水產養殖環境智能監控系統
2008/9/24 0:00:00
概述
長期以來，我國水產養殖生產經營者多以追求產量和近期經濟效益為目標，養殖密度過高，加上保護養殖環境意識淡薄，養殖病害呈逐年加重之勢，隨之而來的是藥物濫用現象較為普遍，以至于水域環境遭到不同程度的破壞，水產品質量安全得不到有效保障，水產養殖業可持續發展受到嚴重影響，研究解決水產養殖環境狀況已經成為水產養殖業持續健康發展的重要課題。
影響水產養殖環境的關鍵參數就是水溫、光照、溶氧，氨氮，硫化物、亞硝酸鹽、ph等，但這些關鍵因素即看不見又摸不著很難準確把握。現有的水產管理是以養殖經驗為指導，也就是一種普遍的養殖規律，很難做到準確可靠，產量難以得到保障。隨著養殖業的不斷發展，市場調節失控，競爭越來越激烈，掌握準確可靠的養殖數據，科學養殖，提高產量與品質，勢在必行。
針對水產養殖環境對象具有的多樣性、多變性、以及偏僻分散等特點，提出了一種基于無線移動通信和測控技術的遠程數據采集和信息發布系統方案。本系統可以為用戶節省大量人工操作和電力消耗，限制魚類疾病所造成的損失，減少死亡率。通過長期連續的監測、調節和控制水質，可以顯著增加養殖產量。本系統的關鍵技術是如何通過智能測控終端實現數據的采集、傳輸、存儲與發布，并為用戶提供瀏覽訪問和遠程調用。通常與互連網連接可以通過二種途徑：（1）有線接入方式：這在有些場所，例如距離社區較近，有線接入方便，或在特殊情況下通過專線連接等，可直接將現場監控設備連入因特網；（2）無線接入方式：在上述幾種條件不能實現的情況下，一般只能采用無線接入方式。目前無線連接方式也有很多種，最為可行的是充分利用現有的公共無線移動通信網絡平臺，如GPRS、CDMA等無線移動服務業務。考慮到技術的成熟度、實用性、經濟投入等綜合因素，本系統目前主要采用了GPRS無線移動通信技術。實時將測量的數據傳送到控制中心，或根據您的設定，將報警信號發送到你的手提電話，以便您及時采取有效措施，防止損失的發生。水產養殖監測系統也可以遠程控制輸氧設備及時補充水中的氧氣，或遠程啟動水溫調節裝置調節水溫。系統操作方便，人機界面友好，使水產品能處在最適于生長的環境下，達到增產、節能、減輕工人勞動強度的效果。
系統組成
水產養殖環境智能監測系統主要由中心主控計算機、手機、現場傳感器、廈門瑞申自動化公司提供的數據采集、傳輸、控制于一體的RS6011G GPRS RTU、水產養殖環境監測軟件組成（以下主要介紹瑞申RS 6011G GPRS RTU和水產養殖監測軟件）。
1、系統拓撲圖
2、瑞申RS6011G GPRS RTU產品介紹
（1）、基本原理:
通過RS—485總線將數字傳感器（也可采用模擬輸出傳感器）與瑞申無線智能測控終端連為一體，構成現場監控單元。瑞申無線測控終端內置：CPU模塊、數據存儲模塊、控制模塊、GPRS/CDMA數據通信模塊。可現場接入多路模擬量、開關量、繼電器信號等數據，然后直接通過GPRS無線模塊將現場數據與遠程控制中心連接，將采集數據實時發送到遠程數據庫服務器，并存儲到數據庫中。 通過該系統，即使在遠離觀測現場的異地，也能方便地對各種環境要素如溫濕度、光照、CO2等環境數據的采集讀取，真正實現了遠程監測和數據共享的功能。除數據遠程采集、實時監控外，系統還可實現遠程手機報警，并通過用戶手機遠程控制現場設備。
（2）、功能特點：
◎配備多種接口資源：包括模擬信號采集、開關量輸入、輸出、脈沖信號輸入等；
◎支持一路RS232/RS485方式的用戶數據接口，可接入PLC等各種設備；
◎采集傳輸控制一體化，提高了系統可靠性，降低了成本；
◎采用工業級超低功耗高性能的嵌入式處理器；
◎用戶可以編程的量程轉換和報警上下限設定；
◎內設工業時鐘，精確計時；
◎自動定時上報和事件觸發上報功能；
◎內置大容量FLASH存儲器，數據自動記錄，支持歷史數據檢索；
◎通訊協議完善，組態軟件支持，用戶免開發；
◎板載工業級GPRS傳輸模塊；
◎提供用戶設置軟件，開放式接口，方便與組太軟件及其它軟件連接；
◎工業級設計，穩定可靠，堅固耐用；
（3）、GPRS無線數據傳輸技術特點：
GPRS是通用分組無線業務(General Packet Radio Service)的英文簡稱，是在現有GSM系統上發展起來的一種承載業務，目的是為GSM用戶提供分組形式的數據業務。GPRS拋棄了傳統的獨占電路交換模式，采用分組交換技術，每個用戶可同時占用多個無線信道，同一無線信道又可以由多個用戶共享，有效地利用了信道資源，帶寬最高可達171.2Kb/s。目前中國移動的GPRS覆蓋范圍在中心城市幾乎達到了100%，在邊遠地區也達到了80%以上，實際應用帶寬大約在20-40Kb/s，特別適合遠程監測行業的通信需求，完全取代過去傳統的有線、MODEM、X.25、數傳電臺、短信等通信方式。
GPRS無線數據傳輸具備如下特點：
3-1、可靠性高：
與SMS短信息方式相比，GPRS DTU采用面向連接的TCP協議通信，避免了數據包丟失的現象，保證數據可靠傳輸。中心可以與多個監測點同時進行數據傳輸，互不干擾。GPRS網絡本身具備完善的頻分復用機制，并具備極強的抗干擾性能，完全避免了傳統數傳電臺的多機頻段“碰撞”現象。
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