智慧水產養殖監控系統

　　一、需求背景

　　水產養殖業，作為重要的國民肉類品種，隨著近年來需求量的提升，傳統散養方式產量低、品相差等問題越發凸顯，同時高經濟水產品種又存在防病難等問題，成為制約水產養殖發展的主要阻力。

　　對此，需加快建設現代化養殖體系、完善養殖智能化、數字化、自動化，加強對物聯網、無線通訊、大數據、云計算、人工智能、移動互聯網等技術在水產養殖行業的應用，提高養殖水域環境監測能力、加強水域調控能力、降低災害風險及危害、改善水產品質量與品質。

　　二、通訊架構

　　基于物聯網的智慧水產養殖監控系統，通過物聯網、互聯網、無線通訊等技術，以養殖水域情況、養殖水平類型為依據，通過傳感器、流量計、無線采集終端、智能閥門等設備，采集養殖水域的環境參數及增氧泵、循環泵、喂料機等設備能源消耗情況，包括：水溫、溶解氧含量、水域PH值、水質渾濁度、氨氮等養分含量等參數，及各水泵的用電總量、電壓、電流、功率等數據，通過手機APP、電腦網頁/APP、監控大屏等信息終端，隨時掌握養殖水域的信息，多途徑查收養殖水域的異常情況預警信息，遠程聯動調控設備穩定水域環境，保證水域環境適宜魚類、貝類、蝦類、蟹類、藻類等水產品的生長需求。

　　三、系統組成

　　1、環境監測設備

　　溶解氧傳感器：測量水域的溶解氧含量

　　電導率傳感器：測量水質的電導率

　　水質PH值傳感器：測量水質的PH值

　　水溫傳感器：測量水質溫度

　　余氯傳感器：測量水質的余氯值

　　濁度傳感器：測量水質的濁度數據

　　光照度傳感器：測量水域光照度

　　超聲波液位傳感器：測量水域液位

　　投入式液位傳感器：測量水域液位

　　流量計：測量水域流量

　　2、能耗監控設備

　　采用LORA無線方式對分散各個房間/舍區的水表/電表數據進行采集，然后傳輸至智能監控主機，由主機通過2G/3G/4G或以太網WIFI方式上傳至畜禽監控平臺進行數據監控和記錄。

　　LORA智能水表：無線LORA通訊，工業級LORA水表子機，470-510Mhz頻段，最遠3km無線傳輸，供電DC24V，閥門控制，水表數據采集，帶IP68防水高強度壓鑄鋁外殼;

　　智能電表：支持RS485通訊;支持標準Modbus協議，電壓/電流/功率/電量/頻率等電參數采集;

　　LORA無線傳輸終端：無線LORA通訊，工業級LORA傳輸子機;470-510Mhz頻段;最遠3km無線傳輸;供電DC24V;電表數據采集;35mm導軌安裝;

　　3、控制設備

　　智能控制柜

　　功能描述

　　?實時采集養殖水域的溫度數據

　　?實時采集養殖水域溶解氧含量、電導率、PH數據

　　?支持本地增氧泵、循環泵、投料機等設備控制

　　?支持多路控制設備工作電流檢測反饋

　　?支持本地傳感器數據顯示

　　?支持本地設備工作狀態顯示

　　?支持本地策略配置

　　?支持本地參數調整

　　?支持遠程遙控遙測

　　4、預警設備

　　5、云平臺

　　聚英智慧水產養殖云平臺提供安卓/蘋果手機APP、電腦端監控平臺、微信監控平臺等多終端軟件，通過4G/網絡方式與智能控制柜進行遠程通訊，實現養殖水域遠程控制。自動運行工藝參數支持遠程修改，實時生效，脫機執行，支持APP、微信消息、電話、短信等多重報警方式，云平臺具有數據記錄分析功能，便于進行記錄備份、突發情況分析、行為追溯。

　　四、云平臺功能

　　1、組態場景監控

　　水產監控平臺可以根據水產養殖分布提供軟件界面,在界面上區分水產養殖位置、布局、每個監測點位置等按照實際布局安排,實現監測界面的生動形象,同時也為實際監測提供方便。

　　2、單池實時監控

　　●提供實時供每個監測點的水溫、溶解氧、光照度、PH值、電導率;

　　●提供歷史數據查詢，支持過去任一時段的數據查詢，對一些突發事件提供數據依據。

　　●提供歷史曲線查看，通過對過去某一時段的變化趨勢觀察，可以總結出相應的變化規律，從中可以總結出一些寶貴經驗。

　　●提供實時報警功能，當監測到任一個參數達到報警條件時，監測軟件會提供聲音和相應數值閃爍報警，為相關管理人員提供報警提示。

　　3、智能邏輯控制

　　通過監控柜主機的PLC智能自控功能實現對養殖水域中環境調控系統、喂料系統、節能降耗系統，整場統一調節系統實現智能化、自動化調控，所有調控參數均可通過手機APP/電腦監控平臺進行遠程設置調節，實時生效。

　　4、設備集中監控

　　工作人員在管理中心通過大屏監控平臺，同時查看養殖水域內所有子系統設備的監控運行數據，統一展示。

　　5、監控數據報警

　　當環境監控、能耗監測系統，采集到水溫、液位、PH值、溶解氧含量、電壓、電流、電量等數據出現異常時，監控平臺自動發送聲音報警提示、APP消息推送、微信公眾號消息通知、主動撥打電話、短信內容報警等多種報警，方便工作人員及時處理，防止漏報造成的事故隱患。

　　6、用戶權限管理

　　針對不同的養殖水域管理需求，對指定設備擁有不同的權限：

　　?管理權限：設備信息管理權限、刪除設備權限、控制權限、分享權限、設備內部參數配置權限、云策略控制配置權限。

　　?編輯權限：設備信息管理權限。

　　?操作權限：對設備進行遠程控制的操作權限。

　　?只讀權限：查看設備的實時狀態、查看設備的歷史數據、曲線、統計報告。

　　7、數據曲線監控

　　云平臺對設備檢測的傳感器數據及控制數據自動進行記錄，1分鐘一次，可通過曲線查詢方式展示，或通過下載導出EXCEL表格數據進行查看，也支持每日將備份數據自動發送接收郵箱。

　　8、視頻監控

　　平臺支持接入海康威視/螢石云等網絡攝像頭，支持視頻監控和數據界面同步展示，當遠程控制飼喂、增氧機等設備時，通過視頻監控獲取實時動作反饋。

　　9、泵站調控

　　泵站監控

　　工作人員通過監控平臺實時監控增氧泵、循環泵等泵站的工作狀態，工作電壓、電流數據，遠程手動控制泵站的啟/停;

　　液位監測

　　監控平臺顯示養殖水域液位的實時數據，當液位處于低水位時自動開泵供水，處于高水位時自動停泵，超低水位時遠程報警通知工作人員;

　　雙泵交替工作

　　養殖水域具有工作泵和備用泵雙泵或多泵工作時，定時自動切換泵站工作，保護泵站機組，延長使用壽命;

　　泵站保護

　　通過監測泵站的啟停狀態，設置工作電壓電流等保護，當出現缺相、超壓、過流等異常情況時自動停止啟泵，同時遠程報警，通知工作人員及時處理。