CN115145336A - 一种鱼塘水质检测及控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电子通信技术领域，尤其涉及一种鱼塘水质检测及控制方法及系统。该方法包括：传感器模块将采集数据传输至主控制模块；主控制模块对所述采集数据进行分析处理或接收远程控制模块的控制指令；设备调控模块根据分析处理结果或所述控制指令进行调控。通过本发明能够达到解决采用人工管理及自动控制管理鱼塘水质管理控制装置缺点，其特点是耗离不开人、工作量大、安全性不高，且实时信息化程度不高，不能实时检测鱼塘水位信息，控制系统容易受市网供电影响的效果。
Description
技术领域
本发明属于电子通信技术领域，尤其涉及一种鱼塘水质检测及控制方法及系统。
背景技术
在国家大力提倡现代化智慧农业的前提下，物联网和大数据等技术的发展将大大助力于我国水产养殖业，向数字化、智能化方向发展。但是就目前的情况来看，物联网、大数据等技术在水产养殖中的应用还处在摸索、探究和市场验证阶段，还未得到大规模的推广，存在着很大的发展空间。
目前，许多养殖场都是采用的比较粗放的管理模式，缺乏专业的信息化建设，水质监控手段落后，过于依赖人工，无法精准获取养殖环境信息等，导致人工成本高、生产效率低、环境压力大和养殖风险高等问题，这将严重制约水产养殖业的可持续发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供通过一种鱼塘水质检测及控制方法及系统。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种鱼塘水质检测及控制方法，包括：
传感器模块将采集数据传输至主控制模块；
主控制模块对所述采集数据进行分析处理或接收远程控制模块的控制指令；
设备调控模块根据分析处理结果或所述控制指令进行调控。
本发明的有益效果是：解决采用人工管理及自动控制管理鱼塘水质管理控制装置缺点，其特点是耗离不开人、工作量大、安全性不高，且实时信息化程度不高，不能实时检测鱼塘水位信息，控制系统容易受市网供电影响。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述传感器模块具体包括：
温度传感器、湿度传感器、溶解氧探头、水位传感器和PH检测传感器中的至少一种。
进一步，所述设备调控模块具体为：
水泵以及增氧机。
进一步，所述远程控制模块包括：
通信模块、云平台服务器以及终端设备。
进一步，还包括：
电源管理模块，为所述主控制器提供电能。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种鱼塘水质检测及控制系统，包括：
传感器模块，用于将采集数据传输至主控制模块；
主控制模块，用于对所述采集数据进行分析处理或接收远程控制模块的控制指令；
设备调控模块，用于根据分析处理结果或所述控制指令进行调控。
本发明的有益效果是：解决采用人工管理及自动控制管理鱼塘水质管理控制装置缺点，其特点是耗离不开人、工作量大、安全性不高，且实时信息化程度不高，不能实时检测鱼塘水位信息，控制系统容易受市网供电影响。
进一步，所述传感器模块具体包括：
温度传感器、湿度传感器、溶解氧探头、水位传感器和PH检测传感器中的至少一种。
进一步，所述设备调控模块具体为：
水泵以及增氧机。
进一步，所述远程控制模块包括：
通信模块、云平台服务器以及终端设备。
进一步，还包括：
电源管理模块，为所述主控制器提供电能。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如上述任一项所述的一种鱼塘水质检测及控制方法。
本发明的有益效果是：解决采用人工管理及自动控制管理鱼塘水质管理控制装置缺点，其特点是耗离不开人、工作量大、安全性不高，且实时信息化程度不高，不能实时检测鱼塘水位信息，控制系统容易受市网供电影响。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种电子设备，包括上述存储介质、执行上述存储介质内的指令的处理器。
