CN107436345A - 基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统及方法 - Google Patents

基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明的基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统，包括监测装置、Lora网关和远端服务器，监测装置由固定于浮子上的控制单元、电源管理模块、太阳能光伏板、蓄电池、Lora通讯模块组成，探头用于检测包括海水pH值、溶氧量、水温和盐度在内的水质信息；Lora网关将接收的水质信息上传至远端服务器。本发明的布设和监测方法，包括：a).布设监测装置；b).布设Lora网关；c).水质信息的采集和上传；d).水质信息的转发；e).水质信息的判断和报警。本发明的监测系统及方法，解决了以往通过人员携带水质监测仪表进行检测所造成的滞后或不准确，避免了养殖物大量死亡或减产情形的出现，可实现约50平方公里海面的监测，检测范围广。

Description

基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统及方法
技术领域
本发明涉及一种海洋养殖场水质远程监测系统及方法，更具体的说，尤其涉及一种基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统及方法。
背景技术
随着我国经济快速发展和人民生活水平迅速提高，对海洋水产品的需求越来越多。在海洋捕捞不能满足市场的巨大需求，导致海洋养殖业得到迅猛发展。由于海洋养殖区域面积大，水质变化受海洋和天气影响较大，同时水产品对水质要求较高，水质监测数据如果滞后或者不准确，从而不能及时对水质进行调整，将导致养殖物大量死亡或者减产，造成巨大的损失。目前传统的人工检测方法是人员定时携带便携式水质监测仪表，驾驶船只依次到监测点进行监测并记录。随着养殖场面积的逐渐增大，这种监测方法已经远远不能满足生产需要。
发明内容
本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统及方法。
本发明的基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统，其特征在于： 包括监测装置、Lora网关和远端服务器，监测装置的数量为多个且均匀布设于待监测的海洋养殖区域，监测装置由固定于浮子上的控制单元、电源管理模块、太阳能光伏板、蓄电池、Lora通讯模块组成，浮子上连接有探头和锚固于海底的锚头；探头位于海洋水面之下，用于检测包括海水pH值、溶氧量、水温和盐度在内的水质信息；探头的输出与控制单元的输入相连接，控制单元的输出与Lora通讯模块相连接，以便控制单元通过Lora通讯模块将检测的水质信息以无线的形式发送至Lora网关；Lora网关将接收的水质信息通过无线网络上传至远端服务器，远端服务器对接收的水质信息进行存储和处理，并将处理结果通过无线网络发送至智能移动终端。
本发明的基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统，所述浮子上固定有水平的承载板，控制单元、Lora通讯模块、太阳能光伏板、电源管理模块、蓄电池、探头和锚头均固定于承载板上。
本发明的基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统，所述一个Lora网关用于监测50平方公里海面，50平方公里海面内均匀布设有多个监测装置。
本发明的基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统，所述探头位于海平面以下0.5～1.0m范围内。
本发明的基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统的布设和监测方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：
a).布设监测装置，在待监测的海洋养殖区域均匀布设多个监测装置，并利用锚头将监测装置固定，并保证检测装置上的探头位于海平面以下0.5～1.0m范围内；b).布设Lora网关，在待监测的海洋养殖区域的中心位置固定Lora网关，以便Lora网关可对水质信息进行接收和转发；c).水质信息的采集和上传，监测装置中的控制单元通过探头采集海水的pH值、溶氧量、水温和盐度，将其作为水质信息通过Lora通讯模块进行上传；d).水质信息的转发，Lora网关接收Lora通讯模块发送的水质信息数据，并将水质信息数据通过无线网络上传至远端服务器；e).水质信息的判断和报警，远端服务器对接收的pH值、溶氧量、水温和盐度进行判断，判断pH值是否在7.7～8.3之间、溶氧量是否在3～5毫克／升之间、水温是否在25～32℃之间、盐度是否介于2.8～3.4%之间，如果pH不在7.7～8.3之间、溶氧量低于3毫克／升、水温不在25～32℃之间或者盐度不在2.8～3.4%之间，则发送报警信息至智能移动终端，以提醒养殖人员采取相应措施。
