CN107991977A - 一种水产养殖智能监控系统及其监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水产养殖智能监控系统，包括采集单元、服务端、用户终端、执行单元和报警单元；所述采集单元包括用于采集水产养殖的重要参数的传感器组和电路处理，所述传感器组和所述电路处理通过总线连接；所述服务端用于对水产养殖的溶解氧进行学习预测，并通过GPRS或NBiot分别与所述采集单元、所述执行单元、所述报警单元连接；所述用户终端用于显示或查询数据，并与所述服务端连接；本发明的采集单元通过传感器组实时获取PH值、盐度、水温、气压、电流参数；通过总线连接的方式自由扩展所要采集的数据，灵活度较高；通过GPRS或NBio传输数据，具有功耗低、通信可靠、成本低，可在有无线公网的任何区域随意部署特点。

Description

一种水产养殖智能监控系统及其监控方法

技术领域

本发明涉及水产养殖领域，具体涉及一种水产养殖智能监控系统及其监控方法。

背景技术

随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们对于事物的要求也越来越高，渔业产品越来越被广大公众所接受，尤其是一些渔业的“无公害的绿色食品”，人们对它们的青睐度也越来越高。因此，建设现代化的水产养殖业、发展农村经济和提高水产养殖业在国际市场竞争力，成为我国当前和今后相当一段时间内水产业发展的重要任务。

现在的工厂型水产养殖场所具有多个水产养殖池。为了保证各个水产养殖池的生态环境符合水产养殖的要求，需要对各个水产养殖池的生态环境进行检测。工厂化水产养殖具有稳产、高产、品质好、耗水少等优点，能有效检测与控制养殖水中的各种环境参数，建立适于鱼类生长的最佳环境。目前国内外学者通过水产品生长营养需求的分析和研究，已得到了很多水产品营养需求的数据。但目前，主要采用人工定时检测的方式来检测各个水产养殖池的生态环境，效率较低且实时性较差。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种水产养殖智能监控系统及其监控方法。

本发明采用以下技术方案：

一种水产养殖智能监控系统，包括采集单元、服务端、用户终端、执行单元和报警单元；所述采集单元包括用于采集影响水产养殖的重要参数的传感器组和电路处理，所述传感器组和电路处理通过总线连接；所述服务端用于对水产养殖的溶解氧进行学习预测，并通过GPRS或NBiot分别与所述采集单元、所述执行单元、所述报警单元连接；所述用户终端用于显示或查询数据，并与所述服务端连接。

作为进一步改进的，所述传感器组包括温度传感器、盐度传感器、PH传感器、气压传感器和电流传感器。

作为进一步改进的，所述用户终端包括计算机、智能手机。

作为进一步改进的，所述服务端包括阈值模块和预测模块。

作为进一步改进的，所述执行单元包括增氧机、投饵机。

作为进一步改进的，所述报警单元包括声光报警器，进一步优选的，所述声光报警器为蜂鸣器、发光二极管。

一种水产养殖智能监控系统的监控方法，包括如下步骤：

S1、用户终端对水产养殖的服务端的控制参数进行设置；所述控制参数包括溶氧阈值、PH值阈值范围、盐度阈值范围、水温阈值范围、气压阈值范围、电流阈值；

S2、采集单元通过传感器组采集水产养殖的PH值、盐度、水温、气压、电流参数，并经GPRS或NBiot传输至服务端；

S3、服务端接收采集单元的参数信息，进行学习预测，并生成相应的控制指令给执行单元或报警单元，具体为：

S31、当水温、盐度超过水温阈值上限，气压低于气压阈值下限时，溶氧越低，服务端向执行单元发送增氧指令；当水温、盐度低于水温阈值下限，气压高于气压阈值上限时，溶氧越高，服务端向执行单元停止增氧指令；

S32、通过投食间隔时间的时长，服务端向执行单元发送投食指令；

S32、服务端预测溶解氧在未来一小时将出现恶化情况，就会启动报警单元，提醒用户，进行人工干预；

S33、当电流未达到电流阈值时，服务端向报警单元发送报警指令；

S4、执行单元收到增氧指令时，控制开启增氧机；收到停止增氧指令时，控制关闭增氧机；执行单元收到投食指令时，控制开启投饵机；报警单元收到报警指令，开启声光报警器；

S5、用户终端接收来自服务端的图像数据、监测数据、执行单元的控制状态和报警信息，并进行显示；也可通过用户终端查询历史数据。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1) 本发明的采集单元通过传感器组实时获取PH值、盐度、水温、气压、电流参数；通过总线连接的方式自由扩展所要采集的数据，灵活度较高。

(2)本发明通过GPRS或NBio传输数据，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络内，具有功耗低、通信可靠、成本低，可在有无线公网的任何区域随意部署特点。

(3)本发明通过服务端根据采集单元获取的数据进行溶解氧学习预测，及时启动执行单元，对水产养殖进行实时控制；另外通过服务端预测溶解氧在未来一小时将出现恶化情况，可及早提示用户进行人工干预。

