CN111323554A - 基于物联网的水产养殖场水质监测系统 - Google Patents

基于物联网的水产养殖场水质监测系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于物联网的水产养殖场水质监测系统，包括前端检测系统和中端采集处理系统，所述前端检测系统包括氧气浓度传感器、温度传感器、PH传感器、浊度传感器和定位模块；所述数据采集模块用于采集氧气浓度传感器、温度传感器、PH传感器和浊度传感器发送的数据信号，并将该数据信号依次通过数据过滤模块、信号放大单元、混合式耦合器和谐波滤波器处理后再通过无线通讯模块传递给中央处理器；所述中央处理器通过PLC控制器连接有增氧泵、水泵和加热棒。本发明提高了对氧气浓度、温度、PH值和浊度数据的精确处理；可以明确知道报警器所产生报警的对应的水产养殖场水域的位置；可对水体质量进行准确的评估分析。

Description

基于物联网的水产养殖场水质监测系统
技术领域
本发明涉及水质监测系统技术领域，具体为基于物联网的水产养殖场水质监测系统。
背景技术
水产养殖业在经济建设和社会发展中具有举足轻重的地位，鱼的大范围养殖，水体环境对其生长具有重要的作用，目前，对水产养殖场水体质量的监测主要是通过人为观测记录和通过养殖管理人员的经验进行管理，监测方式较为原始，水体数据收集不精确，降低了水产养殖的管理效率，无法对水体质量进行准确分析。为此，我们推出基于物联网的水产养殖场水质监测系统。
发明内容
本发明的目的在于提供基于物联网的水产养殖场水质监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于物联网的水产养殖场水质监测系统，包括前端检测系统和中端采集处理系统，所述前端检测系统包括氧气浓度传感器、温度传感器、PH传感器、浊度传感器和定位模块；
所述中端采集处理系统包括数据采集模块、数据过滤模块、信号放大单元、混合式耦合器和谐波滤波器，所述数据采集模块用于采集氧气浓度传感器、温度传感器、PH传感器和浊度传感器发送的数据信号，并将该数据信号依次通过数据过滤模块、信号放大单元、混合式耦合器和谐波滤波器处理后再通过无线通讯模块传递给中央处理器；
所述中央处理器通过PLC控制器连接有增氧泵、水泵和加热棒。
作为本技术方案的进一步优化，所述定位模块用于给氧气浓度传感器、温度传感器、PH传感器和浊度传感器标记位置信号。
作为本技术方案的进一步优化，所述数据过滤模块用于对数据信号进行过滤，再通过信号放大单元对数据过滤模块过滤后的数据进行信号放大，混合式耦合器将放大后的数据合并在一起，并通过谐波滤波器进行处理。
作为本技术方案的进一步优化，所述中央处理器还连接有报警器、对比模块和水体质量评估模块，所述水体质量评估模块用于对水体氧气浓度、水体温度、水体PH值以及水体浊度进行权重分配，并对中央处理器传递的水体数据进行水体质量评估分析。
作为本技术方案的进一步优化，所述对比模块用于将中央处理器传递的水体数据与存储模块中保存的往年的水体数据进行对比，并通过水体质量评估模块对中央处理器传递的水体数据进行同期水体质量评估分析。
作为本技术方案的进一步优化，所述增氧泵、氧气浓度传感器、温度传感器、PH传感器和浊度传感器分别设置于同一水产养殖场水域，所述加热棒安装在蓄水罐中，用于对蓄水罐中的蓄水进行加温，水泵用于将蓄水罐中的水排至水产养殖场水域中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明数据采集模块用于采集氧气浓度、温度、PH值和浊度数据，并将该数据依次通过数据过滤模块、信号放大单元、混合式耦合器和谐波滤波器处理后再通过无线通讯模块传递给中央处理器，这样可提高对氧气浓度、温度、PH值和浊度数据的精确处理；
当氧气浓度、温度、PH值和浊度不符合预设值时，报警器开启报警，并通过显示器将定位模块用于给氧气浓度传感器、温度传感器、PH传感器和浊度传感器标记的位置信号显示出来，这样就可以明确知道报警器所产生报警的对应的水产养殖场水域的位置；
水体质量评估模块用于对水体氧气浓度、水体温度、水体PH值以及水体浊度进行权重分配，并对中央处理器传递的水体数据进行水体质量评估分析；
对比模块用于将中央处理器传递的水体数据与存储模块中保存的往年的水体数据进行对比，并通过水体质量评估模块对中央处理器传递的水体数据进行同期水体质量评估分析。
附图说明
图1为本发明基于物联网的水产养殖场水质监测系统示意图。
图中：1中央处理器、2氧气浓度传感器、3增氧泵、4温度传感器、5水泵、6PH传感器、7加热棒、8报警器、9浊度传感器、10定位模块、11数据采集模块、12数据过滤模块、13信号放大单元、14混合式耦合器、15谐波滤波器、16无线通讯模块、17PLC控制器。
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：基于物联网的水产养殖场水质监测系统，包括前端检测系统和中端采集处理系统，所述前端检测系统包括氧气浓度传感器2、温度传感器4、PH传感器6、浊度传感器9和定位模块10；
所述中端采集处理系统包括数据采集模块11、数据过滤模块12、信号放大单元13、混合式耦合器14和谐波滤波器15，所述数据采集模块11用于采集氧气浓度传感器2、温度传感器4、PH传感器6和浊度传感器9发送的数据信号，并将该数据信号依次通过数据过滤模块12、信号放大单元13、混合式耦合器14和谐波滤波器15处理后再通过无线通讯模块16传递给中央处理器1；
所述中央处理器1通过PLC控制器17连接有增氧泵3、水泵5和加热棒7。
具体的，所述定位模块10用于给氧气浓度传感器2、温度传感器4、PH传感器6和浊度传感器9标记位置信号。
具体的，所述数据过滤模块12用于对数据信号进行过滤，再通过信号放大单元13对数据过滤模块12过滤后的数据进行信号放大，混合式耦合器14将放大后的数据合并在一起，并通过谐波滤波器15进行处理。
具体的，所述中央处理器1还连接有报警器8、对比模块和水体质量评估模块，所述水体质量评估模块用于对水体氧气浓度、水体温度、水体PH值以及水体浊度进行权重分配，并对中央处理器1传递的水体数据进行水体质量评估分析。
具体的，所述对比模块用于将中央处理器1传递的水体数据与存储模块中保存的往年的水体数据进行对比，并通过水体质量评估模块对中央处理器1传递的水体数据进行同期水体质量评估分析。
具体的，所述增氧泵3、氧气浓度传感器2、温度传感器4、PH传感器6和浊度传感器9分别设置于同一水产养殖场水域，所述加热棒7安装在蓄水罐中，用于对蓄水罐中的蓄水进行加温，水泵5用于将蓄水罐中的水排至水产养殖场水域中。
工作原理：氧气浓度传感器2、温度传感器4、PH传感器6和浊度传感器9分别用于检测水产养殖场水域的氧气浓度、温度、PH值和浊度，数据采集模块11用于采集氧气浓度、温度、PH值和浊度数据，并将该数据依次通过数据过滤模块12、信号放大单元13、混合式耦合器14和谐波滤波器15处理后再通过无线通讯模块16传递给中央处理器1；
当氧气浓度、温度、PH值和浊度不符合预设值时，报警器8开启报警，并通过显示器将定位模块10用于给氧气浓度传感器2、温度传感器4、PH传感器6和浊度传感器9标记的位置信号显示出来，这样就可以明确知道报警器8所产生报警的对应的水产养殖场水域的位置；
当检测到水产养殖场水域的氧气浓度降低时，可通过PLC控制器17控制增氧泵3工作，对水产养殖场水域进行增氧作业；
当水产养殖场水域的温度过低时，可通过PLC控制器17控制加热棒7对蓄水罐中的蓄水进行加温，然后通过水泵5将蓄水罐中的水排至水产养殖场水域中，从而提高水产养殖场水域的水体温度；
当水产养殖场水域的PH值过低或者过高时，可向蓄水罐中添加PH调节剂，然后再通过水泵5将蓄水罐中的水排至水产养殖场水域中，从而提高水产养殖场水域的水体PH；
当水产养殖场水域的浊度过高时，通过水泵5将蓄水罐中的水直接排至水产养殖场水域中，从而降低水产养殖场水域的水体浊度；
水体质量评估模块用于对水体氧气浓度、水体温度、水体PH值以及水体浊度进行权重分配，并对中央处理器1传递的水体数据进行水体质量评估分析；
对比模块用于将中央处理器1传递的水体数据与存储模块中保存的往年的水体数据进行对比，并通过水体质量评估模块对中央处理器1传递的水体数据进行同期水体质量评估分析。
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 (6)

