专利名称：海水网箱养殖环境自动监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于水产养殖设备技术领域，具体地说，是涉及一种用于自动检测 海水网箱养殖环境的监测装置。
背景技术：
海水养殖技术在世界范围内迅猛发展，网箱养殖作为海水鱼类的主要养殖方 式，具有规模大、产量高的特点。尤其是深海抗风浪网箱的开发利用，为海水鱼类养殖 提供了更为广阔的养殖水域，具有养殖密度大、污染小、病害少、经济效益高等优点， 从而使得深海网箱得到了快速发展。网箱养殖海域的优质水体环境是实现高效、健康养殖的基础条件，实时掌握养 殖水体环境因子的变化，可以为工作人员提供合理、有效的作业依据。但是，由于深海 网箱养殖水域离海岸线较远，需要船行一段时间才能到达网箱，因此费时耗力，且在海 上气候恶劣的情况下，根本无法出海进行测量。
实用新型内容本实用新型针对深海网箱养殖方式的工况特点，提供了一种性能可靠、操作方 便的海水网箱养殖环境自动监测装置。为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现一种海水网箱养殖环境自动监测装置，包括上位机和用于检测养殖水域环境的 下位机，在所述上位机和下位机中分别设置有用于进行无线网络通信的无线通信模块。进一步的，在所述下位机中还包括机箱、内置于机箱的控制电路板、与所述电 路板连接通信的多参数水质分析仪和电磁海流计、以及用于为所述控制电路板、多参数 水质分析仪、电磁海流计和无线通信模块供电的供电装置。优选的，所述供电装置优选采用太阳能供电装置，包括太阳能电池板、与所述 太阳能电池板连接的充电控制器以及与所述充电控制器连接的蓄电池。又进一步的，所述机箱包括箱体和顶盖，所述顶盖为所述的太阳能电池板。优选的，所述机箱的箱体采用工程塑料注塑制成。再进一步的，所述机箱安装于网箱上，所述多参数水质分析仪和电磁海流计均 设置于机箱外部，通过数据线连接机箱箱体上设置的接口，所述接口通过转接线连接所 述的控制电路板。更进一步的，所述控制电路板通过RS232串行信号线与内置于机箱的无线通信 模块连接通信。优选的，在所述机箱中还设置有用于检测机箱内部温度的温度传感器，所述温 度传感器与控制电路板相连接。作为上位机的一种设计方式，在所述上位机中还包括监控计算机，所述监控计 算机与上位机中的无线通信模块连接通信。[0015]优选的，所述无线通信模块可以采用GPRS无线模块、GSM无线模块或者 CDMA无线模块等多种基于无线网络的通信模块实现。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型的海水网箱养 殖环境自动监测装置采用无线网络通信方式实现上位机与下位机之间的数据交互，使得 通过下位机采集到的养殖水域环境信息可以实时、高效、可靠地反馈至上位机供工作人 员监控，从而避免了海上布线作业复杂、危险的缺陷。通过采用太阳能供电装置为下位 机供电，从而克服了海上供电困难的难题，在阳光照射不足的情况下，仍可持续工作一 周。采用本实用新型的监测装置可以在无人值守、无人操作的情况下完成对海水网箱 养殖环境参数的检测和分析，进而为工作人员实时掌握养殖水体环境提供了技术上的支 持。结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优 点将变得更加清楚。
图1是本实用新型所提出的海水网箱养殖环境自动监测装置的一种实施例的原 理架构图；图2是图1中下位机的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细地说明。实施例一，本实施例的海水网箱养殖环境自动监测装置主要包括下位机1和上 位机2两部分，参见图1所示，为了解决海上布线作业困难的问题，本实施例优选在下位 机1和上位机2中均设置一块无线通信模块7、13，采用无线网络通信方式实现二者之间 的信息交互。在本实施例中，所述无线通信模块7、13可以采用基于GPRS网络的GPRS无线 模块、或者基于GSM、CDMA等移动通信网络的GSM无线模块或者CDMA无线模块等 进行系统设计，本实施例对此不进行具体限制。在本实施例的下位机1中还进一步设置有供电装置5、控制电路板6以及用于采 集养殖海域环境信息的电磁海流计11和多参数水质分析仪12，如图1所示。其中，供电 装置5优选采用太阳能供电装置为下位机1中的各用电负载供电。采用这种供电方式， 可以在海上供电困难时，将太阳能转换为电能，提供下位机1工作用电，比如为下位机1 中的控制电路板6、无线通信模块7和电磁海流计11、多参数水质分析仪12提供其所需 的工作电源等。控制电路板6作为整个下位机1的控制核心，可以由单片机和多种不同功 能的芯片、接口及电子元器件构成，具有数据采集、转换，传输以及指令控制等功能。 电磁海流计11和多参数水质分析仪12用于对海水网箱养殖海域的环境信息进行测量，通 过数据信号线连接至控制电路板6，将采集到的海水信息传输至控制电路板6，经控制电 路板6进行集中处理后，控制无线通信模块7将采集到的环境测量数据发送至上位机2。 上位机2通过其无线通信模块13接收下位机1发送的测量数据，并进行转换处理后，传 输至与其连接的监控计算机14进行显示，以提供给监控室内的工作人员进行养殖海域状况的实时监控。其中，所述的电磁海流计11可以对养殖海域的流速、流向进行测量，并 具有存储功能；所述的多参数水质分析仪12可以测量养殖海域的温度、盐度、溶解氧、 pH值四个参数，并完成对信号的分析处理。图2为所述下位机1的结构示意图，包括可以固定安装于海水网箱上的机箱4， 在机箱4的内部设置所述的控制电路板6和无线通信模块7，外部连接所述的电磁海流计 11和多参数水质分析仪12。