基於網際網路的灘涂水產養殖池自動化管理系統的製作方法
2023-06-24 22:48:41 2
本發明涉及水產養殖監測與控制技術，尤其涉及基於網際網路的灘涂水產養殖池自動化管理系統，屬於水產養殖管理技術領域。
背景技術：
我國沿海溼地地域遼闊，特別是沿海灘涂面積每年都在向外增長，土地資源十分豐富，為人們的灘涂水產養殖帶來便利，灘涂水產養殖分為海水養殖和淡水養殖，對於海水養殖，如果遇到暴雨或大暴雨，海水養殖池內的鹽度就會降低，另外，由於不同地區、不同季節、不同時段的海水在水溫、鹽度、酸鹼度都不盡相同，養殖池中的海水溶氧量和氨氮濃度也會隨著養殖時間、養殖密度、養殖方法的變化而變化，水質指標的變動直接關係到海水養殖產品的質量。
對於淡水養殖，由於灘涂土質含鹽量較高，隨著養殖時間增長，養殖池內的鹽份就會增多，如果長時間不下雨，或池水不及時更換，輕則會影響淡水養殖產品的質量，重則會大幅度降低淡水養殖產品的成活率，給養殖戶帶來經濟損失，以前都是憑藉多年的養殖經驗和人工到現場進行勘察，決定是否換水，人工現場確定的方法弊端較多，一是監測簡單，參數不全；二是工作量很大，監測不夠及時，如何做到對海水養殖或淡水養殖池的水質進行全面地、系統地自動化網絡化控制，目前尚在起步階段，目前現有的技術均不全面，存在這樣或者那樣的缺陷。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種結構合理、數據全面、反映及時、自動增氧、自動換水、通用性強的基於網際網路的灘涂水產養殖池自動化網絡化管理系統。
本發明所要解決的技術問題是通過以下技術方案實現的：一種基於網際網路的灘涂水產養殖池自動化管理系統，包括控制機房(1)、氣象數據母線(2)、光伏發電裝置(3)、傳輸光纜(4)、池邊強弱機櫃(5)、水質數據母線(6)、一號池塘(7)、二號池塘(8)、三號池塘(9)、N號池塘(10)、機房電纜(11)、核心交換機(12)、第一顯示器(13)、第二顯示器(14)、風速採集裝置(15)、風向集採裝置(16)、水汽通量採集裝置(17)、溫度溼度採集裝置(18)、雨量採集裝置(19)、氣象監控球機(20)、氣象弱電機櫃(21)、第一模數轉換裝置(22)、機房供電裝置(23)、網絡雙絞線(24)、第一光電收發器(25)、伺服器(26)、控制終端(27)、光伏電纜(28)、第二光電收發器(29)、接入交換機(30)、池邊監控球機(31)、第二模數轉換裝置(32)、強電控制模塊(33)、水溫傳感器(34)、鹽度傳感器(35)、溶氧量傳感器(36)、酸鹼度傳感器(37)、氨氮濃度傳感器(38)、灌排水裝置(39)、電機電纜(40)、水體增氧裝置(41)和網際網路(42)。
核心交換機(12)、機房供電裝置(23)、伺服器(26)和控制終端(27)構成機房設施機構，風速採集裝置(15)、風向集採裝置(16)、水汽通量採集裝置(17)、溫度溼度採集裝置(18)、雨量採集裝置(19)、氣象監控球機(20)、氣象弱電機櫃(21)和第一模數轉換裝置(22)構成氣象設施機構，第二光電收發器(29)、接入交換機(30)、池邊監控球機(31)、第二模數轉換裝置(32)、強電控制模塊(33)、水溫傳感器(34)、鹽度傳感器(35)、溶氧量傳感器(36)、酸鹼度傳感器(37)、氨氮濃度傳感器(38)、灌排水裝置(39)和水體增氧裝置(41)構成池塘設施機構，核心交換機(12)、接入交換機(30)、伺服器(26)、控制終端(27)、第一光電收發器(25)、第二光電收發器(29)、傳輸光纜(4)、網絡雙絞線(24)和網際網路(42)構成網絡系統。
