文档介绍：水产养殖无线监测系统
系统背景
目前水产养殖环境监测手段及监测设备基础薄弱、相对落后的现状,应用无线传感技术、嵌入式计算技术、微机电技术(MEMS)、分布式信息处理技术及无线通信网络技术于一体的无线传感器网络,为水产养殖环境提供数字化、网络化、智能化的实时动态监测系统。该系统不仅能够对水产养殖环境的主要检测指标(水温、PH值、溶氧量、浊度、氨氮等)进行实时监测,还能够对检测指标进行数据融合和挖掘,以建立水产养殖环境检测指标历史数据库,实现监测数据的本地或远程、实时、动态显示和分析,为水产养殖过程中有效提高水资源利用率、改善养殖环境质量、降低污染物的排放等提供了一种重要技术手段和科学依据。
大多数系统主要采用串行或现场总线等有线通信技术,对于无人值守、测点分散、位置偏僻的监测对象,实施布线比较困难且投入较高。
部分系统采用了GSM、GPRS等无线网络通讯技术,产生通信费用,不适于部署在分布密集、数量众多的每个监测节点中。
系统整体功能较为简单,信息采集的自动化程度不高,信息共享和决策支持层次较低。
现有网络规模都不大,传感节点数目在百以下,不能很好的满足农田墒情的大规模数据采集需要。
鉴于此,我们提出了水产养殖无线监测系统,能有效实时监测鱼塘水质信息,对节约水肥资源、旱涝虫病灾害预防及灾害治理有重要作用。
系统组成
系统由无线监测系统、PLC自动控制系统和数据服务平台组成。
无线监测系统由部署在各个鱼塘、河道的无线传感器组成;包括温度无线传感器、PH无线传感器、DO无线传感器、光照无线传感器及浊度无线传感器等。
传感器节点具有端节点和路由的功能。一方面实现数据采集和处理;一方面实现数据融合和路由,对本身采集的数据和收到的其他节点发送的数据进行综合,转发路由到网关节点。传感器网络节点由处理器单元、无线传输单元、传感器单元和电源模块单元四部分组成。处理器单元是无线传感器节点的核心,与其它单元一起完成数据采集、处理和收发;无线通信单元完成数据包的收发;传感器模块完成环境数据的采集转换;电源模块为整个节点系统提供能源支持。本研究选择微处理器加无线射频模块的节点模型,无线传输技术采用 (Zigbee)技术。
电源(蓄电池/太阳能)
传感探头
Zigbee
模块
PLC自动控制系统由中心服务器和各鱼塘的增氧、抽水设备组成。
温度:育苗厂可以根据所养殖的对象所适应的温度范围设定控制范围,计算机通过温度传感器实时将池塘内的水温读取到软件分析系统中,在超过温度设置范围时,通过报警系统报警。大塘养殖还可以根据温度变化的历史纪录,利用计算机分析软件分析鱼虾生长的速度和病情的发病规律。
溶解氧:育苗厂可以根据所养殖的对象所适应溶解氧范围设定溶氧的控制范围,计算机通过溶氧传感器采集的数据,在设定溶氧的控制范围内控制芯片自动开启关闭增氧机,合理使用配置增氧机,