本发明的有益效果是：解决采用人工管理及自动控制管理鱼塘水质管理控制装置缺点，其特点是耗离不开人、工作量大、安全性不高，且实时信息化程度不高，不能实时检测鱼塘水位信息，控制系统容易受市网供电影响。
附图说明
图1为本发明一种鱼塘水质检测及控制方法的实施例提供的流程示意图；
图2为本发明一种鱼塘水质检测及控制系统的实施例提供的结构框架图；
图3为本发明一种鱼塘水质检测及控制方法的实施例提供的结构简图示意图；
图4为本发明一种鱼塘水质检测及控制方法的实施例提供的整体结构示意图。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种鱼塘水质检测及控制方法，包括：
传感器模块将采集数据传输至主控制模块；
主控制模块对所述采集数据进行分析处理或接收远程控制模块的控制指令；
设备调控模块根据分析处理结果或所述控制指令进行调控。
在一些可能的实施方式中，解决采用人工管理及自动控制管理鱼塘水质管理控制装置缺点，其特点是耗离不开人、工作量大、安全性不高，且实时信息化程度不高，不能实时检测鱼塘水位信息，控制系统容易受市网供电影响。
需要说明的是，在水产养殖的过程中，影响到水产养殖环境的关键参数包括了水中的溶解氧含量、水温、pH、氨氮含量、盐度等一系列内容，其中水温、溶解氧含量以及水中所含有的pH值是最为关键的几个环节。养殖不同种类的产品对水中各式各样不同参数的要求也有着一定的区别，需要根据不同国家以及地区对养殖水产品水质参数范围进行一定的了解，并且划分出相应的标准。
水温在水产养殖水质检测的过程中，水温是十分重要的参数。水温的变化不仅仅影响到了与鱼类在进食时的食欲和新陈代谢，同时也直接影响到了鱼类在开展繁殖活动时的效果。水温中包括了水中的溶解氧，有毒物质的化学反应以及氨和毒性等。如果水温不断上升，水中的溶解氧就会越来越少，鱼类的呼吸速度会加快，直接加大了鱼类的耗氧量，而溶解氧进一步的减少则会导致鱼类出现死亡，而如果水温过低，则鱼类会进入一种休眠的状态中会停止生长。为此，一定要及时检测水体的温度，并且采取相应的措施将水体温度稳定在一定范围内，这是十分必要的一点。
溶解氧(Dissolved oxygen，简称DO)含量是水生生物维持生存的重要因素之一，也是水产养殖水质管理最关注的问题之一。它能反映出养殖水质的变化，而水质的好坏直接影响水生生物的生长及其产品品质。所以对DO进行精准监测、预测和预防是非常有必要的。水产养殖池塘中的水是一个开放、非线性、动态、复杂的系统，水质很容易受到物理、水产养殖池塘中的水是一个开放、非线性、动态、复杂的系统，水质很容易受到物理、化学、生物和人类活动等许多因子的影响。所以，运用现代化信息技术寻找适合水质监测和预测的方法变得尤为迫切。
pH同样是衡量水中酸碱度的重要指标，pH也可以将其称酸碱度，是检测水环境中化学生物反应的最重要指标之一。p同样也影响到了鱼类在生存和养殖过程中的整体效果，多数情况下，鱼类适宜生存在中性或微碱性的水体中，而如果当水中pH过低，鱼类自身的自身维持酸碱的平衡能力就会受到非常明显的影响，而血液中的载氧量也会迅速的降低，很有可能会出现鱼类窒息的现象，而如果ph过高，鱼类可能会出现腮出血的现象。
如图3所示，本发明能够使用手机远程查询鱼塘水质状态，如水的温度，PH值，含氧量等，根据水质状态，如水中含氧量低的时候，控制增氧机工作，当鱼塘水位超警戒，及时发送信息给手机用户，并通过控制水泵抽水外排，当水位过低时，通过水泵抽水送至鱼塘。具有智能化、远程化、安全性高、操作方便等特点。同时，本发明还具有在市网用电不方便场所使用的功能。
远程控制模块可用于查询鱼塘水质状态，发出相应的控制指令。水质检测控制模块主要包括主控单元，传感器模块，电源管理模块，调控模块。水质检测模块主要检测鱼塘水质状态，并根据水质状态做出相应控制调整。