控制機房(1)內設有機房電纜(11)、核心交換機(12)、第一顯示器(13)、第二顯示器(14)、機房供電裝置(23)、網絡雙絞線(24)、第一光電收發器(25)、伺服器(26)和控制終端(27)。
機房供電裝置(23)的輸出口通過機房電纜(11)分別與核心交換機(12)、伺服器(26)和控制終端(27)的電源口連接，核心交換機(12)通過網絡雙絞線(24)分別與伺服器(26)和控制終端(27)的網絡口連接。
控制機房(1)外設有氣象數據母線(2)、風速採集裝置(15)、風向集採裝置(16)、水汽通量採集裝置(17)、溫度溼度採集裝置(18)、雨量採集裝置(19)、氣象監控球機(20)、氣象弱電機櫃(21)、第一模數轉換裝置(22)、光伏發電裝置(3)和光伏電纜(28)。
風速採集裝置(15)、風向集採裝置(16)、水汽通量採集裝置(17)、溫度溼度採集裝置(18)和雨量採集裝置(19)通過氣象數據母線(2)與第一模數轉換裝置(22)的輸入口連接，第一模數轉換裝置(22)的輸出口通過網絡雙絞線(24)與核心交換機(12)的網絡口連接，氣象監控球機(20)的網絡口通過網絡雙絞線(24)與核心交換機(12)的網絡口連接，光伏發電裝置(3)通過光伏電纜(28)與機房供電裝置(23)的輸入口連接。
一號池塘(7)、二號池塘(8)、三號池塘(9)和N號池塘(10)邊沿設有池邊強弱機櫃(5)、池邊監控球機(31)和灌排水裝置(39)，池邊強弱機櫃(5)內設有第二光電收發器(29)、接入交換機(30)、第二模數轉換裝置(32)和強電控制模塊(33)。
第二光電收發器(29)的網絡電口與接入交換機(30)的上聯口連接，池邊監控球機(31)的網絡口、第二模數轉換裝置(32)的輸出口、強電控制模塊(33)輸入口通過網絡雙絞線(24)分別與接入交換機(30)的網絡口連接，灌排水裝置(39)通過電機電纜(40)與強電控制模塊(33)的輸出口連接。
一號池塘(7)、二號池塘(8)、三號池塘(9)和N號池塘(10)內設有水質數據母線(6)、水溫傳感器(34)、鹽度傳感器(35)、溶氧量傳感器(36)、酸鹼度傳感器(37)、氨氮濃度傳感器(38)和水體增氧裝置(41)。
水溫傳感器(34)、鹽度傳感器(35)、溶氧量傳感器(36)、酸鹼度傳感器(37)和氨氮濃度傳感器(38)通過水質數據母線(6)與第二模數轉換裝置(32)輸入口連接，水體增氧裝置(41)通過電機電纜(40)與強電控制模塊(33)的輸出口連接。
第一光電收發器(25)的網絡電口通過網絡雙絞線(24)與核心交換機(12)的網絡口連接，第一光電收發器(25)的光發送口通過傳輸光纜(4)與第二光電收發器(29)的光接收口連接，第一光電收發器(25)的光接收口通過傳輸光纜(4)與第二光電收發器(29)的光發送口連接，核心交換機(12)的上聯口與網際網路(42)連接，通過網際網路(42)、伺服器(26)和控制終端(27)的操作和控制，對養殖池的水質進行監測和控制，實現灘涂水產養殖的自動化網絡化遠程化管理。
由於採用上述技術方案，本發明所具有的優點和積極效果是：基於網際網路的灘涂水產養殖池自動化管理系統的結構合理、數據全面、反映及時、自動增氧、自動換水、通用性強，無需人工幹預，可廣泛應用於灘涂水產養殖的自動化網絡化遠程化管理。
附圖說明
本發明有如下4幅附圖：
圖1是本發明的整體結構圖，
圖2是本發明的機房設施機構和氣象設施機構圖，
