CN110823285A - 一种海洋牧场环境快速监测预警方法 - Google Patents

一种海洋牧场环境快速监测预警方法 Download PDF

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胡佳莹
周齐家
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Abstract

本发明公开了一种海洋牧场环境快速监测预警方法，包括水质监测装置、远程服务设备和终端监控中心，水质监测装置安装在个养殖水域中，远程服务设备设置在水域岸边，远程服务设备通过无线信号与水质监测装置相连接，终端控制中心通过无线信号与远程服务设备相连接，该海洋牧场环境快速监测预警方法,采用信息化实时自动监测的方式来对海洋牧场的水环境进行实时监控，一方面顺应了数字化科学化养殖管理的潮流，另一方面大大提升了对海洋牧场水环境检测工作的效率，采用远程和工作室等多种监控方式，一方面在保证了实时了解水域环境的时候可以减少了人力投入，节约生产和管理成本，另一方面主要是起到了解生物生长环境的实时变化，提高养殖质量。

Description

一种海洋牧场环境快速监测预警方法
技术领域
本发明海洋生态技术领域，具体为一种海洋牧场环境快速监测预警方法。
背景技术
目前，随着全球资源长时间的开采，陆地上的可再生资源不断减少甚至枯竭的趋势也在不断加快，所以，随着现今科学技术的不断发展，人类正在逐渐的开发广阔的海洋区域，随着对海洋区域的大力开发，“海洋牧场”这一新兴产生应运而生，“海洋牧场”是指在一定海域内，采用规模化渔业设施和系统化管理体制，利用自然的海洋生态环境，将人工放流的经济海洋生物聚集起来，像在陆地放牧牛羊一样，对鱼、虾、贝、藻等海洋资源进行有计划和有目的的海上放养。
随着海洋牧场的推广和建设，其数量也在大幅度的增加，海洋牧场作为一种水上养殖区域，其环境相较于陆地来说可控性以及管理方面都是较差的，并且水域环境的多变性也是较为常见的，一种不可控且多变的环境这一问题，使得在海洋牧场这一水域中进行养殖的难度也大大增加，需要时刻对海洋牧场的养殖区域进行实时的监管，当然，像传统的方法便是人工进行定时的巡视和查看，虽然这一方法具有一定的优势：例如在巡视的时候发现特殊情况可以立刻进行处理和解决，一起其成本相对较低，但是在当下信息化发素发展的今天来说，这一方式难免就显得较为落后，并且效率相对低下，占用了较多的时间，并且海洋牧场区域较大的地点，根本无法做到实时了解每一区域的情况。
所以为了提高海洋牧场的养殖效率以及保证养殖环境水域质量，还是需要一套能够实时进行监测和预警的系统以及使用方法，以此来达到解放生产力以及养殖开发过程中及时应对和了解突发情况的目的。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种海洋牧场环境快速监测预警方法，解决了海洋牧场水域养殖过程中产生上述的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种海洋牧场环境快速监测预警方法，包括水质监测装置、远程服务设备和终端监控中心，水质监测装置安装在个养殖水域中，远程服务设备设置在水域岸边，远程服务设备通过无线信号与水质监测装置相连接，终端控制中心通过无线信号与远程服务设备相连接。
水质监测装置包括数据收集模块、中央处理器、太阳能电池模块、GPS定位模块和通讯模块，数据收集模块的输出端与中央处理器的输入端电连接，GPS定位模块的输出端与中央处理器的输入端电连接，通化模块的输入端与中央处理器的输出端电连接，太阳能电池模块的输出端分别与数据收集模块、中央处理器、GPS定位模块和通讯模块电连接。
远程服务设备包括信号接收器、CPU模块、A/D转换器、信号放大器和无线发射器，信号接收器的输出端与CPU模块的输入端电连接，CPU模块的输出端与A/D转换器的输入端电连接，A/D转换器的输出端与信号放大器的输入端电连接，信号放大器的输出端与无线发射器的输入端电连接。
