CN110032153A - 一种基于物联网的智能化渔业养殖系统及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的智能化渔业养殖系统，包括数据采集模块、养殖调控模块、数据库、物联网服务平台、警示模块、运行监测模块和智能终端，所述数据采集模块包括温度采集单元、湿度采集单元、亮度采集单元、PH值采集单元和氧含量采集单元，所述养殖调控模块包括水温控制单元、增氧控制单元、换水控制单元和亮度调节单元；该系统可对养殖区多种环境条件进行数据采集，可对数据采集设备和养殖调控设备的运行状态进行监测，可对养殖区的水温、亮度、含氧量和PH值进行调节控制，可及时发现问题及时处理，可及时了解养殖区的具体数据信息；本发明还提供了一种基于物联网的智能化渔业养殖系统使用方法，操作方便快捷，便于推广。
Description
技术领域
本发明涉及渔业养殖技术领域，具体为一种基于物联网的智能化渔业养殖系统及使用方法。
背景技术
渔业，又称水产业，定义1：是人类利用水域中生物的物质转化功能，通过捕捞、养殖和加工，以取得水产品的社会产业部门，所属学科：水产学（一级学科），水产基础科学（二级学科）；定义2：从事鱼类及其他捕捞、养殖或加工生产的领域，所属学科：资源科技（一级学科），动物资源学（二级学科）。
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。根据养殖水质的不同，可分为淡水养殖、咸水养殖及海面养殖三大类。以西南沿海分布最为密集，产值居远洋渔业之次。常见的有虱目鱼，牡蛎，鳗鱼的养殖。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段，顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。
目前现有的渔业养殖系统数据采集不及时，且并没有对数据采集设备本身进行监测，当数据采集设备出现异常时，可能会导致采集的数据不准确而影响系统对渔业养殖的调控，造成不必要的经济损失。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种基于物联网的智能化渔业养殖系统及使用方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的智能化渔业养殖系统，包括数据采集模块、养殖调控模块、数据库、物联网服务平台、警示模块、运行监测模块和智能终端，所述数据采集模块、所述养殖调控模块、所述数据库、所述智能终端和所述运行监测模块的输出端均分别与所述物联网服务平台的输入端连接，所述物联网服务平台的输出端分别与所述养殖调控模块、所述数据库、所述警示模块、所述智能终端和所述运行监测模块的输入端连接，所述数据库的输出端与所述智能终端的输入端连接，所述运行监测模块分别与所述数据采集模块和所述养殖调控模块连接，所述数据采集模块包括温度采集单元、湿度采集单元、亮度采集单元、PH值采集单元和氧含量采集单元，所述养殖调控模块包括水温控制单元、增氧控制单元、换水控制单元和亮度调节单元，所述物联网服务平台包括中央处理单元、信息收发单元和存储单元，所述智能终端包括显示单元和输入单元。
作为本发明的一种优选技术方案，所述智能终端为智能手机、平板电脑或者联网计算机等其他智能设备。
作为本发明的一种优选技术方案，所述温度采集单元包括水温采集装置和环境温度采集装置。
作为本发明的一种优选技术方案，所述警示模块包括警示灯和蜂鸣器，且所述警示灯和所述蜂鸣器均设于养殖区的控制室内部。
作为本发明的一种优选技术方案，所述运行监测模块与数据采集设备和养殖调控设备均分别连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述存储单元包括云储存空间和本地储存器。
作为本发明的一种优选技术方案，所述湿度采集单元和所述亮度采集单元均设于水面上方。
本发明还提出了一种基于物联网的智能化渔业养殖系统的使用方法，包括以下步骤：
S1．管理人员通过所述智能终端的所述输入单元开启系统，所述智能终端向所述物联网服务平台发送指令；
S2．所述物联网服务平台接收指令后，运行系统，所述数据采集模块中的所述温度采集单元可对养殖区水温和空气温度进行数据采集，所述湿度采集单元可对养殖区的空气湿度进行数据采集，所述亮度采集单元可对养殖区的环境亮度进行数据采集，所述PH值采集单元可对养殖区的水中PH值进行分数据采集，所述氧含量采集单元可对养殖区水中氧含量进行数据采集，并将采集的数据传送给所述物联网服务平台；