本发明的基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统的布设和监测方法，步骤c)中，监测装置根据设定的时间间隔T定时采集水质信息和上传数据，在不采集和发送数据的间隙处于休眠状态，以降低监测装置的能量消耗，保证监测装置的长期、稳定运行。
本发明的有益效果是：本发明的海洋养殖场水质远程监测系统及方法，通过在待监测的海洋养殖区域中布设多个监测装置，监测装置将采集的海水pH值、溶氧量、水温和盐度在内的水质信息通过Lora通讯模块上传至远端服务器，由服务器对当前水质是否适于养殖生物生长进行判断，并将判断结果发送至智能移动终端，以便养殖人员进行监控和采取应对措施。解决了以往通过人员携带水质监测仪表进行检测所造成的滞后或不准确，避免了养殖物大量死亡或减产情形的出现，由于采用Lora通讯，具有通讯距离长（可实现5-10km距离的通信），一个Lora网关即可实现约50平方公里海面的监测，检测范围广。
附图说明
图1为本发明的基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统的结构示意图。
图2为本发明中监测装置的布设原理图。
图中：1控制单元，2浮子，3电源管理模块，4太阳能光伏板，5蓄电池，6探头，7锚头，8 Lora通讯模块，9承载板，10 Lora网关，11无线网络，12远端服务器，13智能移动终端。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，给出了本发明的基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统的结构示意图，图2给出了本发明中监测装置的布设原理图，本发明的海洋养殖场水质远程监测系统由多个监测装置、Lora网关10、远端服务器12和智能移动终端13组成，多个监测装置均匀布设于待监测的海洋养殖区域，监测装置用于对海洋水质进行检测。监测装置采集的海洋水质信息通过Lora网关10转发至远端服务器12，用远端服务器12对水质信息进行接收和处理，远端服务器12将处理的水质信息结果发送至智能移动终端13（智能手机），以便养殖人员实时获取水质信息。
所示监测装置由浮子2以及固定于浮子2上的控制单元1、电源管理模块3、太阳能光伏板4、蓄电池5、探头6、锚头7和Lora通讯模块8组成，可在浮子2上固定水平的承载板9，将监测装置固定在承载板9上。太阳能光伏板4的输出与电源管理模块3相连接，蓄电池5对太阳能光伏板4转化的电能进行存储，电源管理模块3将输入的电能转化为可供控制电源1和Lora通讯模块8使用的电压，以保证控制单元1和Lora通讯模块8的正常工作。
探头6固定于承载板9上，并位于海洋水平面以下，如位于水面一下0.5～1.0m，探头6的输出与控制单元1的输入相连接，控制单元1通过探头6用于检测包括海水pH值、溶氧量、水温和盐度在内的水质信息。控制单元1具有信息采集、数据运算和控制输出的作用，控制单元1的输出与Lora通讯模块8的输入相连接，以便控制单元1通过Lora通讯模块8将采集的水质信息（包括海水pH值、溶氧量、水温和盐度）转发至Lora网关10，再由Lora网关10将水质信息转发至远端服务器12。
由于采用Lora通讯，其可实现5-10km的通讯距离，因此，设置一个Lora网关10，Lora网关10与所有的监控装置进行自组网，大约可实现50平方公里海面的监测。
本发明的基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统的布设和监测方法，通过以下步骤来实现：
a).布设监测装置，在待监测的海洋养殖区域均匀布设多个监测装置，并利用锚头将监测装置固定，并保证检测装置上的探头位于海平面以下0.5～1.0m范围内；
b).布设Lora网关，在待监测的海洋养殖区域的中心位置固定Lora网关，以便Lora网关可对水质信息进行接收和转发；
c).水质信息的采集和上传，监测装置中的控制单元通过探头采集海水的pH值、溶氧量、水温和盐度，将其作为水质信息通过Lora通讯模块进行上传；
步骤c)中，监测装置根据设定的时间间隔T定时采集水质信息和上传数据，在不采集和发送数据的间隙处于休眠状态，以降低监测装置的能量消耗，保证监测装置的长期、稳定运行。
d).水质信息的转发，Lora网关接收Lora通讯模块发送的水质信息数据，并将水质信息数据通过无线网络上传至远端服务器；
e).水质信息的判断和报警，远端服务器对接收的pH值、溶氧量、水温和盐度进行判断，判断pH值是否在7.7～8.3之间、溶氧量是否在3～5毫克／升之间、水温是否在25～32℃之间、盐度是否介于2.8～3.4%之间，如果pH不在7.7～8.3之间、溶氧量低于3毫克／升、水温不在25～32℃之间或者盐度不在2.8～3.4%之间，则发送报警信息至智能移动终端，以提醒养殖人员采取相应措施。

Claims (6)

