CN111625036A - 一种无人值守实时监控的水质自动监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人值守实时监控的水质自动监测系统，涉及水产养殖技术领域，为解决现有养殖过程中水质测控主要依靠人工测量和长期的养殖经验，缺乏实时测控手段影响水产品的产量和品质的问题。包括物联网传输终端，所述物联网传输终端的输入端通过WSN无线自助网与农情环境监测终端的输出端电性连接，所述农情环境监测终端的输入端与视频监控模块的输出端电性连接，所述物联网传输终端的输出端通过WSN无线自助网与控制终端的输入端电性连接，所述控制终端的输出端与智能控制模块的输入端电性连接，所述物联网传输终端通过移动网络与云服务器双向连接，所述云服务器的输入端通过移动网络与视频监控模块的输出端连接。

Description

一种无人值守实时监控的水质自动监测系统

技术领域

本发明涉及水产养殖技术领域，具体为一种无人值守实时监控的水质自动监测系统。

背景技术

水产养殖业是人类利用可供养殖的水域，按照养殖对象的生态习性和对水域环境条件的要求不同，运用水产养殖技术和设施，从事水生经济动、植物养殖，为农业生产部门之一。按水域性质不同分为海水养殖业和淡水养殖业。按养殖、种植对象，分为鱼类、虾蟹类、贝类，及藻类、芡、莲、藕等。新中国成立后，通过大力改造利用一切可供养殖的水域和潜在水域，扩大养殖面积和提高单位面积(水体)产量；开拓水产养殖的新领域、新途径，发展工厂化、机械化、高密度温流水、网箱、人工鱼礁、立体、间套混等养殖，向集约化经营方向发展，挖掘水产生产潜力；保护水产资源和生态环境，水产养殖业获得较快发展。

但是，现有养殖过程中水质测控主要依靠人工测量和长期的养殖经验，缺乏实时测控手段影响水产品的产量和品质；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种无人值守实时监控的水质自动监测系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人值守实时监控的水质自动监测系统，以解决上述背景技术中提出的现有养殖过程中水质测控主要依靠人工测量和长期的养殖经验，缺乏实时测控手段影响水产品的产量和品质的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无人值守实时监控的水质自动监测系统，包括物联网传输终端，所述物联网传输终端的输入端通过WSN无线自助网与农情环境监测终端的输出端电性连接，所述农情环境监测终端的输入端与视频监控模块的输出端电性连接，所述物联网传输终端的输出端通过WSN无线自助网与控制终端的输入端电性连接，所述控制终端的输出端与智能控制模块的输入端电性连接，所述物联网传输终端通过移动网络与云服务器双向连接，所述云服务器的输入端通过移动网络与视频监控模块的输出端连接，所述云服务器的输出端通过移动网络与实时显示模块的输入端连接，所述云服务器通过移动网络与远程管理模块双向连接。

优选的，所述水质监测模块包括溶解氧传感器、PH传感器、氨氮传感器、浊度传感器、液位传感器、EC值传感器和温度传感器，所述溶解氧传感器采用型号为JF-DO-485的传感器，所述PH传感器采用型号为JF-PH-485的传感器，氨氮传感器采用型号为JF-NH4-485的传感器，所述浊度传感器采用型号为MIK-PTU100的传感器，所述液位传感器采用型号为JYB-KO-L的传感器，所述EC值传感器采用型号为PH-SEC01的传感器，所述温度传感器采用型号为WQ101B的传感器。

优选的，所述智能控制模块包括增氧机、投饵机和温控器，所述增氧机的型号为ZY3G，所述投饵机的型号为STLZ-120W。

优选的，所述温控器的输出端与涡旋式地源热泵的输入端电性连接，所述涡旋式地源热泵采用CTEDB系列型号。

优选的，所述视频监控模块包括红外高清摄像头，且红外高清摄像头设置有若干个，所述红外高清摄像头的型号为16C3T-IT3。

优选的，所述实时显示模块包括LED显示屏，且LED显示屏设置有若干个。

优选的，所述物联网传输终端采用型号为CHJZD-9024L的智能终端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置溶解氧传感器、PH传感器、氨氮传感器、浊度传感器、液位传感器、EC值传感器和温度传感器，能够分别检测水体中的溶解氧含量、PH值、氨氮含量、浊度、液位、亚硝酸盐含量以及温度，并将以上数据传输至云服务器，检测数据多样，使得用户可通过手机、电脑等远程管理模块与云服务器连接，查看设施的环境数据，对数据进行分析管理，并制定出合理的解决方案，保证水产品质量和品质。

