一种基于物联网的水产养殖监控系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于物联网的水产养殖监控系统，包括水质信息采集模块1、溶解氧传感器2、信号调理电路3、采集节点LoRa模块4、PH传感器5、ADC采样模块、温度传感器、采集节点STM32主控制模块、数据存储模块、通信节点STM32主控制模块、通信模块、通信节点LoRa模块、GPRS模块、控制节点STM32主控制模块、继电器模块、增氧泵以及控制节点LoRa模块，本实用新型专利技术对采集的溶解氧浓度数据进行处理和预测，并在溶解氧降低到危险阈值前报警，并及时通入氧气，无需用户时刻守在池塘，让用户可以远程监控池塘养殖，提高了监测效率，减轻了用户工作压力。作压力。作压力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的水产养殖监控系统


[0001]本技术涉及警示技术装置与物联网通讯
，尤其涉及一种基于物联网的水产养殖监控系统。

技术介绍

[0002]当前在农村水产养殖池塘中，养殖户依旧采用传统水产养殖模式，该模式往往依赖养殖户的个人经验，效率低下，缺乏有效的科学管理，极易造成污染环境、资源浪费的情况。随着社会经济水平的不断发展，人民群众对水产品安全愈发重视，同时市场对水产品的需求也日益增加。农村传统的水产养殖模式，已经落后，且正在限制水产养殖业的发展。
[0003]正是基于上述原因，本技术提出一种基于物联网的水产养殖监控系统，在减轻水产养殖户强度的同时提高鱼塘的管理效率。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是为了解决上述问题，提供一种基于物联网的水产养殖监控系统，将硬件监控与软件预测相结合，实现一种新型的水产养殖的管理模式，方便农村渔业从业人员远程监控鱼塘，及时了解鱼塘的当前状况以及预测鱼塘中溶解氧的趋势走向。代替传统模式完全依靠个人经验的管理方式，提高了鱼塘的管理效率，减轻了水产养殖户劳动强度。
[0005]为实现本技术的目的，本技术采用的技术方案为：
[0006]一种基于物联网的水产养殖监控系统，包括采集节点、控制节点以及通信节点，通信节点分别与采集节点、控制节点相连接；采集节点包括水质信息采集模块、采集节点LoRa模块，ADC采样模块、温度传感器以及采集节点STM32主控制模块，所述水质信息采集模块与ADC采样模块相连接，所述采集节点STM32主控制模块分别与采集节点LoRa模块，ADC采样模块和温度传感器连接。
[0007]通信节点包括数据存储模块、通信节点STM32主控制模块、通信模块，所述通信节点STM32主控制模块分别与数据存储模块和通信模块相连接。
[0008]控制节点包括控制节点STM32主控制模块、继电器模块、增氧泵以及控制节点LoRa模块，所述控制节点STM32主控制模块分别与继电器模块和控制节点LoRa模块相连接，所述继电器模块与增氧泵连接。
[0009]所述采集节点中水质采集模块由溶解氧传感器、信号调理电路以及PH传感器组成，所述信号调理电路分别与溶解氧传感器和PH传感器相连接，所述采集节点中水质采集模块用于检测养殖池的中溶解氧浓度和PH值，所述温度传感器用于检测养殖池中的水温。
[0010]所述通信模块由通信节点LoRa模块和GPRS模块组成，所述通信节点LoRa模块分别与采集节点LoRa模块和控制节点LoRa模块相连接。
[0011]所述的控制节点中继电器模块，通过控制增氧泵的启动和停止，达到控制养殖池中溶解氧含量的目的
[0012]所述通信节点中的GPRS模块，用于云端服务器与通信节点的双向数据通信。GPRS模块将数据存储模块中存储的水质信息，通过GPRS网络上传至云端服务器。用户使用手机微信小程序便可调用云服务器数据，即在线查看池塘养殖水质信息，从而实现远程监控和管理池塘养殖。
[0013]所述的数据展示模块用于展示存储的溶解氧变化曲线、PH值变化曲线、水温变化变化曲线、溶解氧预测数据、决策结果和报警信息；另外溶解氧预测模块通过云端数据存储模块中的数据进行预测，预测结果通过溶解氧决策模块后，若果溶解氧浓度过低，启动报警模块进行报警，并将增氧指令信息发送至控制节点，启动增氧机。若PH值、水温条件不满足鱼类的生长，启动报警模块，及时将信息推送给用户的手机，督促用户及时处理。
[0014]本技术的有益效果：
