為促進中國淡水珍珠養(yǎng)殖業(yè)由傳統(tǒng)粗放模式向高效生態(tài)智能化改造升級,該研究針對珍珠蚌工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖模式下的水質(zhì)監(jiān)控需求,開發(fā)了基于無線傳感網(wǎng)絡的分布式水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)采用感知層、傳輸層和應用層相結(jié)合的體系架構(gòu),由水質(zhì)監(jiān)測節(jié)點、氣象監(jiān)測節(jié)點、設備控制節(jié)點和監(jiān)控中心組成�，F(xiàn)場采用多參數(shù)傳感器、ZigBee無線模塊、可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller,PLC）和MCGS觸控屏組合的方式,實現(xiàn)對多地點監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時采集、圖形化顯示和報警功能,對循環(huán)水處理設備的啟�？刂萍霸孱惞D自動控制功能;上位機采用MCGS網(wǎng)絡版和SQL Server數(shù)據(jù)庫構(gòu)建監(jiān)控數(shù)據(jù)中心。系統(tǒng)采用無線組網(wǎng)分布式架構(gòu),組網(wǎng)靈活且操作簡單,簡化了設備的安裝和維護工作。經(jīng)實際使用測試,系統(tǒng)工作穩(wěn)定性和檢測準確性均在98%以上,能夠滿足淡水珍珠蚌循環(huán)水養(yǎng)殖的監(jiān)控需求,可以為珍珠蚌傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式的轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型升級提供有利保障。 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)工程學報. 2020,36(07)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

現(xiàn)場控制箱與水質(zhì)監(jiān)測節(jié)點

選擇對養(yǎng)殖水質(zhì)的p H值、溫度、溶解氧和氨氮量4個參數(shù)做誤差試驗，在開始試驗前需要對傳感器進行校準以消除偏差。對pH電極，分別用4.00、6.86和9.18的標準緩沖溶液進行多點校準；對溶解氧電極，先用約25 g無水Na2SO3溶液和500 m L蒸餾水配置溶解氧零點校正液，然后在25℃條件下進行滿量程校驗；對氨氮傳感器，分別用濃度為2.39、6.48和11.8 mg/L的溶液進行多點校準。實際測試時，選取1號水質(zhì)監(jiān)測節(jié)點數(shù)據(jù)與哈希HQd系列和DR900水質(zhì)分析儀作24 h采集數(shù)據(jù)對比，采集時間間隔30 min，數(shù)據(jù)對比結(jié)果表明本系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)與哈希水質(zhì)分析儀測試值差距不大，pH值誤差在±0.3范圍內(nèi)，溫度誤差為±0.4℃，溶解氧誤差為±0.3 mg/L，氨氮誤差為±0.04 mg/L，可以滿足珍珠蚌養(yǎng)殖對水質(zhì)監(jiān)測的使用要求（圖9）。5 結(jié)論

整個監(jiān)控系統(tǒng)的搭建過程分為兩大部分，第一部分是硬件平臺與下位監(jiān)控系統(tǒng)的搭建工作，包括下位系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的硬件設備選型、連接、組網(wǎng)調(diào)試和相關(guān)程序設計等；第二部分是遠程上位機MCGS監(jiān)控系統(tǒng)和SQL Server數(shù)據(jù)庫的開發(fā)與實現(xiàn)。2 硬件平臺與下位監(jiān)控系統(tǒng)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)的養(yǎng)殖塘水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)研制[J]. 宦娟,吳帆,曹偉建,李慧,劉星橋.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2019(08)
[2]中國淡水珍珠養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告[J]. 李家樂,王德芬,白志毅,關(guān)翌博,吳叢迪,陳藍蓀.  中國水產(chǎn). 2019(03)
[3]水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)檢測與控制技術(shù)研究進展分析[J]. 尹寶全,曹閃閃,傅澤田,白雪冰.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2019(02)
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)的螃蟹養(yǎng)殖基地監(jiān)控系統(tǒng)設計及應用[J]. 劉雨青,李佳佳,曹守啟,邢博聞.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(16)
[5]推動淡水珍珠養(yǎng)殖業(yè)轉(zhuǎn)型升級的思考和建議[J]. 劉曉軍.  中國水產(chǎn). 2018(05)
[6]發(fā)展智能化設施養(yǎng)殖模式 實現(xiàn)珍珠養(yǎng)殖業(yè)轉(zhuǎn)型升級[J]. 傅建春.  現(xiàn)代農(nóng)機. 2018(01)
[7]基于駐波與ZigBee實時監(jiān)測霧滴蒸發(fā)系統(tǒng)設計與試驗[J]. 吳亞壘,祁力鈞,張亞,Elizabeth Musiu,李帥,程湞湞,程一帆.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(17)
[8]基于西門子S7-200 PLC的水產(chǎn)養(yǎng)殖自動控制系統(tǒng)研發(fā)[J]. 張紅燕,袁永明,馬曉飛,施珮.  農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡信息. 2016(11)
[9]基于熒光圖像的快速檢測藻類濃度方法的研究[J]. 徐元哲,徐云升,謝鑫剛,吳路光,呂健威.  東北電力大學學報. 2015(05)
[10]基于ZigBee的節(jié)能型水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 楊旭輝,周慶國,韓根亮,鄭礴,張紅霞,卜世杰,徐武德.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2015(17)

博士論文
[1]基于計算智能的水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)預測預警方法研究[D]. 劉雙印.中國農(nóng)業(yè)大學 2014
[2]彩虹貝循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的設計與實驗研究[D]. 黃志濤.中國海洋大學 2013

碩士論文
[1]基于物聯(lián)網(wǎng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖測控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 王英杰.江蘇大學 2017
[2]基于Modbus協(xié)議和模糊控制的智能漁業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)設計[D]. 董延昌.中國科學技術(shù)大學 2015
[3]影響三角帆蚌育珠效果關(guān)鍵因子研究[D]. 王曉艷.湖南農(nóng)業(yè)大學 2011



本文編號：3222307