文档介绍：水产养殖水质智能监控系统研究与设计
黎柏允,罗金
广东柯内特环境科技有限公司
摘要:目前国家将物联网作为推进产业信息化的重要战略,农业作为关系着国计民生的基础产业,其信息化、智能化进程由为迫切。在此背景下,研究及设计水产养殖水质智能监控系统应用于一些大型水产养殖企业,提升养殖成品质量、实现规模化科技化的水产养殖。
关键词:水质监测、水产养殖、物联网、智能监控
一、项目背景
根据对水产养殖基地的实地察看以及和现场技术人员的深入沟通,了解到水产迫切希望通过先进科技手段实现户外鱼塘的水质监控,以便减少鱼因缺氧、水质异常造成大批量死亡的风险,减少人力电费,达到降低养殖成本提高养殖安全性的目的。并以此为起点逐步实现,从依靠传统人工经验的养殖模式,向依靠科技手段的自动化和智能化养殖模式的转变。
物联网的应用在各个领域起着重要的作用。具有环境感知能力的各个类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到不同行业的各个环节,可大幅提高各行业的效率,改善质量,降低成本和资源消耗。目前国家将物联网作为推进产业信息化的重要战略,农业作为关系着国计民生的基础产业,其信息化、智能化进程由为迫切。在此背景下,水产养殖环境智能监控系统得到了大力的发展,并成功试用于一些大型水产养殖企业,实践证明该系统对提高养殖产量、提升养殖成品质量、实现规模化现代化的养殖起到了非常重要的作用。
二、需求分析
水对鱼类,就像空气对人类一样重要,是鱼类生存的必需条件,不同的鱼需要不对同的水质,因此如何选择和调节最适宜的水质,是科学水产养殖的关键。
水产养殖中,以往的水质检测都是人工按固定周期(大约一季度一次),或根本就没有水质检测。目前对水质的判断、分析和调节主要还是依靠人的经验,而这种经验缺乏科学的数据分析、积累时间长、不可复制、无法共享,它严重制约了企业向规模化、集约化、标准化发展的进程。因此建立水产养殖环境智能监控系统,量化养殖经验,使养殖过程自动化,管理模式标准化是大规模水产养殖企业非常关心的事情。
三、水产养殖水质监控的必要性和意义
鱼塘水体溶解氧不足的成因:
(1)水产密度过大;
(2)当水体过肥时,水体中浮游藻类非常丰富。夜晚,浮游藻类的呼吸作用异常旺盛,耗氧量非常高,易造成水体溶氧不足。
(3)鱼塘有机物增多,将引起细菌大量繁殖,而细菌大量繁殖也将大量消耗池中的溶解氧,从而引起水体溶氧下降,导致鱼虾缺氧。
(4)水中氧的溶解度随温度的升高而降低,同时高温状态下的水产动物及其他生物的代谢水平提高,耗氧量增高,易造成水体溶氧不足。
(5)水中的还原性物质如硫化氢、氨、亚硝酸颜对氧气的消耗。
鱼塘水质溶解氧要求以及水产生物缺氧表现:
(1)水体中的溶解氧一般应保持在5—8mg/L,至少在4 mg/L以上。
(2)轻度缺氧时,鱼虾表现烦躁不安,呼吸加快,大多集中在表层水中活动,个别浮头。
(3)重度缺氧时,大量鱼虾会浮头,并张口大量吞空气,游泳无力,甚至窒息死亡。
(4)氧过饱和一般无危害,但有时会引发鱼类气泡病
鱼塘水体氨氮照成的影响:
(1)水体中的氨以分子氨NH3和离子氨NH4+两种形式存在,其中分子氨NH3对鱼虾是极毒的,而离子氨不仅无毒,且是水生植物