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水产养殖水质环境无线监测系统设计

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最近几年,伴随水产饲养规模化、集约化程度日渐升高,水产品质量安全问题日益突出,特别需要建造一项水产养殖水质环境监测系统,方便及时地监管。

一、水产养殖水质环境无线监测的意义

监测饲养鱼类生活水质的情况,从而使用有效的措施改善水质,保证水产品质量安全,实现安全生产的目的。WSN(无线传感器网络)具有人工自动智能化程度高、信息时效性强、所覆盖区域很宽广、能完成多路传感器数据一起采集、扩展性好等特点,将其用于水质环境监测相关领域有着很广泛的应用前景。当前,我国及国外均已开展了WSN在水质监测方面的相关应用探究。我国专家所带领的团队设计了基于WSN的海洋环境监测系统,已具备海洋生态环境监测等功能;基于ZigbeeWSN与互联网Internet结合的远程实时水质监测相关工程型系统,实现了水质监测相关数据的获取及疏导。可是上述监测系统很多使用水质自动监测仪进行监测,此仪器是根据测量电极、变送器设备以及显示等功能性设备组成的一体化装配硬件,它个头大、价格高,且需要时常供电,无法应用于大范围水域进行监测等缺点。下文根据水体的T、pH和溶解氧浓度为监测对象,设计了一套基于WSN的水产养殖水质监测系统。在调理电路相关的同时,无需供电,实现了监测过程整体所设想的无线化。这套系统使用起来不僵硬,能对大范围养殖领域实现水质环境相关数据的实时获取、无线传输和远程监测等技术手段。

二、局域语言编程系统整体设计

本文所提到的局域语言编程系统主要由多相关数据养殖水资源质量Sensor(传感器)、数模变送局部模型、WSN、GPRS发送单位、数据及时分析查询以及短信预警局域语言编程系统等几个部分组成。基于网络的智能化养殖水资源质量相关数据及时监管测试预警局域语言编程系统,不仅可以对养殖水资源质量环境相关数据开展及时监管测试,还可以对监管测试相关数据开展数据融合,并建立养殖水资源质量相关数据的历史综合大数据,从而为科学养殖提供基础可靠数据。

三、局域语言编程系统主要功能

本文局域语言编程系统的主要功能是及时监管测试养殖水体的养殖水资源质量环境变化,并通过无线通信技术将监管测试数据传输到监管测试中心,以实现数据持续记录、分析处理并及时预警的目标,实现对水体环境非正常情况的及时预警,并在第一时间提醒相关人员使用必要的调节措施。1.养殖水资源质量监管测试局域语言编程系统使用相关数据养殖水资源质量Sensor(传感器),可及时监管测试养殖水体的T、pH值、溶氧量等相关数据。2.监管测试局域语言编程系统持续二十四小时不断自动监管测试各种各样的养殖水资源质量相关数据,并自动发送到大数据接收器,与此同时记录并做相关方向的分析。3.数据接收器获取各监管测试相关收集点数据,相关接收者可随时通过个人电脑操控客户端软件,及时调取查看检测数据或开展辅助分析相关工作。4.数据分析局域语言编程系统可通过图表形式显示检测数据,提供比较直观具体的养殖水资源质量环境变化趋势。同时,能及时保存所获取的数据信息,并建立大容量的“养殖水资源质量环境历史大数据”,为水产养殖相关探究与生产提供了可靠依据。

四、无线Sensor(传感器)网络节点硬件设计

无线Sensor(传感器)网络节点包括Sensor(传感器)节点、路由节点以及相关数据融合节点,路由节点由Sensor(传感器)节点充当,聚节点要与监管测试中心计算机连接,在硬件上,只减少Sensor(传感器)局部模型以及增加非并行通信局部模型,其他局部模型设计与Sensor(传感器)节点基上述一样。

五、硬件组成Sensor(传感器)节点

主要由Sensor(传感器)局部模型、处理器局部模型、无线通信局部模型以及电源局部模型组成。Sensor(传感器)局部模型包括养殖水资源质量Sensor(传感器)以及信号调整电路,构成Sensor(传感器)板。处理器局部模型、无线通信局部模型以及电源局部模型构成主控板。节点的硬件结构,节点实物与电路封装。

六、管理局域语言编程系统的实现

局域语言编程系统的管理核心为上位机,主要需实现非并行接收程序以及上位机管理程序等技术要求,局域语言编程系统上位机通过MicrosoftVisualStudio2010软件使用的是里面的MFC应用程序系统设计骨架开展设计的上位机程序。从而实现对Sensor(传感器)设计查询、大数据获取、数据存放及历史数据查询等功能,当监控管理者登陆界面检测相关资料时,局域语言编程系统通过调用大数据中的历史大数据,并以视图形式将数据传输客户端,实现远程监控功能。上述的相关设计系统使用了WSN设计手段工程性建造了一个智能化、网络化的水产品饲养环境监控检测系统,并将这种设计手段实际应用于水产养殖环境监控检测领域,大大地推进了我国WSN设计的研究进度,为改善水产养殖领域落后的传统饲养方式和环境监控技术提供了一种全新的设计思路和解决方法。

作者:王春华

水产养殖水质环境无线监测系统设计责任编辑:张雨    阅读:人次