专利名称：水产养殖远程自动化监控系统及其监控方法
技术领域：
本发明属于电子信息、远程监控和农业现代化技术领域，尤其涉及一种网络化的 水产养殖远程自动化监控系统，以及该系统的一种监控方法。
背景技术：
随着农业现代化发展，网络化远程监控技术具有节约人工和高效管理的优点，因 此将越来越受到农业生产的重视。在水产养殖方面，目前水产养殖管理的自动化程度低，主 要通过人工管理。而人工管理必须经常亲临现场巡视，甚至二十四小时守候现场，以防止突 发事件，因此人员工作效率低。同时，人工管理的工作量大，并容易忽视细节问题，造成管理 不到位，从而带来不必要的重大损失。人工管理的人力成本占养殖成本的比重较大，并且管 理技术主要依靠养殖人员的经验确定，因此水平参差不齐，难以形成标准化的养殖管理方 式，生产效率较低。目前，虽然随着电子信息技术的发展，水质参数传感器(如溶氧传感器、 PH值传感器、盐度传感器等)、环境参数传感器(水温传感器、水位传感器、气温传感器等)、 水产养殖执行设备(如水循环装置、增氧机、投食机)等电子产品日益先进，但却没有被很好 的利用于水产养殖的自动化管理当中。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明利用现有的水质参数传感器、环境参数 传感器、水产养殖执行设备等电子产品，结合通信网络，提供一种网络化的水产养殖远程自 动化监控系统，此外还相应提供了该系统的一种监控方法。为实现上述目的，本发明采用了如下技术手段
水产养殖远程自动化监控系统，包括监控设备和水产养殖监控子系统；所述水产养殖 监控子系统包括控制器、云台摄像机单元、传感器单元和执行器单元；
所述监控设备是安装有监控软件且接入通信网络的计算机或移动终端，与水产养殖单 元的控制器单元通信，用于设置控制器的控制参数，并从控制器获取监控信息；
所述控制器是安装有管理软件且接入通信网络的嵌入式设备，分别与云台摄像机单 元、传感器单元和执行器单元通信，用于根据控制参数向云台摄像机单元发送控制指令，获 取并缓存云台摄像机单元和传感器单元的数据，根据控制参数对这些数据进行分析处理， 再针对分析结果向执行器单元发送相应的控制指令，并生成相应的监控信息发送给监控设 备；
所述云台摄像机单元由相互连接的摄像机控制终端和云台摄像机构成；所述摄像机控 制终端接入通信网络，根据控制器的指令控制云台摄像机的调焦和转向，并将云台摄像机 采集的图像数据发送给控制器；
所述传感器单元由传感器控制终端以及分别与传感器控制终端连接的水质参数传感器和环境参数传感器构成；所述传感器控制终端接入通信网络，将水质参数传感器和环境 参数传感器的监测数据发送给控制器；其中，所述水质参数传感器包括溶氧传感器、PH值 传感器和盐度传感器，所述环境参数传感器包括水温传感器、水位传感器和气温传感器；
所述执行器单元由执行器控制终端以及分别与执行器控制终端连接的水循环装置、增 氧装置和投食装置构成；所述执行器控制终端接入通信网络，根据控制器的指令控制水循 环装置、增氧装置和投食装置的开关。上述的水产养殖远程自动化监控系统，其中，所述通信网络为互联网络、移动通信 网络或自组织无线通信网络。上述的水产养殖远程自动化监控系统，其中，所述控制器包括控制处理器，分别与 控制处理器连接的存储器和通信模块，以及用于供电的电源模块；所述通信模块用于接入 通信网络，完成指令和数据的接受和发送；所述存储器用于对接收到的数据进行缓存；所 述控制处理器根据控制参数向云台摄像机单元发送控制指令，完成图像数据和监测数据的 缓存、调取操作和分析处理，再针对分析结果向执行器单元发送相应的控制指令，并生成相 应的监控信息发送给监控设备。