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智慧水產養殖物聯網解決方案

一、智慧水產養殖系統概況

水產養殖物聯網是農業物聯網的一個重要應用領域，通過實現對水產品的水質和環境信息實時在線監測、預警、控制，健康養殖過程精細投喂，水下生命感知，疾病實時預警與遠程診斷，生產管理，物流管理，質量追溯等改變我國傳統水產養殖業存在的養殖現場缺乏有效監控手段、水產養殖餌料和藥品投喂不合理、水產養殖疾病頻發的問題促進水產養殖業生產方式轉變，提供生產效率，保障食品安全，實現水產養殖業生產管理高效、生態、環保和可持續發展。

二、智慧水產養殖介紹

圣啟科技的水產養殖環境遠程監控系統操作簡單、數值傳輸迅速而精確，能夠實現水產養殖全過程的實時監測。養殖戶可以通過計算機、PDA、手機等信息終端，實時掌握養殖水質環境數據，及時獲取異常報警信息，并可以根據水質監測結果，自動地調整調水、投餌、增氧等控制設備。水產養殖環境遠程監控系統集成智能水質傳感器、無線傳感網、自動控制、視頻監控等信息技術，自動采集養殖水質信息（溫度、溶解氧、pH、水勢、鹽度、濁度、葉綠素等對水產品生長有重大影響的水質參數）對養殖環境、水質、魚類生長狀況等進行全方位監測管理，并通過Zigbee、GPRS、4G等無線傳輸方式將參數信息上報到監控中心或網絡服務器，做出合理決策，指導水產養殖，最終可以實現水產養殖智能化，節能降耗、增產增收的目標。

三、系統組成

        基于現代物聯網信息技術的水產養殖整體解決方案，主要包括：水質信息采集，增氧機、投餌機的自動控制，自動投餌系統，投喂決策系統，水產養殖信息化管理平臺與視頻監控系統等。

四、功能特點

1、水質信息采集系統

通過采用先進傳感技術、智能傳輸技術、智能信息處理技術、通過對養殖水質及環境信息的智能感知，安全可靠傳輸，智能信息處理以及控制機構的智能控制，實現對水質和環境信息的實時在線監測、異常報警與水質預警和智能控制，改變傳統水產養殖業存在的養殖現場缺乏有效監控手段的傳統方式。

水質在線監控系統：由水質傳感器、氣象傳感器、數據采集器（無線傳感網）、智能控制器、監控軟件組成。 

2、增氧機、投餌機的自動控制

智能自動控制是根據現場水質信息和外界環境因素，通過智能分析決策系統自動開啟或調節相關的設備，比如：增氧機、燈光、投料等，溶氧對水產品的生存至關重要、燈光可以影響水產品的新陳代謝、飼料既是營養品也可以是水污染源；同時通過監控軟件配置警戒閾值，達到警戒閾值啟動報警功能。

智能自動控制：自動控制增氧機、餌機、燈光等。

遠程網絡控制：可以在遠程控制增氧機、投餌機、燈光等設備的運行狀態。

現場手動控制：技術人員可以在現場對設備進行控制。

3、自動投餌系統

飼料投喂是水產養殖中的關鍵環節，不正確的投喂方法，易導致單產低、病害多、經濟效益差。餌料是造成水產養殖區水質富營養化的主要原因，對養殖水體污染嚴重，同時還增加了投入成本。餌料過少又導致養殖品種生長過慢，不能滿足養殖品種的生理需要。

針對傳統喂養模式粗放、飼料利用率低、浪費大等問題，以水產品在各養殖階段營養成分需求，研究餌料配方最優模型。在飼料投喂決策過程分析的基礎上采用顯性規劃和隨機規劃的原理，建立飼料配方生成模型，對飼料配方做出評價。

4、投喂決策系統

投喂決策是根據各養殖品種長度與重量關系，通過分析光照強度、水溫、溶氧量、濁度、氨氮、養殖密度等因素與魚餌料營養成分的吸收能力、餌料攝取量關系，建立養殖品種的生長階段與投喂率、投喂量間定量關系模型，實現按需投喂，降低餌料損耗，節約成本。

5、水產養殖信息化管理平臺

水產養殖信息化管理平臺是水產養殖生產和加工過程中的相關記錄，經調查，目前實施的紙質水產養殖生產記錄，用藥記錄，銷售記錄在養殖過程可追溯的檢索上存在著養殖業者反映記錄表格較多并且數據填寫耗時繁瑣，使用中諸多不便，容易丟失，而且不便于檢查和數據的統計與分析的缺點。

5.1生產管理系統

包括養殖池管理、放養管理、巡池管理、日常管理、投飼管理、用藥管理、捕撈管理、用戶管理八個模塊。

5.2養殖池管理

此模塊的主要功能是對池塘信息的一個管理。可以查詢、添加、修改、刪除池塘信息，池塘信息包括池塘名稱、池塘編號、池塘面積、池塘消毒記錄、池塘位置等。

5.3放養管理

此模塊的主要功能是對放養信息的一個管理。可以查詢、添加、修改、刪除放養信息，放養信息包括天氣、池號、面積（畝）、投放日期、放養品種、苗種來源、苗種規格、放養密度（尾、只/畝）、檢疫情況、苗種消毒、放養重量、水質參數、批次號（系統自動生成）等。

5.4巡池管理

此模塊的主要功能是對巡池信息的一個管理。可以查詢、添加、修改、刪除巡池信息，巡池信息包括天氣、巡視池塘、巡池時間、水質參數、采餌量、種苗狀況、巡池結果等。

5.5日常管理

日常管理包括操作池塘、操作時間、飼料品種、投喂時間（次數）、其他（天氣）、水質檢測（溶氧、PH、電導率、葉綠素、氨氮、亞硝酸鹽）、水質調控（水質異常指標、采取措施、濃度或數量）等。

5.6投飼管理   

此模塊的主要功能是對投飼信息的一個管理。可以查詢、添加、修改、刪除投飼信息，投飼信息包括投飼池塘、餌料名稱、餌料信息（生產廠家、批號/生產日期）、養殖密度、投飼時間、投飼量、攝食情況、光照強度、水溫、水質參數（溶氧、PH、電導率、葉綠素、氨氮、亞硝酸鹽）等。

5.7用藥管理

此模塊的主要功能是對用藥信息的一個管理。可以查詢、添加、修改、刪除用藥信息，用藥信息包括用藥池塘、日期、天氣、光照強度、水溫、用藥理由（消毒、預防或疾病癥狀等情況）、藥品信息（藥品名稱、生產廠家、批號）、用藥濃度、用藥量 、用藥方式、用藥反應、水質參數（溶氧、PH、電導率、葉綠素、氨氮、亞硝酸鹽）等。

5.8捕撈管理

此模塊的主要功能是對捕撈信息的一個管理。可以查詢、添加、修改、刪除捕撈信息，用藥捕撈包括池塘、捕撈品種、捕撈日期、捕撈重量、捕撈數量、捕撈方式等。

6、視頻監控系統

依據現場條件可在養殖區域內設置監控設備，對養殖場環境進行實時監控，視頻資料可查看、傳輸和存儲，采用視頻監控技術，能直觀的把養殖基地的現場情況呈現到眼前，為遠程管理提供了直觀的信息。