无线通信控制模块(1)。
4.如权利要求2所述第一无线通信控制模块，其特征在于，所述的第一无线通信控制模块(1)和第二无线通信控制模块(801)的型号都为ZigBee2530。
5.如权利要求2所述的物联网的水产养殖水质监测装置，其特征在于，所述的WIFI模块(802)的型号为ESP8266。
6.如权利要求3所述的物联网的水产养殖水质监测装置，其特征在于，所述的PH值传感器的型号为E-201-C。
7.如权利要求3所述的物联网的水产养殖水质监测装置，其特征在于，所述的DO传感器的型号为DO-952。
8.如权利要求3所述的物联网的水产养殖水质监测装置，其特征在于，所述的氨氮传感器的型号为NH61-A0002。
9.如权利要求3所述的物联网的水产养殖水质监测装置，其特征在于，所述的水位传感器的型号为AS150P-14712S。
10.如权利要求3所述的物联网的水产养殖水质监测装置，其特征在于，所述的水温传感器的型号为10K-3435(防水型)。
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