上述的水产养殖远程自动化监控系统，其中，所述摄像机控制终端包括图像数据 处理器，分别与图像数据处理器连接的图像采集接口、云台摄像机控制接口、存储器和通信 模块，以及用于供电的电源模块；所述通信模块用于接入通信网络，完成数据的接受和发 送；所述存储器用于图像数据的缓存；所述图像采集接口用于连接云台摄像机的图像数据 输出端；所述云台摄像机控制接口用于连接云台摄像机的执行指令输入端；所述图像数据 处理器通过图像采集接口获得云台摄像机采集的图像数据，完成图像数据的缓存操作，根 据控制器的指令通过云台摄像机控制接口向云台摄像机发送调焦指令或转向指令，并调取 缓存的图像数据发送给控制器。上述的水产养殖远程自动化监控系统，其中，所述传感器控制终端包括监测数据 处理器，分别与监测数据处理器连接的监测数据接口、存储器和通信模块，以及用于供电的 电源模块；所述通信模块用于接入通信网络，完成数据的接受和发送；所述存储器用于监 测数据的缓存；所述监测数据接口用于连接水质参数传感器和环境参数传感器的监测数据 输出端；所述监测数据处理器通过监测数据接口获得水质参数传感器和环境参数传感器的 监测数据，完成监测数据的缓存操作，并调取缓存的监测数据发送给控制器。上述的水产养殖远程自动化监控系统，其中，所述执行器控制终端包括指令处理 器，分别与指令处理器连接的执行器控制接口和通信模块，以及用于供电的电源模块；所述 通信模块用于接入通信网络，完成指令的接受；所述执行器控制接口用于分别连接水循环 装置、增氧装置和投食装置的开关控制端口 ；所述指令处理器根据控制器的指令通过执行 器控制接口向水循环装置、增氧装置和投食装置发送开关执行指令。一种水产养殖远程自动化监控系统的监控方法，其特征在于，包括如下步骤
1)监控设备运行监控软件，对水产养殖监控子系统中控制器的控制参数进行设置；所 述控制参数包括溶氧阈值范围、PH值阈值范围、盐度阈值范围、水温阈值范围、进水水位 阈值范围、排水水位阈值范围、气温阈值范围、投食间隔时间、摄像机调焦值和摄像机方位 值；
2)控制器接收监控设备的控制参数，运行管理软件，根据根据控制参数中摄像机调焦值和摄像机方位值向云台摄像机单元发送相应的调焦控制指令和转向控制指令，并分别向 云台摄像机单元和传感器单元发送数据请求；
3)云台摄像机单元根据调焦控制指令和转向控制指令分别调整云台摄像机的调焦和 转向，并在收到数据请求后将云台摄像机采集的图像数据发送给控制器；传感器单元收到 数据请求后将水质参数传感器和环境参数传感器的监测数据发送给控制器；
4)控制器缓存收到的图像数据和监测数据，根据控制参数对监测数据进行分析处理， 再针对分析结果向执行器单元发送相应的控制指令，并生成相应的监控信息发送给监控设 备；具体为
4a)当溶氧率低于溶氧阈值范围的下限时，控制器向执行器单元发送增氧指令；当溶氧 率高于溶氧阈值范围的上限时，控制器向执行器单元发送停止增氧指令；
4b)当水位低于进水水位阈值范围的下限时，控制器向执行器单元发送进水指令；当水 位高于进水水位阈值范围的上限时，控制器向执行器单元发送停止进水指令；当水位高于 排水水位阈值范围的上限时，控制器向执行器单元发送拍水指令；当水位低于进水水位阈 值范围的下限时，控制器向执行器单元发送停止排水指令；
4c)每间隔投食间隔时间的时长，控制器向执行器单元发送投食指令； 4d)控制器将缓存的图像数据和监测数据以及对执行器单元的控制状态作为监控数据 的一部分，实时发送给监控装置；并且，在溶氧率低于溶氧阈值范围的下限、PH值未在PH值 阈值范围内、盐度值未在盐度阈值范围内、水温值未在水温阈值范围内、水位高于排水水位 阈值范围的上限或气温值未在气温阈值范围内时，控制器生成相应的报警信息，作为监控 数据的另一部分发送给监控装置；
5 )执行器单元收到增氧指令时，控制开启增氧装置；收到停止增氧指令时，控制关闭增 氧装置；收到进水指令时，控制水循环装置开启进水阀；收到停止进水指令时，控制水循环 装置关闭进水阀；收到排水指令时，控制水循环装置开启排水阀；收到停止排水指令时，控 制水循环装置关闭排水阀；收到投食指令时，控制投食装置进行一次投食操作；