S3．所述运行监测模块对数据采集设备和养殖调控设备的运行状态进行监测，并将监测数据传送给所述物联网服务平台；
S3．所述物联网服务平台将接收到的养殖区水温和空气温度数据、养殖区的空气湿度数据、养殖区的环境亮度数据、养殖区的水中PH值数据、养殖区水中氧含量数据和数据采集设备以及养殖调控设备的运行监测数据通过所述中央处理单元进行分析处理；
S4．所述物联网服务平台根据具体水产品养殖的种类从所述数据库内将渔业养殖过程中该水产品养殖区水温和空气温度的正常数据、养殖区空气湿度的正常数据、养殖区环境亮度的正常数据、养殖区水中PH值的正常数据、养殖区水中含氧量的正常数据和数据采集设备以及养殖调控设备的正常运行数据进行提取，然后将数据分析处理后的结果与养殖区水温和空气温度的正常数据、养殖区空气湿度的正常数据、养殖区环境亮度的正常数据、养殖区水中PH值的正常数据、养殖区水中含氧量的正常数据和数据采集设备以及养殖调控设备的正常运行数据进行对比，可判断养殖区水温和空气温度数据是否合理，可判断养殖区空气湿度数据是否合理，可判断养殖区环境亮度数据是否合理，可判断养殖区水中PH值数据是否合理，可判断养殖区水中含氧量数据是否合理，可判断数据采集设备以及养殖调控设备的运行数据是否合理，通过所述存储单元将数据对比结果进行存储，然后将数据对比结果传送给所述数据库和所述智能终端；
S5．当对比结果显示数据采集设备以及养殖调控设备运行数据出现异常时，可向所述警示模块下达指令进行警示，通过将问题设备信息发送到所述智能终端，所述智能终端通过所述显示单元进行显示，管理人员根据对比结果，查看数据采集设备或养殖调控设备数据信息，到相应的数据采集设备或养殖调控设备安装处，对数据采集设备或养殖调控设备进行维护；
S6．数据采集设备或养殖调控设备维护后，所述物联网服务平台将维护后的数据信息上传到所述数据库上，管理人员可通过所述智能终端对数据库内的数据进行查看；
S7．当对比结果显示养殖区内环境出现异常时，所述物联网服务平台可将数据发送给所述智能终端和所述养殖调控模块，所述养殖调控模块对养殖区的环境参数进行调控，当养殖区水温数据显示异常时，所述水温控制单元可对养殖区的水温进行调节控制，当养殖区的环境亮度出现异常或不适宜水产品正常生长发育时，所述亮度调节单元可可加强光照或进行遮阳对养殖区的环境亮度进行调节，当养殖区水中含氧量数据低于正常数据时，所述增氧控制单元可向养殖区水中增加氧气通入量，增加养殖区水中含氧量，当养殖区水中PH值数据异常时，所述换水控制单元可进行换水，调节水中PH值，并将调控数据信息发送给所述物联网服务平台，且调控过程中，所述数据采集模块始终对养殖区各种参数进行数据采集，并将采集数据发送给所述物联网服务平台，所述物联网服务平台综合判断调控效果，当调控完毕后，将调控数据信息发送给所述数据库，对所述数据库进行更新；
S8．管理人员可通过所述智能终端的所述显示单元查看具体数据，及时了解养殖区的具体数据信息，可通过所述智能终端查阅所述数据库中的信息，可将养殖过程中的长期采集数据和调控信息进行提取和整合，便于对渔业养殖进行综合改善治理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置数据采集模块，可对养殖区水温和空气温度进行数据采集，可对养殖区的空气湿度进行数据采集，可对养殖区的环境亮度进行数据采集，可对养殖区的水中PH值进行分数据采集，可对养殖区水中氧含量进行数据采集，并将数据传送给物联网服务平台。
2、本发明通过设置运行监测模块，对数据采集设备和养殖调控设备的运行状态进行监测，并将数据传送给物联网服务平台。
3、本发明通过设置物联网服务平台和数据库，可对数据进行分析处理，并将数据分析处理后的结果与养殖区正常数据以及数据采集设备和养殖调控设备的正常运行数据进行对比，为监测数据提供分析对比的基础，可对养殖区的数据采集信息和调控信息进行长期储存，为渔业养殖的综合改善治理提供数据支撑。
4、本发明通过设置养殖调控模块，可对养殖区的水温、亮度、含氧量和PH值进行调节控制。
5、本发明通过设置智能终端，可对系统进行控制，可根据发送来的对比结果，及时对相应的数据采集设备或养殖调控设备进行检查维护，可及时了解养殖区的具体数据信息。
附图说明
图1为本发明连接示意图。
