《國家中長期科(ke)學和科(ke)技發展規劃綱要(2006-2020)》已明確(que)將“農業(ye)精準作業(ye)和信(xin)息化”,“水(shui)(shui)產(chan)健(jian)康(kang)養殖與疾病防(fang)控(kong)”納入(ru)優(you)先(xian)主題,建設現代(dai)化的(de)水(shui)(shui)產(chan)養殖業(ye),發展農村經濟和提(ti)高水(shui)(shui)產(chan)養殖業(ye)在國際市場的(de)競爭力成為我國當前和今(jin)后相當一段時(shi)間內水(shui)(shui)產(chan)發展的(de)重要任務。
目前隨著我國土地資源緊缺,水產(chan)養(yang)殖(zhi)(zhi)池塘逐(zhu)步老(lao)化(hua),病(bing)害多發,效益下降等(deng)問題突出,如何提高養(yang)殖(zhi)(zhi)產(chan)品(pin)品(pin)質(zhi),直(zhi)接增加(jia)了漁民的(de)經(jing)濟收入(ru),實現(xian)高效、生態、安全的(de)現(xian)代化(hua)水產(chan)養(yang)殖(zhi)(zhi)成為亟待解決的(de)重大(da)問題。傳統(tong)粗(cu)放水產(chan)養(yang)殖(zhi)(zhi)方式,采(cai)用(yong)人工(gong)觀察,單純靠經(jing)驗進(jin)行水產(chan)養(yang)殖(zhi)(zhi)的(de)方法很容(rong)易在養(yang)殖(zhi)(zhi)過程(cheng)中(zhong)造成調控不(bu)及(ji)時,反饋(kui)較慢,出現(xian)“浮頭(tou)”和(he)大(da)面積(ji)死(si)亡等(deng)現(xian)象,造成重大(da)的(de)經(jing)濟損失。傳統(tong)的(de)方法已不(bu)能滿足(zu)現(xian)代水產(chan)養(yang)殖(zhi)(zhi)精準(zhun)化(hua)和(he)智能化(hua)的(de)需(xu)求(qiu)。
隨著我國經濟的(de)(de)不斷(duan)發展、人們(men)生活水平(ping)的(de)(de)不斷(duan)提(ti)高,人們(men)的(de)(de)消(xiao)費(fei)觀念(nian)和消(xiao)費(fei)水平(ping)也有了(le)很大的(de)(de)轉變(bian)與(yu)提(ti)升,人們(men)開始關注食品(pin)(pin)安全和品(pin)(pin)質。近幾年由于禽流感(gan)、豬瘟(wen)等影響,使國內(nei)對水產品(pin)(pin)得需求逐(zhu)年上(shang)升且體量龐(pang)大。因此建(jian)立健全一套完整的(de)(de)水產品(pin)(pin)供(gong)應鏈可(ke)(ke)追溯可(ke)(ke)控制的(de)(de)體系非常重(zhong)要。
智能(neng)化(hua)水(shui)產養殖解(jie)決(jue)方案(an)主要由有人云水(shui)產養殖管理平臺、無(wu)線通(tong)信設(she)備(bei)、水(shui)質(zhi)監測終端設(she)備(bei)以及視(shi)頻監控系統組(zu)成,通(tong)過水(shui)質(zhi)監測設(she)備(bei)對水(shui)質(zhi)、水(shui)環(huan)境信息(xi)(水(shui)體溫(wen)度(du)、pH值、溶(rong)解(jie)氧、鹽(yan)度(du)、濁度(du)、氨氮)等對水(shui)產品生長環(huan)境有較大(da)(da)影(ying)響的水(shui)質(zhi)參數進(jin)行監測,進(jin)而為水(shui)質(zhi)控制(zhi)提供科學依據。本(ben)方案(an)總共(gong)包含三大(da)(da)部分:
1、 云平臺
負責數據處理,設備運(yun)行狀態監控,實(shi)現(xian)飼(si)料定(ding)(ding)時(shi)定(ding)(ding)量投喂,魚(yu)塘(tang)水質(zhi)狀況實(shi)時(shi)呈(cheng)現(xian),水質(zhi)惡化報警推(tui)送,歷(li)史數據記(ji)錄,魚(yu)塘(tang)視頻(pin)監控。
2、 無線通信設備
主(zhu)要負責終端與云平臺數(shu)據交互的橋梁(liang),可(ke)(ke)提供包括Lora 、2G/4G多(duo)(duo)種組網方式(shi),水質(zhi)(zhi)監測(ce)采(cai)用Lora 點對多(duo)(duo)方式(shi)配(pei)合串口服(fu)務器可(ke)(ke)實現覆蓋大面積魚塘(tang)數(shu)據采(cai)集,增(zeng)氧控(kong)制(zhi)采(cai)用IO808 可(ke)(ke)遠程控(kong)制(zhi)增(zeng)氧機(ji)定時開(kai)啟和關閉,并通過水質(zhi)(zhi)監測(ce)環(huan)節反饋控(kong)制(zhi)增(zeng)氧機(ji)。飼(si)料(liao)(liao)投(tou)(tou)喂(wei)采(cai)用G780V2 4G DTU保證投(tou)(tou)料(liao)(liao)精準可(ke)(ke)靠,通過MODBUS協議控(kong)制(zhi)投(tou)(tou)料(liao)(liao)機(ji)PLC投(tou)(tou)料(liao)(liao)過程,并可(ke)(ke)實時掌握(wo)飼(si)料(liao)(liao)消耗。