终端监控中心包括无线信号接收器、中央处理器、A/D转换器、显示器、通讯模块、远程监控终端、分析模块、对比模块、控制模块、监控管理平台和报警模块，无线信号接收器的输出端与中央处理器的输入端电连接，中央处理器的输出端分别与A/D转换器、通讯模块和分析模块的输入端电连接，A/D转换器的输出端与显示器的输入端电连接，通讯模块的输出端与远程监控终端通过无线信号相连接，分析模块的输出端与对比模块的输入端电连接，对比木块的输出端分别与监控管理平台、显示器和控制平台电连接，控制模块的输出端与报警模块的输入端电连接，远程监控终端可以是手机或者平板等电子设备，方便进行携带使用，当然这里所使用的连接方式均采用局域无线网，监控管理平台主要是为了方便调整基准的最佳数据，根据所养殖生物的不同，每一个养殖季节都需要进行调整和编辑。
优选的，所述数据采集模块包括温度传感器、水流测速仪、图像采集模块和风速检测仪，温度传感器和水流测速仪均安装在养殖水域的水面之下，图像采集模块与风速检测仪安装在养殖水域的水面之上，数据采集模块包括温度传感器、水流测速仪、图像采集模块和风速检测仪的输出端均与远程服务设备中的中央处理器电连接，其中图像采集模块采用现有常用的摄像装置即可，所测得的水流速度和温度可以根据所养殖的生物生长和活动位置进行安装，即水域底部、中部或者上表层等多个位置。
优选的，所述分析模块包括温度节点、水流节点和风速节点，无线信号接收器与无线发射器通过电波相连接，信号接收器通过无线信号与远程服务设备中的通讯模块相连接。
优选的，所述对比模块与监控管理平台双向电连接，对比模块包括对比节点一、对比节点二和对比节点三。
优选的，所述对比节点一的输入端与温度节点的输出端电连接，对比节点二的输入端与水流节点的输出端电连接，对比节点三的输入端与风速节点的输入端电连接。
优选的，所述控制模块包括控制节点一、控制节点二和控制节点三，报警模块包括若干个红灯和绿灯报警装置，控制节点所工作受到对比节点的控制，只要在达到一定的条件下才可进行相应的动作，一方面是为了在使用过程中尽可能的节约电能，另一方面是可以很明显的对不同情况进行相对应的警示。
优选的，所述控制节点一的输入端与对比节点一的输出端电连接，控制节点二的输入端与对比节点二的输出端电连接，控制节点三的输入端与对比节点三的输出端电连接。
优选的，所述第一组红灯和绿灯的输入端与控制节点一的输出端电连接，第二组红灯和绿灯的输入端与控制节点二的输出端电连接，第三组红灯和绿灯的输入端与控制节点三的输出端电连接。
(三)有益效果
本发明提供了一种海洋牧场环境快速监测预警方法。具备以下有益效果：
(1)、该海洋牧场环境快速监测预警方法，采用信息化实时自动监测的方式来对海洋牧场的水环境进行实时监控，一方面顺应了数字化科学化养殖管理的潮流，另一方面大大提升了对海洋牧场水环境检测工作的效率。
(2)、该海洋牧场环境快速监测预警方法，采用远程和工作室等多种监控方式，一方面在保证了实时了解水域环境的时候可以减少了人力投入，节约生产和管理成本，另一方面主要是起到了解生物生长环境的实时变化，提高养殖质量。
(3)、该海洋牧场环境快速监测预警方法，采用视频和报警的双重方式进行监测，一方面可以在足不出户的情况下了解水域情况，保证养殖质量，另一方面，报警装置可以快速的提醒监测人员去处理突发情况，避免不必要的损失。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明水质监测装置原理示意图；
图3为本发明远程服务设备原理示意图；
图4为本发明终端控制中心原理示意图。
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。
实施例1：
S1、首先完成水质监测设备、远程服务设备以及终端监控中心的搭建和安装，并且通过监控管理平台进行语言编辑，将养殖所需要的最佳温度、理想水流速度和风速进行基准数据的输入。
S2、温度传感器、水流测速仪、图像采集模块和风速检测仪分别将水域处实时的水温、水流速度、风力大小以及水域处的视频图像等数据进行采集传输到远程服务设备。
