基于互联网的滩涂水产养殖池自动化管理系统的制作方法

本发明涉及水产养殖监测与控制技术，尤其涉及基于互联网的滩涂水产养殖池自动化管理系统，属于水产养殖管理技术领域。

背景技术：

我国沿海湿地地域辽阔，特别是沿海滩涂面积每年都在向外增长，土地资源十分丰富，为人们的滩涂水产养殖带来便利，滩涂水产养殖分为海水养殖和淡水养殖，对于海水养殖，如果遇到暴雨或大暴雨，海水养殖池内的盐度就会降低，另外，由于不同地区、不同季节、不同时段的海水在水温、盐度、酸碱度都不尽相同，养殖池中的海水溶氧量和氨氮浓度也会随着养殖时间、养殖密度、养殖方法的变化而变化，水质指标的变动直接关系到海水养殖产品的质量。

对于淡水养殖，由于滩涂土质含盐量较高，随着养殖时间增长，养殖池内的盐份就会增多，如果长时间不下雨，或池水不及时更换，轻则会影响淡水养殖产品的质量，重则会大幅度降低淡水养殖产品的成活率，给养殖户带来经济损失，以前都是凭借多年的养殖经验和人工到现场进行勘察，决定是否换水，人工现场确定的方法弊端较多，一是监测简单，参数不全；二是工作量很大，监测不够及时，如何做到对海水养殖或淡水养殖池的水质进行全面地、系统地自动化网络化控制，目前尚在起步阶段，目前现有的技术均不全面，存在这样或者那样的缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构合理、数据全面、反映及时、自动增氧、自动换水、通用性强的基于互联网的滩涂水产养殖池自动化网络化管理系统。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：一种基于互联网的滩涂水产养殖池自动化管理系统，包括控制机房(1)、气象数据母线(2)、光伏发电装置(3)、传输光缆(4)、池边强弱机柜(5)、水质数据母线(6)、一号池塘(7)、二号池塘(8)、三号池塘(9)、N号池塘(10)、机房电缆(11)、核心交换机(12)、第一显示器(13)、第二显示器(14)、风速采集装置(15)、风向集采装置(16)、水汽通量采集装置(17)、温度湿度采集装置(18)、雨量采集装置(19)、气象监控球机(20)、气象弱电机柜(21)、第一模数转换装置(22)、机房供电装置(23)、网络双绞线(24)、第一光电收发器(25)、服务器(26)、控制终端(27)、光伏电缆(28)、第二光电收发器(29)、接入交换机(30)、池边监控球机(31)、第二模数转换装置(32)、强电控制模块(33)、水温传感器(34)、盐度传感器(35)、溶氧量传感器(36)、酸碱度传感器(37)、氨氮浓度传感器(38)、灌排水装置(39)、电机电缆(40)、水体增氧装置(41)和互联网(42)。

核心交换机(12)、机房供电装置(23)、服务器(26)和控制终端(27)构成机房设施机构，风速采集装置(15)、风向集采装置(16)、水汽通量采集装置(17)、温度湿度采集装置(18)、雨量采集装置(19)、气象监控球机(20)、气象弱电机柜(21)和第一模数转换装置(22)构成气象设施机构，第二光电收发器(29)、接入交换机(30)、池边监控球机(31)、第二模数转换装置(32)、强电控制模块(33)、水温传感器(34)、盐度传感器(35)、溶氧量传感器(36)、酸碱度传感器(37)、氨氮浓度传感器(38)、灌排水装置(39)和水体增氧装置(41)构成池塘设施机构，核心交换机(12)、接入交换机(30)、服务器(26)、控制终端(27)、第一光电收发器(25)、第二光电收发器(29)、传输光缆(4)、网络双绞线(24)和互联网(42)构成网络系统。

控制机房(1)内设有机房电缆(11)、核心交换机(12)、第一显示器(13)、第二显示器(14)、机房供电装置(23)、网络双绞线(24)、第一光电收发器(25)、服务器(26)和控制终端(27)。

机房供电装置(23)的输出口通过机房电缆(11)分别与核心交换机(12)、服务器(26)和控制终端(27)的电源口连接，核心交换机(12)通过网络双绞线(24)分别与服务器(26)和控制终端(27)的网络口连接。

控制机房(1)外设有气象数据母线(2)、风速采集装置(15)、风向集采装置(16)、水汽通量采集装置(17)、温度湿度采集装置(18)、雨量采集装置(19)、气象监控球机(20)、气象弱电机柜(21)、第一模数转换装置(22)、光伏发电装置(3)和光伏电缆(28)。

风速采集装置(15)、风向集采装置(16)、水汽通量采集装置(17)、温度湿度采集装置(18)和雨量采集装置(19)通过气象数据母线(2)与第一模数转换装置(22)的输入口连接，第一模数转换装置(22)的输出口通过网络双绞线(24)与核心交换机(12)的网络口连接，气象监控球机(20)的网络口通过网络双绞线(24)与核心交换机(12)的网络口连接，光伏发电装置(3)通过光伏电缆(28)与机房供电装置(23)的输入口连接。