2、通过在系统内设置增氧机、投饵机和温控器这类智能控制模块，且智能控制模块可通过电脑、手机等远程管理模块控制，通过远程管理模块发送信号至云服务器，由云服务器将控制数据发送至物联网传输终端，驱动控制终端运行以上设备，达到改变水质的作用，例如，当溶解氧传感器检测到水中的溶氧量较低时，鱼类会食欲下降，导致生长速度缓慢，此时需利用增氧机增加水体溶氧，保证池体溶氧量充足，避免该现象发生；而鱼类最适宜的水质酸碱度为PH值6-9时，PH传感器检测的PH值高于或低于该范围时，均会引起水中一些化学物质的含量变化，对鱼类的生长繁殖不利，导致无法孵出鱼苗，若发生以上状况，可通过投饵机投加盐酸、醋酸，或利用泵机注水稀释，来改变PH值，保证水质的PH值稳定；若氨氮传感器检测到氨氮含量大于0.5mg/L时，就会引起鱼类氨氮中毒，使鱼群出现呼吸困难，严重时会导致死亡，此时，可利用增氧机增加水体溶氧，改善水质，清除有毒氨氮，必要时，可利用投饵机投加水质改良剂急救，减小氨氮中毒风险，并适当提高饵料质量，减少残饵量，以进一步降低氨氮系数；若EC值传感器检测到水中的亚硝酸盐含量较高时，鱼儿会呼吸困难，出现缺氧昏迷现象，此时需利用泵机换水，稀释水中的亚硝酸盐含量，并控制该池鱼量，减少鱼饵的投放量，以降低水体中的亚硝酸盐；每一种鱼类的最佳温度环境均有所不同，一般在22℃-32℃之间，当温度传感器检测到水温高于或低于最佳温度时，可通过温控器驱动涡旋式地源热泵，使其以水为源，吸收或向其释放热量，从而达到制冷或者供热的作用，以调节水体温度，系统在检测水质的同时。

3、通过在系统内设置视频监控模块和实时显示模块，视频监控模块和实时显示模块分别由若干红外高清摄像头和LED显示屏构成，具体数量可根据水域大小调整，红外高清摄像头能够对当前水域进行实时拍摄，通过移动网络将图像信息发送至云服务器，由云服务器将图像导入LED显示屏，以提升观光型水产的观光效果，且方便有经验的工作人员直观的判断当前水质状况，摄像头配备有红外夜视功能，即使在夜间环境也能清楚查看当前的水域状况。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的水质监测模块局部结构示意图；

图3为本发明的智能控制模块局部结构示意图；

图4为本发明的视频监控模块局部结构示意图；

图5为本发明的实时显示模块局部结构示意图；

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。

请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种无人值守实时监控的水质自动监测系统，包括物联网传输终端，物联网传输终端的输入端通过WSN无线自助网与农情环境监测终端的输出端电性连接，农情环境监测终端的输入端与视频监控模块的输出端电性连接，物联网传输终端的输出端通过WSN无线自助网与控制终端的输入端电性连接，控制终端的输出端与智能控制模块的输入端电性连接，物联网传输终端通过移动网络与云服务器双向连接，云服务器的输入端通过移动网络与视频监控模块的输出端连接，云服务器的输出端通过移动网络与实时显示模块的输入端连接，云服务器通过移动网络与远程管理模块双向连接。

进一步，水质监测模块包括溶解氧传感器、PH传感器、氨氮传感器、浊度传感器、液位传感器、EC值传感器和温度传感器，溶解氧传感器采用型号为JF-DO-485的传感器，PH传感器采用型号为JF-PH-485的传感器，氨氮传感器采用型号为JF-NH4-485的传感器，浊度传感器采用型号为MIK-PTU100的传感器，液位传感器采用型号为JYB-KO-L的传感器，EC值传感器采用型号为PH-SEC01的传感器，温度传感器采用型号为WQ101B的传感器。

