自容原位实时水产养殖环境长期监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种在自容原位实时水产养殖环境长期监控系统，用于监控水产养殖环境的水质参数。
【背景技术】
[0002]20世纪70年代以来世界水产养殖产量增长迅速，在水产业中的比重也正在日益提高，水产养殖是人为控制下繁殖、培育和收获水生动植物的生产活动。一般有粗养、精养和高密度精养等方式。粗养是在中、小型天然水域中投放苗种，完全靠天然饵料养成水产品。精养是在较小水体中用投饵、施肥方法养成水产品。高密度精养采用流水、控温、增氧和投喂优质饵料等方法，在小水体中进行高密度养殖，从而获得高质量和高产量的水产品。随着社会的发展，人们生活水平的提高，未来对水产品的需求必将是越来越多，质量越来越高。实现这个目的的前提是保持养殖水体的良好稳定，比如溶解氧、PH值、温度、浊度、水位等对水产品生存至关重要的参数实时监测和实时调整。
[0003]从现有的研宄方法看，目前，国内的水产养殖环境，有I)纯人工的水产养殖，对于水产养殖环境没有做任何监控，完全人工决定整个养殖过程，效率低，水产品产量和质量低；2)离线的实验室监测方法，取样，监测结果反馈周期长，更不能根据结果进行水质的自动调整，难以保证水产养殖的安全；3)实时监测，可以进行现场水体参数的采集及监控，效果较好，实现了自动监测水体，控制水体参数的作用，提高了水产品的产量和质量。
【发明内容】
[0004]本实用新型目的是提供一种自容原位实时水产养殖环境长期监控系统，通过采集水质环境监测数据对水质环境进行实时监控，实现了水产养殖环境的自动实时长期原位观测，能够及时发现水质变化，第一时间反馈给用户端，并采取有效措调节水体一定程度上减小水质变化所带来的损失，实用性强，从而解决现有水质环境监测技术的不足。
[0005]一种自容原位实时水产养殖环境长期监控系统，其特征在于包括位于水面以下的一个或多个水体监测装置，位于水面的中继转发装置，位于水面以上的连接有报警器的上位机；
[0006]所述水体监测装置包括安放在防腐密封舱内的单片机，以及与该单片机相连的传感器组、采集存储器、通信装置、监测装置电源、时钟模块；所述传感器组内含溶解氧传感器、PH值传感器、温度传感器、浊度传感器；所述水体监测装置用于实时监测水体溶解氧、PH值、温度、浊度数据，并将数据通过通信装置转发至中继转发装置；
[0007]所述中继转发装置包括底部设有配重的浮标，和安装在浮标内的单片机，浮标内还有中继存储器、中继装置电源、水体监测通信装置、上位机通信装置、GPS定位装置、时钟模块与该单片机相连；所述中继转发装置用于将从水体监测装置接收到的数据传输给上位机，所述上位机通信装置与上位机采用GPRS通信；所述上位机将接收到的数据进行保存与实时显不。
[0008]所述通信装置与中继转发装置的水体监测通信装置之间采用有线通信，并通过水密接插件与水体监测通信装置相连，或者通信装置与水体监测通信装置之间采用水声无线通信。
[0009]该系统还包括手机接收单元，所述上位机将接收到的水质环境监测数据通过短信转发给手机接收单元。
[0010]所述采集存储器与中继存储器采用固态数据存储卡，如SD卡、CF卡。
[0011]所述中继装置电源采用太阳能电池板或铅酸蓄电池。
[0012]所述监测装置电源为铅酸蓄电池。
[0013]本实用新型可方便实现水产养殖环境的实时监控。本发明可以采用多组水体监测装置，各个水体监测装置布置在水体中不同区域，每个装置采用了多种传感器对水体环境进行实时监控，监测参数以无线通信即水声通信或有线485通信形式统一转发给中继单元，并由中继单元统一上传至上位机。本实用新型采用了多重电能供给的方法，提高了连续供电的可靠性，监测单元采用铅酸蓄电池进行供电，中继单元采用铅酸蓄电池结合太阳能电池板的方法进行供电。本实用新型使用了采集数据多重备份的存储方式，通过在监测点和中继节点安置自容存储备份模块，使采集后的水质数据，多点存储备份，增加了数据存储的可靠性。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的总体结构示意图。
[0015]图2是本实用新型的中继单元的结构示意图。
[0016]图3是本实用新型的水体监测装置的结构示意图。
[0017]其中，1、中继转发装置，2、报警器，3、上位机，4、手机，5、水体监测装置，6、防腐密封舱，7、单片机，8、传感器组，9、存储器，10、通信装置，11、电源，12、时钟模块，13、配重，14、浮标，15、单片机，16、中继存储器，17、中继装置电源，18、水体监测通信装置，19、上位机通信装置，20、GPS定位装置，21、时钟模块，22、水密插接件，23、传感器探头。
【具体实施方式】
[0018]如图1-3所示，一种自容原位实时水产养殖环境长期监控系统，其特征在于包括位于水面以下的一个或多个水体监测装置5，位于水面的中继转发装置1，位于水面以上的连接有报警器2的上位机3 ;
[0019]所述水体监测装置5包括安放在防腐密封舱6内的单片机7，以及与该单片机7相连的传感器组8、采集存储器9、通信装置10、监测装置电源11、时钟模块12 ;所述传感器组8内含溶解氧传感器、PH值传感器、温度传感器、浊度传感器，各个传感器探头23位于密封舱侧面并与水体相接触；所述水体监测装置5实时监测水体环境质量，并实时保存采集的数据同时通过通信装置10转发数据至中继转发装置I ;
