CN107797508A - 一种基于物联网的智慧渔业管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的智慧渔业管理系统，属于物联网技术领域，用以解决传统的渔业管理成本高、效率低、局限性大等问题。本发明包括设置在养殖场的水质监控系统、气象监控系统、智能控制系统、视频监控系统，以及提供电能的太阳能供电装置，水质监控系统、气象监控系统、智能控制系统和视频监控系统分别与路由控制器连接，路由控制器通过无线网络与云处理中心双向连接，云处理中心还通过网络与远程监控中心和移动监控终端双向连接。本发明利用物联网技术实现对养殖场环境指数实时监测，同时实现远程自动控制养殖场的换水、增氧、降温等设施设备，从而减少人工成本，实现精准调控，有效规避生产风险。

Description

一种基于物联网的智慧渔业管理系统

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种基于物联网的智慧渔业管理系统。

背景技术

养殖渔业，又称水产养殖，是指在岸上由人工所开辟的渔塭中，养殖鱼类或各种海鲜，以供食用。鱼类养殖已经是十分普遍的养殖项目，其肉类鲜美，营养丰富，种类繁多，养鱼业不仅没被众多水产养殖业淘汰，反而呈现出发展上升的态势。随着自然环境的改变，很多珍惜鱼类濒临灭绝，如：娃娃鱼、中华鲟鱼等，人工养殖渔业不仅成为满足市场需求的做法，更是保存物种多样性的最佳方式。

温度、光照度、水的PH值、氧气含量、氨氮含量等是影响鱼类生长最为关键的因素，水温在合适的范围内越高，鱼类摄食量越大，孵化时间越短，生长更迅速，水温过低，鱼类生长缓慢，水温过高，鱼类容易死亡；光照时间长短、强弱决定着鱼类生长的繁殖周期和生产品质；PH值过低，水体呈酸性，会引起鱼类鱼鳃病变，氧的利用率降低，照成鱼类生病或者水中细菌大量繁殖；溶解氧的含量关系着鱼类食欲、饲料利用率、鱼类生长发育速度等；养鱼池塘中的氨氮来源于饵料、水生动物排泄物、肥料及动物尸体分解等，氨氮含量超高，会影响鱼类生长，过高则会造成鱼类中毒死亡，给生产带来重大损失。

传统养殖中，依靠大量使用人力进行监控和控制，特别是主要靠具有经验的人员进行管理，这具有很大的局限性，不仅浪费人力，增加成本，而且一旦鱼的生长环境出现异常，传统的方式很难及时发现并响应，这样很容易造成鱼类的死亡带来巨大损失。

近年来，物联网技术得到了快速发展，物联网最为明显的特征是网络智慧化，通过信息化的手段实现物物相连，提高不同行业的自动化管理水平，减少人为干预，从而极大程度地提升效率，同时降低人工带来的不稳定性。因此，物联网在许多行业应用中将发挥巨大的潜力。

因此，将物联网技术应用到渔业养殖，通过在渔场部署传感器、控制器、摄像头等多种物联网设备，借助个人电脑、智能手机，实现对渔场环境指数实时监测展示、自动报警提醒，同时实现远程自动控制渔场的换水、增氧、降温等设施设备，从而减少人工成本，实现精准调控，有效规避生产风险，具有积极的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于物联网的智慧渔业管理系统，利用物联网技术实现对养殖场环境指数实时监测，同时实现远程自动控制养殖场的换水、增氧、降温等设施设备，从而减少人工成本，实现精准调控，有效规避生产风险。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于物联网的智慧渔业管理系统，包括设置在养殖场的水质监控系统、气象监控系统、智能控制系统、视频监控系统和太阳能供电装置，所述水质监控系统、气象监控系统、智能控制系统和视频监控系统分别与路由控制器连接，所述路由控制器通过无线网络与云处理中心双向连接，所述云处理中心通过网络与远程监控中心双向连接，还包括移动监控终端，所述移动监控终端与所述云处理中心通过无线网络双向连接，所述水质监控系统、气象监控系统、智能控制系统、视频监控系统和路由控制器分别由所述太阳能供电装置提供电源。

