智慧水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)解決方案

一、智慧水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)概況

水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域，通過實現(xiàn)對水產(chǎn)品的水質(zhì)和環(huán)境信息實時在線監(jiān)測、預(yù)警、控制，健康養(yǎng)殖過程精細(xì)投喂，水下生命感知，疾病實時預(yù)警與遠(yuǎn)程診斷，生產(chǎn)管理，物流管理，質(zhì)量追溯等改變我國傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)存在的養(yǎng)殖現(xiàn)場缺乏有效監(jiān)控手段、水產(chǎn)養(yǎng)殖餌料和藥品投喂不合理、水產(chǎn)養(yǎng)殖疾病頻發(fā)的問題促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，提供生產(chǎn)效率，保障食品安全，實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)管理高效、生態(tài)、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展。

二、智慧水產(chǎn)養(yǎng)殖介紹

圣啟科技的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)操作簡單、數(shù)值傳輸迅速而精確，能夠?qū)崿F(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖全過程的實時監(jiān)測。養(yǎng)殖戶可以通過計算機(jī)、PDA、手機(jī)等信息終端，實時掌握養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)，及時獲取異常報警信息，并可以根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，自動地調(diào)整調(diào)水、投餌、增氧等控制設(shè)備。水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)集成智能水質(zhì)傳感器、無線傳感網(wǎng)、自動控制、視頻監(jiān)控等信息技術(shù)，自動采集養(yǎng)殖水質(zhì)信息（溫度、溶解氧、pH、水勢、鹽度、濁度、葉綠素等對水產(chǎn)品生長有重大影響的水質(zhì)參數(shù)）對養(yǎng)殖環(huán)境、水質(zhì)、魚類生長狀況等進(jìn)行監(jiān)測管理，并通過Zigbee、GPRS、4G等無線傳輸方式將參數(shù)信息上報到監(jiān)控中心或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，做出合理決策，指導(dǎo)水產(chǎn)養(yǎng)殖，最終可以實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖智能化，節(jié)能降耗、增產(chǎn)增收的目標(biāo)。

三、系統(tǒng)組成

        基于現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖整體解決方案，主要包括：水質(zhì)信息采集，增氧機(jī)、投餌機(jī)的自動控制，自動投餌系統(tǒng)，投喂決策系統(tǒng)，水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化管理平臺與視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。

四、功能特點

1、水質(zhì)信息采集系統(tǒng)

通過采用傳感技術(shù)、智能傳輸技術(shù)、智能信息處理技術(shù)、通過對養(yǎng)殖水質(zhì)及環(huán)境信息的智能感知，安全可靠傳輸，智能信息處理以及控制機(jī)構(gòu)的智能控制，實現(xiàn)對水質(zhì)和環(huán)境信息的實時在線監(jiān)測、異常報警與水質(zhì)預(yù)警和智能控制，改變傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)存在的養(yǎng)殖現(xiàn)場缺乏有效監(jiān)控手段的傳統(tǒng)方式。

水質(zhì)在線監(jiān)控系統(tǒng)：由水質(zhì)傳感器、氣象傳感器、數(shù)據(jù)采集器（無線傳感網(wǎng)）、智能控制器、監(jiān)控軟件組成。 

2、增氧機(jī)、投餌機(jī)的自動控制

智能自動控制是根據(jù)現(xiàn)場水質(zhì)信息和外界環(huán)境因素，通過智能分析決策系統(tǒng)自動開啟或調(diào)節(jié)相關(guān)的設(shè)備，比如：增氧機(jī)、燈光、投料等，溶氧對水產(chǎn)品的生存至關(guān)重要、燈光可以影響水產(chǎn)品的新陳代謝、飼料既是營養(yǎng)品也可以是水污染源；同時通過監(jiān)控軟件配置警戒閾值，達(dá)到警戒閾值啟動報警功能。

智能自動控制：自動控制增氧機(jī)、餌機(jī)、燈光等。

遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制：可以在遠(yuǎn)程控制增氧機(jī)、投餌機(jī)、燈光等設(shè)備的運行狀態(tài)。

現(xiàn)場手動控制：技術(shù)人員可以在現(xiàn)場對設(shè)備進(jìn)行控制。

3、自動投餌系統(tǒng)

飼料投喂是水產(chǎn)養(yǎng)殖中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不正確的投喂方法，易導(dǎo)致單產(chǎn)低、病害多、經(jīng)濟(jì)效益差。餌料是造成水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)水質(zhì)富營養(yǎng)化的主要原因，對養(yǎng)殖水體污染嚴(yán)重，同時還增加了投入成本。餌料過少又導(dǎo)致養(yǎng)殖品種生長過慢，不能滿足養(yǎng)殖品種的生理需要。