(4)本发明通过采集单元的电流进行学习，智能判断执行单元是否正常工作，实现非停机判断。

(5)本发明通过用户终端可实现数据图表化界面显示，也可查询历史数据。

附图说明

图1为本发明实施例水产养殖智能监控系统的整体示意图；

图2为本实施例报警单元的结构示意图；

图3为本发明实施例水产养殖智能监控方法流程图。

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图2所示，一种水产养殖智能监控系统，包括采集单元1、服务端2、用户终端3、执行单元4和报警单元5；所述采集单元1包括用于采集影响水产养殖的重要参数的传感器组11和电路处理12，所述传感器组11与电路处理12通过总线连接；所述服务端2包括阈值模块21和预测模块22，所述服务端2用于对水产养殖的溶解氧进行学习预测，并通过GPRS或NBiot分别与所述采集单1元、所述执行单4元、所述报警单元5连接；所述用户终端3用于显示或查询数据，并与所述服务端2连接；所述执行单元4包括增氧机41、投饵机42。

在其他实施例中，所述传感器组11包括温度传感器111、盐度传感器112、PH传感器113、气压传感器114和电流传感器115，用于获取水产养殖的温度、盐度、PH值、气压、电流等重要参数。

在其他实施例中，所述用户终端3包括计算机、智能手机，可通过用户终端3显示或查询数据，也可通过用户终端设置参数阈值，实现远程监控、实时监控。

在其他实施例中，所述报警单元5包括声光报警器51，进一步优选的，所述声光报警器51为蜂鸣器511、发光二极管512。

如图3所示，一种水产养殖智能监控系统的监控方法，包括如下步骤：

S1、用户终端对水产养殖的服务端的控制参数进行设置；所述控制参数包括溶氧阈值、PH值阈值范围、盐度阈值范围、水温阈值范围、气压阈值范围、电流阈值；

S2、采集单元通过传感器组采集水产养殖的PH值、盐度、水温、气压、电流参数，并经GPRS或NBiot传输至服务端；

S3、服务端接收采集单元的参数信息，进行学习预测，并生成相应的控制指令给执行单元或报警单元，具体为：

S31、当水温、盐度超过水温阈值上限，气压低于气压阈值下限时，溶氧越低，服务端向执行单元发送增氧指令；当水温、盐度低于水温阈值下限，气压高于气压阈值上限时，溶氧越高，服务端向执行单元停止增氧指令；

S32、通过投食间隔时间的时长，服务端向执行单元发送投食指令；

S32、服务端预测溶解氧在未来一小时将出现恶化情况，就会启动报警单元，提醒用户，进行人工干预；

S33、当电流未达到电流阈值时，服务端向报警单元发送报警指令；

S4、执行单元收到增氧指令时，控制开启增氧机；收到停止增氧指令时，控制关闭增氧机；执行单元收到投食指令时，控制开启投饵机；报警单元收到报警指令，开启声光报警器；

S5、用户终端接收来自服务端的图像数据、监测数据、执行单元的控制状态和报警信息，并进行显示；也可通过用户终端查询历史数据。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种水产养殖智能监控系统，其特征在于：包括采集单元、服务端、用户终端、执行单元和报警单元；所述采集单元包括用于采集影响水产养殖的重要参数的传感器组和电路处理，所述传感器组和所述电路处理通过总线连接；所述服务端用于对水产养殖的溶解氧进行学习预测，并通过GPRS或NBiot分别与所述采集单元、所述执行单元、所述报警单元连接；所述用户终端用于显示或查询数据，并与所述服务端连接。

2.根据权利要求1所述的一种水产养殖智能监控系统，其特征在于：所述传感器组包括温度传感器、盐度传感器、PH传感器、气压传感器和电流传感器。

3.根据权利要求1所述的一种水产养殖智能监控系统，其特征在于：所述用户终端包括计算机、智能手机。

4.根据权利要求1所述的一种水产养殖智能监控系统，其特征在于：所述服务端包括阈值模块和预测模块。

5.根据权利要求1所述的一种水产养殖智能监控系统，其特征在于：所述执行单元包括增氧机、投饵机。

6.根据权利要求1所述的一种水产养殖智能监控系统，其特征在于：所述报警单元包括声光报警器。

7.根据权利要求1所述的一种水产养殖智能监控系统，其特征在于：所述声光报警器为蜂鸣器、发光二极管。

8.一种如权利要求1所述水产养殖智能监控系统的监控方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、用户终端对水产养殖的服务端的控制参数进行设置；所述控制参数包括溶氧阈值、PH值阈值范围、盐度阈值范围、水温阈值范围、气压阈值范围、电流阈值范围；

S2、采集单元通过传感器组采集水产养殖的PH值、盐度、水温、气压、电流参数，并经GPRS或NBiot传输至服务端；

S3、服务端接收采集单元的参数信息，进行学习预测，并生成相应的控制指令给执行单元或报警单元，具体为：

S31、当水温、盐度超过水温阈值上限，气压低于气压阈值下限时，溶氧越低，服务端向执行单元发送增氧指令；当水温、盐度低于水温阈值下限，气压高于气压阈值上限时，溶氧越高，服务端向执行单元停止增氧指令；

S32、通过投食间隔时间的时长，服务端向执行单元发送投食指令；

S32、服务端预测溶解氧在未来一小时将出现恶化情况，就会启动报警单元，提醒用户，进行人工干预；

S33、当电流未达到电流阈值时，服务端向报警单元发送报警指令；

S4、执行单元收到增氧指令时，控制开启增氧机；收到停止增氧指令时，控制关闭增氧机；执行单元收到投食指令时，控制开启投饵机；报警单元收到报警指令，开启声光报警器；

S5、用户终端接收来自服务端的图像数据、监测数据、执行单元的控制状态和报警信息，并进行显示；也可通过用户终端查询历史数据。