基於LABVIEW遠程測控技術的智能水產養殖系統的製作方法

2023-12-05 00:04:36 1

本實用新型涉及水產養殖領域，尤其涉及一種基於LABVIEW遠程測控技術的智能水產養殖系統。

背景技術：

水產養殖是中國的傳統產業之一，在近30年裡得到了迅猛的發展，並引起了各國的重視。目前，中國水產養殖的總產量約佔世界水產品養殖的三分之二，對全球的水產品貢獻起到了舉足輕重的作用，因此我國非常有必要從政策的層面及技術的層面關注水產養殖的發展。

近年來，養殖產品的質量和安全衛生水平有了較大的提高，但我國的水產養殖業多數還是以粗放型的傳統養殖模式為主，其特點是自動化程度不高，主要靠人工進行水質監測及實行投料操作。在集團化養殖的過程中，傳統的養殖模式給企業的管理帶來了極大的困難，也對飼料的投放造成了極大的浪費，這與發達國家相比，投入與產出比有很大的差距，使得我國的水產品養殖的利潤在國際競爭中失去優勢。因此採用現代科學技術進行精細養殖代替傳統的粗放型養殖是全球競爭的結果，必需從觀念上充分的認識，從技術上不斷地加強研究。

影響水產養殖環境的關鍵參數就是水溫、光照、溶氧，ph值等，水質的好壞關係到養殖效益、養殖效果、養殖風險等各方面的因素。目前，國內的水產養殖對水質的監測主要是以人工取樣、化學分析為主，並且需要有專業人員定時操作，而且其測量的數據有滯後性。然而國內的水產養殖多分布在較偏遠的地區，實時的人工採樣非常困難，傳統的取樣測量方法不能滿足實時監測的需求。在水產養殖中水質的檢測是養殖業中的重要環節，能根據水質變化及時地採取相應措施，可以及時地減少養殖中的損失，根據水質及天氣的情況採取恰當的投料措施，可以有效提高養殖利潤。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種基於LABVIEW遠程測控技術的智能水產養殖系統，可降低養殖風險，提高養殖效益。

為實現上述目的，提供了一種基於LABVIEW遠程測控技術的智能水產養殖系統，包括視頻交換機及硬碟錄像機、攝像頭、燈、至少一臺增氧機、投料機、飼料餘量傳感器、溶解氧傳感器、水溫氣溫傳感器、PH值傳感器、亞硝酸鹽傳感器和電子稱，還包括遠程集控中心、PC機及水產養殖系統界面、信號轉換模塊、數字I/O模塊和模擬量信號採集模塊，所述遠程集控中心通過網際網路與PC機及水產養殖系統界面和視頻交換機及硬碟錄像機連接，視頻交換機及硬碟錄像機通過攝像頭監測燈，PC機及水產養殖系統界面通過信號轉換模塊與數字I/O模塊、模擬量信號採集模塊連接，數字I/O模塊分別與燈、各增氧機和投料機連接，模擬量信號採集模塊分別與飼料餘量傳感器、溶解氧傳感器、水溫氣溫傳感器、PH值傳感器、亞硝酸鹽傳感器和電子稱連接，增氧機與溶解氧傳感器連接，投料機與飼料餘量傳感器連接。

優選地，所述的增氧機(10)為1臺或3臺或5臺。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果如下：

本實用新型將水產養殖過程中的人工操作環節通過智能系統自動完成，減少人工操作的隨意性及不確定性，可降低養殖風險，提高養殖效益。本實用新型可自動監測水庫水質，測量的主要參數為：PH值、溶氧值、亞硝酸鹽值，水溫、氣溫數據。本實用新型可與自動投料機配合使用，可在測控中心實現投料控制，並能通過超聲波傳感器測量料筒倉內的飼料餘量，餘量在集控中心的屏幕上顯示，當餘量低於設定的數值時在集控中心有提示功能。本實用新型具有自動稱量的功能，電子秤的稱量數據在屏幕上顯示，每次稱量數據記錄進資料庫並統計，並可查詢。本實用新型通過攝像頭完成投料現場的實時監控，監控視頻資料存儲到硬碟錄像機中。本實用新型以每個塘為單位，可輸入每日投料量、每日用藥量、總計投苗量等相關數據，可直接分析成本。