6)监控装置接收来自控制器的图像数据、监测数据、执行器单元的控制状态和报警信 息，并进行显示。相比于现有技术，本发明具有如下有益效果
1、本发明利用现有的水质参数传感器、环境参数传感器、执行设备等电子产品，结合 通信网络，提供了一种网络化的水产养殖远程自动化监控系统，管理人员无需经常亲临现 场便可了解书产养殖区域的图像情况和监测数据，从而减轻了水产养殖人工管理的劳动强 度，节省了人力成本。2、采用远程自动化的管理方式，增加了管理的集成化程度，提高了水产养殖的生
产管理效率。3、水产养殖单元的管理可通过监控设备进行量化的设置，使得管理更加的数字 化、标准化，有利于统一管理标准，为水产养殖产业的规模性发展提供了技术保证。4、系统针对突发情况自动生成报警信息发送至监控设备，提高了水产养殖风险管 理水平，降低了水产养殖风险。
图1为本发明水产养殖远程自动化监控系统的结构示意图； 图2为控制器的结构框图3为摄像机控制终端的结构框图； 图4为传感器控制终端的结构框图； 图5为执行器控制终端的结构框图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。参见图1，本发明的水产养殖远程自动化监控系统主要由监控设备10和水产养殖 监控子系统构成，水产养殖监控子系统可以是一个，也可以是多个；一个水产养殖监控子系 统包括控制器20、云台摄像机单元30、传感器单元40和执行器单元50 ；监控设备10通过互 联网络、移动通信网络或自组织无线通信网络与水产养殖监控子系统的控制器20进行通 信；云台摄像机单元30、传感器单元40和执行器单元50再分别通过互联网络、移动通信网 络或自组织无线通信网络与控制器20通信连接，对于距离控制器较远的监控设备或单元， 可通过网络中继续传的方式与控制器通信。监控设备10为具有监控软件和联网功能的计算机，通过互联网络、移动通信网络 (如3G网络)或自组织无线通信网络等通信网络与水产养殖监控子系统的控制器通信。工作 人员通过监控设备的监控软件访问控制器，根据具体养殖对象和使用场所设置控制参数， 这些控制参数包括溶氧阈值范围、PH值阈值范围、盐度阈值范围、水温阈值范围、进水水位 阈值范围、排水水位阈值范围、气温阈值范围、投食间隔时间、摄像机调焦值、摄像机方位值 等。设置完成之后，监控设备通过通信网络将控制参数发送至水产养殖监控子系统的控制 器；控制器根据控制参数进行设置后，即进入自运行状态并向监控设备发送监控信息；工 作人员只需根据监控设备接收到的监控信息所示的情况，即可了解和监控水产养殖监控子 系统的情况。控制器20是安装有管理软件且接入通信网络的嵌入式设备。控制器的结构如图 2所示，包括控制处理器，分别与控制处理器连接的存储器和通信模块，以及用于供电的电 源模块；通信模块用于接入通信网络，完成指令和数据的接受和发送；存储器用于对接收 数据的缓存；控制处理器根据控制参数向云台摄像机单元发送控制指令，完成图像数据和 监测数据的缓存、调取操作和分析处理，再针对分析结果向执行器单元发送相应的控制指 令，并生成相应的监控信息发送给监控设备。本实施例中，控制器的控制处理器采用德州 仪器公司生产的CClllO型芯片，管理软件即存储在控制处理器中；当控制器收到监控设备 发来的控制参数时，便根据控制参数对管理软件进行设置，设置的结果依然存储在控制处 理器中；由此，控制器即按照管理软件的执行程序以及控制参数的范围，开始进行自运行控 制，获取云台摄像机单元的图像数据和传感器单元的监测数据，控制执行器单元执行相应 操作，并将监控信息通过互联网络、移动通信网络或自组织无线通信网络发送给监控设备。云台摄像机单元30由相互连接的摄像机控制终端31和云台摄像机32构成。本 实施例的云台摄像机，其摄像机采用MRC-30BC型号，云台采用PTS-301型号，云台摄像机32安装在能够拍摄到水产养殖池的位置，根据摄像机控制终端31的指令执行图像数据的 采集以及调焦、转向操作。