一号池塘(7)、二号池塘(8)、三号池塘(9)和N号池塘(10)边沿设有池边强弱机柜(5)、池边监控球机(31)和灌排水装置(39)，池边强弱机柜(5)内设有第二光电收发器(29)、接入交换机(30)、第二模数转换装置(32)和强电控制模块(33)。

第二光电收发器(29)的网络电口与接入交换机(30)的上联口连接，池边监控球机(31)的网络口、第二模数转换装置(32)的输出口、强电控制模块(33)输入口通过网络双绞线(24)分别与接入交换机(30)的网络口连接，灌排水装置(39)通过电机电缆(40)与强电控制模块(33)的输出口连接。

一号池塘(7)、二号池塘(8)、三号池塘(9)和N号池塘(10)内设有水质数据母线(6)、水温传感器(34)、盐度传感器(35)、溶氧量传感器(36)、酸碱度传感器(37)、氨氮浓度传感器(38)和水体增氧装置(41)。

水温传感器(34)、盐度传感器(35)、溶氧量传感器(36)、酸碱度传感器(37)和氨氮浓度传感器(38)通过水质数据母线(6)与第二模数转换装置(32)输入口连接，水体增氧装置(41)通过电机电缆(40)与强电控制模块(33)的输出口连接。

第一光电收发器(25)的网络电口通过网络双绞线(24)与核心交换机(12)的网络口连接，第一光电收发器(25)的光发送口通过传输光缆(4)与第二光电收发器(29)的光接收口连接，第一光电收发器(25)的光接收口通过传输光缆(4)与第二光电收发器(29)的光发送口连接，核心交换机(12)的上联口与互联网(42)连接，通过互联网(42)、服务器(26)和控制终端(27)的操作和控制，对养殖池的水质进行监测和控制，实现滩涂水产养殖的自动化网络化远程化管理。

由于采用上述技术方案，本发明所具有的优点和积极效果是：基于互联网的滩涂水产养殖池自动化管理系统的结构合理、数据全面、反映及时、自动增氧、自动换水、通用性强，无需人工干预，可广泛应用于滩涂水产养殖的自动化网络化远程化管理。

附图说明

本发明有如下4幅附图：

图1是本发明的整体结构图，

图2是本发明的机房设施机构和气象设施机构图，

图3是本发明的池塘设施机构图，

图4是本发明的网络拓扑图。

在附图中所标各数字分别表示如下：

1.控制机房，2.气象数据母线，3.光伏发电装置，4.传输光缆，5.池边强弱机柜，6.水质数据母线，7.一号池塘，8.二号池塘，9.三号池塘，10.N号池塘，11.机房电缆，12.核心交换机，13.第一显示器，14.第二显示器，15.风速采集装置，16.风向集采装置，17.水汽通量采集装置，18.温度湿度采集装置，19.雨量采集装置，20.气象监控球机，21.气象弱电机柜，22.第一模数转换装置，23.机房供电装置，24.网络双绞线，25.第一光电收发器，26.服务器，27.控制终端，28.光伏电缆，29.第二光电收发器，30.接入交换机，31.池边监控球机，32.第二模数转换装置，33.强电控制模块，34.水温传感器，35.盐度传感器，36.溶氧量传感器，37.酸碱度传感器，38.氨氮浓度传感器，39.灌排水装置，40.电机电缆，41.水体增氧装置，42.互联网。

具体实施方式

1.根据图1至图3，一种基于互联网的滩涂水产养殖池自动化管理系统，包括：控制机房(1)、气象数据母线(2)、光伏发电装置(3)、传输光缆(4)、池边强弱机柜(5)、水质数据母线(6)、一号池塘(7)、二号池塘(8)、三号池塘(9)、N号池塘(10)、机房电缆(11)、核心交换机(12)、第一显示器(13)、第二显示器(14)、风速采集装置(15)、风向集采装置(16)、水汽通量采集装置(17)、温度湿度采集装置(18)、雨量采集装置(19)、气象监控球机(20)、气象弱电机柜(21)、第一模数转换装置(22)、机房供电装置(23)、网络双绞线(24)、第一光电收发器(25)、服务器(26)、控制终端(27)、光伏电缆(28)、第二光电收发器(29)、接入交换机(30)、池边监控球机(31)、第二模数转换装置(32)、强电控制模块(33)、水温传感器(34)、盐度传感器(35)、溶氧量传感器(36)、酸碱度传感器(37)、氨氮浓度传感器(38)、灌排水装置(39)、电机电缆(40)、水体增氧装置(41)和互联网(42)。