传感器模块主要包括温度传感器、湿度传感器、溶解氧探头、水位传感器、PH检测传感器、传感器模块接口电路。传感器模块主要用来检测渔塘水的温度、空气中的湿度，鱼塘水位检测传感，鱼塘水中PH值的采样，通传感器模块接口电路，传送到嵌入式微处理控制器。
主控单元主要包括嵌入式微处理控制器、RAM、ROM存储器，主要用来处理传感器模块采集的各种温、湿、PH等信号，并根据已制定的控制策略，去控制调控模块。
调控模块主要包括设备控制模块接口电路、水泵、增氧机，主要接受嵌入式微处理控制器指令，去控制水泵或增氧机工作。
电源管理模块主要包括电源管理模块接口电路、供电单元(含后备电源)、风光互补供电单元，该供电单元为供电系统，可理解为提供电能的系统或电源或电池等设备。对电网电源供应较稳定的地方，可采用电网加备用电池供电的方式，对在市电电网供电不太方便的地方可采用风光互补供电单元，以提高系统工作的可靠性。
5G通信模块主要通过云平台服务器远程接受手机通信信号转为控制信号，如手机要远程查询鱼塘的水质状态。
如图4所示，主要包括用于远程控制模块、水质检测控制模块，远程控制模块可用于查询鱼塘水质状态，发出相应的控制指令。水质检测模块主要检测鱼塘水质状态，并根据水质状态做出相应控制调整。其中水质检测控制模块布置鱼塘附近，远程控制模块可以手机做为硬件终端，通过手机APP可以查询，通过4G/5G通信网络可以与水质检测模块交换信息，实现鱼塘水质信息查询，包括水的温度、水的PH值等。
根据图4可以看出，主控单元模块在中心的位置，它的作用是对所有模块和设备进行控制，使这些外围模块相互协作形成一个完整的硬件控制系统，其利用本身的I/O接口或串口与传感器模块进行通信，获得传感器的监测数据；以及对控制模块进行控制，需要设计相应的驱动电路，控制增氧机及水泵；通过4G/5G通信网络和手机进行数据交换和存储，及时地将监测传感器上传的数据以及控制动作显示在手机或电脑终端屏幕上。
图3中，水质检测控制模块主要包括水质检测控制模块主要包括主控单元，传感器模块，电源管理模块，调控模块。传感器模块主要包括温度传感器、湿度传感器、溶解氧探头、水位传感器、PH检测传感器、传感器模块接口电路，嵌入式微处理控制器I/O通过传感器接口电路与各种传感器实现信息采集。
水质监控端：该部分软件主要用来采集现场的水质监控设备的数据，包括溶氧度、PH值、环境温湿度等参数，利用5G通信模块将采集到的数据传送到终端手机显示，便于用户人工干预。
鱼塘水质溶氧量低的时候，溶解氧探头将采集的信息通过传感器接口电路传送到嵌入式微处理器，由微处理器分析数据，当确定鱼塘中数据过低时，并根据含氧的多少及时控制调控模块的增氧机工作，确增氧机的工作台数及功率，当碰到鱼塘特别缺氧时，可启动水泵从外往鱼塘调水，并将信息及时通过5G通信模块及时上传给用户，直到鱼塘中水的含氧量达到正常值时，控制增氧机的停止工作，类似的当鱼塘水位过低时，也可以做出类似的控制操作。
优选地，在上述任意实施例中，所述传感器模块具体包括：
温度传感器、湿度传感器、溶解氧探头、水位传感器和PH检测传感器中的至少一种。
优选地，在上述任意实施例中，所述设备调控模块具体为：
水泵以及增氧机。
优选地，在上述任意实施例中，所述远程控制模块包括：
通信模块、云平台服务器以及终端设备。
优选地，在上述任意实施例中，还包括：
电源管理模块，为所述主控制器提供电能。
如图2所示，一种鱼塘水质检测及控制系统，包括：
传感器模块100，用于将采集数据传输至主控制模块；
主控制模块200，用于对所述采集数据进行分析处理或接收远程控制模块的控制指令；
设备调控模块300，用于根据分析处理结果或所述控制指令进行调控。
在一些可能的实施方式中，解决采用人工管理及自动控制管理鱼塘水质管理控制装置缺点，其特点是耗离不开人、工作量大、安全性不高，且实时信息化程度不高，不能实时检测鱼塘水位信息，控制系统容易受市网供电影响。