进一步，智能控制模块包括增氧机、投饵机和温控器，增氧机的型号为ZY3G，投饵机的型号为STLZ-120W。

进一步，温控器的输出端与涡旋式地源热泵的输入端电性连接，涡旋式地源热泵采用CTEDB系列型号。

进一步，视频监控模块包括红外高清摄像头，且红外高清摄像头设置有若干个，红外高清摄像头的型号为16C3T-IT3。

进一步，实时显示模块包括LED显示屏，且LED显示屏设置有若干个。

进一步，物联网传输终端采用型号为CHJZD-9024L的智能终端。

工作原理：使用时，监控系统的水质监测模块包括溶解氧传感器、PH传感器、氨氮传感器、浊度传感器、液位传感器、EC值传感器和温度传感器，能够分别检测水体中的溶解氧含量、PH值、氨氮含量、浊度、液位、亚硝酸盐含量以及温度，并将以上数据输送至农情环境监测终端，由农情环境监测终端将数据整合后发送至物联网传输终端，物联网传输终端通过移动网络将信息进一步传输至云服务器，用户可通过手机、电脑等远程管理模块与云服务器连接，查看设施的环境数据，对数据进行分析管理，并制定出合理的解决方案，发送信号至云服务器，使其将信息传导至物联网传输终端，驱动控制终端，运行增氧机、投饵机或温控器，从而改善当前的水质环境，例如，若溶解氧传感器检测到水中的溶氧量较低时，鱼类会食欲下降，导致生长速度缓慢，此时需利用增氧机增加水体溶氧，保证池体溶氧量充足，避免该现象发生；而鱼类最适宜的水质酸碱度为PH值6-9时，PH传感器检测的PH值高于或低于该范围时，均会引起水中一些化学物质的含量变化，对鱼类的生长繁殖不利，导致无法孵出鱼苗，若发生以上状况，可通过投饵机投加盐酸、醋酸，或利用泵机注水稀释，来改变PH值，保证水质的PH值稳定；若氨氮传感器检测到氨氮含量大于0.5mg/L时，就会引起鱼类氨氮中毒，使鱼群出现呼吸困难，严重时会导致死亡，此时，可利用增氧机增加水体溶氧，改善水质，清除有毒氨氮，必要时，可利用投饵机投加水质改良剂急救，减小氨氮中毒风险，并适当提高饵料质量，减少残饵量，以进一步降低氨氮系数；若EC值传感器检测到水中的亚硝酸盐含量较高时，鱼儿会呼吸困难，出现缺氧昏迷现象，此时需利用泵机换水，稀释水中的亚硝酸盐含量，并控制该池鱼量，减少鱼饵的投放量，以降低水体中的亚硝酸盐；每一种鱼类的最佳温度环境均有所不同，一般在22℃-32℃之间，当温度传感器检测到水温高于或低于最佳温度时，可通过温控器驱动涡旋式地源热泵，使其以水为源，吸收或向其释放热量，从而达到制冷或者供热的作用，以调节水体温度，系统在检测水质的同时，还配备有视频监控模块和实时显示模块，其分别由若干红外高清摄像头和LED显示屏构成，具体数量可根据水域大小进行调整，红外高清摄像头能够对当前水域进行实时拍摄，通过移动网络将图像信息发送至云服务器，由云服务器将图像导入LED显示屏，提高观光度的同时，能够方便有经验的工作人员直观的判断当前的水质状况。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种无人值守实时监控的水质自动监测系统，包括物联网传输终端，其特征在于：所述物联网传输终端的输入端通过WSN无线自助网与农情环境监测终端的输出端电性连接，所述农情环境监测终端的输入端与视频监控模块的输出端电性连接，所述物联网传输终端的输出端通过WSN无线自助网与控制终端的输入端电性连接，所述控制终端的输出端与智能控制模块的输入端电性连接，所述物联网传输终端通过移动网络与云服务器双向连接，所述云服务器的输入端通过移动网络与视频监控模块的输出端连接，所述云服务器的输出端通过移动网络与实时显示模块的输入端连接，所述云服务器通过移动网络与远程管理模块双向连接。

2.根据权利要求1所述的一种无人值守实时监控的水质自动监测系统，其特征在于：所述水质监测模块包括溶解氧传感器、PH传感器、氨氮传感器、浊度传感器、液位传感器、EC值传感器和温度传感器，所述溶解氧传感器采用型号为JF-DO-485的传感器，所述PH传感器采用型号为JF-PH-485的传感器，氨氮传感器采用型号为JF-NH4-485的传感器，所述浊度传感器采用型号为MIK-PTU100的传感器，所述液位传感器采用型号为JYB-KO-L的传感器，所述EC值传感器采用型号为PH-SEC01的传感器，所述温度传感器采用型号为WQ101B的传感器。

3.根据权利要求1所述的一种无人值守实时监控的水质自动监测系统，其特征在于：所述智能控制模块包括增氧机、投饵机和温控器，所述增氧机的型号为ZY3G，所述投饵机的型号为STLZ-120W。

4.根据权利要求3所述的一种无人值守实时监控的水质自动监测系统，其特征在于：所述温控器的输出端与涡旋式地源热泵的输入端电性连接，所述涡旋式地源热泵采用CTEDB系列型号。

5.根据权利要求1所述的一种无人值守实时监控的水质自动监测系统，其特征在于：所述视频监控模块包括红外高清摄像头，且红外高清摄像头设置有若干个，所述红外高清摄像头的型号为16C3T-IT3。

6.根据权利要求1所述的一种无人值守实时监控的水质自动监测系统，其特征在于：所述实时显示模块包括LED显示屏，且LED显示屏设置有若干个。

7.根据权利要求1所述的一种无人值守实时监控的水质自动监测系统，其特征在于：所述物联网传输终端采用型号为CHJZD-9024L的智能终端。

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