海參育苗實時監測與自動化管理系統的制作方法
【專利說明】海參育苗實時監測與自動化管理系統
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及一種海參育苗實時監測與自動化管理系統，屬于海參育苗監控技術領域。
[0003]
【背景技術】
[0004]我國海水養殖技術和規模不斷發展和擴大，已成為世界海水養殖大國。育苗是海水養殖過程中非常重要的一個環節，為保證水產育苗種苗發育的需要，必須為不同種類和不同發育階段的海參幼體提供適宜的生態環境，以保證幼體的成活并加快其生長發育。
[0005]海參育苗的生態環境中溫度、pH值、鹽度、濁度、溶解氧、氨氮等技術指標是其生活條件中極其重要的因子，直接影響著海參的生理代謝活動，進而影響其生長發育甚至存活。目前這些技術指標有些被忽視，有些需要取樣回到實驗室進行檢測，每次測量都需要再多處取樣測量后取其平均值，費工時，極不方便，而且精確度低，時效滯后，可靠性差，從而制約和影響海參育苗生產的產品品質和經濟效益，由于育苗企業的生產管理技術落后，幼苗的成活率較低，直接影響到育苗企業的經濟效益。目前國外有些廠家生產成套的育苗自動化生產設備，具有較高自動化水平。國內一些大型水產育苗企業已進行引進。但是由于進口價格較高，產品的技術性能也不適合國內小型育苗企業，因此沒有能夠被廣泛推廣應用。國內相關研究文獻報道較少。
[0006]
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供一種海參育苗實時監測與自動化管理系統，該系統能夠通過現場在線監測各種技術指標，實時監測育苗池的生態環境，保證海參育苗環境的適宜性，從而提高海參育苗的成活率及海參幼苗的品質;通過后臺監控系統進行通過現場數據的采集、分析，通過內置的相應策略模塊進行處理，能夠對現場環境作出自動判斷，及時進行餌料、微生物劑等投加以及投加量的控制，是否需要清洗倒池，對現場生產設備進行人工或者自動控制，降低育苗成本，提高成活率，保證海參育苗的產量和質量，同時實現節能減排的綠色養殖模式。
[0008]本發明通過以下技術方案實現:
海參育苗實時監測與自動化管理系統，其特殊之處在于包括在線監控系統與后臺監控系統；
在線監控系統包括在線分析儀器、控制柜及在線監控網絡設備三部分，在線分析儀器包括在線溫度監測儀、在線PH監測儀、在線鹽度監測儀、在線濁度監測儀、在線溶解氧監測儀、在線氨氮監測儀、水位監測儀等多種儀器，這些儀器都包括傳感器(電極)和變送器兩部分;在線溫度監測儀的溫度傳感器、在線PH監測儀的pH電極、在線鹽度監測儀的鹽度電極、在線濁度監測儀的濁度傳感器、在線溶解氧監測儀的溶解氧傳感器、在線氨氮監測儀的氨氮電極、水位監測儀的水位傳感器均安裝在架設于養殖池內的支架上并浸沒在液面下，對應的變送器均分別按組就近安裝在采集點附近的支撐物上；
采集點設置于育苗池區的特征點處，特征點可以選擇每個池架設，也可以選擇總入水池、總出水池和中部池三點架設，構成特征采集點。
[0009]控制柜與變送器連接，實現對養殖池區入水、排水、加溫、投料、倒池等執行設備的啟停控制，同時采集控制設備的啟停狀態。
[0010]在線監控網絡設備將各采集點的變送器與后臺監控網絡設備連接，實現在線監控系統與后臺監控系統的雙向通訊。
[0011]在線監控網絡設備可采用CAN現場總線、RS232/RS485總線等有線傳輸模式，也可采用ZigBee、GPRS、無線電臺等無線傳輸模式。
[0012]后臺監控系統包括后臺監控主機、監控手機及后臺監控網絡設備，后臺監控主機運行監控軟件，監控軟件通過后臺監控網絡設備與在線監控系統通訊，實現監測及控制，同時，提供監控手機的服務，實現移動監控。監控軟件由策略庫、數據庫、通訊服務端、數據服務端、網站、Windows客戶端等服務組成，提供實時監測、歷史數據追溯、自動控制策略設置、WEB頁面、遠程網絡訪問等功能。監控手機軟件通過后臺監控主機的數據服務端的訪問數據庫，提供實時監測、歷史數據追溯及報警設置功能。監控軟件的維護可以通過專業人員通過網絡進行維護，無需實際使用者掌握復雜的設置和維護技能。
[0013]安裝于特征采集點的在線分析儀器，通過各傳感器實時采集養殖環境的溫度、pH值、溶解氧含量、濁度、氨氮、水位等水質參數，通過在線監控網絡設備、后臺監控網絡設備傳輸到后臺監控主機，監控軟件對現場數據進行分析，并根據內建策略，作出某一參數或參數組合的調整方案，然后自動執行控制流程，通過后臺監控網絡設備、在線監控網絡設備對在線分析儀器發出指令，使其控制控制柜的相應輸出，執行諸如換水、加溫、增氧、投料、倒池等操作，并在此過程中持續監測相關參數，實現閉環控制，從而使最終的養殖環境達到策略的控制范圍內。現場在線分析儀器、控制柜、后臺監控主機和監控手機均可實現手動和自動兩種模式，且手動模式占優。在自動控制模式下，現場在線分析儀器、控制柜、后臺監控主機和監控手機均可實時顯示當前是否在執行輸出控制狀態。
[0014]本發明積極效果在于:
1)實施這套海參育苗實時監測與自動化管理系統，可以保留養殖戶原有設備或只進行少量必要改造，可以全方位實時海參育苗的養殖環境，并有效通過控制現場設備予以調整，保證了種苗的產量和質量；
2)通過優化的控制策略，提高投料(如藻粉、加藥)的有效性，以及物料和設備，如海水、燃煤或太陽能、增氧等的經濟性，提高了生產效率，降低了人工勞動量，從而節約成本，實現綠色養殖。
[0015]
【附圖說明】
[0016]圖1:實施例1海參育苗實時監測與自動化管理系統示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0018]實施例1
海參育苗實時監測與自動化管理系統，包括在線監控系統與后臺監控系統；
在線監控系統包括在線分析儀器、控制柜及在線監控網絡設備三部分，在線分析儀器包括在線溫度監測儀、在線PH監測儀、在線鹽度監測儀、在線濁度監測儀、在線溶解氧監測儀、在線氨氮監測儀、水位監測儀等多種儀器，這些儀器都包括傳感器(電極)和變送器兩部分;在線溫度監測儀的溫度傳感器、在線PH監測儀的pH電極、在線鹽度監測儀的鹽度電極、在線濁度監測儀的濁度傳感器、在線溶解氧監測儀的溶解氧傳感器、在線氨氮監測儀的氨氮電極、水位監測儀的水位傳感器均安裝在架設于養殖池內的支架上并浸沒在液面下，對應的變送器均分別按組就近安裝在采集點附近的支撐物上；
采集點設置于育苗池區的特征點處，特征點可以選擇每個