[0015]将水产养殖业和物联网技术结合，实现了对养殖业关键生产要素的管理和控制，使得水产养殖业更加的科学化和智能化。不仅节省了人力，同时也极大地提高了水产养殖产业的管理水平和产业效益，同时也激发了水产养殖户的养殖热情，为缺乏经验的农村待业村民，提供了一条自力更生奋斗道路，响应国家的大力发展农村振兴农村的战略。
附图说明
[0016]图1为本技术的硬件部分结构框图；
[0017]图2为本技术的溶解氧预测展示软件框图
[0018]图3为本技术的工作流程框图。
[0019]1.水质信息采集模块，2.溶解氧传感器，3.信号调理电路，4.采集节点LoRa模块，5.PH传感器，6.ADC采样模块，7.温度传感器，8.采集节点STM32主控制模块，9.数据存储模块，10.通信节点STM32主控制模块，11.通信模块，12.通信节点LoRa模块，13.GPRS模块，14.控制节点STM32主控制模块，15.继电器模块，16.增氧泵，17.控制节点LoRa模块，201.云端存储数据模块，202.溶解氧预测模块，203.溶解氧浓度决策模块，204.用户权限控制模块，205.数据展示模块，206.预警模块。
具体实施方式
[0020]为了使技术创造实现其技术目的的技术构思及优点更加清楚明白，下面将结合本技术实施例中的附图1
‑
3，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。应当理解的是，以下描述仅用以解释和说明本技术，不应当构成对本技术要求专利保护的范围的限定。
[0021]一种基于物联网的水产养殖监控系统，主要包括水质信息采集模块1，溶解氧传感器2，信号调理电路3，采集节点LoRa模块4，PH传感器5，ADC采样模块6，温度传感器7，采集节点STM32主控制模块8，数据存储模块9，通信节点STM32主控制模块10，通信模块11，通信节点LoRa模块12，GPRS模块13，控制节点STM32主控制模块14，继电器模块15，增氧泵16，控制节点LoRa模块17；溶解氧预测展示软件部分主要包括云端存储数据模块，溶解氧预测模块，溶解氧浓度决策模块，用户权限控制模块，数据展示模块，预警模块。
[0022]所述水质信息采集模块1中溶解氧传感器2、PH传感器5，分别用于采集养殖池中水的溶解氧浓度、PH值，将此类非电信号转换成可以被处理的电信号，把该电信号送至信号调
理电路转换成可以被ADC采样模块6采集的合理范围，转换成数字信号，并将数字信号传送至采集节点的STM32主控制模块。依据溶解氧计算公式：
[0023]i=KNFACsPm/L（1）
[0024]其中，K—常数；
[0025]N—得失电子数；
[0026]F—法拉第常数；
[0027]A—阴极覆盖面积；
[0028]C
S
—为氧分压；
[0029]P
m
—硅胶膜的渗透系数；
[0030]L—硅胶膜的厚度
[0031]I—扩散电流；
[0032]可将其转换成相对应的溶解氧浓度。依据PH值的计算公式：
[0033]E= E0+ KT(pH
X
ꢀ‑ꢀ
pH0)（2）
[0034]其中，E—电动势，单位是mv；
[0035]E0—电势差（常数），单位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的水产养殖监控系统，其特征在于：包括采集节点、控制节点以及通信节点，通信节点分别与采集节点、控制节点相连接；采集节点包括水质信息采集模块（1）、采集节点LoRa模块（4），ADC采样模块（6）、温度传感器（7）以及采集节点STM32主控制模块（8），所述水质信息采集模块（1）与ADC采样模块（6）相连接，所述采集节点STM32主控制模块（8）分别与采集节点LoRa模块（4），ADC采样模块（6）和温度传感器（7）连接；通信节点包括数据存储模块（9）、通信节点STM32主控制模块（10）、通信模块（11），所述通信节点STM32主控制模块（10）分别与数据存储模块（9）和通信模块（11）相连接；控制节点包括控制节点STM32主控制模块（14）、继电器模块（15）、增氧泵（16）以及控制节点LoRa模块（17），所述控制节点STM32主控制模块（14）分别与继电器模块（15）和控制节点LoRa模块（17）相连接，所述继电器模块（15）与增氧泵（16）连接。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的水产...

【专利技术属性】
技术研发人员：武和雷，韩绍栋，张宗寿，张旦，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：新型
国别省市：