图中：1、数据采集模块；2、养殖调控模块；3、数据库；4、物联网服务平台；5、警示模块；6、运行监测模块；7、智能终端；8、温度采集单元；9、湿度采集单元；10、亮度采集单元；11、PH值采集单元；12、氧含量采集单元；13、水温控制单元；14、增氧控制单元；15、换水控制单元；16、亮度调节单元；17、中央处理单元；18、信息收发单元；19、存储单元；20、显示单元；21、输入单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网的智能化渔业养殖系统，包括数据采集模块1、养殖调控模块2、数据库3、物联网服务平台4、警示模块5、运行监测模块6和智能终端7，数据采集模块1、养殖调控模块2、数据库3、智能终端7和运行监测模块6的输出端均分别与物联网服务平台4的输入端连接，物联网服务平台4的输出端分别与养殖调控模块2、数据库3、警示模块5、智能终端7和运行监测模块6的输入端连接，数据库3的输出端与智能终端7的输入端连接，运行监测模块6分别与数据采集模块1和养殖调控模块2连接，数据采集模块1包括温度采集单元8、湿度采集单元9、亮度采集单元10、PH值采集单元11和氧含量采集单元12，养殖调控模块2包括水温控制单元13、增氧控制单元14、换水控制单元15和亮度调节单元16，物联网服务平台4包括中央处理单元17、信息收发单元18和存储单元19，智能终端7包括显示单元20和输入单元21。
为了便于管理人员进行使用，本实施例中，优选的，智能终端7为智能手机、平板电脑或者联网计算机等其他智能设备。
为了便于对养殖区水温和空气温度进行数据采集，本实施例中，优选的，温度采集单元8包括水温采集装置和环境温度采集装置。
为了便于对系统管理人员进行警示，本实施例中，优选的，警示模块5包括警示灯和蜂鸣器，且警示灯和蜂鸣器均设于养殖区的控制室内部。
为了便于对数据采集设备和养殖调控设备进行运行检测，本实施例中，运行监测模块6与数据采集设备和养殖调控设备均分别连接。
为了便于对数据进行存储，本实施例中，优选的，存储单元19包括云储存空间和本地储存器。
为了便于对数据进行采集，本实施例中，优选的，湿度采集单元9和亮度采集单元10均设于水面上方。
其使用方法，包括以下步骤：
S1．管理人员通过智能终端7的输入单元21开启系统，智能终端7向物联网服务平台4发送指令；
S2．物联网服务平台4接收指令后，运行系统，数据采集模块1中的温度采集单元8可对养殖区水温和空气温度进行数据采集，湿度采集单元9可对养殖区的空气湿度进行数据采集，亮度采集单元10可对养殖区的环境亮度进行数据采集，PH值采集单元11可对养殖区的水中PH值进行分数据采集，氧含量采集单元12可对养殖区水中氧含量进行数据采集，并将采集的数据传送给物联网服务平台4；
S3．运行监测模块6对数据采集设备和养殖调控设备的运行状态进行监测，并将监测数据传送给物联网服务平台4；
S3．物联网服务平台4将接收到的养殖区水温和空气温度数据、养殖区的空气湿度数据、养殖区的环境亮度数据、养殖区的水中PH值数据、养殖区水中氧含量数据和数据采集设备以及养殖调控设备的运行监测数据通过中央处理单元17进行分析处理；
S4．物联网服务平台4根据具体水产品养殖的种类从数据库3内将渔业养殖过程中该水产品养殖区水温和空气温度的正常数据、养殖区空气湿度的正常数据、养殖区环境亮度的正常数据、养殖区水中PH值的正常数据、养殖区水中含氧量的正常数据和数据采集设备以及养殖调控设备的正常运行数据进行提取，然后将数据分析处理后的结果与养殖区水温和空气温度的正常数据、养殖区空气湿度的正常数据、养殖区环境亮度的正常数据、养殖区水中PH值的正常数据、养殖区水中含氧量的正常数据和数据采集设备以及养殖调控设备的正常运行数据进行对比，可判断养殖区水温和空气温度数据是否合理，可判断养殖区空气湿度数据是否合理，可判断养殖区环境亮度数据是否合理，可判断养殖区水中PH值数据是否合理，可判断养殖区水中含氧量数据是否合理，可判断数据采集设备以及养殖调控设备的运行数据是否合理，通过存储单元19将数据对比结果进行存储，然后将数据对比结果传送给数据库3和智能终端7；
S5．当对比结果显示数据采集设备以及养殖调控设备运行数据出现异常时，可向警示模块5下达指令进行警示，通过将问题设备信息发送到智能终端7，智能终端7通过显示单元20进行显示，管理人员根据对比结果，查看数据采集设备或养殖调控设备数据信息，到相应的数据采集设备或养殖调控设备安装处，对数据采集设备或养殖调控设备进行维护；
S6．数据采集设备或养殖调控设备维护后，物联网服务平台4将维护后的数据信息上传到数据库3上，管理人员可通过智能终端7对数据库3内的数据进行查看；