摄像机控制终端31接入通信网络，根据控制器20的指令控制云 台摄像机32的调焦和转向，并将云台摄像机32采集的图像数据发送给控制器20。摄像机 控制终端的结构如图3所示，包括图像数据处理器，分别与图像数据处理器连接的图像采 集接口、云台摄像机控制接口、存储器和通信模块，以及用于供电的电源模块。通信模块用 于接入通信网络，完成数据的接受和发送；存储器用于图像数据的存储；图像采集接口用 于连接云台摄像机的图像数据输出端，本实施例云台摄像机的图像数据输出端即为摄像机 的图像数据输出端；云台摄像机控制接口用于连接云台摄像机的执行指令输入端，本实施 例云台摄像机的执行指令输入端即云台的控制输入端；图像数据处理器通过图像采集接口 获得云台摄像机采集的图像数据，完成图像数据的缓存操作，根据控制器的指令通过云台 摄像机控制接口向云台摄像机发送调焦指令或转向指令，并调取缓存的图像数据发送给控 制器。本实施例中，图像数据处理器采用ARM7系列或ARM9系列嵌入式芯片。传感器单元40由传感器控制终端41以及分别与传感器控制终端连接的水质参数 传感器42和环境参数传感器43构成。本实施例中，水质参数传感器采用了 RY952型溶氧 传感器、S400-02-Y型PH值传感器和ln/sal型的盐度传感器；环境参数传感器采用了 MT PtlOO型水温传感器、PTH601型水位传感器和LM35型气温传感器；其中，溶氧传感器、PH值 传感器、盐度传感器和水温传感器部署于水产养殖池的典型监控区域，水位传感器投入水 中通过水压检测水位，气温传感器部署于适宜的气温监测点；各个传感器实时的向传感器 控制终端发送监测数据。传感器控制终端41用于接入通信网络，将水质参数传感器42和 环境参数传感器43的监测数据发送给控制器20 ；传感器控制终端的结构如图4所示，包 括监测数据处理器，分别与监测数据处理器连接的监测数据接口、存储器和通信模块，以及 用于供电的电源模块；通信模块用于接入通信网络，完成数据的接受和发送；存储器用于 监测数据的存储；监测数据接口用于连接水质参数传感器和环境参数传感器的监测数据输 出端；监测数据处理器通过监测数据接口获得水质参数传感器和环境参数传感器的监测数 据，完成监测数据的缓存操作，并调取缓存的监测数据发送给控制器。本实施例中，监测数 据处理器也采用CClllO型芯片。执行器单元50由执行器控制终端51以及分别与执行器控制终端连接的水循环装 置52、增氧装置53和投食装置54构成。本实施例中，水循环装置即水产养殖池惯用的进水 泵、排水泵等，增氧装置采用ZFD2-SLFSB型增氧机，投食装置采用STYZ型投食机；其中增氧 机的增氧管口至于水产养殖池内，投食机的食料输出口朝向水产养殖池，让投食的食疗落 入池中。执行器控制终端51入通信网络，根据控制器20的指令控制水循环装置52、增氧装 置53和投食装置54的开关。执行器控制终端的结构如图5所示，包括指令处理器，分别与 指令处理器连接的执行器控制接口和通信模块，以及用于供电的电源模块。通信模块用于 接入通信网络，完成指令的接受；执行器控制接口用于分别连接水循环装置、增氧装置和投 食装置的开关控制端口 ；指令处理器通过根据控制器的指令通过执行器控制接口向水循环 装置、增氧装置和投食装置发送开关执行指令。本实施例中，指令处理器也采用CClllO型芯片。
具体操作时，本发明水产养殖远程自动化监控系统的监控流程如下
1)监控设备运行监控软件，对水产养殖监控子系统中控制器的控制参数进行设置；所述控制参数包括溶氧阈值范围、PH值阈值范围、盐度阈值范围、水温阈值范围、进水水位阈 值范围、排水水位阈值范围、气温阈值范围、投食间隔时间、摄像机调焦值和摄像机方位值； 例如，本实施例中，设置溶氧阈值范围为5 15%、PH值阈值范围为6. 8^7. 3、盐度阈值范围为 4. 5飞.0%、水温阈值范围为1(T28°C、进水水位阈值范围为0. 5^1米、排水水位阈值范围为 1. 2^1. 5米、气温阈值范围为7 30°C、投食间隔时间为12小时、摄像机调焦值和摄像机方位 值设为对准水产养殖区；