附圖說明

圖1為本實用新型結構框圖。

具體實施方式

現在參考附圖描述本實用新型的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。

如圖1所示，本實用新型提供一種基於LABVIEW遠程測控技術的智能水產養殖系統，包括網際網路2、視頻交換機及硬碟錄像機4、攝像頭5、燈9、三臺增氧機10、投料機11、飼料餘量傳感器12、溶解氧傳感器13、水溫氣溫傳感器14、PH值傳感器15、亞硝酸鹽傳感器16和電子稱17，還包括遠程集控中心1、PC機及水產養殖系統界面3、信號轉換模塊6、數字I/O模塊7和模擬量信號採集模塊8，遠程集控中心1通過網際網路2與PC機及水產養殖系統界面3和視頻交換機及硬碟錄像機4連接，視頻交換機及硬碟錄像機4通過攝像頭5監測燈9，PC機及水產養殖系統界面3通過信號轉換模塊6與數字I/O模塊7、模擬量信號採集模塊8連接，數字I/O模塊7分別與燈9、各增氧機10和投料機11連接，模擬量信號採集模塊8分別與飼料餘量傳感器12、溶解氧傳感器13、水溫氣溫傳感器14、PH值傳感器15、亞硝酸鹽傳感器16和電子稱17連接，增氧機10與溶解氧傳感器13連接，投料機11與飼料餘量傳感器12連接。

本實用新型還提供了一種基於LABVIEW遠程測控技術的智能水產養殖方法，該方法包括如下處理步驟，

PC機及水產養殖系統界面3通過轉換模塊6實時接收模擬量信號採集模塊8採集的養殖現場溶解氧含量、亞硝酸鹽含量、PH值數據、水溫數據、氣溫數據和電子秤17讀數；

PC機及水產養殖系統界面3通過轉換模塊6實時發送控制信號給數字I/O模塊7對燈9、增氧機10和投料機11的工作進行控制；

視頻交換機及硬碟錄像機4通過攝像頭5對養殖現場的環境和投料過程進行監測；

遠程集控中心1通過英特網2對視頻交換機及硬碟錄像機4和PC機及水產養殖系統界面3的數據進行實時檢測和查閱，並對PC機及水產養殖系統界面3發送控制信號，對養殖現場進行實時控制。

信號轉換模塊6用於串口通信信號與485通信信號間的相互轉換，以實現信號的遠距離傳輸。

PC機及水產養殖系統界面3將接收到的數據，即溶解氧含量、亞硝酸鹽含量、PH值數據、水溫數據、氣溫數據和電子秤17讀數，經計算轉化後存儲到ACCESS資料庫並且實時顯示，便於對數據進行分析得出對養殖系統有利的因素。

PC機及水產養殖系統界面3和視頻交換機及硬碟錄像機4通過LABVIEW將養殖現場的數據以網頁形式發布到網際網路2上，實現不同地點實時監控。

系統通過視頻交換機及硬碟錄像機4對投料過程的現場監測和電子秤實時讀數，實現對投料的遠程控制。

在本實施例中，信號轉換模塊6採用研華的ADAM 4520將計算機的串口通訊轉為485總線通信，延長了通信的距離，在不採用中繼模塊的情況下，也可通訊1.2KM，如果採用中繼模塊則可以使通訊距離變得更遠，滿足了水庫遠距離通訊的需求。模擬量信號採集模塊8採用研華的ADAM 4018+模塊。數字I/O模塊7採用研華的ADAM 4050數字I/O模塊。

以上結合最佳實施例對本實用新型進行了描述，但本實用新型並不局限於以上揭示的實施例，而應當涵蓋各種根據本實用新型的本質進行的修改、等效組合。