海參育苗實時監(jiān)測與自動化管理系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】海參育苗實時監(jiān)測與自動化管理系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種海參育苗實時監(jiān)測與自動化管理系統(tǒng)，屬于海參育苗監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]我國海水養(yǎng)殖技術(shù)和規(guī)模不斷發(fā)展和擴大，已成為世界海水養(yǎng)殖大國。育苗是海水養(yǎng)殖過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)，為保證水產(chǎn)育苗種苗發(fā)育的需要，必須為不同種類和不同發(fā)育階段的海參幼體提供適宜的生態(tài)環(huán)境，以保證幼體的成活并加快其生長發(fā)育。
[0005]海參育苗的生態(tài)環(huán)境中溫度、pH值、鹽度、濁度、溶解氧、氨氮等技術(shù)指標是其生活條件中極其重要的因子，直接影響著海參的生理代謝活動，進而影響其生長發(fā)育甚至存活。目前這些技術(shù)指標有些被忽視，有些需要取樣回到實驗室進行檢測，每次測量都需要再多處取樣測量后取其平均值，費工時，極不方便，而且精確度低，時效滯后，可靠性差，從而制約和影響海參育苗生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)和經(jīng)濟效益，由于育苗企業(yè)的生產(chǎn)管理技術(shù)落后，幼苗的成活率較低，直接影響到育苗企業(yè)的經(jīng)濟效益。目前國外有些廠家生產(chǎn)成套的育苗自動化生產(chǎn)設(shè)備，具有較高自動化水平。國內(nèi)一些大型水產(chǎn)育苗企業(yè)已進行引進。但是由于進口價格較高，產(chǎn)品的技術(shù)性能也不適合國內(nèi)小型育苗企業(yè)，因此沒有能夠被廣泛推廣應(yīng)用。國內(nèi)相關(guān)研究文獻報道較少。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種海參育苗實時監(jiān)測與自動化管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠通過現(xiàn)場在線監(jiān)測各種技術(shù)指標，實時監(jiān)測育苗池的生態(tài)環(huán)境，保證海參育苗環(huán)境的適宜性，從而提高海參育苗的成活率及海參幼苗的品質(zhì);通過后臺監(jiān)控系統(tǒng)進行通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、分析，通過內(nèi)置的相應(yīng)策略模塊進行處理，能夠?qū)ΜF(xiàn)場環(huán)境作出自動判斷，及時進行餌料、微生物劑等投加以及投加量的控制，是否需要清洗倒池，對現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備進行人工或者自動控制，降低育苗成本，提高成活率，保證海參育苗的產(chǎn)量和質(zhì)量，同時實現(xiàn)節(jié)能減排的綠色養(yǎng)殖模式。
[0008]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
海參育苗實時監(jiān)測與自動化管理系統(tǒng)，其特殊之處在于包括在線監(jiān)控系統(tǒng)與后臺監(jiān)控系統(tǒng)；
在線監(jiān)控系統(tǒng)包括在線分析儀器、控制柜及在線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備三部分，在線分析儀器包括在線溫度監(jiān)測儀、在線PH監(jiān)測儀、在線鹽度監(jiān)測儀、在線濁度監(jiān)測儀、在線溶解氧監(jiān)測儀、在線氨氮監(jiān)測儀、水位監(jiān)測儀等多種儀器，這些儀器都包括傳感器(電極)和變送器兩部分;在線溫度監(jiān)測儀的溫度傳感器、在線PH監(jiān)測儀的pH電極、在線鹽度監(jiān)測儀的鹽度電極、在線濁度監(jiān)測儀的濁度傳感器、在線溶解氧監(jiān)測儀的溶解氧傳感器、在線氨氮監(jiān)測儀的氨氮電極、水位監(jiān)測儀的水位傳感器均安裝在架設(shè)于養(yǎng)殖池內(nèi)的支架上并浸沒在液面下，對應(yīng)的變送器均分別按組就近安裝在采集點附近的支撐物上；
采集點設(shè)置于育苗池區(qū)的特征點處，特征點可以選擇每個池架設(shè)，也可以選擇總?cè)胨亍⒖偝鏊睾椭胁砍厝c架設(shè)，構(gòu)成特征采集點。
[0009]控制柜與變送器連接，實現(xiàn)對養(yǎng)殖池區(qū)入水、排水、加溫、投料、倒池等執(zhí)行設(shè)備的啟?？刂?，同時采集控制設(shè)備的啟停狀態(tài)。
[0010]在線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將各采集點的變送器與后臺監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接，實現(xiàn)在線監(jiān)控系統(tǒng)與后臺監(jiān)控系統(tǒng)的雙向通訊。
