基于物联网技术的水产养殖智能化监控技术与系统方案.pdfVIP

基于物联网技术的水产养殖智能化监控技

术与系统方案

基于物联网技术的水产养殖智能化监控技术与系统

一、项目可行性报告

（一）立项的背景和意义

我国水产养殖业的快速发展，对繁荣农村经济，优化产

业结构，提高农民生活水平、建设和谐的社会主义新农村具

有重要意义。《国家中长期科学和技术发展规划纲要

（2022-2022）》已明确将“农业精准作业与信息化”和“畜

禽水产健康养殖与疫病防控”纳入优先主题，因此，建设现

代化的水产养殖业、发展农村经济和提高水产养殖业在国际

市场竞争力，成为我国当前和今后相当一段时间内水产业发

展的重要任务。结合浙江省的区位优势和《浙江海洋经济发

展示范区规划》，发展现代水产养殖业，对浙江省建设海洋

大省和海洋强省具有重要意义。本项目应用现代物联网技术，

结合水产养殖特色，构建一套水产养殖水质环境信息感知—

无线传感网路和可视化监控—智能化终端控制和预警预报

系统，实现高效、生态、安全的现代水产养殖，对构建具有

鲜明浙江特色的现代水产养殖新格局，促进我省社会主义新

农村建设具有重要推动作用。

统计显示，到2022年，我省水产养殖面积稳定在480

万亩，产量达到190万吨，净增20万吨；产值（一产）达

到350亿元，新增130亿；出口额达到10亿美元，新增6.5

亿美元。但随着我省土地资源紧缺，水产养殖池塘逐步老化、

病害多发、效益下降等突出问题，如何提高养殖产品的品质、

直接增加了渔农民的经济收入，实现高效、生态、安全的现

代水产养殖产业成为我省亟待解决的重大问题。传统的粗放

水产养殖方式，采用人工观察，单纯靠经验

进行水产养殖的方法，很容易在养殖过程中造成调控不

及时，反馈较慢，出现“浮头”和大面积死亡等惨象，造成

重大的经济损失，上述方法已经不能满足现代水产养殖精准

化和智能化的发展要求。基于上述问题，本项目重点研究水

产养殖水质和环境关键因子立体分布规律和快速检测技术、

水产养殖智能化和可视化无线传感网络监控系统、开发水产

养殖环境关键因子（温度、pH值、溶解氧、氨氮、盐度和氧

化还原电位等）的实时控制技术和智能化管理系统，对提高

水产养殖精准化生产和智能化监控具有重要意义，符合我省

“生态、健康、循环、集约”水产养殖业发展要求，对促进

我省渔业结构调整，促进社会主义新农村建设，提高渔农民

生活水平具有重要意义。

（二）国内外研究现状和发展趋势

1.国内外研究现状

国内外在水产养殖方面，应用无线传感器网络技术已经

进行了部分探索和应用研究。Qi等（2022）利用无线传感器

网络系统建立了水产养殖和销售可追溯系统。Yoneyama等

（2022）建立了罗非鱼胆固醇含量监测的无线传感器网络系

统，实现了罗非鱼胆固醇含量的在线快速监测。Zhu等（2022）

建立了集约化养鱼水质远程无线传感器网络系统，该系统可

根据水质含氧量的历史数据进行预警预报，避免经济损失。

López等（2022）建立了工厂化养鱼环境pH，NH4+和温度的

无线传感网络监测系统。Han等（2022）研发了一套水分监

测及自动灌溉控制系统。陈娜娜等（2022）综合应用传感器

技术、ZigBee无线传感器网络技术和GPRS通信技术,设计

并实现了一个无线监控系统。提出了一种改进的无线传感器

网络路由协议,可降低路由消耗,提高可靠性。闫敏杰

等（2022）设计了基于无线传感器网络的鱼塘实时在线

监测系统，该系统利用无线传感器节点测得监测区域中的温

度和溶氧量，并通过Zigbee无线网络将数据传输到终端控

制系统，控制系统作出判断同时发出报警信号并控制增氧机

的工作状态。史兵等（2022）设计了一种基于无线传感网络

的规模化水产养殖智能监控系统，提高了参数控制精度。李

道亮和傅泽田设计了一种智能化水产养殖信息系统。马从国

等（2022）研发了一套基于现场总线技术的水产养殖过程智

能监控系统。李季冬和沈守平（1999）进行了水产育苗温室

监控系统与计算机连接分析。祁昕等（2022）研发了水产养

殖业用溶解氧检测仪。马祖长和孙怡宁（2022）研发了温湿

度检测的无线传感器网络。裘正军等（2022）开展了基于模

糊控制与虚拟仪器的灌溉决策系统研究。方旭杰等（2022）

研制了基于ZigBee技