一种分立式养殖水质检测方法与流程

本发明属于水质监测领域，具体涉及一种分立式养殖水质检测方法。

背景技术：

养殖池塘水质管理，直接关系到养殖鱼类的产量和效益。衡量养殖池塘水质好坏的主要指标有：池水温度、酸碱度（PH值）、溶氧值和透明度。为保证水产养殖的产量和效益，因此需要对养殖池水质进行实时检测。

现有技术中对水产养殖场的监控主要通过水质检测仪器对水质进行抽样检测，但是这种方法只能检测水池表面的水质，且抽样检测过程中水温、溶氧度会发生变化，因此检测出来的结果也不是很可靠；尤为水质测定与水质控制缺乏有效结合，智能监控效果差。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种分立式养殖水质检测方法，保证能实时监控养殖水质。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：一种分立式养殖水质检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：在每个受监控养殖场旁安装传感器及数据采集与传输系统，数据采集与传输系统接收和分析传感器检测的水质信息；步骤S2：数据采集与传输系统与养殖池的供氧系统和投食喂养系统耦合；供氧系统和投食喂养根据数据采集与传输系统分析结果进行自动供氧和喂食；步骤S3：每一台数据采集与传输系统均通过Modbus转换模块转成ModbusTCP协议数据，接入工业局域网；步骤S4：小生境检测平台通过DTU提取检测水质数据，将该数据存储在数据服务器，再计算统计该数据，用户或工作人员通过PDA查看当前检测数据和24小时趋势图。

进一步的，所述传感器包括温度传感器、溶解氧传感器以及液位传感器；所述温度传感器采用Pt100；所述溶解氧传感器基于膜法测量；所述液位传感器基于压力检测原理，安装在养殖池底部，测量水体对传感器膜片的压力，换算得到水体高度。

进一步的，所述数据采集与传输系统与显示器连接；所述显示器用于实现显示水质信息。

进一步的，所述步骤S4中还包报警步骤：当检测数据超限后用户或工作人员接收到报警提示。

与现有技术相比，具有以下有益效果：（1）原位在线检测，监测精度和稳定性好，监测项目按需集成（溶解氧、水温、浊度、水位和流速等）；（2）程控各监测点，自动取样和巡检，可同时控制20-80个监测点；（3）水质自动监控，尤其是水体中溶解氧监测与鱼池供氧系统耦合，确保鱼类养殖安全。

附图说明

图1为本发明一实施例的系统结构框图。

图2为本发明一实施例的数据远程采集、存储与显示系统方案示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步解释说明。

本发明一种分立式养殖水质检测方法，其包括以下步骤：步骤S1：在每个受监控养殖场旁安装传感器及数据采集与传输系统，数据采集与传输系统接收和分析传感器检测的水质信息；步骤S2：数据采集与传输系统与养殖池的供氧系统和投食喂养系统耦合；供氧系统和投食喂养根据数据采集与传输系统分析结果进行自动供氧和喂食；步骤S3：每一台数据采集与传输系统均通过Modbus转换模块转成ModbusTCP协议数据，接入工业局域网；步骤S4：小生境检测平台通过DTU提取检测水质数据，将该数据存储在数据服务器，再计算统计该数据，用户或工作人员通过PDA查看当前检测数据和24小时趋势图。

进一步的，所述传感器包括温度传感器、溶解氧传感器以及液位传感器；所述温度传感器采用Pt100；所述溶解氧传感器基于膜法测量；所述液位传感器基于压力检测原理，安装在养殖池底部，测量水体对传感器膜片的压力，换算得到水体高度。

进一步的，所述数据采集与传输系统与数显变送仪表连接；所述数显变送仪表用于实现显示水质信息。

进一步的，所述步骤S4中还包报警步骤：当检测数据超出监测指标后用户或工作人员接收到报警提示。监测指标按照鱼类生长特性和养殖环境要求，平衡精度、成本、使用便捷度和维护要求选择。

养殖水体的水质监测指标较多，包含了水深、水温、水色、浊度、漂浮物、溶氧率、酸碱度、电导率、氧化还原电位、盐度、氨氮、硝基氮、氯离子、COD、BOD以及金属离子浓度等。

在本发明具体实施例中根据渔溪的循环水养殖工厂的设计需求，选取了部分指标和监测方法，建立了如下监测方案：

选用水深、水温、溶解氧、酸碱度、电导率、氨氮、硝酸氮、亚硝酸氮等作为检测指标，由于鱼池水质变化较为缓慢，部分水质指标的监测周期可放长至数小时，可采用真空抽取和集中检测系统，以降低传感器及数据采集与传输系统的费用。但是，水温、水深和溶解氧与养殖有密切关系，属于必要参数；若采用真空抽取和集中检测方法，这些指标值会发生很大变化，故无法通过真空管路抽取集中检测，必须采用原位检测方案，不得不在每个鱼池安装分别一套传感器及数据采集与传输系统。

按照检测指标的分工，液位、水温和溶解氧在原位检测。在每个生产池旁就近安装生产池原位检测仪共24套，对应24个生产池。每个检测仪包括溶解氧、液位和温度传感器、对应的数显变送仪表。数显仪表输出4-20 mA电流环信号，使用一台网络型4-20mA转Modbus转换模块转成ModbusTCP协议数据，接入工业局域网。较佳的，按照生产池的布置特点，每两个生产池共用一个仪表箱，共用一个电流转Modbus模块。工业局域网采用2个16口10M工业集线器构成，采用带屏蔽网线。

液位传感器基于压力检测原理，安装在水体底部，测量水体对传感器膜片的压力，换算得到水体高度；水温传感器采用Pt100；溶解氧传感器基于膜法测量，需定期校准。传感器经变送器转换成4-20 mA电流信号送入鱼池现场机柜的PLC模拟量模块，最后通过485总线汇聚到控制主机，显示在控制室触摸屏上，见图1。在渔溪循环水工厂的建设中，该系统是整个循环水工厂控制系统的一部份。

小生境检测平台可以提取检测水质数据，存储在数据服务器，计算统计数据。用户或工作人员通过PDA（web APP）提供当前检测数据和24小时趋势图的查看，其系统结构见图2。数据查出监测值指标后通过警报声提示用户。

在具体应用中可以结合本发明的水质检测方法建立一自控系统，管控养殖各阶段设备，以优化养殖环境，降低劳动强度；建立智能分析系统，根据生长阶段和容量智能调整设备运行状态，提高设备运行效率，以降低设备能耗，降低物料投入量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。