[0011]在線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可采用CAN現(xiàn)場總線、RS232/RS485總線等有線傳輸模式，也可采用ZigBee、GPRS、無線電臺等無線傳輸模式。
[0012]后臺監(jiān)控系統(tǒng)包括后臺監(jiān)控主機、監(jiān)控手機及后臺監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，后臺監(jiān)控主機運行監(jiān)控軟件，監(jiān)控軟件通過后臺監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與在線監(jiān)控系統(tǒng)通訊，實現(xiàn)監(jiān)測及控制，同時，提供監(jiān)控手機的服務(wù)，實現(xiàn)移動監(jiān)控。監(jiān)控軟件由策略庫、數(shù)據(jù)庫、通訊服務(wù)端、數(shù)據(jù)服務(wù)端、網(wǎng)站、Windows客戶端等服務(wù)組成，提供實時監(jiān)測、歷史數(shù)據(jù)追溯、自動控制策略設(shè)置、WEB頁面、遠程網(wǎng)絡(luò)訪問等功能。監(jiān)控手機軟件通過后臺監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)服務(wù)端的訪問數(shù)據(jù)庫，提供實時監(jiān)測、歷史數(shù)據(jù)追溯及報警設(shè)置功能。監(jiān)控軟件的維護可以通過專業(yè)人員通過網(wǎng)絡(luò)進行維護，無需實際使用者掌握復(fù)雜的設(shè)置和維護技能。
[0013]安裝于特征采集點的在線分析儀器，通過各傳感器實時采集養(yǎng)殖環(huán)境的溫度、pH值、溶解氧含量、濁度、氨氮、水位等水質(zhì)參數(shù)，通過在線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、后臺監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸?shù)胶笈_監(jiān)控主機，監(jiān)控軟件對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行分析，并根據(jù)內(nèi)建策略，作出某一參數(shù)或參數(shù)組合的調(diào)整方案，然后自動執(zhí)行控制流程，通過后臺監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、在線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對在線分析儀器發(fā)出指令，使其控制控制柜的相應(yīng)輸出，執(zhí)行諸如換水、加溫、增氧、投料、倒池等操作，并在此過程中持續(xù)監(jiān)測相關(guān)參數(shù)，實現(xiàn)閉環(huán)控制，從而使最終的養(yǎng)殖環(huán)境達到策略的控制范圍內(nèi)?，F(xiàn)場在線分析儀器、控制柜、后臺監(jiān)控主機和監(jiān)控手機均可實現(xiàn)手動和自動兩種模式，且手動模式占優(yōu)。在自動控制模式下，現(xiàn)場在線分析儀器、控制柜、后臺監(jiān)控主機和監(jiān)控手機均可實時顯示當(dāng)前是否在執(zhí)行輸出控制狀態(tài)。
[0014]本發(fā)明積極效果在于:
1)實施這套海參育苗實時監(jiān)測與自動化管理系統(tǒng)，可以保留養(yǎng)殖戶原有設(shè)備或只進行少量必要改造，可以全方位實時海參育苗的養(yǎng)殖環(huán)境，并有效通過控制現(xiàn)場設(shè)備予以調(diào)整，保證了種苗的產(chǎn)量和質(zhì)量；
2)通過優(yōu)化的控制策略，提高投料(如藻粉、加藥)的有效性，以及物料和設(shè)備，如海水、燃煤或太陽能、增氧等的經(jīng)濟性，提高了生產(chǎn)效率，降低了人工勞動量，從而節(jié)約成本，實現(xiàn)綠色養(yǎng)殖。
[0015]
【附圖說明】
[0016]圖1:實施例1海參育苗實時監(jiān)測與自動化管理系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0018]實施例1
海參育苗實時監(jiān)測與自動化管理系統(tǒng)，包括在線監(jiān)控系統(tǒng)與后臺監(jiān)控系統(tǒng)；
在線監(jiān)控系統(tǒng)包括在線分析儀器、控制柜及在線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備三部分，在線分析儀器包括在線溫度監(jiān)測儀、在線PH監(jiān)測儀、在線鹽度監(jiān)測儀、在線濁度監(jiān)測儀、在線溶解氧監(jiān)測儀、在線氨氮監(jiān)測儀、水位監(jiān)測儀等多種儀器，這些儀器都包括傳感器(電極)和變送器兩部分;在線溫度監(jiān)測儀的溫度傳感器、在線PH監(jiān)測儀的pH電極、在線鹽度監(jiān)測儀的鹽度電極、在線濁度監(jiān)測儀的濁度傳感器、在線溶解氧監(jiān)測儀的溶解氧傳感器、在線氨氮監(jiān)測儀的氨氮電極、水位監(jiān)測儀的水位傳感器均安裝在架設(shè)于養(yǎng)殖池內(nèi)的支架上并浸沒在液面下，對應(yīng)的變送器均分別按組就近安裝在采集點附近的支撐物上；
采集點設(shè)置于育苗池區(qū)的特征點處，特征點可以選擇每個