1.基于物联网的水产养殖场水质监测系统，包括前端检测系统和中端采集处理系统，其特征在于：所述前端检测系统包括氧气浓度传感器(2)、温度传感器(4)、PH传感器(6)、浊度传感器(9)和定位模块(10)；
所述中端采集处理系统包括数据采集模块(11)、数据过滤模块(12)、信号放大单元(13)、混合式耦合器(14)和谐波滤波器(15)，所述数据采集模块(11)用于采集氧气浓度传感器(2)、温度传感器(4)、PH传感器(6)和浊度传感器(9)发送的数据信号，并将该数据信号依次通过数据过滤模块(12)、信号放大单元(13)、混合式耦合器(14)和谐波滤波器(15)处理后再通过无线通讯模块(16)传递给中央处理器(1)；
所述中央处理器(1)通过PLC控制器(17)连接有增氧泵(3)、水泵(5)和加热棒(7)。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的水产养殖场水质监测系统，其特征在于：所述定位模块(10)用于给氧气浓度传感器(2)、温度传感器(4)、PH传感器(6)和浊度传感器(9)标记位置信号。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的水产养殖场水质监测系统，其特征在于：所述数据过滤模块(12)用于对数据信号进行过滤，再通过信号放大单元(13)对数据过滤模块(12)过滤后的数据进行信号放大，混合式耦合器(14)将放大后的数据合并在一起，并通过谐波滤波器(15)进行处理。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的水产养殖场水质监测系统，其特征在于：所述中央处理器(1)还连接有报警器(8)、对比模块和水体质量评估模块，所述水体质量评估模块用于对水体氧气浓度、水体温度、水体PH值以及水体浊度进行权重分配，并对中央处理器(1)传递的水体数据进行水体质量评估分析。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的水产养殖场水质监测系统，其特征在于：所述对比模块用于将中央处理器(1)传递的水体数据与存储模块中保存的往年的水体数据进行对比，并通过水体质量评估模块对中央处理器(1)传递的水体数据进行同期水体质量评估分析。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的水产养殖场水质监测系统，其特征在于：所述增氧泵(3)、氧气浓度传感器(2)、温度传感器(4)、PH传感器(6)和浊度传感器(9)分别设置于同一水产养殖场水域，所述加热棒(7)安装在蓄水罐中，用于对蓄水罐中的蓄水进行加温，水泵(5)用于将蓄水罐中的水排至水产养殖场水域中。
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