S7．当对比结果显示养殖区内环境出现异常时，物联网服务平台4可将数据发送给智能终端7和养殖调控模块2，养殖调控模块2对养殖区的环境参数进行调控，当养殖区水温数据显示异常时，水温控制单元13可对养殖区的水温进行调节控制，当养殖区的环境亮度出现异常或不适宜水产品正常生长发育时，亮度调节单元15可可加强光照或进行遮阳对养殖区的环境亮度进行调节，当养殖区水中含氧量数据低于正常数据时，增氧控制单元14可向养殖区水中增加氧气通入量，增加养殖区水中含氧量，当养殖区水中PH值数据异常时，换水控制单元15可进行换水，调节水中PH值，并将调控数据信息发送给物联网服务平台4，且调控过程中，数据采集模块1始终对养殖区各种参数进行数据采集，并将采集数据发送给物联网服务平台4，物联网服务平台4综合判断调控效果，当调控完毕后，将调控数据信息发送给数据库3，对数据库3进行更新；
S8．管理人员可通过智能终端7的显示单元20查看具体数据，及时了解养殖区的具体数据信息，可通过智能终端7查阅数据库3中的信息，可将养殖过程中的长期采集数据和调控信息进行提取和整合，便于对渔业养殖进行综合改善治理。
本发明通过设置数据采集模块1，可对养殖区水温和空气温度进行数据采集，可对养殖区的空气湿度进行数据采集，可对养殖区的环境亮度进行数据采集，可对养殖区的水中PH值进行分数据采集，可对养殖区水中氧含量进行数据采集，并将数据传送给物联网服务平台4；通过设置运行监测模块6，对数据采集设备和养殖调控设备的运行状态进行监测，并将数据传送给物联网服务平台4；通过设置物联网服务平台4和数据库3，可对数据进行分析处理，并将数据分析处理后的结果与养殖区正常数据以及数据采集设备和养殖调控设备的正常运行数据进行对比，为监测数据提供分析对比的基础，可对养殖区的数据采集信息和调控信息进行长期储存，为渔业养殖的综合改善治理提供数据支撑；通过设置养殖调控模块2，可对养殖区的水温、亮度、含氧量和PH值进行调节控制；通过设置智能终端7，可对系统进行控制，可根据发送来的对比结果，及时对相应的数据采集设备或养殖调控设备进行检查维护，可及时了解养殖区的具体数据信息。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种基于物联网的智能化渔业养殖系统，包括数据采集模块（1）、养殖调控模块（2）、数据库（3）、物联网服务平台（4）、警示模块（5）、运行监测模块（6）和智能终端（7），其特征在于：所述数据采集模块（1）、所述养殖调控模块（2）、所述数据库（3）、所述智能终端（7）和所述运行监测模块（6）的输出端均分别与所述物联网服务平台（4）的输入端连接，所述物联网服务平台（4）的输出端分别与所述养殖调控模块（2）、所述数据库（3）、所述警示模块（5）、所述智能终端（7）和所述运行监测模块（6）的输入端连接，所述数据库（3）的输出端与所述智能终端（7）的输入端连接，所述运行监测模块（6）分别与所述数据采集模块（1）和所述养殖调控模块（2）连接，所述数据采集模块（1）包括温度采集单元（8）、湿度采集单元（9）、亮度采集单元（10）、PH值采集单元（11）和氧含量采集单元（12），所述养殖调控模块（2）包括水温控制单元（13）、增氧控制单元（14）、换水控制单元（15）和亮度调节单元（16），所述物联网服务平台（4）包括中央处理单元（17）、信息收发单元（18）和存储单元（19），所述智能终端（7）包括显示单元（20）和输入单元（21）。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能化渔业养殖系统，其特征在于：所述智能终端（7）为智能手机、平板电脑或者联网计算机等其他智能设备。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能化渔业养殖系统，其特征在于：所述温度采集单元（8）包括水温采集装置和环境温度采集装置。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能化渔业养殖系统，其特征在于：所述警示模块（5）包括警示灯和蜂鸣器，且所述警示灯和所述蜂鸣器均设于养殖区的控制室内部。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能化渔业养殖系统，其特征在于：所述运行监测模块（6）与数据采集设备和养殖调控设备均分别连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能化渔业养殖系统，其特征在于：所述存储单元（19）包括云储存空间和本地储存器。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能化渔业养殖系统，其特征在于：所述湿度采集单元（9）和所述亮度采集单元（10）均设于水面上方。