1.一种基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统，其特征在于： 包括监测装置、Lora网关（10）和远端服务器（12），监测装置的数量为多个且均匀布设于待监测的海洋养殖区域，监测装置由固定于浮子（2）上的控制单元（1）、电源管理模块（3）、太阳能光伏板（4）、蓄电池（5）、Lora通讯模块（8）组成，浮子上连接有探头（6）和锚固于海底的锚头（7）；探头位于海洋水面之下，用于检测包括海水pH值、溶氧量、水温和盐度在内的水质信息；探头的输出与控制单元的输入相连接，控制单元的输出与Lora通讯模块相连接，以便控制单元通过Lora通讯模块将检测的水质信息以无线的形式发送至Lora网关；Lora网关将接收的水质信息通过无线网络（11）上传至远端服务器（12），远端服务器对接收的水质信息进行存储和处理，并将处理结果通过无线网络发送至智能移动终端。
2.根据权利要求1所述的基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统，其特征在于：所述浮子（2）上固定有水平的承载板（9），控制单元（1）、Lora通讯模块（8）、太阳能光伏板（4）、电源管理模块（3）、蓄电池（5）、探头（6）和锚头（7）均固定于承载板（9）上。
3.根据权利要求1或2所述的基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统，其特征在于：所述一个Lora网关（10）用于监测50平方公里海面，50平方公里海面内均匀布设有多个监测装置。
4.根据权利要求1或2所述的基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统，其特征在于：所述探头（6）位于海平面以下0.5～1.0m范围内。
5.一种基于权利要求1所述的基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统的布设和监测方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：
a).布设监测装置，在待监测的海洋养殖区域均匀布设多个监测装置，并利用锚头将监测装置固定，并保证检测装置上的探头位于海平面以下0.5～1.0m范围内；
b).布设Lora网关，在待监测的海洋养殖区域的中心位置固定Lora网关，以便Lora网关可对水质信息进行接收和转发；
c).水质信息的采集和上传，监测装置中的控制单元通过探头采集海水的pH值、溶氧量、水温和盐度，将其作为水质信息通过Lora通讯模块进行上传；
d).水质信息的转发，Lora网关接收Lora通讯模块发送的水质信息数据，并将水质信息数据通过无线网络上传至远端服务器；
e).水质信息的判断和报警，远端服务器对接收的pH值、溶氧量、水温和盐度进行判断，判断pH值是否在7.7～8.3之间、溶氧量是否在3～5毫克／升之间、水温是否在25～32℃之间、盐度是否介于2.8～3.4%之间，如果pH不在7.7～8.3之间、溶氧量低于3毫克／升、水温不在25～32℃之间或者盐度不在2.8～3.4%之间，则发送报警信息至智能移动终端，以提醒养殖人员采取相应措施。
6.一种根据权利要求5所述的基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统的布设和监测方法，其特征在于，步骤c)中，监测装置根据设定的时间间隔T定时采集水质信息和上传数据，在不采集和发送数据的间隙处于休眠状态，以降低监测装置的能量消耗，保证监测装置的长期、稳定运行。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108093081A (zh) * 2018-01-10 2018-05-29 上海时链节能科技有限公司 基于物联网LoRa通信技术的楼宇运行数据采集系统和方法
CN108196018A (zh) * 2017-12-12 2018-06-22 天津津航计算技术研究所 一种基于LoRa技术的水质监测系统
CN109001402A (zh) * 2018-08-29 2018-12-14 王忆 一种养殖池溶氧自动监测装置
CN109931985A (zh) * 2019-04-02 2019-06-25 李伟华 一种自航式锚定水质监测系统
CN110346526A (zh) * 2019-07-30 2019-10-18 苏州龙捷智能科技有限公司 一种用于水质监测的传感器
CN110381437A (zh) * 2019-07-08 2019-10-25 福州数据技术研究院有限公司 基于广域宽带协同和LoRa的船联网系统及方法
CN110823285A (zh) * 2019-11-04 2020-02-21 南宁师范大学 一种海洋牧场环境快速监测预警方法
CN111131374A (zh) * 2019-09-24 2020-05-08 宣威市炫辉太阳能设备有限公司 太阳能智能化漂浮移动式水库环境大数据观测系统
CN111443080A (zh) * 2019-01-17 2020-07-24 大韩民国(国立水产科学院) 用于水产养殖的智能水质测定系统
