广州鱼塘水质在线监控系统演示文档课件

鱼塘水质在线监控系统演示一、鱼塘生态系统分析1、生态系统的组成生产者消费者分解者非生物环境2、鱼塘生态系统的组成水生植物、浮游植物生产者草鱼、鲢鱼草食动物鳙鱼、黑鱼肉食动物虾、蟹、螺蛳腐食动物消费者鱼体内的寄生生物寄生动物细菌和其他菌类分解者光照、温度、水、泥土、二氧化碳、氧气非生物环境4、鱼塘生态系统的能量流动

生态系统中能量的流动是沿着生产者和消费者的顺序，即按营养级逐级减少的。生态系统中的能量流动是一个能量不断消耗的过程，这是生态系统中能流的特点之一。在能流过程中，一部分能量用于维持生命活动而被消耗，只有一部分用于合成新的组织或作为势能贮藏起来。生态系统中能量流动的另一个显著特点是能量的流动是单方向的。当太阳的光能进入生态系统后，一部分以热能的形式逸散到环境中，它不会再返回太阳，而被绿色植物固定的太阳光也因转变为化学能也不会再返回太阳。动物从植物获得能量同样不再回到植物，而动植物呼吸时放出的能量散发到外界环境中也不能重新利用。所以生态系统的能量流动是单方向的，是不可逆的。二、鱼塘监控安全管理系统需求分析1、项目背景由于鱼塘的地理位置偏僻，经常出现一些偷钓、偷捕的情况，甚至出现了不少鱼塘遭到投毒的恶意事件，不仅给鱼塘养殖户带来的重大损失，并且对当地治安管理来说产生了很大影响。2、项目目的对于养殖户来说，鱼塘的安全生产问题必须要高度重视和尽快采取有效的方法手段来解决这一难题。目前养殖户普遍采取的手段是增加人手进行巡逻预防，然而起到的效果有限。利用现代安防科技，我们可以建立一套安全防范管理监控系统，结合人防与技防手段，实现鱼塘的7X24模式实时监控以达到安全生产的目的。

3、项目需求分析1、实时监控。根据鱼塘实地环境的布局，安装摄像机，对于鱼塘的生产环境进行7X24的模式监控。2、电子围栏。在鱼塘的周围安装红外对射探头，要求监控主机可以接入多路报警信号，在监控主机对探头设防的情况下可以实现入侵的联动录像和报警。3、录像备份与查询。根据客户需求，可以保存若干时间长度的监控录像与报警录像，并可以进行某一时间段的录像查询和导出备份。4、抓拍图片。在触发报警条件的情况下，可以对现场环境进行录像的电子拍照功能。5、灯光补偿。在夜晚受到入侵报警的情况下，先启动探照灯进行强光照射以增强监控录像的清晰度。6、布防与撤防。能够自主地设定布防与撤防的时间段，可以通过管理平台、web平台、手机平台进行布防与撤防，同时可以在各平台上显示其布撤防的状态。7、管理平台。在管理平台上可以实现添加多套监控主机设备、实时监控、单个画面或者多画面实时监控、查看监控录像、录像回放、报警录像与拍照图片的查看、录像备份下载保存。布防与撤防状态的状态显示。8、Web平台。在web平台上可以实现查看实时监控录像、单路或者多路监控录像的查看、录像回放与备份下载、报警录像与拍照图片的查看和下载。9、手机平台。在手机平台上可以实现查看实时监控录像、查看报警录像与拍照图片、布防与撤防的状态显示。10、权限管理。11、扩展接口。

2、增氧、投饲无线远程控制采用集散式控制模式，中央控制室和室外分布式网络节点之间实现无线数据传输，可设定或采用专家软件灵活设定溶氧范围，实现自动控制增氧；通过控制自动投饲机和增氧机的启动次数、启动时间、运行时间长短控制投饲量和增氧量，同时具有远程控制，数据记录等功能。（1）控制方式灵活；可以采取软件在电脑或控制柜上直接控制增氧机和投饵机，也可以设定好自动投饲机和增氧机的启动次数、启动时间、运行时间长短控制投饲量和增氧量，（2）自动化程度高；（3）数据无线传输：可进行远程无线控制。3、智能增氧控制

增氧在线控制：利用水质在线监测系统对溶氧进行监测，根据养殖水体中溶解氧的实际情况，由中央控制室发出无线控制信号，控制增氧机开关。通过控制软件，可设定增氧机开关的上下阈值。