3、 水質監測終端設備
采用具有(you)自識別(bie)功能的監(jian)測傳感器,對水(shui)質(zhi)、水(shui)環境信息(xi)(xi)(水(shui)體溫度(du)、pH值(zhi)、溶解氧、鹽(yan)度(du)、濁度(du)、氨氮等)進行實時(shi)采集,實時(shi)監(jian)測養殖(zhi)環境信息(xi)(xi),預(yu)警(jing)異常(chang)情況,及時(shi)采取(qu)措施(shi)降低損失(shi)。
4、 視頻(pin)監控系統
在養殖(zhi)區(qu)域內設置“有人”4G視頻監控攝像機,可遠程對現場環境實時查看,及時發現養殖(zhi)過程碰到的問題(ti),確保安全生(sheng)產(chan)。
以中山(shan)誠一漁業智慧管理(li)系(xi)統為例(li)介(jie)紹水(shui)產養殖(zhi)解決方(fang)案在行(xing)業中的實際(ji)應用。
1. 智慧漁業管理平臺
(1)24小(xiao)時水質自動在線(xian)監(jian)(jian)測:監(jian)(jian)測水溫、溶解氧和酸堿度,并(bing)將(jiang)參數實時傳(chuan)輸至監(jian)(jian)測中心(xin)和技術人員(yuan)的手機。
(2)自動富(fu)氧(yang)控制:當溶解(jie)氧(yang)含量(liang)低于設(she)定濃(nong)度(如4毫(hao)克/升)時(shi)(shi),打(da)開富(fu)氧(yang)機,當溶解(jie)氧(yang)含量(liang)增(zeng)加到一定濃(nong)度(如9毫(hao)克/升)時(shi)(shi),關閉富(fu)氧(yang)機。
(3)遙控投餌:通過集(ji)中(zhong)控制柜,無線遙控投餌可以節省人力。
(4)故障(zhang)報(bao)警:當水質(zhi)惡化時立即(ji)報(bao)警。
圖1 誠一(yi)智慧漁業管理系(xi)統
精(jing)準(zhun)投放飼(si)料(liao),根據魚塘(tang)魚數量、魚塘(tang)面(mian)積及魚生(sheng)長階段,定時(shi)定量投喂。飼(si)料(liao)可長時(shi)間(jian)儲(chu)存,飼(si)料(liao)運輸車統(tong)一加(jia)載,大大降低人工喂養難度。
圖3 預構智(zhi)慧養魚中(zhong)控
有人產品型號 | 技術特點 | 應用(yong)場景(jing) |
USR-G780 V2 | 適用現場運營商信號良好,監控房與監測點距離遠,對數據量和實時性傳輸要求比較高場合 | 水質監測(PH,溫度,溶氧),增氧機,投料機,投藥機控制 |
LG207+N540 | 使用(yong)主(zhu)控房(fang)與(yu)監(jian)測(ce)點距離在10KM內,lora傳(chuan)輸點對(dui)多(duo)方式,對(dui)資費敏感(gan),數據量(liang)傳(chuan)輸小延(yan)遲較(jiao)高,空(kong)曠戶外; 數據透(tou)傳兼容原協議(yi)和硬件系統 | 水質監測(PH、溫度、溶氧),投料機控制,增氧機PLC控制 |
IO424、IO34、IO808 | 開發簡單,只需要網絡IO+接觸器即可實現簡單遠程控制,可提供2G、4G、WIFI、以太網多種傳輸方式,終端設備需走Modbus協議,可提供最多4路模擬量輸入,最多8路開關量,8路繼電器輸出 | modbus水質傳感器監測,增氧機控制,投料機控制 |
1、產品軟件平臺私(si)有化部(bu)署服務。
2、 產品軟硬(ying)件定制開發服務(wu)。
3、物聯網卡服務
有人物聯(lian)(lian)網同時提(ti)供SIM卡相關(guan)服務(wu),從物聯(lian)(lian)網卡到模組、再到成品(pin)設備(bei),為用(yong)戶(hu)打(da)造一(yi)站式服務(wu),真正幫用(yong)戶(hu)省(sheng)(sheng)時、省(sheng)(sheng)力、省(sheng)(sheng)心(xin)。
安(an)科瑞4g通訊管(guan)理機AWT100 工業智能網關(guan) 485數據采集(ji)模(mo)塊
安科瑞模塊化(hua)電能表AEW100 無線(xian)數據(ju)傳輸模塊 三相多回路電表
室內LoRaWAN網(wang)關 8通(tong)道(dao)物(wu)聯網(wang)通(tong)訊基站(zhan) 支持WiFi以太網(wang)LTE全(quan)網(wang)通(tong) LG1網(wang)關
LoRa信號檢(jian)(jian)測儀(yi)統計丟包率(lv)LoRaWAN信號質量測試(shi)支持GPS定位可充電 LXSD01信號檢(jian)(jian)測儀(yi)
MG6 4G LoRaWAN云橋(qiao)網關 無線(xian)數傳AI邊緣計算工(gong)業智能物(wu)聯網LoRa基站