太阳能供电装置5可以由太阳能电池板5-1、充电控制器5-2 和蓄电池5-3三部分组成。其中，太阳能电池板5-1可以作为机箱4的顶盖与机箱4的 箱体密封连接，如图2所示。机箱4的箱体优选采用ABS工程塑料材质注塑制成，以使 其具有防水、防潮、防盐雾的性能。将充电控制器5-2内置于机箱4中，并与太阳能电 池板5-1和同样内置于机箱4的蓄电池5-3对应连接，以将太阳能转换为电能存储于蓄电 池5-3中，进而通过蓄电池5-3为下位机1提供工作电源。作为一种实施例，可以将控制电路板6的电源接口连接蓄电池5-3，接收蓄电池 5-3输出的供电电源并进行转换处理后，生成并输出多参数水质分析仪12、电磁海流计 11和无线通信模块7所需的工作电源。在机箱4箱体的一侧设置有用于外接多参数水质分析仪12和电磁海流计11的接 口 8、9，其接口类型与多参数水质分析仪12和电磁海流计11自身所配置的接口类型相适 配，并进行了防水密封处理。在机箱4的内部，所述接口 8、9通过转接线与控制电路板 6上的接口相连接，优选采用RS232串行数据方式实现测量数据的高效传输。在本实施例中，所述控制电路板6和无线通信模块7之间优选采用RS232串行信 号线连接通信。当系统工作时，控制电路板6上的单片机首先选通与无线通信模块7相连 接的接口，随时等待接收上位机2发出的命令。一旦接收到上位机2指令后，马上选通 与多参数水质分析仪12和电磁海流计11相连接的接口 8、9，以读取温度、溶氧、pH、 盐度及流速等数据，再选通无线通信模块7，将所有测量数据通过天线10发射出去，并 借助无线通信网络发送至监控室内的上位机2。监控室中的监控计算机14通过串口与无 线通信模块13通信，接收下位机1发送过来的环境测量数据，通过监控计算机14内安装 的专用监控软件，可以显示、存储、打印测量数据，并通过表格、图形等多种方式对数 据进行分析。在数值超过人为设定的阈值时，监控计算机14会发出报警信号，提醒工作 人员注意。此外，在所述机箱4中还可以进一步设置温度传感器，以用于对机箱4内部的温 度进行实时检测，进而传输至控制电路板6上的单片机，以判断机箱4温度是否超限，并 在超限时，向上位机2发送报警信息，以确保下位机1的安全运行。本实用新型的海水网箱养殖环境自动监测装置能同步实时完成多个参数的水质 监测，从而给海水网箱养殖产业提供了 一种高效的配套装置。当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举 例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加 或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种海水网箱养殖环境自动监测装置，其特征在于包括上位机和用于检测养殖 水域环境的下位机，在所述上位机和下位机中分别设置有用于进行无线网络通信的无线 通信模块。
2.根据权利要求1所述的海水网箱养殖环境自动监测装置，其特征在于在所述下 位机中还包括机箱、内置于机箱的控制电路板、与所述电路板连接通信的多参数水质分 析仪和电磁海流计、以及用于为所述控制电路板、多参数水质分析仪、电磁海流计和无 线通信模块提供工作电源的供电装置。
3.根据权利要求2所述的海水网箱养殖环境自动监测装置，其特征在于所述供电 装置为太阳能供电装置，包括太阳能电池板、与所述太阳能电池板连接的充电控制器以 及与所述充电控制器连接的蓄电池。
4.根据权利要求3所述的海水网箱养殖环境自动监测装置，其特征在于所述机箱 包括箱体和顶盖，所述顶盖为所述的太阳能电池板。
5.根据权利要求4所述的海水网箱养殖环境自动监测装置，其特征在于所述机箱 的箱体采用工程塑料注塑制成。
6.根据权利要求2所述的海水网箱养殖环境自动监测装置，其特征在于所述机箱 安装于网箱上，所述多参数水质分析仪和电磁海流计均设置于机箱外部，通过数据线连 接机箱箱体上设置的接口，所述接口通过转接线连接所述的控制电路板。
7.根据权利要求6所述的海水网箱养殖环境自动监测装置，其特征在于所述控制 电路板通过RS232串行信号线与内置于机箱的无线通信模块连接通信。
8.根据权利要求2所述的海水网箱养殖环境自动监测装置，其特征在于在所述机 箱中还设置有用于检测机箱内部温度的温度传感器，所述温度传感器与控制电路板相连 接。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的海水网箱养殖环境自动监测装置，其特征在 于在所述上位机中还包括监控计算机，所述监控计算机与上位机中的无线通信模块连 接通信。
10.根据权利要求9所述的海水网箱养殖环境自动监测装置，其特征在于所述无线 通信模块为GPRS无线模块、GSM无线模块或者CDMA无线模块。
专利摘要本实用新型公开了一种海水网箱养殖环境自动监测装置，包括上位机和用于检测养殖水域环境的下位机，在所述上位机和下位机中分别设置有用于进行无线网络通信的无线通信模块。本实用新型采用无线网络通信方式实现上位机与下位机之间的数据交互，使得通过下位机采集到的养殖水域环境信息可以实时、高效、可靠地反馈至上位机供工作人员监控，从而避免了海上布线作业复杂、危险的缺陷。通过采用太阳能供电装置为下位机供电，从而克服了海上供电困难的难题。采用本实用新型的监测装置可以在无人值守、无人操作的情况下完成对海水网箱养殖环境参数的检测和分析，进而为工作人员实时掌握养殖水体环境提供了技术上的支持。
文档编号G01D21/02GK201796487SQ201020279758
公开日2011年4月13日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者丁润田, 关长涛, 李娇 申请人:中国水产科学研究院黄海水产研究所