2)控制器接收监控设备的控制参数，运行管理软件，根据控制参数中摄像机调焦值和 摄像机方位值向云台摄像机单元发送相应的调焦控制指令和转向控制指令，并分别向云台 摄像机单元和传感器单元发送数据请求；
3)云台摄像机单元根据调焦控制指令和转向控制指令分别调整云台摄像机的调焦和 转向，并在收到数据请求后将云台摄像机采集的图像数据发送给控制器；传感器单元收到 数据请求后将水质参数传感器和环境参数传感器的监测数据发送给控制器；
4)控制器缓存收到的图像数据和监测数据，根据控制参数对监测数据进行分析处理， 再针对分析结果向执行器单元发送相应的控制指令，并生成相应的监控信息发送给监控设 备；具体为
4a)当溶氧率低于溶氧阈值范围的下限5%时，控制器向执行器单元发送增氧指令；当 溶氧率高于溶氧阈值范围的上限15%时，控制器向执行器单元发送停止增氧指令；
4b)当水位低于进水水位阈值范围的下限0. 5米时，控制器向执行器单元发送进水指 令；当水位高于进水水位阈值范围的上限1米时，控制器向执行器单元发送停止进水指令； 当水位高于排水水位阈值范围的上限1. 5米时，控制器向执行器单元发送拍水指令；当水 位低于进水水位阈值范围的下限1. 2米时，控制器向执行器单元发送停止排水指令；
4c)每间隔投食间隔时间12小时的时长，控制器向执行器单元发送投食指令；
4d)控制器将缓存的图像数据和监测数据以及对执行器单元的控制状态作为监控数据 的一部分，实时发送给监控装置；并且，在溶氧率低于溶氧阈值范围的下限、PH值未在PH值 阈值范围内、盐度值未在盐度阈值范围内、水温值未在水温阈值范围内、水位高于排水水位 阈值范围的上限或气温值未在气温阈值范围内时，控制器生成相应的报警信息，作为监控 数据的另一部分发送给监控装置；
5)执行器单元收到增氧指令时，控制开启增氧装置，进行增氧；收到停止增氧指令时， 控制关闭增氧装置；收到进水指令时，控制水循环装置开启进水阀；收到停止进水指令时， 控制水循环装置关闭进水阀；收到排水指令时，控制水循环装置开启排水阀；收到停止排 水指令时，控制水循环装置关闭排水阀；收到投食指令时，控制投食装置进行一次投食操 作，一次投食操作的量可由投食装置设定，本实施例投食机的一次投食量设为20公斤；
6)监控装置接收来自控制器的图像数据、监测数据、执行器单元的控制状态和报警信 息，并进行显示。 通过上述操作，在控制器的自运行控制下，水产养殖单元的水产养殖池中溶氧率 会始终保持于5 15%的范围内，水产养殖池中的水位不会低于0. 5米也不会高于1. 5米，且 每间隔12小时会自动投食20公斤，从而让水产养殖单元具备一定的自适应能力；同时，控 制器接收并缓存云台摄像机单元的图像数据和传感器单元的监测数据，将这些数据连同对 执行器单元的控制状态作为监控数据的一部分实时发送给监控装置，并且在检测到溶氧率低于5%、PH值未在6. 8 7. 3范围内、盐度值未在4. 5 6. 0%内、水温值未在1(T28°C范围内、 水位高于1. 5米或气温值未在7 30°C范围内时，生成相应的报警信息作为监控数据的另一 部分发送给监控装置；监视监控终端的工作人员可根据图像数据了解水产养殖单元的实际 情况，如是否有养殖群异常死亡等，还可根据各种监测数据、控制状态以及报警信息对水产 养殖单元的一切重要信息进行全面的监控，以便采取相应的应对措施。本发明的水产养殖 远程自动化监控系统，主要特点体现于其集成化、自动化和远程化的管理控制方式，采用监 控设备进行集中设置和监控管理，控制器根据设置独立控制水产养殖单元的运行、控制过 程，提高了水产养殖的生产管理效率，适应现代化集成管理的需求；工作人员无需亲临养殖 现场便可监控水产养殖单元的实际情况，有突发事件时系统自动报警，有助于提高管理效 率、节省管理成本，减少水产养殖的风险；水产养殖单元的管理可通过监控设备进行量化的 设置，使得管理更加的数字化、标准化，有利于统一管理标准，为水产养殖产业的规模性发 展提供了技术保证。 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技 术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本 发明的权利要求范围当中。
