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《水产养殖水质监测系统》
项目实施场地规划
四川维诚信息技术有限公司
第 PAGE 5页,共5页
目 录
TOC \o 1-3 \h \z \u 第1章 项目简介 1
1.1 建设背景 1
1.2 系统组成与基本功能 1
第2章 主要部分实施的场地规划 2
2.1 监控中心的搭建 2
2.2 水质参数采集单元及调节单元的部署 3
2.2.1 供电单元(低压配电箱)的安装位置规划 3
2.2.2 水质参数采集单元及调节单元的部署位置规划 4
第1章 项目简介
1.1 建设背景
玄滩水产养殖专业合作社下辖5个养殖池,占地面积近600亩,主要养殖草鱼、鲢鱼等品种,年产值超过400万。目前,养殖池水质的监管采用人工形式,一般根据天气情况,通过人工诊断、决策,决定是否开启增氧机等设备,生产模式还处在一个比较低的水平。
随着合作社水产养殖面积的扩大与高经济价值鱼种的引入,传统的低水平生产模式严重制约了养殖的品质和效益。为在低成本的前提下实现高效高产,养殖场需要更为便利且高品质的养殖设备与技术辅导,智慧型水质实时监测系统是重要需求之一。
1.2 系统组成与基本功能
系统功能框图如图1所示,包括感知层、传输层、应用层三大子系统。
图1 水产养殖水质监测系统组成
感知层子系统包括远程视频监控单元、水质参数采集单元、水质参数调节单元三部分构成。其中,视频监控单元由3G网络摄像机构成,通过3G方式采集水面视频、图像信息,并实时上传至通信服务器,根据项目投入情况,可列入后期建设范畴。水质参数采集单元通过ZigBee无线传输节点,采集PH值传感器、溶解氧传感器、水位传感器等的PH值、DO、水位等参数,经由星形网络传输到服务器。应用层子系统通过水质监控信息管理系统对水质进行分析、展示,管理员可以通过PC、以及移动终端浏览数据,并下发反馈指令,经传输层子系统下达到水质参数调节单元,调节水质参数。从项目施工角度来看,传输层子系统的ZigBee网关与应用层子系统的数据服务器、应用服务器可共建在监控中心;水质参数采集单元和水质参数调节单元布设于水质浮筒上。
该系统充分利用传感器、无线通信等物联网技术手段,实现了对养殖池的PH值、溶氧量、水位等三项参数进行实时监测,并在PH值、溶氧量、水位低于或高于预设范围值后,自动报警并启动增氧机、抽水机等进行调节,达到对养殖池水质的监测和管理目的。
第2章 主要部分实施的场地规划
2.1 监控中心的搭建
如图1所示,监控中心包括传输层子系统的ZigBee网关与应用层子系统的数据服务器、应用服务器等,其网络拓扑如图2所示。在大型水产养殖应用场合,建议设置数据服务器和应用服务器,通过网络交换机接入ZigBee网关。用户PC及移动设备等可通过Wifi路由器等局域网设备接入服务器。在小型水产养殖应用领域,可将数据服务器、应用服务器的功能融合。
图1-1 监控中心网络平台拓扑图
针对大型水产养殖应用场合,应建有符合电信机房标准的机房,或租用相应服务器。对于小型水产养殖应用场合,可根据投资建立相应的局域网应用环境,一个最简的网络监控平台包括1台服务器(也可结合实际采用普通PC)、1台Wifi路由器、1个ZigBee网关,其连接关系如图3所示。其中,Wifi路由器、ZigBee网关既可放置于小型壁挂式网络机箱中,也与根据现场条件置于桌面。服务器和ZigBee网关的网口连接Wifi路由器的LAN口,三者共同构成局域网。ZigBee网关ZigBee侧接吸盘天线,并建议将天线置于室外,便于接收ZigBee终端上传的数据。
图3 最简监控中心网络平台连接示意图
2.2 水质参数采集单元及调节单元的部署
2.2.1 供电单元(低压配电箱)的安装位置规划
低压配电箱若安装在室外,要求有良好的避雨设施或采用防水设计的配电箱。对于租用民房做养殖管理的养殖场,配电箱建议安装在靠近民房用的进户线位置,如图4所示。
图4 低压配电箱安装位置示意图
若养殖池旁没有用于安装配电箱的民房,建议搭建图5所示简易户外配电供电设施。
图5 室外简易供电配电设施
2.2.2 水质参数采集单元及调节单元的部署位置规划
水质参数采集单元安装于图6所示的浮筒及设备柜上。调节单元的增氧机安装于图7所示圆形浮筒,控制设备安装于图8所示低压配电箱中。
图6 水质参数采集单元浮筒及设备柜
图7 水质参数调节单元浮筒 图8 增氧机控制设备
施工中,增氧机控制设备的安装按2.1节所述实施。水质参数采集单元及调节单元可采用网格化部署,如图9所示。其中,调节单元根据每台增氧机的覆盖面积决定,采集单元根据水质的流动性及网格面积决定。一般情况下,对于不大于2亩的田字格养殖池而言,部署1~2个水质参数采集单元和1
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