8.一种基于物联网的智能化渔业养殖系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1．管理人员通过所述智能终端（7）的所述输入单元（21）开启系统，所述智能终端（7）向所述物联网服务平台（4）发送指令；
S2．所述物联网服务平台（4）接收指令后，运行系统，所述数据采集模块（1）中的所述温度采集单元（8）可对养殖区水温和空气温度进行数据采集，所述湿度采集单元（9）可对养殖区的空气湿度进行数据采集，所述亮度采集单元（10）可对养殖区的环境亮度进行数据采集，所述PH值采集单元（11）可对养殖区的水中PH值进行分数据采集，所述氧含量采集单元（12）可对养殖区水中氧含量进行数据采集，并将采集的数据传送给所述物联网服务平台（4）；
S3．所述运行监测模块（6）对数据采集设备和养殖调控设备的运行状态进行监测，并将监测数据传送给所述物联网服务平台（4）；
S3．所述物联网服务平台（4）将接收到的养殖区水温和空气温度数据、养殖区的空气湿度数据、养殖区的环境亮度数据、养殖区的水中PH值数据、养殖区水中氧含量数据和数据采集设备以及养殖调控设备的运行监测数据通过所述中央处理单元（17）进行分析处理；
S4．所述物联网服务平台（4）根据具体水产品养殖的种类从所述数据库（3）内将渔业养殖过程中该水产品养殖区水温和空气温度的正常数据、养殖区空气湿度的正常数据、养殖区环境亮度的正常数据、养殖区水中PH值的正常数据、养殖区水中含氧量的正常数据和数据采集设备以及养殖调控设备的正常运行数据进行提取，然后将数据分析处理后的结果与养殖区水温和空气温度的正常数据、养殖区空气湿度的正常数据、养殖区环境亮度的正常数据、养殖区水中PH值的正常数据、养殖区水中含氧量的正常数据和数据采集设备以及养殖调控设备的正常运行数据进行对比，可判断养殖区水温和空气温度数据是否合理，可判断养殖区空气湿度数据是否合理，可判断养殖区环境亮度数据是否合理，可判断养殖区水中PH值数据是否合理，可判断养殖区水中含氧量数据是否合理，可判断数据采集设备以及养殖调控设备的运行数据是否合理，通过所述存储单元（19）将数据对比结果进行存储，然后将数据对比结果传送给所述数据库（3）和所述智能终端（7）；
S5．当对比结果显示数据采集设备或养殖调控设备运行数据出现异常时，可向所述警示模块（5）下达指令进行警示，通过将问题设备信息发送到所述智能终端（7），所述智能终端（7）通过所述显示单元（20）进行显示，管理人员根据对比结果，查看数据采集设备或养殖调控设备数据信息，到相应的数据采集设备或养殖调控设备安装处，对数据采集设备或养殖调控设备进行维护；
S6．数据采集设备或养殖调控设备维护后，所述物联网服务平台（4）将维护后的数据信息上传到所述数据库（3）上，管理人员可通过所述智能终端（7）对数据库（3）内的数据进行查看；
S7．当对比结果显示养殖区内环境出现异常时，所述物联网服务平台（4）可将数据发送给所述智能终端（7）和所述养殖调控模块（2），所述养殖调控模块（2）对养殖区的环境参数进行调控，当养殖区水温数据显示异常时，所述水温控制单元（13）可对养殖区的水温进行调节控制，当养殖区的环境亮度出现异常或不适宜水产品正常生长发育时，所述亮度调节单元（15）可可加强光照或进行遮阳对养殖区的环境亮度进行调节，当养殖区水中含氧量数据低于正常数据时，所述增氧控制单元（14）可向养殖区水中增加氧气通入量，增加养殖区水中含氧量，当养殖区水中PH值数据异常时，所述换水控制单元（15）可进行换水，调节水中PH值，并将调控数据信息发送给所述物联网服务平台（4），且调控过程中，所述数据采集模块（1）始终对养殖区各种参数进行数据采集，并将采集数据发送给所述物联网服务平台（4），所述物联网服务平台（4）综合判断调控效果，当调控完毕后，将调控数据信息发送给所述数据库（3），对所述数据库（3）进行更新；
S8．管理人员可通过所述智能终端（7）的所述显示单元（20）查看具体数据，及时了解养殖区的具体数据信息，可通过所述智能终端（7）查阅所述数据库（3）中的信息，可将养殖过程中的长期采集数据和调控信息进行提取和整合，便于对渔业养殖进行综合改善治理。
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