[发明专利]一种基于物联网的陆基水产养殖水质实时监控预警系统

说明书

技术领域

本发明涉及海水水产养殖领域，更具体地，涉及一种基于物联网的陆基水产养殖水质实时监控预警系统。

背景技术

我国是水产养殖和消费大国。改革开放以来，我国渔业实现了从“捕捞为主”向 “养殖为主”的历史性转变，水产品总量中养殖产品所占比例从三十年前的30%增加至 70%。然而长期以来，我国水产养殖生产经营者多以追求产量和近期经济效益为目标，养殖 密度过高；生产管理仍以养殖经验（常规养殖规律）为指导，缺乏精确可靠的数据支撑，难以长久保障产量。对突发事件的预警、应变、处理能力都比较薄弱。而陆基水产养殖在整个行业中占比显著。

陆基水产养殖环境主要受水质条件影响 。常规水质评价指标包括水温、酸碱度（pH值）、溶氧量（DO）、盐度（电 导率）、浊度、氧化还原能力（ORP）、生物需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、抗生素 含量和重金属含量等。

其中对养殖风险影响因素最大的是水温、酸碱度（pH值）、溶氧量（DO）。往往水温、酸碱度（pH值）、溶氧量（DO）一旦发生异常并持续十分钟以上，就能造成养殖企业的重大损失。而我国的养殖企业通常配备的24小时值班制度采用人工监测法（即工作人员在现场用便携式仪器进行测量， 或取样后送实验室分析，是目前我国养殖商户最常用的监测手段），若要达到低于每十分钟一次的频率，人力、检测监测成本则大大上升。

当前欧美日等发达国家重点研发高精度、质量可靠、多参数集成的在线检测设备，用于水质监控。主要厂商有德国的WTW和 LAR、美国的HACH和YSI、日本的岛津等。国外产品价格高昂，售后及维修困难，且对我国水产养殖业的针对性不强，难以在国内水产养殖领域广泛使用。

但无论国内国外，众多在线监测检测设备在易用性和易维护性方面对人员素质方面有很高要求。往往熟悉设备的人员远离一线，对指标背后所反映的风险认识不足。而懂生产的一线养殖工人面对复杂系统很难上手，无法正确使用设备发现异常指标。而且国内一线养殖工人的平均素质短期内很难得到整体提高。这样就出现了高端设备无法快速有效实际帮助生产一线第一时间发现问题。

当然，伴随着物联网技术的发展，在其他领域也出现过类似的技术启示，如公开(公告)号103513616A所展示的“全天候水质监控服务平台”发明提供一种检测、分析、控制、数据传输为一体，可实现远程监控并操作的全天候水质监控服务平台。但其中采用的GPRS通讯模块在路基水产养殖的高湿环境下耐用性不足，然而水产养殖中对溶氧等重要指标的监测一旦发生中断短期内又无法恢复，造成的损失非常致命。另外通过PLC预设的程序没有明确说明支持监控现场人机友好的重设预警阀值，在预警和人机交互方面只说明发生故障时提醒操作人员维护，快速提供解决方案，也没有明确如何友好高效、简洁的提醒水产养殖的一线员工哪里出了问题，哪个指标出现问题，在易用性和直观性上没有具体解决方案。尤其重要的是，该技术方案只设置了一级监控体系，当这一级监控体系出现故障时，整个系统陷入瘫痪，而对于养殖业来说，这种监控空白段将造成难以估量的损失。

而本发明中所述的光缆通信总线模块通过光缆通信有效降低高湿环境易造成电子设备故障的发生率，所述的现场数据展示及预警集成模块和中心数据展示及预警机成模块，通过蜂鸣器和触摸屏恰好解决了可在监控现场人机友好的重设预警阀值并使得水产养殖一线员工和监管人员能快速接收警报确定问题养殖区域。

如何通过物联网技术充分发挥我国养殖企业特点，一天之内即能完成系统部署，同时又不增加额外人力、检测、监测成本，实际有效的帮助一线养殖工人及时发现水质指标异常，并迅速定位问题养殖池。

本发明提供了一种基于物联网的陆基水产养殖水质实时监控预警系统，正好可以解决上述问题，从而降低水产养殖企业投资的风险和成本，提高企业的生产效率和抗风险能力， 提升企业管理水平。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提供一种基于物联网的陆基水产养殖水质实时监控预警系统，本发明采取的技术方案是：

一种基于物联网的陆基水产养殖水质实时监控预警系统，包括现场水质数据采集传感器模块、现场数据展示及预警集成模块，光缆通信总线模块，中心数据展示及预警集成模块，在线监控数据中心模块，Web Services调用组件模块，Web动态页面数据展示及预警模块。