一种集约化水产养殖监控基站系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种集约化水产养殖监控基站系统，该监控基站系统包括采样池水质采集装置、现场监控基站、远程控制中心主机及水产养殖执行机构，所述的采样池水质采集装置、远程控制中心主机及水产养殖执行机构分别与现场监控基站连接，所述的采样池水质采集装置包括传感器、池水收集器及池塘水采集机构，所述的传感器设置在池水收集器内，并与现场监控基站连接，所述的池塘水采集机构与池水收集器连接。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有可提高水产养殖的自动化水平、水产养殖的效率，还能提高水产品的产量和质量等优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及现代农业工程领域，尤其是涉及一种集约化水产养殖监控基站系统。
技术介绍
随着人民的生活水平的提高，对于水产养殖品的需求也日渐提升，我国虽然是水产养殖大国，但是目前我国的水产养殖业整体水平仍然比较落后，很多仍然停留在人工巡守，人工投饵及检测的阶段，人力资源浪费很大，且由于采用人工养殖为主的方式，导致很多时候水产现场属于无人或任何自动化系统监控的状态，出现了诸如投饵不及时、水产养殖环境变差但没有及时发现并治理的现象，导致了我国渔业自动化程度相对滞后的局面。 虽然最近几年有少部分地区也提出了采用自动化的监控和养殖方式，但是实用性、可靠性及用户友好性较高的系统却并不多，同时还是采用定点传感器检测为主，不能完整的了解整个水产养殖环境的准确参数，也因此迫切需要一种具备高可靠性和用户友好性较好，同时能够全范围检测水产养殖环境的集约化水产养殖自动化监控基站系统。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可提高水产养殖的自动化水平、水产养殖的效率，还能提高水产品的产量和质量的集约化水产养殖监控基站系统。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现一种集约化水产养殖监控基站系统，其特征在于，该监控基站系统包括池水收集器水质采集装置、现场监控基站、远程控制中心主机及水产养殖执行机构，所述的池水收集器水质采集装置、远程控制中心主机及水产养殖执行机构分别与现场监控基站连接，所述的池水收集器水质采集装置包括传感器、池水收集器及池塘水采集机构，所述的传感器设置在池水收集器内，并与现场监控基站连接，所述的池塘水采集机构与池水收集器连接。所述的现场监控基站包括主控制器、电源、水产养殖执行机构控制接口、上位机 RS485接口、水泵排水阀控制接口、传感器数据A/D接口、IXD显示屏、键盘、基站数据存储器及看门狗复位电路，所述的电源、水产养殖执行机构控制接口、上位机RS485接口、水泵排水阀控制接口、传感器数据A/D接口、IXD显示屏、键盘、基站数据存储器及看门狗复位电路分别与主控制器连接，所述的上位机RS485接口与远程控制中心主机连接，所述的水产养殖执行机构控制接口与水产养殖执行机构连接，所述的水泵排水阀控制接口与池塘水采集机构连接，所述的传感器数据A/D接口与传感器连接。所述的池塘水采集机构包括水泵、延迟继电器、旧水循环利用管道、两位三通电磁阀、排水阀，所述的水泵通过两位三通电磁阀分别与池水收集器和旧水循环利用管道连接，所述的池水收集器通过排水阀与旧水循环利用管道连接，所述的排水阀、水泵分别与水泵排水阀控制接口连接，所述的两位三通电磁阀通过延迟继电器与水泵排水阀控制接口连接。与现有技术相比，本技术可实现水质参数的自动采集和系统的手动、半自动和自动控制，为水产养殖业提供了一套完整的集约化水产养殖自动化监控基站系统，从而提高了水产养殖的自动化水平，提高了水产养殖的效率和水产品的产量和质量。此外本技术还具有以下优点1、基于采样池水质采集装置，可以对多个池塘进行多点采样，提高了水质测量的精度，也使得控制更精准；采用水泵加电磁阀的延时继电器的方式可以减少了现场监控基站的控制I/O 口的数量，降低现场监控基站的控制复杂性，降低系统成本，同时由于将传感器单独放置在采样池内，易于维护昂贵的传感器。2、现场监控基站可单独自动运行。现场监控基站自身具有IXD显示屏、键盘、基站数据存储器，基站数据存储器可以存储最近几个月采集到的时间和水质参数数据，具体的存储容量由配置的外部存储器的大小决定。