圖3是本發明的池塘設施機構圖，
圖4是本發明的網絡拓撲圖。
在附圖中所標各數字分別表示如下：
1.控制機房，2.氣象數據母線，3.光伏發電裝置，4.傳輸光纜，5.池邊強弱機櫃，6.水質數據母線，7.一號池塘，8.二號池塘，9.三號池塘，10.N號池塘，11.機房電纜，12.核心交換機，13.第一顯示器，14.第二顯示器，15.風速採集裝置，16.風向集採裝置，17.水汽通量採集裝置，18.溫度溼度採集裝置，19.雨量採集裝置，20.氣象監控球機，21.氣象弱電機櫃，22.第一模數轉換裝置，23.機房供電裝置，24.網絡雙絞線，25.第一光電收發器，26.伺服器，27.控制終端，28.光伏電纜，29.第二光電收發器，30.接入交換機，31.池邊監控球機，32.第二模數轉換裝置，33.強電控制模塊，34.水溫傳感器，35.鹽度傳感器，36.溶氧量傳感器，37.酸鹼度傳感器，38.氨氮濃度傳感器，39.灌排水裝置，40.電機電纜，41.水體增氧裝置，42.網際網路。
具體實施方式
1.根據圖1至圖3，一種基於網際網路的灘涂水產養殖池自動化管理系統，包括：控制機房(1)、氣象數據母線(2)、光伏發電裝置(3)、傳輸光纜(4)、池邊強弱機櫃(5)、水質數據母線(6)、一號池塘(7)、二號池塘(8)、三號池塘(9)、N號池塘(10)、機房電纜(11)、核心交換機(12)、第一顯示器(13)、第二顯示器(14)、風速採集裝置(15)、風向集採裝置(16)、水汽通量採集裝置(17)、溫度溼度採集裝置(18)、雨量採集裝置(19)、氣象監控球機(20)、氣象弱電機櫃(21)、第一模數轉換裝置(22)、機房供電裝置(23)、網絡雙絞線(24)、第一光電收發器(25)、伺服器(26)、控制終端(27)、光伏電纜(28)、第二光電收發器(29)、接入交換機(30)、池邊監控球機(31)、第二模數轉換裝置(32)、強電控制模塊(33)、水溫傳感器(34)、鹽度傳感器(35)、溶氧量傳感器(36)、酸鹼度傳感器(37)、氨氮濃度傳感器(38)、灌排水裝置(39)、電機電纜(40)、水體增氧裝置(41)和網際網路(42)。
2.核心交換機(12)、機房供電裝置(23)、伺服器(26)和控制終端(27)構成機房設施機構，風速採集裝置(15)、風向集採裝置(16)、水汽通量採集裝置(17)、溫度溼度採集裝置(18)、雨量採集裝置(19)、氣象監控球機(20)、氣象弱電機櫃(21)和第一模數轉換裝置(22)構成氣象設施機構，第二光電收發器(29)、接入交換機(30)、池邊監控球機(31)、第二模數轉換裝置(32)、強電控制模塊(33)、水溫傳感器(34)、鹽度傳感器(35)、溶氧量傳感器(36)、酸鹼度傳感器(37)、氨氮濃度傳感器(38)、灌排水裝置(39)和水體增氧裝置(41)構成池塘設施機構，核心交換機(12)、接入交換機(30)、伺服器(26)、控制終端(27)、第一光電收發器(25)、第二光電收發器(29)、傳輸光纜(4)、網絡雙絞線(24)和網際網路(42)構成網絡系統。
3.控制機房(1)內設有機房電纜(11)、核心交換機(12)、第一顯示器(13)、第二顯示器(14)、機房供電裝置(23)、網絡雙絞線(24)、第一光電收發器(25)、伺服器(26)和控制終端(27)。
4.機房供電裝置(23)的輸出口通過機房電纜(11)分別與核心交換機(12)、伺服器(26)和控制終端(27)的電源口連接，核心交換機(12)通過網絡雙絞線(24)分別與伺服器(26)和控制終端(27)的網絡口連接；
