水产养殖远程自动化监控系统及其监控方法技术方案

本发明专利技术提供了一种水产养殖远程自动化监控系统及其监控方法。该系统利用现有的水质参数传感器、环境参数传感器、水产养殖执行设备等电子产品结合通信网络实现，采用监控设备进行集中设置和监控管理，控制器根据设置独立的对传感器的监测数据进行分析，根据分析结果控制执行器的运行过程，提高了水产养殖的生产管理效率，适应现代化集成管理的需求；工作人员无需亲临养殖现场便可监控水产养殖单元的实际情况，有突发事件时系统自动报警，有助于提高管理效率、节省管理成本，减少水产养殖的风险；水产养殖单元的管理可通过监控设备进行量化的设置，使得管理更加的数字化、标准化，有利于统一管理标准，为水产养殖产业的规模性发展提供了技术保证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子信息、远程监控和农业现代化
，尤其涉及一种网络化的 水产养殖远程自动化监控系统，以及该系统的一种监控方法。
技术介绍
随着农业现代化发展，网络化远程监控技术具有节约人工和高效管理的优点，因 此将越来越受到农业生产的重视。在水产养殖方面，目前水产养殖管理的自动化程度低，主 要通过人工管理。而人工管理必须经常亲临现场巡视，甚至二十四小时守候现场，以防止突 发事件，因此人员工作效率低。同时，人工管理的工作量大，并容易忽视细节问题，造成管理 不到位，从而带来不必要的重大损失。人工管理的人力成本占养殖成本的比重较大，并且管 理技术主要依靠养殖人员的经验确定，因此水平参差不齐，难以形成标准化的养殖管理方 式，生产效率较低。目前，虽然随着电子信息技术的发展，水质参数传感器(如溶氧传感器、 PH值传感器、盐度传感器等)、环境参数传感器(水温传感器、水位传感器、气温传感器等)、 水产养殖执行设备(如水循环装置、增氧机、投食机)等电子产品日益先进，但却没有被很好 的利用于水产养殖的自动化管理当中。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术利用现有的水质参数传感器、环境参数 传感器、水产养殖执行设备等电子产品，结合通信网络，提供一种网络化的水产养殖远程自 动化监控系统，此外还相应提供了该系统的一种监控方法。为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术手段水产养殖远程自动化监控系统，包括监控设备和水产养殖监控子系统；所述水产养殖 监控子系统包括控制器、云台摄像机单元、传感器单元和执行器单元；所述监控设备是安装有监控软件且接入通信网络的计算机或移动终端，与水产养殖单 元的控制器单元通信，用于设置控制器的控制参数，并从控制器获取监控信息；所述控制器是安装有管理软件且接入通信网络的嵌入式设备，分别与云台摄像机单 元、传感器单元和执行器单元通信，用于根据控制参数向云台摄像机单元发送控制指令，获 取并缓存云台摄像机单元和传感器单元的数据，根据控制参数对这些数据进行分析处理， 再针对分析结果向执行器单元发送相应的控制指令，并生成相应的监控信息发送给监控设 备；所述云台摄像机单元由相互连接的摄像机控制终端和云台摄像机构成；所述摄像机控 制终端接入通信网络，根据控制器的指令控制云台摄像机的调焦和转向，并将云台摄像机 采集的图像数据发送给控制器；所述传感器单元由传感器控制终端以及分别与传感器控制终端连接的水质参数传感器和环境参数传感器构成；所述传感器控制终端接入通信网络，将水质参数传感器和环境 参数传感器的监测数据发送给控制器；其中，所述水质参数传感器包括溶氧传感器、PH值 传感器和盐度传感器，所述环境参数传感器包括水温传感器、水位传感器和气温传感器；所述执行器单元由执行器控制终端以及分别与执行器控制终端连接的水循环装置、增 氧装置和投食装置构成；所述执行器控制终端接入通信网络，根据控制器的指令控制水循 环装置、增氧装置和投食装置的开关。上述的水产养殖远程自动化监控系统，其中，所述通信网络为互联网络、移动通信 网络或自组织无线通信网络。上述的水产养殖远程自动化监控系统，其中，所述控制器包括控制处理器，分别与 控制处理器连接的存储器和通信模块，以及用于供电的电源模块；所述通信模块用于接入 通信网络，完成指令和数据的接受和发送；所述存储器用于对接收到的数据进行缓存；所 述控制处理器根据控制参数向云台摄像机单元发送控制指令，完成图像数据和监测数据的 缓存、调取操作和分析处理，再针对分析结果向执行器单元发送相应的控制指令，并生成相 应的监控信息发送给监控设备。上述的水产养殖远程自动化监控系统，其中，所述摄像机控制终端包括图像数据 处理器，分别与图像数据处理器连接的图像采集接口、云台摄像机控制接口、存储器和通信 模块，以及用于供电的电源模块；所述通信模块用于接入通信网络，完成数据的接受和发 送；所述存储器用于图像数据的缓存；所述图像采集接口用于连接云台摄像机的图像数据 输出端；所述云台摄像机控制接口用于连接云台摄像机的执行指令输入端；所述图像数据 处理器通过图像采集接口获得云台摄像机采集的图像数据，完成图像数据的缓存操作，根 据控制器的指令通过云台摄像机控制接口向云台摄像机发送调焦指令或转向指令，并调取 缓存的图像数据发送给控制器。