本基础方案的原理是：水质监控系统可以采集水下的环境数据，气象监控系统可以采集水面上方和周围的环境数据，视频监控系统可以采集养殖场的实时画面，水质环境数据、气象环境数据和视频画面通过路由控制器从无线网络传送到云处理中心，云处理中心将水质环境数据、气象环境数据和视频画面通过网络传送至远程监控中心和移动监控终端，远程监控中心和移动监控终端可以根据养殖场的水质环境数据、气象环境数据和视频画面发送控制指令，控制指令通过云处理中心下发至路由控制器，路由控制器将控制指令转发至智能控制系统，由智能控制系统调整养殖场内的各种设备，实现对养殖场内的环境进行精准控制，从而减少人工成本，有效的规避生产风险，太阳能供电装置提供电源不仅避免了有线传输的局限性和可靠性，而且更加节能环保。

优选地，所述水质监控系统包括水下温度传感器、PH传感器、溶解氧传感器、氨氮传感器、和浊度传感器，所述温度传感器、PH传感器、溶解氧传感器、氨氮传感器、和浊度传感器分别通过Zigbee网络与路由控制器连接。水下温度、PH值、溶解氧含量、氨氮含量、和浊度是养殖环境中影响鱼类生长最为关键的因素，将水下温度传感器、PH传感器、溶解氧传感器、氨氮传感器、和浊度传感器通过Zigbee无线网络与路由控制器连接，具有可靠性高，功耗低、成本低的特点。

优选地，所述气象监控系统包括风速风向测量装置、雨量感应装置、温度传感器和光照度传感器，所述风速风向测量装置、雨量感应装置、温度传感器和光照度传感器分别通过Zigbee网络与路由控制器连接。

优选地，所述智能控制系统包括增氧机、投料机、水泵、水口电磁阀和降温装置，所述增氧机、投料机、水泵、水口电磁阀和降温装置分别由智能控制器进行控制，所述智能控制器与所述路由控制器连接。

优选地，所述视频监控系统包括设置在水下的防水摄像头和水上的云台摄像头，所述防水摄像头和云台摄像头分别通过录像装置与所述路由控制器连接。

优选地，所述远程监控中心包括通信服务器和与通信服务器分别连接的大屏显示系统、PC、声光报警系统和短信发送系统。大屏显示系统可以将养殖场的环境参数和视频监控画面直观的进行展示，PC可以向养殖场内的智能控制系统下发控制指令，当养殖场内的环境参数超过设定的阀值时，触发声光报警系统并向移动监控终端发送短信，以便工作人员及时处理。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种基于物联网的智慧渔业管理系统，通过在养殖场部署水质传感器、气象传感器、控制器、摄像头等多种物联网设备，借助远程监控中心、移动监控终端，实现对渔场环境指数实时监测展示、自动报警提醒，同时实现远程自动控制渔场的换水、增氧、降温等设施设备，从而减少人工成本，实现精准调控，有效规避生产风险。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明水质监控系统的结构示意图。

图3是本发明气象监控系统的结构示意图

图4是本发明智能控制系统的结构示意图。

图5是本发明视频监控系统的结构示意图。

图6是本发明远程监控中心的结构示意图。

具体实施方式

为了本技术领域的技术人员更了解本发明，以下结合附图和实施例对本发明做详细说明。

如图1所示，本实施例提供一种基于物联网的智慧渔业管理系统，包括设置在养殖场的水质监控系统、气象监控系统、智能控制系统、视频监控系统和太阳能供电装置，水质监控系统、气象监控系统、智能控制系统和视频监控系统分别与路由控制器连接，本实施例中，路由控制器为一台4G路由器，路由控制器通过4G网络与云处理中心双向连接，云处理中心通过光纤网络与远程监控中心双向连接，还包括移动监控终端，移动监控终端为手机，移动监控终端与云处理中心通过4G网络双向连接，水质监控系统、气象监控系统、智能控制系统、视频监控系统和路由控制器分别由太阳能供电装置提供电源。

水质监控系统可以采集水下的环境数据，气象监控系统可以采集水面上方和周围的环境数据，视频监控系统可以采集养殖场的实时画面，水质环境数据、气象环境数据和视频画面通过路由控制器从无线网络传送到云处理中心，云处理中心将水质环境数据、气象环境数据和视频画面通过网络传送至远程监控中心和移动监控终端，远程监控中心和移动监控终端可以根据养殖场的水质环境数据、气象环境数据和视频画面发送控制指令，控制指令通过云处理中心下发至路由控制器，路由控制器将控制指令转发至智能控制系统，由智能控制系统调整养殖场内的各种设备，实现对养殖场内的环境进行精准控制，从而减少人工成本，有效的规避生产风险，太阳能供电装置提供电源不仅避免了有线传输的局限性和可靠性，而且更加节能环保。