优选地，在上述任意实施例中，所述传感器模块具体包括：
温度传感器、湿度传感器、溶解氧探头、水位传感器和PH检测传感器中的至少一种。
优选地，在上述任意实施例中，所述设备调控模块具体为：
水泵以及增氧机。
优选地，在上述任意实施例中，所述远程控制模块包括：
通信模块、云平台服务器以及终端设备。
优选地，在上述任意实施例中，还包括：
电源管理模块，为所述主控制器提供电能。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如上述任一项所述的一种鱼塘水质检测及控制方法。
在一些可能的实施方式中，解决采用人工管理及自动控制管理鱼塘水质管理控制装置缺点，其特点是耗离不开人、工作量大、安全性不高，且实时信息化程度不高，不能实时检测鱼塘水位信息，控制系统容易受市网供电影响。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种电子设备，包括上述存储介质、执行上述存储介质内的指令的处理器。
在一些可能的实施方式中，解决采用人工管理及自动控制管理鱼塘水质管理控制装置缺点，其特点是耗离不开人、工作量大、安全性不高，且实时信息化程度不高，不能实时检测鱼塘水位信息，控制系统容易受市网供电影响。
读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的，例如，步骤的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个步骤可以结合或者可以集成到另一个步骤，或一些特征可以忽略，或不执行。
上述方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种鱼塘水质检测及控制方法，其特征在于，包括：
传感器模块将采集到的鱼塘水质数据传输至主控制模块；
主控制模块对所述采集到的鱼塘水质数据进行分析处理，得到分析处理结果，或接收远程控制模块发送的控制指令；
设备调控模块根据所述分析处理结果或所述控制指令进行调控。
2.根据权利要求1所述的一种鱼塘水质检测及控制方法，其特征在于，所述传感器模块具体包括：
温度传感器、湿度传感器、溶解氧探头、水位传感器和PH检测传感器中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种鱼塘水质检测及控制方法，其特征在于，所述设备调控模块具体为：
水泵以及增氧机。
4.根据权利要求1所述的一种鱼塘水质检测及控制方法，其特征在于，所述远程控制模块包括：
通信模块、云平台服务器以及终端设备。
5.根据权利要求1所述的一种鱼塘水质检测及控制方法，其特征在于，还包括：
电源管理模块，为所述主控制模块提供电能。
6.一种鱼塘水质检测及控制系统，其特征在于，包括：
传感器模块，用于传感器模块将采集到的鱼塘水质数据传输至主控制模块；
主控制模块，用于主控制模块对所述采集到的鱼塘水质数据进行分析处理，得到分析处理结果，或接收远程控制模块发送的控制指令；
设备调控模块，用于设备调控模块根据所述分析处理结果或所述控制指令进行调控。
7.根据权利要求6所述的一种鱼塘水质检测及控制系统，其特征在于，所述传感器模块具体包括：
温度传感器、湿度传感器、溶解氧探头、水位传感器和PH检测传感器中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的一种鱼塘水质检测及控制系统，其特征在于，所述设备调控模块具体为：
水泵以及增氧机。
9.根据权利要求6所述的一种鱼塘水质检测及控制系统，其特征在于，所述远程控制模块包括：
通信模块、云平台服务器以及终端设备。
10.根据权利要求6所述的一种鱼塘水质检测及控制系统，其特征在于，还包括：
电源管理模块，为所述主控制模块提供电能。
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