S3、远程服务设备将接收到的数据进行A/D转换和信号放大之后由无线发射器将信息数据发送至终端控制中心。
S4、无线信号接收器受到信号之后即可进行数据处理和运算，首先将接收到的视频图像信号发送至显示器进行显示，然后将各个变量参数送至分析模块进行信号处理，之后再送进对比模块与基准数据进行参照对比。
S5、当温度、水流和风速与基准数据之间相差不大的时候，报警模块没有任何动作，并且将实时的变量数据投放至显示器上进行显示。
实施例2：
S1、首先完成水质监测设备、远程服务设备以及终端监控中心的搭建和安装，并且通过监控管理平台进行语言编辑，将养殖所需要的最佳温度、理想水流速度和风速进行基准数据的输入。
S2、温度传感器、水流测速仪、图像采集模块和风速检测仪分别将水域处实时的水温、水流速度、风力大小以及水域处的视频图像等数据进行采集传输到远程服务设备。
S3、远程服务设备将接收到的数据进行A/D转换和信号放大之后由无线发射器将信息数据发送至终端控制中心。
S4、无线信号接收器受到信号之后即可进行数据处理和运算，首先将接收到的视频图像信号发送至显示器进行显示，然后将各个变量参数送至分析模块进行信号处理，之后再送进对比模块与基准数据进行参照对比。
S5、当温度信号与基准数据相差较大且水流速度与风速与基准数据相差不多的时候，对接节点一直接发送信号至控制节点一。
S6、温度信号的数据高于基准数据的时候，控制节点一将第一组中的红灯点亮，当温度数据低于基准数据的时候，控制节点一将第一组中的绿灯点亮。
实施例3：
S1、首先完成水质监测设备、远程服务设备以及终端监控中心的搭建和安装，并且通过监控管理平台进行语言编辑，将养殖所需要的最佳温度、理想水流速度和风速进行基准数据的输入。
S2、温度传感器、水流测速仪、图像采集模块和风速检测仪分别将水域处实时的水温、水流速度、风力大小以及水域处的视频图像等数据进行采集传输到远程服务设备。
S3、远程服务设备将接收到的数据进行A/D转换和信号放大之后由无线发射器将信息数据发送至终端控制中心。
S4、无线信号接收器受到信号之后即可进行数据处理和运算，首先将接收到的视频图像信号发送至显示器进行显示，然后将各个变量参数送至分析模块进行信号处理，之后再送进对比模块与基准数据进行参照对比。
S5、当水流信号的数据与基准数据相差较大且温度和风速数据与基准数据相差不大的时候，对比节点直接将信号发送至控制节点二。
S6、水流信号远大于基准数据的时候，控制节点二点亮第二组中的红灯，水流信号远小于基准数据的时候，控制节点将第二组中的绿灯点亮来警示。
实施例4：
S1、首先完成水质监测设备、远程服务设备以及终端监控中心的搭建和安装，并且通过监控管理平台进行语言编辑，将养殖所需要的最佳温度、理想水流速度和风速进行基准数据的输入。
S2、温度传感器、水流测速仪、图像采集模块和风速检测仪分别将水域处实时的水温、水流速度、风力大小以及水域处的视频图像等数据进行采集传输到远程服务设备。
S3、远程服务设备将接收到的数据进行A/D转换和信号放大之后由无线发射器将信息数据发送至终端控制中心。
S4、无线信号接收器受到信号之后即可进行数据处理和运算，首先将接收到的视频图像信号发送至显示器进行显示，然后将各个变量参数送至分析模块进行信号处理，之后再送进对比模块与基准数据进行参照对比。
S5、当风速数据与基准数据之间相差较大且温度和水流数据相差不大的时候，对比节点三将脉冲信号传送至控制节点三。
S6、风速数据信号远高于基准的风速数据的时候，控制节点三将第三组中的红灯点亮，当风速数据远高于基准风速数据的时候，控制节点三将但三组的绿灯点亮来示警。