对于基站数据存储器里面数据的读取，可以由远程控制中心主机已安装的监控管理软件通过RS485通信方式实现。同时该监控管理软件还可以提供图形显示，以供专业分析。也正是由于可使用基站单独存储和控制，有助于降低基站系统的成本，便于在中小型水产养殖用户中推广使用。3、具备级联扩展功能。由于现场监控基站在与控制室的通信协议中具有基站编号识别，同时利用RS485的多机串口通信功能。因此可通过基站级联的方式方便地使用多个基站组建大型水产养殖集散控制系统。4、多种机制保证高可靠性和高安全性。远程控制室上位机和现场监控基站分别设置了安全策略，正常情况下，以远程控制主机的策略为主，在远程控制主机失去控制能力时，基站自身的紧急策略可以发挥作用。同时，在基站与远程控制主机通信使用了看门狗复位电路以防止死机。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为采样池水质采集装置的结构示意图；图3为现场监控基站的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例本技术提供了一种集约化水产养殖监控基站系统，可通过池塘水采集机构将池塘水输送到采样池，利用采样池内的传感器对池塘水的水质参数(如溶氧、PH值、温度、 电导率、氨氮等)进行循环检测，并将水质参数信息发送给现场监控基站，现场监控基站将水质参数信息发送给远程控制中心主机，远程控制中心主机根据水质参数信息发送控制指令给现场监控基站，现场监控基站控制水产养殖执行机构(如投饵机、增氧机、加热机等) 进行水质参数的自动调节。参见图1，本技术由远程控制中心主机1、现场监控基站2、采样池水质采集装置3及水产养殖执行机构4组成。采样池水质采集装置是指基于采样池的传感器集中轮询采集系统，整个系统的数据采集过程是通过池水收集器来实现的，本实施采用采样池31作为池水收集器。现场监控基站可以是一个或者由多个现场监控基站级联组成。水产养殖执行机构包括加热机41、投饵机42及增氧机43。在本实施例中，采样池水质采集装置如图2所示，采样池水质采集装置包括传感器、采样池31及池塘水采集机构。传感器包括溶氧传感器301、氨氮传感器302、电导率传感器303、PH值传感器304及温度传感器305。采样池为铁质水箱。池塘水采集机构包括水泵32、延迟继电器33、旧水循环利用管道36、两位三通电磁阀34、排水阀35。传感器设置在采样池31内，并与现场监控基站2连接。水泵32通过两位三通电磁阀34分别与采样池 31和旧水循环利用管道36连接。采样池31通过排水阀35与旧水循环利用管道36连接。 排水阀35、水泵32分别与现场监控基站2的水泵排水阀控制接口连接。两位三通电磁阀 34通过延迟继电器33与现场监控基站的水泵排水阀控制接口连接。远程控制中心主机可以通过水泵采集水塘中的养殖水到采样池中进行水质检测， 根据水产养殖基地现场水塘分布情况，在本实施例中，设计使用11个水泵分布于4个池塘， 1个排水阀。采样池设置在4个池塘的中央，这样只要在其中布置一套传感器，通过多个预定位置水泵将各池塘的不同位置的水收集到采样池中进行采集，各传感器数据通过A/D转换传送到现场监控基站。本采样池轮询系统中各个水泵的控制由现场监控基站负责完成， 现场监控基站提供了 12个I/O输入输出控制接口，采用继电器以12V低压直流电控制配电柜220V交流电，使基站运行于人工操作更加安全有效，并且运用光电耦合隔离保护微处理器的运行安全。在现场监控基站的控制轮询指令下，通过水泵排水阀控制接口轮流对不同水塘以及同一水塘不同位置的养殖水进行抽取，同时根据输水管道的距离不同对配电柜延时继电器进行设置，从而先排出上次采样存留于管道中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种集约化水产养殖监控基站系统，其特征在于，该监控基站系统包括采样池水质采集装置、现场监控基站、远程控制中心主机及水产养殖执行机构，所述的采样池水质采集装置、远程控制中心主机及水产养殖执行机构分别与现场监控基站连接，所述的采样池水质采集装置包括传感器、池水收集器及池塘水采集机构，所述的传感器设置在池水收集器内，并与现场监控基站连接，所述的池塘水采集机构与池水收集器连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐立鸿，蔚瑞华，熊仁杰，王旭，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：实用新型
国别省市：31