CN111537690A (zh) * 2020-06-04 2020-08-14 中国电信集团工会上海市委员会 一种分布式水质监测装置、系统和方法
CN112857457A (zh) * 2021-02-05 2021-05-28 广东海洋大学 一种用于养殖海域环境信息监测的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101852794A (zh) * 2010-05-10 2010-10-06 国家海洋局第二海洋研究所 近海海洋底层缺氧现象实时监测系统
CN203053956U (zh) * 2012-12-28 2013-07-10 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种网络化海洋水质监测系统
CN103512562A (zh) * 2013-09-24 2014-01-15 上海海洋大学 基于Arduino的近岸海域环境自动监测及预警系统
CN204242227U (zh) * 2014-11-26 2015-04-01 盐城师范学院 一种基于物联网的海洋养殖电子信息管理设备
CN206906366U (zh) * 2017-07-26 2018-01-19 王志胜 基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101852794A (zh) * 2010-05-10 2010-10-06 国家海洋局第二海洋研究所 近海海洋底层缺氧现象实时监测系统
CN203053956U (zh) * 2012-12-28 2013-07-10 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种网络化海洋水质监测系统
CN103512562A (zh) * 2013-09-24 2014-01-15 上海海洋大学 基于Arduino的近岸海域环境自动监测及预警系统
CN204242227U (zh) * 2014-11-26 2015-04-01 盐城师范学院 一种基于物联网的海洋养殖电子信息管理设备
CN206906366U (zh) * 2017-07-26 2018-01-19 王志胜 基于Lora技术的海洋养殖场水质远程监测系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
乔辉: "基于物联网技术的水质监控系统" *
刘毅;房景辉;邹健;王军威;张义涛;蔺凡;张继红;: "基于物联网的小型太阳能浮标式水质监测系统在海参池塘养殖中的应用" *
张冠雄;郑明法;卢诚华;庄晓杰;吴莹;: "水产养殖无线数据采集监控系统" *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108196018A (zh) * 2017-12-12 2018-06-22 天津津航计算技术研究所 一种基于LoRa技术的水质监测系统
CN108093081A (zh) * 2018-01-10 2018-05-29 上海时链节能科技有限公司 基于物联网LoRa通信技术的楼宇运行数据采集系统和方法
CN109001402A (zh) * 2018-08-29 2018-12-14 王忆 一种养殖池溶氧自动监测装置
CN111443080B (zh) * 2019-01-17 2023-06-06 大韩民国(国立水产科学院) 用于水产养殖的智能水质测定系统
CN111443080A (zh) * 2019-01-17 2020-07-24 大韩民国(国立水产科学院) 用于水产养殖的智能水质测定系统
CN109931985A (zh) * 2019-04-02 2019-06-25 李伟华 一种自航式锚定水质监测系统
CN110381437A (zh) * 2019-07-08 2019-10-25 福州数据技术研究院有限公司 基于广域宽带协同和LoRa的船联网系统及方法
CN110346526A (zh) * 2019-07-30 2019-10-18 苏州龙捷智能科技有限公司 一种用于水质监测的传感器
CN111131374A (zh) * 2019-09-24 2020-05-08 宣威市炫辉太阳能设备有限公司 太阳能智能化漂浮移动式水库环境大数据观测系统
CN110823285A (zh) * 2019-11-04 2020-02-21 南宁师范大学 一种海洋牧场环境快速监测预警方法
CN111537690B (zh) * 2020-06-04 2022-07-15 中国电信集团工会上海市委员会 一种分布式水质监测装置、系统和方法
CN111537690A (zh) * 2020-06-04 2020-08-14 中国电信集团工会上海市委员会 一种分布式水质监测装置、系统和方法
CN112857457A (zh) * 2021-02-05 2021-05-28 广东海洋大学 一种用于养殖海域环境信息监测的方法

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