综上所述，该海洋牧场环境快速监测预警方法，采用信息化实时自动监测的方式来对海洋牧场的水环境进行实时监控，一方面顺应了数字化科学化养殖管理的潮流，另一方面大大提升了对海洋牧场水环境检测工作的效率，采用远程和工作室等多种监控方式，一方面在保证了实时了解水域环境的时候可以减少了人力投入，节约生产和管理成本，另一方面主要是起到了解生物生长环境的实时变化，提高养殖质量，采用视频和报警的双重方式进行监测，一方面可以在足不出户的情况下了解水域情况，保证养殖质量，另一方面，报警装置可以快速的提醒监测人员去处理突发情况，避免不必要的损失。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种海洋牧场环境快速监测预警方法，包括水质监测装置、远程服务设备和终端监控中心，其特征在于：所述水质监测装置安装在个养殖水域中，所述远程服务设备设置在水域岸边，所述远程服务设备通过无线信号与水质监测装置相连接，所述终端控制中心通过无线信号与远程服务设备相连接；
所述水质监测装置包括数据收集模块、中央处理器、太阳能电池模块、GPS定位模块和通讯模块，所述数据收集模块的输出端与中央处理器的输入端电连接，所述GPS定位模块的输出端与中央处理器的输入端电连接，所述通化模块的输入端与中央处理器的输出端电连接，所述太阳能电池模块的输出端分别与数据收集模块、中央处理器、GPS定位模块和通讯模块电连接；
所述远程服务设备包括信号接收器、CPU模块、A/D转换器、信号放大器和无线发射器，所述信号接收器的输出端与CPU模块的输入端电连接，所述CPU模块的输出端与A/D转换器的输入端电连接，所述A/D转换器的输出端与信号放大器的输入端电连接，所述信号放大器的输出端与无线发射器的输入端电连接；
所述终端监控中心包括无线信号接收器、中央处理器、A/D转换器、显示器、通讯模块、远程监控终端、分析模块、对比模块、控制模块、监控管理平台和报警模块，所述无线信号接收器的输出端与中央处理器的输入端电连接，所述中央处理器的输出端分别与A/D转换器、通讯模块和分析模块的输入端电连接，所述A/D转换器的输出端与显示器的输入端电连接，所述通讯模块的输出端与远程监控终端通过无线信号相连接，所述分析模块的输出端与对比模块的输入端电连接，所述对比木块的输出端分别与监控管理平台、显示器和控制平台电连接，所述控制模块的输出端与报警模块的输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种海洋牧场环境快速监测预警方法，其特征在于：所述数据采集模块包括温度传感器、水流测速仪、图像采集模块和风速检测仪，所述温度传感器和水流测速仪均安装在养殖水域的水面之下，所述图像采集模块与风速检测仪安装在养殖水域的水面之上，所述数据采集模块包括温度传感器、水流测速仪、图像采集模块和风速检测仪的输出端均与远程服务设备中的中央处理器电连接。
3.根据权利要求1所述的一种海洋牧场环境快速监测预警方法，其特征在于：所述分析模块包括温度节点、水流节点和风速节点，所述无线信号接收器与无线发射器通过电波相连接，所述信号接收器通过无线信号与远程服务设备中的通讯模块相连接。
4.根据权利要求1所述的一种海洋牧场环境快速监测预警方法，其特征在于：所述对比模块与监控管理平台双向电连接，所述对比模块包括对比节点一、对比节点二和对比节点三。
5.根据权利要求4所述的一种海洋牧场环境快速监测预警方法，其特征在于：所述对比节点一的输入端与温度节点的输出端电连接，所述对比节点二的输入端与水流节点的输出端电连接，所述对比节点三的输入端与风速节点的输入端电连接。
6.根据权利要求1所述的一种海洋牧场环境快速监测预警方法，其特征在于：所述控制模块包括控制节点一、控制节点二和控制节点三，所述报警模块包括若干个红灯和绿灯报警装置。
7.根据权利要求6所述的一种海洋牧场环境快速监测预警方法，其特征在于：所述控制节点一的输入端与对比节点一的输出端电连接，所述控制节点二的输入端与对比节点二的输出端电连接，所述控制节点三的输入端与对比节点三的输出端电连接。
8.根据权利要求6所述的一种海洋牧场环境快速监测预警方法，其特征在于：所述第一组红灯和绿灯的输入端与控制节点一的输出端电连接，所述第二组红灯和绿灯的输入端与控制节点二的输出端电连接，所述第三组红灯和绿灯的输入端与控制节点三的输出端电连接。
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