权利要求
水产养殖远程自动化监控系统，其特征在于，包括监控设备和水产养殖监控子系统；所述水产养殖监控子系统包括控制器、云台摄像机单元、传感器单元和执行器单元；所述监控设备是安装有监控软件且接入通信网络的计算机或移动终端，与水产养殖单元的控制器单元通信，用于设置控制器的控制参数，并从控制器获取监控信息；所述控制器是安装有管理软件且接入通信网络的嵌入式设备，分别与云台摄像机单元、传感器单元和执行器单元通信，用于根据控制参数向云台摄像机单元发送控制指令，获取并缓存云台摄像机单元和传感器单元的数据，根据控制参数对这些数据进行分析处理，再针对分析结果向执行器单元发送相应的控制指令，并生成相应的监控信息发送给监控设备；所述云台摄像机单元由相互连接的摄像机控制终端和云台摄像机构成；所述摄像机控制终端接入通信网络，根据控制器的指令控制云台摄像机的调焦和转向，并将云台摄像机采集的图像数据发送给控制器；所述传感器单元由传感器控制终端以及分别与传感器控制终端连接的水质参数传感器和环境参数传感器构成；所述传感器控制终端接入通信网络，将水质参数传感器和环境参数传感器的监测数据发送给控制器；其中，所述水质参数传感器包括溶氧传感器、PH值传感器和盐度传感器，所述环境参数传感器包括水温传感器、水位传感器和气温传感器；所述执行器单元由执行器控制终端以及分别与执行器控制终端连接的水循环装置、增氧装置和投食装置构成；所述执行器控制终端接入通信网络，根据控制器的指令控制水循环装置、增氧装置和投食装置的开关；所述通信网络为互联网络、移动通信网络或自组织无线通信网络。
2.根据权利要求1所述的水产养殖远程自动化监控系统，其特征在于，所述控制器包 括控制处理器，分别与控制处理器连接的存储器和通信模块，以及用于供电的电源模块；所述通信模块用于接入通信网络，完成指令和数据的接受和发送； 所述存储器用于对接收到的数据进行缓存；所述控制处理器根据控制参数向云台摄像机单元发送控制指令，完成图像数据和监测 数据的缓存、调取操作和分析处理，再针对分析结果向执行器单元发送相应的控制指令，并 生成相应的监控信息发送给监控设备。
3.根据权利要求1所述的水产养殖远程自动化监控系统，其特征在于，所述摄像机控 制终端包括图像数据处理器，分别与图像数据处理器连接的图像采集接口、云台摄像机控 制接口、存储器和通信模块，以及用于供电的电源模块；所述通信模块用于接入通信网络，完成数据的接受和发送； 所述存储器用于图像数据的缓存；所述图像采集接口用于连接云台摄像机的图像数据输出端； 所述云台摄像机控制接口用于连接云台摄像机的执行指令输入端； 所述图像数据处理器通过图像采集接口获得云台摄像机采集的图像数据，完成图像数 据的缓存操作，根据控制器的指令通过云台摄像机控制接口向云台摄像机发送调焦指令或 转向指令，并调取缓存的图像数据发送给控制器。
4.根据权利要求1所述的水产养殖远程自动化监控系统，其特征在于，所述传感器控 制终端包括监测数据处理器，分别与监测数据处理器连接的监测数据接口、存储器和通信模块，以及用于供电的电源模块；所述通信模块用于接入通信网络，完成数据的接受和发送；所述存储器用于监测数据的缓存；所述监测数据接口用于连接水质参数传感器和环境参数传感器的监测数据输出端；所述监测数据处理器通过监测数据接口获得水质参数传感器和环境参数传感器的监 测数据，完成监测数据的缓存操作，并调取缓存的监测数据发送给控制器。
