[发明专利]一种海洋生物水产养殖生态系统

说明书

本发明公开了一种海洋生物水产养殖生态系统。本发明中，水产监控模块可以将终端传感器节点收集到的数据以及控制设备的状态数据上传到监控系统，用户通过监控系统可直观地看到各环境因素的变化。当某些环境数据超出了规定的上下限或者某些设备处于异常，监控系统会及时发出警报信息，通过GPRS将相关异常信息告知现场监控中心，然后现场监控中心可以通过Internet网络发送到Web服务器让远程监控中心获知，或者通过GPRS发送到用户的手机、PDA设备，从而便于管理人员及时看到海洋生物水产养殖场的信息，提高了系统传输数据的及时性。

技术领域

本发明属于水产养殖技术领域，具体为一种海洋生物水产养殖生态系统。

背景技术

我国拥有辽阔的海洋水域面积，为水产养殖业提供天然优势，水产养殖对国民经济有重要影响。水体环境安全对水产养殖产业影响较大，环境受到污染会影响生态质量、威胁养殖安全，并导致不同程度的减产。因此，需要有效监测水质状态，并及时作出响应。

但是常见的养殖生态系统，对养殖场的监测不够完善，使得养殖者不能及时对水域进行了解，影响了处理养殖系统问题的及时性。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供一种海洋生物水产养殖生态系统。

本发明采用的技术方案如下：一种海洋生物水产养殖生态系统，包括启动模块、数据采集模块、终端传感器网络节点、水产监控模块、数据管理模块、应用平台模块、智能处理节点模块、网关设备模块、信息处理模块和输出及控制模块，所述启动模块的输出端连接有所述数据采集模块的输入端，所述数据采集模块的输出端连接有所述终端传感器网络节点的输入端，所述终端传感器网络节点的输出端连接有所述水产监控模块的输入端，所述水产监控模块的输出端连接有所述数据管理模块的输入端，所述数据管理模块的输出端连接有所述应用平台模块的输入端。

在一优选的实施方式中，所述水产监控模块的内部设置有智能处理节点模块、网关设备模块、信息处理模块和输出及控制模块，所述智能处理节点模块、网关设备模块、信息处理模块和输出及控制模块的输出端连接有所述水产监控模块的输入端。

在一优选的实施方式中，所述数据采集模块的内部设置有无线传感器节点群，无线传感器节点群包括溶解氧传感器、温度传感器、pH值传感器、水位传感器，无线传感器节点群任意地布置在网箱的各个角落；所述数据采集模块根据采集信息的需要，通过集成的各种传感器功能，实时收集周边的环境信息。

在一优选的实施方式中，所述终端传感器网络节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块以及能量供应模块组成；所述终端传感器网络节点将数据采集模块内部的各种传感器组成一个传感器群，一个终端传感器网络节点负责一个传感器群的信息收集，而每个鱼池不定点地分布传感器群。

在一优选的实施方式中，所述智能处理节点模块包括智能网关和汇聚节点；汇聚节点是固定的，较远监测区域感知的数据需要经过多跳路由传输到汇聚节点，容易造成汇聚节点周围的能量空洞问题；所述智能处理节点模块将移动汇聚节点引入监测网络，通过移动汇聚节点收集感知数据，从而解决传感器网络各节点剩余能量不均匀问题；汇聚节点由嵌入式控制系统、无线射频模块(CC2430模块)、GPRS通信模块、风光互补供电系统组成。

在一优选的实施方式中，所述网关设备模块是终端传感器节点群和控制中心通信的桥梁，负责数据的格式转换、数据的上传和下达；网关设备由CC2430模块、电源模块、ARM核心板、触摸屏显示模块、GPRS模块、声光报警装置组成。

在一优选的实施方式中，所述信息处理模块负责协调所有数据、转发数据、发送收集命令、组网、接收来自网关的各种数据，其中包括汇聚节点的状态、汇聚节点采集回来的数据。

在一优选的实施方式中，所述数据管理模块水产养殖相关大数据存储模块总体由关系型数据仓库和分布式数据仓库构成，由于遥感监测水产要素数据量巨大，此类数据会采用HDFS进行分布式存储。