水产养殖环境智能监控解决方案

1、水产养殖环境智能监控解决方案项目摘要：宜兴市水产养殖环境智能监控系统是由中国移动宜兴分公司、宜兴市农林局、中国农业大学在高塍鹏鹞农业生态园建设的一套物联网应用系统，该系统利用短距离zigbee技术、长距离gprs/edge技术、网络视频采集等技术为一体，对水产养殖塘区实施全天候的温度、溶氧量、水质等参数的监控，并可通过移动网络实现远程监控，无线遥感等功能的一套综合管理信息系统。该项目的上线实施受到了各级领导的重视与关怀，农业部市场与经济信息司司长钱克明、副司长李昌健、农业部信息中心副主任吴秀媛等专程来考察该项目。钱司长强调宜兴市在农业物联网建设方面走在了全国前列，具有标杆带动作用，要继续努力做

2、好做大水产养殖监控系统的建设推进及推广应用。无锡市副市长陈金虎在参观此项目之后，指示要在目前试验示范的基础上有所突破，要积极与相关技术部门密切联系，以点带面，积极争取早日推广应用。一、项目背景我国将物联网作为推进产业信息化进程的重要战略，农业作为关系着国计民生的基础产业，其信息化、智能化的进程则尤为迫切。无锡做为国家的物联网基地被全国广泛认同，而宜兴作为无锡地区农业重点发展地区，农业生产与物联网紧密联合的试点就尤为重要。在此环境下，如何使用最新的传感技术，与农业基础生产的结合成为众多专家和学者研究的方向，而宜兴市水产养殖环境智能监控系统则在江苏省内弥补了这个空白。宜兴市高塍镇紧临滆湖，素来以养

3、殖大闸蟹闻名，养殖水域超过五万亩，通过现代化的养殖监控技术，对提高养殖产量、提升养殖成品质量有着深远的意义。二、课题项目方案详细介绍（一）概述宜兴市水产养殖环境智能监控系统试点水域1000亩，现完成对5户专业养殖户的塘区监控，共安装了13个水质参数采集点，5个无线监控点，5个m2m传输点，配备了一座小型气象站和一个视频监控中心。系统运行时，可以通过系统将所有采集的数据以短信形式发送到养殖户手中，养殖户可以查看实时数据，并且短信上行远程控制塘区增氧设备的开启，达到几个关键指标的实时监控和无线遥控的功能。该系统可延展性很强，在水产养殖智能监控开发基础上，同时也能在智能大棚应用、茶叶种植、禽类养殖等

4、领域进行拓展，适用于集约型农业与机电控制结合的任何农业生产信息化应用。（二）方案介绍1、系统原理 该系统试点实施选择了5户螃蟹养殖户塘区，养殖户原在塘内安装了增氧设备，并且通过敷设管道方式延伸到塘区的每个水域。项目实施人员在塘内的多个分布点上安装了水质参数采集点，采集水域的各项通道指标，所有的数据通过采集点上zigbee传输模块传递到指挥中心，一旦数据超标，随即触发无线传输模块，通过移动gprs/edge网络传到增氧泵控制箱，控制箱控制电源开启或者关闭，此时远程监控人员可以通过水域高点安装的视频监控云台观察是否成功启动或者关闭增氧设备。2、系统实施系统实施分成野外部分和监控中心两个部分，野外部

5、分主要包含了塘区水质参数采集点的安装和调试、增氧设备的配电控制、视频监控设备的安装和调试等；监控中心主要包含了服务器的搭建、zigbee系统网络适配器和中继器的安装和调试、视频监控显示系统、无线数据采集及指挥系统等安装和调试。3、系统功能a、无线物联通过系统的智能监控设计，系统可以手动或者自动设置参数标准，在塘内的某项参数达到设定的条件后，手动或者自动的启动塘区增氧设备、投喂设备等其他设备，实现无人值守的物联应用，大大降低了原先长时间增氧泵工作的能耗，也减轻了养殖户的工作量。b、数据查询养殖户通过互联网、手机终端可以登录系统服务器，随时随地查询到自己塘区的溶氧量、温度、水质等情况，再也不受地域