針對傳統(tǒng)喂養(yǎng)模式粗放、飼料利用率低、浪費大等問題，以水產(chǎn)品在各養(yǎng)殖階段營養(yǎng)成分需求，研究餌料配方模型。在飼料投喂決策過程分析的基礎(chǔ)上采用顯性規(guī)劃和隨機(jī)規(guī)劃的原理，建立飼料配方生成模型，對飼料配方做出評價。

4、投喂決策系統(tǒng)

投喂決策是根據(jù)各養(yǎng)殖品種長度與重量關(guān)系，通過分析光照強(qiáng)度、水溫、溶氧量、濁度、氨氮、養(yǎng)殖密度等因素與魚餌料營養(yǎng)成分的吸收能力、餌料攝取量關(guān)系，建立養(yǎng)殖品種的生長階段與投喂率、投喂量間定量關(guān)系模型，實現(xiàn)按需投喂，降低餌料損耗，節(jié)約成本。

5、水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化管理平臺

水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化管理平臺是水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)和加工過程中的相關(guān)記錄，經(jīng)調(diào)查，目前實施的紙質(zhì)水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)記錄，用藥記錄，銷售記錄在養(yǎng)殖過程可追溯的檢索上存在著養(yǎng)殖業(yè)者反映記錄表格較多并且數(shù)據(jù)填寫耗時繁瑣，使用中諸多不便，容易丟失，而且不便于檢查和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析的缺點。

5.1生產(chǎn)管理系統(tǒng)

包括養(yǎng)殖池管理、放養(yǎng)管理、巡池管理、日常管理、投飼管理、用藥管理、捕撈管理、用戶管理八個模塊。

5.2養(yǎng)殖池管理

此模塊的主要功能是對池塘信息的一個管理。可以查詢、添加、修改、刪除池塘信息，池塘信息包括池塘名稱、池塘編號、池塘面積、池塘消毒記錄、池塘位置等。

5.3放養(yǎng)管理

此模塊的主要功能是對放養(yǎng)信息的一個管理?？梢圆樵儭⑻砑?、修改、刪除放養(yǎng)信息，放養(yǎng)信息包括天氣、池號、面積（畝）、投放日期、放養(yǎng)品種、苗種來源、苗種規(guī)格、放養(yǎng)密度（尾、只/畝）、檢疫情況、苗種消毒、放養(yǎng)重量、水質(zhì)參數(shù)、批次號（系統(tǒng)自動生成）等。

5.4巡池管理

此模塊的主要功能是對巡池信息的一個管理。可以查詢、添加、修改、刪除巡池信息，巡池信息包括天氣、巡視池塘、巡池時間、水質(zhì)參數(shù)、采餌量、種苗狀況、巡池結(jié)果等。

5.5日常管理

日常管理包括操作池塘、操作時間、飼料品種、投喂時間（次數(shù)）、其他（天氣）、水質(zhì)檢測（溶氧、PH、電導(dǎo)率、葉綠素、氨氮、亞硝酸鹽）、水質(zhì)調(diào)控（水質(zhì)異常指標(biāo)、采取措施、濃度或數(shù)量）等。

5.6投飼管理   

此模塊的主要功能是對投飼信息的一個管理?？梢圆樵儭⑻砑?、修改、刪除投飼信息，投飼信息包括投飼池塘、餌料名稱、餌料信息（生產(chǎn)廠家、批號/生產(chǎn)日期）、養(yǎng)殖密度、投飼時間、投飼量、攝食情況、光照強(qiáng)度、水溫、水質(zhì)參數(shù)（溶氧、PH、電導(dǎo)率、葉綠素、氨氮、亞硝酸鹽）等。

5.7用藥管理

此模塊的主要功能是對用藥信息的一個管理。可以查詢、添加、修改、刪除用藥信息，用藥信息包括用藥池塘、日期、天氣、光照強(qiáng)度、水溫、用藥理由（消毒、預(yù)防或疾病癥狀等情況）、藥品信息（藥品名稱、生產(chǎn)廠家、批號）、用藥濃度、用藥量 、用藥方式、用藥反應(yīng)、水質(zhì)參數(shù)（溶氧、PH、電導(dǎo)率、葉綠素、氨氮、亞硝酸鹽）等。

5.8捕撈管理

此模塊的主要功能是對捕撈信息的一個管理。可以查詢、添加、修改、刪除捕撈信息，用藥捕撈包括池塘、捕撈品種、捕撈日期、捕撈重量、捕撈數(shù)量、捕撈方式等。

6、視頻監(jiān)控系統(tǒng)

依據(jù)現(xiàn)場條件可在養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)設(shè)置監(jiān)控設(shè)備，對養(yǎng)殖場環(huán)境進(jìn)行實時監(jiān)控，視頻資料可查看、傳輸和存儲，采用視頻監(jiān)控技術(shù)，能直觀的把養(yǎng)殖基地的現(xiàn)場情況呈現(xiàn)到眼前，為遠(yuǎn)程管理提供了直觀的信息。