4、短信报警（可选配置）当养殖水体中的溶解氧达到临界值时，报警（触控键入设定每个测量单元的最低和最高溶氧值范围。低于最低值或高于最高值，系统将自动报警）。报警信息以短信的形式发送到用户手机。短信报警功能具有价格低，实用方便，管理平台统一、成熟等优点，让用户实现养殖设备的远程管理，使整个自动控制系统更加完善。5.2、实现功能（1）自动取样：自动采集溶解氧、pH值、水温等常规水质指标；（2）数据汇总：记录采样历史，并以文本和图表形式显示；（3）增氧、投饲无线远程控制；（4）无线网络数据传输；（5）溶氧短信报警；5.3拓扑图6、系统组件6.1水质检测系统养殖池塘无线水质监测系统为1个监控柜，可对六个邻近的鱼池取样，每个监控柜作为一个无线网络的节点，预留一个控制接口和功耗容量。6.2增氧、投饲无线控制系统每个控制箱做为一个无线网络的节点，共设置3个网络节点覆盖6个池塘。按照每个池塘装配1台投饲机和2台增氧机预留控制接口和功耗容量，采用集中自动控制和现场手动控制互相切换的两种控制模式供管理人员灵活使用。7、具体实现系统默认参数7.1水质检测系统六个采样点，每个采样点采用：750w/380w水泵，最大750w，两相电。每个水泵启动5分钟，依次启动，每次启动前2分钟为冲洗时间，后3分钟为读数时间，30分钟一个循环。

PH、水温、溶氧指示，显示在水质监测柜液晶控制屏上，液晶屏可进行PLC控制。当溶氧低于4mg/L时启动增氧机一台；当溶氧低于3mg/L时启动增氧机两台；当溶氧高于5mg/L时停止增氧机；增氧机功率为三相3千瓦/台，另可通过无线信号控制自动/手动切换；当溶氧低于4mg/L时启动报警装置，向主机报警、蜂鸣，向指定客户发送信息/要求阈值可由客户自行设定。四、水产养殖测控系统方案中国是水产养殖大国，产量占世界总产量近70%。但整个产业生产模式还处在一个比较低的水平，多数养殖产还是靠大量的人工诊断、决策、调整，养殖设备也非常原始简单，大部分养殖场唯一的设备就是一个增氧机。水产养的集约化、自动化、信息化是整个产业的发展的必然趋势，也是水产养殖在低成本的前提下高效高产的唯一实现途径。1、需求分析：水质良好程度对水产养殖（螃蟹、鱼虾等）具有十分重要的作用。为能够及时掌握水质变化、提前做出应对措施，有效规避养殖风险、提高亩产量，对水质参数进行监测显得非常有必要。3、系统组成：我们提供系统有两种，一种是有线通信方式（RS485），另一种是无线通信方式（GPRS），根据现场布线是否方便灵活选择。由于485通信比较简单，只要把GPRS部分换成485通信就行了，以下就以无线GPRS通信方式的系统为例来介绍。系统整体结构如下：单个系统详细组成示意图：

5、服务器软件：3、系统硬件设计3.1中央处理单元中央处理模块采用TI公司的CC2430作为中央处理芯片，CC2430专门针对IEEE802.15.4和ZigBeeTM应用，它可以用很低的费用构成ZigBee节点[7]。其主要任务是：（1）负责节点间的通信；（2）完成数据的处理、无线传输、控制增氧机的关闭等；（3）实现终端节点的休眠；（4）完成程序的下载及在线调试仿真。通过各I/O口接入设备的不同，形成采集设备处理模块和控制设备处理模块，其电路如图2所示。其中P0.0和P0.2口作为传感器的数据输入端，P0.7,P1.0,P1.1作为预留端口，便于芯片的扩展；P0.3作为控制端口，P0.4、P0.5、P0.6为键盘控制端；P1口作为数据输出端，与LCD显示屏相连，通过一个外部中断按钮可以实现现场的数据查询；P2.1,P2.2为程序下载和联机调试端口；RF-N，TXRXW，RF-P为射频端口，用于发射和接收数据，实现了数据采集节点与控制节点的无线传输；P2.3,P2.4外接晶振和外部电路构成32.768KHz振荡器，用于唤醒芯片睡眠状态。如图1：数据处理模块（采集端）3.2数据采集模块如图2：不同温度下的溶氧量饱和度如图3：溶解氧传感器电路和温度传感器电