6、限制，改变了养殖户常年塘边守夜的痛苦。c、远程遥控通过设定的互联网、手机终端，养殖户可以点击系统设备图标或者发送短信到中心平台，实现所有设备的开启或者关闭。d、视频监控养殖户在发送指令之后，往往不在现场，如何能证实自己的命令已经生效，避免误操作引起很大的损失，系统提供了塘区的网络视频监控功能，通过互联网即可查看自己塘内水面情况，确认命令的成效。e、信息发布农业主管部门可以汇总所有塘区的历史数据，预测未来一段时间内的数据变化，然后通过平台向所有水产养殖人员进行短信群发，通知到每家每户做好天气预警、疾病预警等情况。f、疾病诊断系统提供了常见的螃蟹养殖疾病的预防、诊断和治疗信息，方便养殖户进行科学的

7、管理。g、质量追溯 为保证养殖产品的质量，系统提供了养殖产品的历史数据，可以作为产品追溯材料，在产品最终销售的环节，提供给消费者追溯的渠道，更好的搭建产销沟通平台。4、系统界面登陆界面系统界面操作界面5、系统拓展该系统提供了多种扩展接口，可以延伸到其他农业生产上，现已经开展了茶文化博览园的智能大棚监控，通过大棚内的温湿度感应设备来控制空调和加湿设备的开启和关闭。（三）主要创新点1、模式创新宜兴市水产养殖环境智能监控系统的建设模式采用了政府牵头、高校开发、运营商实施的多元化合作模式，项目资金来源于政府拨款、科研资金注入、运营商分期投入等多个来源，管理上实现试点效益彰显后全面推广，在充分保证试点效

8、果之后，让广大养殖户能够迅速接受。2、技术创新该系统充分利用了智能传感技术、智能处理技术和智能控制技术，将原先分列的zigbee协议技术、gprs/edge无线传输技术、网络ip视频编解码技术、太阳能技术等融合为一体，即吸收了小距离传输低功耗、高稳定性的特点，也发挥了长距离传输无疆域、永在线的优点，实现了传感物联的多重结构性重合。3、保障创新充分利用了养殖户原先已经安装的增氧泵等设备，不增加大量投资，在水质参数采集器及gprs/edge采集终端上采用双电源保护，除原先供电线路外，因为长期暴露野外且浸入水中，增加了太阳能蓄电技术，可以保障采集终端的正常运行。4、平台创新该系统设计不局限于当前应用

9、，可以增加传感终端的管理，在其他农业生产上同样适用，可无缝的接入该平台，实现同样的功能。5、业务创新系统的上线并不局限给予农业管理部门适用，平台开放给所有参与的养殖户，养殖户通过该平台应用，能够自主的管理塘区的参数。养殖户的手机卡也作为绑定应用的唯一识别号进入系统，将原用户的费用营销捆绑方式变成应用捆绑方式。（四）与当前其他单位应用或研究状况比较水产养殖智能监控项目建设在物联网农业领域在全国领先、江苏第一的位置，其他研究机构和商业公司仍然处于实验室测试阶段，而我项目进行了实地的试点和为期3个月的持续跟踪，在技术的完善性和平台的易用性上均有着领先的优势。三、经济与社会效益分析该平台上线以来，对5

10、户养殖户的塘养蟹苗进行了活性和数量的长期监测，通过维持了水中溶氧量的比值，螃蟹养殖户蟹苗存活率比之前提升了10%-15%，螃蟹的单体个头也比历史数据有所提升，可以给养殖户带来丰厚的利润，预计平均每亩增收1000元左右。通过平台的推广，可以将养殖信息对外进行公布，直接影响到宜兴5000户水产养殖户，能够带动高塍整个水产养殖业的信息化水平和产品的竞争能力。从塘区养殖试点出发，将历史数据和产量提升数据公示，随即推广到鹏鹞集团内部所有签约养殖户，进而推广到宜兴所有的螃蟹养殖行业，同时延伸到虾类、鱼类养殖、茶叶种植、智能大棚等领域。以此项目为契机，带动整个地域的农业生产进行集约化、自动化转变，降低农户成本，提升农产品产量，严格把控生产流程，打造科技养殖品牌。四、应用推广情况或可推广度说明平台整个实施和搭建时间短、收效快，适用于所有集约型农业生产基地，适用于农业生产与机电控制结合的生产类型，适用于具备远程监控需求的承包制单位。宜兴市水产养殖环境智能监控系统以1000亩试点开始，将逐步扩大投放区域，最终实现全市5万亩水域的监控，覆盖5000水产养殖户。该项目具有很好的示范推广性，有较好的经济