[实用新型]一种视频图像和水质参数分流输送的物联网养殖系统

说明书

技术领域

本实用新型属于水下监控技术领域，具体涉及一种视频图像和水质参数分流输送的低能耗的物联网养殖系统。

背景技术

随着对水下养殖的蓬勃发展，实现对水下环境的远程监测的越来越重要。水下环境监测主要是通过采集水质数据和水下环境视频，通过对采集的信息进行处理了解水下环境状况，进而采取相应措施。由于常用视频数据和水质数据输送过程中带宽需求和功耗需求的不同，采集的水质数据和水下视频数据的输送过程是相互独立的。视频数据一般采用可以快速输送大数据量的有线输送，有线输送虽然传输速度快，视频数据清晰，然而海上线路铺设限制了其输送的距离。现有的水下视频数据采集一般采用手持式摄像机，不但需要专业人员下水工作，而且容易受天气情况和下水深度的影响，无法实现整个深水养殖深度(水下300米)和对水下环境的全天候观测。水质数据一般采用低功耗、小带宽的GPRS方式实现远程输送，如中国专利CN201320348578公开了基于物联网的南美白对虾养殖水质在线监测系统将采集的水质物理信号转化成网路信号后采用GPSR模块将采集的数据实现远程传输。视频数据的数据量大若采用GPRS输送方式，不但传输速度慢，而且会造成数据包的丢失。为了将水质数据和视频数据同时采用GPRS设备传送，中国专利CN2013201036622公开了一种预防南美白对虾养殖水体富营养化的视频监控装置，装置中的无线通讯器中嵌入式图像处理程序对采集到的饵料分布图进行处理和压缩编码，结合饵料残留量密度分布模型计算和判断养殖池中饵料残留量，通过GPRS/3G无线传输到智能手机和个人计算机等移动终端，视频数据经过压缩后导致接收的视频不清晰，无法准确判断养殖池中生物状况，还会造成较长的延时问题。因此，如何有效地保证在水上水质数据和视频数据的低功耗有效远程输送是亟需解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种视频图像和水质参数分流输送的低能耗的物联网养殖系统，解决了现有水下采集系统在水质数据和视频数据相同方式输送和分流输送时面临的问题。

为了解决上述问题，本实用新型涉及的一种视频图像和水质参数分流输送的物联网养殖系统，包括水质采集模块、变送器模块、继电器控制模块、DTU设备、视频采集模块、第一交换机模块、第一网桥、第二网桥、云端服务器和用户终端；若干个视频采集模块和若干个水质采集模块均设置在水下不同位置，水质采集模块用于采集水下环境物理数据；变送器模块为水质采集模块相对应的变送器，变送器模块将水质采集模块获取的模拟信号转换成数字信号再转换为RS485信号输出；DTU设备用于读取变送器模块输出的RS485信号；若干个水质采集模块通过变送器模块与DTU设备连接，继电器控制模块用于控制水下云台摄像机照明灯、第一交换机模块、第一网桥、第二网桥和水下云台摄像机的启动和关闭，继电器控制模块与DTU设备连接，DTU设备通过GPRS无线网络与云端服务器连接，若干个视频采集模块与第一交换机模块一端连接，第一交换机模块另一端与第一网桥连接，与第一网桥无线连接的第二网桥与云端服务器连接，云端服务器与用户终端连接。

本实用新型涉及的第一交换机模块、变送器模块、DTU设备和继电器控制模块均固定设置在水面上的控制箱中，第一网桥和第二网桥分别设置在水面和陆地上，第一网桥和第二网桥无线连接。

本实用新型涉及的视频采集模块具体为能够深入水下300米进行观测的水下云台摄像机，通过水平方向0-360°和垂直方向0-90°旋转云台实现对水下环境的多角度全方位图像信号采集，

本实用新型涉及的水质采集模块包括但不限于pH探头、溶氧探头、盐度探头、电导率探头、温度传感器、叶绿素传感器、海流传感器、波浪传感器、潮位传感器、CTD传感器、地震传感器中的一种或几种，变送器模块包括但不限于pH变送器、溶氧变送器、盐度变送器、电导率变送器、温度变送器、叶绿素变送器、海流变送器、波浪变送器、潮位变送器、CTD变送器和地震变送器中的一种或多种，pH探头、溶氧探头、盐度探头、电导率探头、温度传感器、叶绿素传感器、海流传感器、波浪传感器、潮位传感器、CTD传感器和地震传感器分别与pH变送器、溶氧变送器、盐度变送器、电导率变送器、温度变送器、叶绿素变送器、海流变送器、波浪变送器、潮位变送器、CTD变送器和地震变送器连接，pH变送器、溶氧变送器、盐度变送器、电导率变送器、温度变送器、叶绿素变送器、海流变送器、波浪变送器、潮位变送器、CTD变送器和地震变送器分别与DTU设备连接。