上述的水产养殖远程自动化监控系统，其中，所述传感器控制终端包括监测数据 处理器，分别与监测数据处理器连接的监测数据接口、存储器和通信模块，以及用于供电的 电源模块；所述通信模块用于接入通信网络，完成数据的接受和发送；所述存储器用于监 测数据的缓存；所述监测数据接口用于连接水质参数传感器和环境参数传感器的监测数据 输出端；所述监测数据处理器通过监测数据接口获得水质参数传感器和环境参数传感器的 监测数据，完成监测数据的缓存操作，并调取缓存的监测数据发送给控制器。上述的水产养殖远程自动化监控系统，其中，所述执行器控制终端包括指令处理 器，分别与指令处理器连接的执行器控制接口和通信模块，以及用于供电的电源模块；所述 通信模块用于接入通信网络，完成指令的接受；所述执行器控制接口用于分别连接水循环 装置、增氧装置和投食装置的开关控制端口 ；所述指令处理器根据控制器的指令通过执行 器控制接口向水循环装置、增氧装置和投食装置发送开关执行指令。一种水产养殖远程自动化监控系统的监控方法，其特征在于，包括如下步骤1)监控设备运行监控软件，对水产养殖监控子系统中控制器的控制参数进行设置；所 述控制参数包括溶氧阈值范围、PH值阈值范围、盐度阈值范围、水温阈值范围、进水水位 阈值范围、排水水位阈值范围、气温阈值范围、投食间隔时间、摄像机调焦值和摄像机方位 值；2)控制器接收监控设备的控制参数，运行管理软件，根据根据控制参数中摄像机调焦值和摄像机方位值向云台摄像机单元发送相应的调焦控制指令和转向控制指令，并分别向 云台摄像机单元和传感器单元发送数据请求；3)云台摄像机单元根据调焦控制指令和转向控制指令分别调整云台摄像机的调焦和 转向，并在收到数据请求后将云台摄像机采集的图像数据发送给控制器；传感器单元收到 数据请求后将水质参数传感器和环境参数传感器的监测数据发送给控制器；4)控制器缓存收到的图像数据和监测数据，根据控制参数对监测数据进行分析处理， 再针对分析结果向执行器单元发送相应的控制指令，并生成相应的监控信息发送给监控设 备；具体为4a)当溶氧率低于溶氧阈值范围的下限时，控制器向执行器单元发送增氧指令；当溶氧 率高于溶氧阈值范围的上限时，控制器向执行器单元发送停止增氧指令；4b)当水位低于进水水位阈值范围的下限时，控制器向执行器单元发送进水指令；当水 位高于进水水位阈值范围的上限时，控制器向执行器单元发送停止进水指令；当水位高于 排水水位阈值范围的上限时，控制器向执行器单元发送拍水指令；当水位低于进水水位阈 值范围的下限时，控制器向执行器单元发送停止排水指令；4c)每间隔投食间隔时间的时长，控制器向执行器单元发送投食指令； 4d)控制器将缓存的图像数据和监测数据以及对执行器单元的控制状态作为监控数据 的一部分，实时发送给监控装置；并且，在溶氧率低于溶氧阈值范围的下限、PH值未在PH值 阈值范围内、盐度值未在盐度阈值范本文档来自技高网...

【技术保护点】
水产养殖远程自动化监控系统，其特征在于，包括监控设备和水产养殖监控子系统；所述水产养殖监控子系统包括控制器、云台摄像机单元、传感器单元和执行器单元；所述监控设备是安装有监控软件且接入通信网络的计算机或移动终端，与水产养殖单元的控制器单元通信，用于设置控制器的控制参数，并从控制器获取监控信息；所述控制器是安装有管理软件且接入通信网络的嵌入式设备，分别与云台摄像机单元、传感器单元和执行器单元通信，用于根据控制参数向云台摄像机单元发送控制指令，获取并缓存云台摄像机单元和传感器单元的数据，根据控制参数对这些数据进行分析处理，再针对分析结果向执行器单元发送相应的控制指令，并生成相应的监控信息发送给监控设备；所述云台摄像机单元由相互连接的摄像机控制终端和云台摄像机构成；所述摄像机控制终端接入通信网络，根据控制器的指令控制云台摄像机的调焦和转向，并将云台摄像机采集的图像数据发送给控制器；所述传感器单元由传感器控制终端以及分别与传感器控制终端连接的水质参数传感器和环境参数传感器构成；所述传感器控制终端接入通信网络，将水质参数传感器和环境参数传感器的监测数据发送给控制器；其中，所述水质参数传感器包括溶氧传感器、ＰＨ值传感器和盐度传感器，所述环境参数传感器包括水温传感器、水位传感器和气温传感器；所述执行器单元由执行器控制终端以及分别与执行器控制终端连接的水循环装置、增氧装置和投食装置构成；所述执行器控制终端接入通信网络，根据控制器的指令控制水循环装置、增氧装置和投食装置的开关；所述通信网络为互联网络、移动通信网络或自组织无线通信网络。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐云建，王燕霞，韩鹏，孙怀义，
申请(专利权)人：重庆市科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]