2.核心交换机(12)、机房供电装置(23)、服务器(26)和控制终端(27)构成机房设施机构，风速采集装置(15)、风向集采装置(16)、水汽通量采集装置(17)、温度湿度采集装置(18)、雨量采集装置(19)、气象监控球机(20)、气象弱电机柜(21)和第一模数转换装置(22)构成气象设施机构，第二光电收发器(29)、接入交换机(30)、池边监控球机(31)、第二模数转换装置(32)、强电控制模块(33)、水温传感器(34)、盐度传感器(35)、溶氧量传感器(36)、酸碱度传感器(37)、氨氮浓度传感器(38)、灌排水装置(39)和水体增氧装置(41)构成池塘设施机构，核心交换机(12)、接入交换机(30)、服务器(26)、控制终端(27)、第一光电收发器(25)、第二光电收发器(29)、传输光缆(4)、网络双绞线(24)和互联网(42)构成网络系统。

3.控制机房(1)内设有机房电缆(11)、核心交换机(12)、第一显示器(13)、第二显示器(14)、机房供电装置(23)、网络双绞线(24)、第一光电收发器(25)、服务器(26)和控制终端(27)。

4.机房供电装置(23)的输出口通过机房电缆(11)分别与核心交换机(12)、服务器(26)和控制终端(27)的电源口连接，核心交换机(12)通过网络双绞线(24)分别与服务器(26)和控制终端(27)的网络口连接；

5.控制机房(1)外设有气象数据母线(2)、风速采集装置(15)、风向集采装置(16)、水汽通量采集装置(17)、温度湿度采集装置(18)、雨量采集装置(19)、气象监控球机(20)、气象弱电机柜(21)、第一模数转换装置(22)、光伏发电装置(3)和光伏电缆(28)。

6.风速采集装置(15)、风向集采装置(16)、水汽通量采集装置(17)、温度湿度采集装置(18)和雨量采集装置(19)通过气象数据母线(2)与第一模数转换装置(22)的输入口连接，第一模数转换装置(22)的输出口通过网络双绞线(24)与核心交换机(12)的网络口连接，气象监控球机(20)的网络口通过网络双绞线(24)与核心交换机(12)的网络口连接，光伏发电装置(3)通过光伏电缆(28)与机房供电装置(23)的输入口连接。

7.一号池塘(7)、二号池塘(8)、三号池塘(9)和N号池塘(10)边沿设有池边强弱机柜(5)、池边监控球机(31)和灌排水装置(39)，池边强弱机柜(5)内设有第二光电收发器(29)、接入交换机(30)、第二模数转换装置(32)和强电控制模块(33)。

8.第二光电收发器(29)的网络电口与接入交换机(30)的上联口连接，池边监控球机(31)的网络口、第二模数转换装置(32)的输出口、强电控制模块(33)输入口通过网络双绞线(24)分别与接入交换机(30)的网络口连接，灌排水装置(39)通过电机电缆(40)与强电控制模块(33)的输出口连接。

9.一号池塘(7)、二号池塘(8)、三号池塘(9)和N号池塘(10)内设有水质数据母线(6)、水温传感器(34)、盐度传感器(35)、溶氧量传感器(36)、酸碱度传感器(37)、氨氮浓度传感器(38)和水体增氧装置(41)。

10.水温传感器(34)、盐度传感器(35)、溶氧量传感器(36)、酸碱度传感器(37)和氨氮浓度传感器(38)通过水质数据母线(6)与第二模数转换装置(32)输入口连接，水体增氧装置(41)通过电机电缆(40)与强电控制模块(33)的输出口连接。

11.第一光电收发器(25)和第二光电收发器(29)采用双纤收发器，第一光电收发器(25)的网络电口通过网络双绞线(24)与核心交换机(12)的网络口连接，第一光电收发器(25)的光发送口通过传输光缆(4)与第二光电收发器(29)的光接收口连接，第一光电收发器(25)的光接收口通过传输光缆(4)与第二光电收发器(29)的光发送口连接，核心交换机(12)的上联口与互联网(42)连接，通过互联网(42)、服务器(26)和控制终端(27)的操作和控制，对养殖池的水质进行监测和控制，从而实现滩涂水产养殖的自动化网络化远程化管理。

12.核心交换机(12)和接入交换机(30)可以使用带有光纤模块接口的交换机，当使用带有光口的交换机时，第一光电收发器(25)和第二光电收发器(29)更换为光纤模块并插入光纤模块接口内，本案采用光电收发器的目的是降低网络设施的成本。

13.第一模数转换装置(22)和第二模数转换装置(32)内部包含各传感器的数据采集、前置放大、补偿电路和模数转换，转换后的数据通过网络传递给服务器(26)，服务器(26)内部存有经验数据库和管理软件，通过服务器的分析、处理和判断，当数据异常或数值超标时进行报警并通过网络将控制信号传递给强电控制模块(33)，开启水体增氧装置(41)或灌排水装置(39)的电源，对池体进行增氧或自动换水，气象监控球机(20)用于对控制机房(1)和气象设施的监控，池边监控球机(31)用于对池塘养殖情况的监控和远程观察。