如图2所示，水质监控系统包括水下温度传感器、PH传感器、溶解氧传感器、氨氮传感器、和浊度传感器，温度传感器、PH传感器、溶解氧传感器、氨氮传感器、和浊度传感器分别通过Zigbee网络与路由控制器连接。水下温度、PH值、溶解氧含量、氨氮含量、和浊度是养殖环境中影响鱼类生长最为关键的因素，将水下温度传感器、PH传感器、溶解氧传感器、氨氮传感器、和浊度传感器通过Zigbee无线网络与路由控制器连接，具体的，水下温度传感器、PH传感器、溶解氧传感器、氨氮传感器、和浊度传感器分别连接一个RS485转Zigbee模块，路由控制器通过双绞线与Zigbee中心节点模块连接，RS485转Zigbee模块和Zigbee中心节点组成了Zigbee无线网络，Zigbee无线网络具有可靠性高，功耗低、成本低的特点。

如图3所示，气象监控系统包括风速风向测量装置、雨量感应装置、温度传感器和光照度传感器，风速风向测量装置、雨量感应装置、温度传感器和光照度传感器分别连接一个RS485转Zigbee模块，路由控制器通过双绞线与Zigbee中心节点模块连接，RS485转Zigbee模块和Zigbee中心节点组成了Zigbee无线网络。

如图4所示，智能控制系统包括增氧机、投料机、水泵、水口电磁阀和降温装置，增氧机、投料机、水泵、水口电磁阀和降温装置分别通过RS485与智能控制器连接，由智能控制器进行控制，智能控制器通过RJ45与路由控制器连接。

如图5所示，视频监控系统包括设置在水下的防水摄像头和水上的云台摄像头，防水摄像头和云台摄像头分别通过RJ45与录像装置连接，录像装置通过RJ45与路由控制器连接。

如图6所示，远程监控中心包括通信服务器和与通信服务器分别网络连接的大屏显示系统、PC、声光报警系统和短信发送系统，通信服务器通过光纤网络与云处理中心连接。大屏显示系统可以将养殖场的环境参数和视频监控画面直观的进行展示，PC可以向养殖场内的智能控制系统下发控制指令，当养殖场内的环境参数超过设定的阀值时，触发声光报警系统，同时短信发送系统向移动监控终端发送短信，以便工作人员及时处理。

本发明提供的基于物联网的智慧渔业管理系统，通过在养殖场部署水质传感器、气象传感器、控制器、摄像头等多种物联网设备，借助远程监控中心、移动监控终端，实现对渔场环境指数实时监测展示、自动报警提醒，同时实现远程自动控制渔场的换水、增氧、降温等设施设备，从而减少人工成本，实现精准调控，有效规避生产风险。

以上所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于物联网的智慧渔业管理系统，其特征在于：包括设置在养殖场的水质监控系统、气象监控系统、智能控制系统、视频监控系统和太阳能供电装置，所述水质监控系统、气象监控系统、智能控制系统和视频监控系统分别与路由控制器连接，所述路由控制器通过无线网络与云处理中心双向连接，所述云处理中心通过网络与远程监控中心双向连接，还包括移动监控终端，所述移动监控终端与所述云处理中心通过无线网络双向连接，所述水质监控系统、气象监控系统、智能控制系统、视频监控系统和路由控制器分别由所述太阳能供电装置提供电源。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧渔业管理系统，其特征在于：所述水质监控系统包括水下温度传感器、PH传感器、溶解氧传感器、氨氮传感器、和浊度传感器，所述温度传感器、PH传感器、溶解氧传感器、氨氮传感器、和浊度传感器分别通过Zigbee网络与路由控制器连接。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的智慧渔业管理系统，其特征在于：所述气象监控系统包括风速风向测量装置、雨量感应装置、温度传感器和光照度传感器，所述风速风向测量装置、雨量感应装置、温度传感器和光照度传感器分别通过Zigbee网络与路由控制器连接。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的智慧渔业管理系统，其特征在于：所述智能控制系统包括增氧机、投料机、水泵、水口电磁阀和降温装置，所述增氧机、投料机、水泵、水口电磁阀和降温装置分别由智能控制器进行控制，所述智能控制器与所述路由控制器连接。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧渔业管理系统，其特征在于：所述视频监控系统包括设置在水下的防水摄像头和水上的云台摄像头，所述防水摄像头和云台摄像头分别通过录像装置与所述路由控制器连接。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧渔业管理系统，其特征在于：所述远程监控中心包括通信服务器和与通信服务器分别连接的大屏显示系统、PC、声光报警系统和短信发送系统。