[0020]所述中继转发装置I包括底部设有配重13的浮标14，和安装在浮标14内的单片机15，有中继存储器16、中继装置电源17、水体监测通信装置18、上位机通信装置19、GPS定位装置20、时钟模块21与该浮标14内的单片机相连；所述中继转发装置I将从各个水体监测装置5接收到水质环境监测数据统一传输给上位机3，所述上位机通信装置19与上位机3采用GPRS通信；所述上位机3将接收到的水质环境监测数据进行保存、实时显示。
[0021]所述通信装置10与中继转发装置I的水体监测通信装置18之间采用有线通信(485)，并通过水密接插件与水体监测通信装置18相连，或者通信装置10与水体监测通信装置18之间采用水声无线通信。
[0022]该系统还包括手机接收单元4，所述上位机3将接收到的水质环境监测数据通过短信转发给手机接收单元4。
[0023]所述采集存储器9与中继存储器16采用固态数据存储卡，如SD卡、CF卡。
[0024]所述中继装置电源17采用太阳能电池板或铅酸蓄电池。
[0025]所述监测装置电源11为铅酸蓄电池。
[0026]使用时，水体监测装置5位于水面以下可以根据需要布放一个或多个，用于全方位的实时监测水体环境参数，并实时保存采集的数据同时以有线或无线的方式将数据统一转发给中继转发装置I;中继转发装置I 一部分位于水面以下另一部分位于水面以上，位于水面以下的部分能够实现有线通信或水声通信，位于水面以上的部分可以设置天线设备，负责将从水体监测装置5接收到水质环境监测数据，通过GPRS通信的形式传输给上位机3 ;上位机3对接收到的水质环境监测数据进行保存、实时显示及分析处理，并将采集的数据转发给手机用户终端。本实用新型以解决水质环境监测为目的，采集水质环境监测数据对水质环境进行实时监控，实现了水产养殖环境的自动实时长期原位观测，设计合理，及时发现水质变化，第一时间反馈给用户端，以便及时采取有效措调节水体，一定程度上减小水质变化所带来的损失，实用性强。
【主权项】
1.一种自容原位实时水产养殖环境长期监控系统，其特征在于包括位于水面以下的一个或多个水体监测装置(5)，位于水面的中继转发装置(I)，位于水面以上的连接有报警器(2)的上位机(3)； 所述水体监测装置(5)包括安放在防腐密封舱(6)内的单片机(7)，以及与该单片机(7)相连的传感器组(8)、采集存储器(9)、通信装置(10)、监测装置电源(11)、时钟模块(12);所述传感器组(8)内含溶解氧传感器、PH值传感器、温度传感器、浊度传感器；所述水体监测装置(5)用于实时监测水体溶解氧、PH值、温度、浊度数据，并通过通信装置(10)将数据转发至中继转发装置(I); 所述中继转发装置(I)包括底部设有配重(13)的浮标(14)，和安装在浮标(14)内的单片机(15)，在浮标内部还有中继存储器(16)、中继装置电源(17)、水体监测通信装置(18)、上位机通信装置(19)、GPS定位装置(20)、时钟模块(21)与该单片机(15)相连；所述中继转发装置(I)用于将从水体监测装置(5)接收到的数据传输给上位机(3)，所述上位机通信装置(19)与上位机(3)采用GPRS通信；所述上位机(3)将接收到的数据进行保存与实时显示。
2.如权利要求1所述的一种自容原位实时水产养殖环境长期监控系统，其特征在于所述通信装置(10)与中继转发装置(I)的水体监测通信装置(18)之间采用有线通信，并通过水密接插件(22)与水体监测通信装置(18)相连，或者通信装置(10)与水体监测通信装置(18)之间采用水声无线通信。
3.如权利要求1所述的一种自容原位实时水产养殖环境长期监控系统，其特征在于该系统还包括手机接收单元(4)，所述上位机(3)将接收到的水质环境监测数据通过短信转发给手机接收单元(4)。
4.如权利要求1所述的一种自容原位实时水产养殖环境长期监控系统，其特征在于所述采集存储器(9)与中继存储器(16)采用固态数据存储卡。
5.如权利要求1所述的一种自容原位实时水产养殖环境长期监控系统，其特征在于所述中继装置电源(17)采用太阳能电池板或铅酸蓄电池。
【专利摘要】自容原位实时水产养殖环境长期监控系统，包括位于水面以下的一个或多个水体监测装置，位于水面的中继转发装置，水面以上的连接有报警器的上位机；水体监测装置包括安放在防腐密封舱内的单片机、传感器组、采集存储器、通信装置、监测装置电源、时钟模块；中继转发装置包括底部设有配重的浮标，和安装在浮标内的单片机、中继存储器、中继装置电源、水体监测通信装置、上位机通信装置、GPS定位装置、时钟模块。本实用新型可方便实现水产养殖环境的实时监控，采用了多种传感器对水体环境进行实时监控，监测参数以无线有线通信形式转发给中继单元，使用了采集数据多重备份的存储方式，使采集后的水质数据，多点存储备份，增加了数据存储的可靠性。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN204613684
【申请号】CN201520378425
【发明人】徐艳, 朱家村, 张金政
【申请人】青岛农业大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月3日