5.根据权利要求1所述的水产养殖远程自动化监控系统，其特征在于，所述执行器控 制终端包括指令处理器，分别与指令处理器连接的执行器控制接口和通信模块，以及用于 供电的电源模块；所述通信模块用于接入通信网络，完成指令的接受；所述执行器控制接口用于分别连接水循环装置、增氧装置和投食装置的开关控制端口；所述指令处理器根据控制器的指令通过执行器控制接口向水循环装置、增氧装置和投 食装置发送开关执行指令。
6.一种如权利要求1所述水产养殖远程自动化监控系统的监控方法，其特征在于，包 括如下步骤1)监控设备运行监控软件，对水产养殖监控子系统中控制器的控制参数进行设置；所 述控制参数包括溶氧阈值范围、PH值阈值范围、盐度阈值范围、水温阈值范围、进水水位 阈值范围、排水水位阈值范围、气温阈值范围、投食间隔时间、摄像机调焦值和摄像机方位 值；2)控制器接收监控设备的控制参数，运行管理软件，根据控制参数中摄像机调焦值和 摄像机方位值向云台摄像机单元发送相应的调焦控制指令和转向控制指令，并分别向云台 摄像机单元和传感器单元发送数据请求；3)云台摄像机单元根据调焦控制指令和转向控制指令分别调整云台摄像机的调焦和 转向，并在收到数据请求后将云台摄像机采集的图像数据发送给控制器；传感器单元收到 数据请求后将水质参数传感器和环境参数传感器的监测数据发送给控制器；4)控制器缓存收到的图像数据和监测数据，根据控制参数对监测数据进行分析处理， 再针对分析结果向执行器单元发送相应的控制指令，并生成相应的监控信息发送给监控设 备；具体为4a)当溶氧率低于溶氧阈值范围的下限时，控制器向执行器单元发送增氧指令；当溶氧 率高于溶氧阈值范围的上限时，控制器向执行器单元发送停止增氧指令；4b)当水位低于进水水位阈值范围的下限时，控制器向执行器单元发送进水指令；当水 位高于进水水位阈值范围的上限时，控制器向执行器单元发送停止进水指令；当水位高于 排水水位阈值范围的上限时，控制器向执行器单元发送拍水指令；当水位低于进水水位阈 值范围的下限时，控制器向执行器单元发送停止排水指令；4c)每间隔投食间隔时间的时长，控制器向执行器单元发送投食指令；4d)控制器将缓存的图像数据和监测数据以及对执行器单元的控制状态作为监控数据 的一部分，实时发送给监控装置；并且，在溶氧率低于溶氧阈值范围的下限、PH值未在PH值 阈值范围内、盐度值未在盐度阈值范围内、水温值未在水温阈值范围内、水位高于排水水位阈值范围的上限或气温值未在气温阈值范围内时，控制器生成相应的报警信息，作为监控 数据的另一部分发送给监控装置；5)执行器单元收到增氧指令时，控制开启增氧装置；收到停止增氧指令时，控制关闭增 氧装置；收到进水指令时，控制水循环装置开启进水阀；收到停止进水指令时，控制水循环 装置关闭进水阀；收到排水指令时，控制水循环装置开启排水阀；收到停止排水指令时，控 制水循环装置关闭排水阀；收到投食指令时，控制投食装置进行一次投食操作；6)监控装置接收来自控制器的图像数据、监测数据、执行器单元的控制状态和报警信 息，并进行显示。
全文摘要
本发明提供了一种水产养殖远程自动化监控系统及其监控方法。该系统利用现有的水质参数传感器、环境参数传感器、水产养殖执行设备等电子产品结合通信网络实现，采用监控设备进行集中设置和监控管理，控制器根据设置独立的对传感器的监测数据进行分析，根据分析结果控制执行器的运行过程，提高了水产养殖的生产管理效率，适应现代化集成管理的需求；工作人员无需亲临养殖现场便可监控水产养殖单元的实际情况，有突发事件时系统自动报警，有助于提高管理效率、节省管理成本，减少水产养殖的风险；水产养殖单元的管理可通过监控设备进行量化的设置，使得管理更加的数字化、标准化，有利于统一管理标准，为水产养殖产业的规模性发展提供了技术保证。
文档编号G05B19/418GK101995875SQ201010586940
公开日2011年3月30日 申请日期2010年12月14日 优先权日2010年12月14日
发明者唐云建, 孙怀义, 王燕霞, 韩鹏 申请人:重庆市科学技术研究院