5.控制機房(1)外設有氣象數據母線(2)、風速採集裝置(15)、風向集採裝置(16)、水汽通量採集裝置(17)、溫度溼度採集裝置(18)、雨量採集裝置(19)、氣象監控球機(20)、氣象弱電機櫃(21)、第一模數轉換裝置(22)、光伏發電裝置(3)和光伏電纜(28)。
6.風速採集裝置(15)、風向集採裝置(16)、水汽通量採集裝置(17)、溫度溼度採集裝置(18)和雨量採集裝置(19)通過氣象數據母線(2)與第一模數轉換裝置(22)的輸入口連接，第一模數轉換裝置(22)的輸出口通過網絡雙絞線(24)與核心交換機(12)的網絡口連接，氣象監控球機(20)的網絡口通過網絡雙絞線(24)與核心交換機(12)的網絡口連接，光伏發電裝置(3)通過光伏電纜(28)與機房供電裝置(23)的輸入口連接。
7.一號池塘(7)、二號池塘(8)、三號池塘(9)和N號池塘(10)邊沿設有池邊強弱機櫃(5)、池邊監控球機(31)和灌排水裝置(39)，池邊強弱機櫃(5)內設有第二光電收發器(29)、接入交換機(30)、第二模數轉換裝置(32)和強電控制模塊(33)。
8.第二光電收發器(29)的網絡電口與接入交換機(30)的上聯口連接，池邊監控球機(31)的網絡口、第二模數轉換裝置(32)的輸出口、強電控制模塊(33)輸入口通過網絡雙絞線(24)分別與接入交換機(30)的網絡口連接，灌排水裝置(39)通過電機電纜(40)與強電控制模塊(33)的輸出口連接。
9.一號池塘(7)、二號池塘(8)、三號池塘(9)和N號池塘(10)內設有水質數據母線(6)、水溫傳感器(34)、鹽度傳感器(35)、溶氧量傳感器(36)、酸鹼度傳感器(37)、氨氮濃度傳感器(38)和水體增氧裝置(41)。
10.水溫傳感器(34)、鹽度傳感器(35)、溶氧量傳感器(36)、酸鹼度傳感器(37)和氨氮濃度傳感器(38)通過水質數據母線(6)與第二模數轉換裝置(32)輸入口連接，水體增氧裝置(41)通過電機電纜(40)與強電控制模塊(33)的輸出口連接。
11.第一光電收發器(25)和第二光電收發器(29)採用雙纖收發器，第一光電收發器(25)的網絡電口通過網絡雙絞線(24)與核心交換機(12)的網絡口連接，第一光電收發器(25)的光發送口通過傳輸光纜(4)與第二光電收發器(29)的光接收口連接，第一光電收發器(25)的光接收口通過傳輸光纜(4)與第二光電收發器(29)的光發送口連接，核心交換機(12)的上聯口與網際網路(42)連接，通過網際網路(42)、伺服器(26)和控制終端(27)的操作和控制，對養殖池的水質進行監測和控制，從而實現灘涂水產養殖的自動化網絡化遠程化管理。
12.核心交換機(12)和接入交換機(30)可以使用帶有光纖模塊接口的交換機，當使用帶有光口的交換機時，第一光電收發器(25)和第二光電收發器(29)更換為光纖模塊並插入光纖模塊接口內，本案採用光電收發器的目的是降低網絡設施的成本。
13.第一模數轉換裝置(22)和第二模數轉換裝置(32)內部包含各傳感器的數據採集、前置放大、補償電路和模數轉換，轉換後的數據通過網絡傳遞給伺服器(26)，伺服器(26)內部存有經驗資料庫和管理軟體，通過伺服器的分析、處理和判斷，當數據異常或數值超標時進行報警並通過網絡將控制信號傳遞給強電控制模塊(33)，開啟水體增氧裝置(41)或灌排水裝置(39)的電源，對池體進行增氧或自動換水，氣象監控球機(20)用於對控制機房(1)和氣象設施的監控，池邊監控球機(31)用於對池塘養殖情況的監控和遠程觀察。