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基于物联网的智能水产养殖管理系统的设计
资料介绍
目前水产养殖业较多依赖人工经验,不仅风险大,而且物资和人力资源浪费比较严重,致使水产养殖经济效益不高.充分利用物联网的技术优势,并针对水产养殖业的特点对设备和养殖过程进行智能管理,与现有传统养殖模式相比,能够有效降低风险与能源消耗,提高水产品的品质和生产效率,并可减少因使用药物对环境造成的不良影响.
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Design of intelligent aquaculture management
system based on internet of things
吴祖猎 余童杰 陈厚正 陈柳江
，
，
，
WU Zu-lie, YU Tong-jie, CHEN Hou-zheng, CHEN Liu-jiang
电子科技大学中山学院 电子信息学院 中山 528402
， ）
（
摘 要：目前水产养殖业较多依赖人工经验，不仅风险大，而且物资和人力资源浪费比较严重，致使水
产养殖经济效益不高。充分利用物联网的技术优势，并针对水产养殖业的特点对设备和养殖
过程进行智能管理，与现有传统养殖模式相比，能够有效降低风险与能源消耗，提高水产品
的品质和生产效率，并可减少因使用药物对环境造成的不良影响。
关键词：物联网；水产养殖；远程控制；无线组网
中图分类号：TP393 文献标识码：B
文章编号：1009-0134(2017)06-0019-04
测能力和控制能力有限等不足。
0 引言
目前我国水产养殖业正处于由传统渔业向现代渔业
转变的历史时期，抓住发展机遇，实现历史性的跨越需
要信息技术等高新技术作为技术支撑[2]。物联网技术是
信息技术发展的一次革命，它是一种将所有物品连接互
联网，实现智能化识别管理的技术[3]。本文充分利用物
联网的技术优势，并针对水产养殖业的特点，设计了基
我国是水产养殖大国，水产养殖产量占全世界的
三分之二左右[1]。但多年来，我国水产养殖业主要沿用
粗放经营的传统方式[1]。近年来，养殖模式和技术的落
后、水域资源逐渐短缺、水体污染逐年加重、水产品食
品安全问题时有发生等，使得传统养殖模式受到重大挑
战。如何适应新形势，
建 设 智 能 水 产 养 殖 系
统，方便、有效、实时
地对水产养殖环境和养
殖生物生长情况进行监
测、控制，已经成为目
前我国水产养殖现代化
发展的热点[1]。
国内从事水产养殖
管理系统研发的较少，
而且多数都有一定局限
性 。 目 前 市 场 上 的 产
品，多数只能检测溶解
氧和温度，只能独立控
制2路增氧机，只能有
线传回采集的数据,而
且大部分没有接入互联
网，只是个现场控制器
与报警器。有少部分接
入了互联网，但仍有平
图1 系统结构示意图
台单一、模式单一、检
收稿日期：2017-04-21
基金项目：广东省攀登计划
作者简介：吴祖猎 1992
（
-
），
男
广东雷州人 本科 研究方向为嵌入式系统设计与开发
， ， ， 。
第39卷 第6期 2017-06 【19】
万方数据
于物联网的智能水产养殖管理系统。
块、7寸触摸屏、电源电路等组成，如图2、图3所示。
主控芯片采用增强型51单片机STC15F4K60S4，拥有4个
完全独立的串口。数据传输采用313-325.6MHz频段的无
线传输模块，使用窄带射频传输，同时内嵌FEC前向纠
错算法，能主动纠正被干扰的数据包，抗干扰能力强。
GSM模块采用工业级的SIM800C，支持4频，全球使
用。屏幕采用7寸增强型USART HMI串口屏，支持休眠
和触摸唤醒功能。主机能够通过数字、表格或曲线等方
式显示水质参数和设备状态。遇到险情时，能够立即弹
出警报信息，并进行相应处理，如自动开启相应设备、
启动警报器、拨打用户电话等。主机程序程序框图如图
4所示。
1 总体设计
系统由水质数据采集器、主机、电机控制器、移动
客户端等构成，如图1所示。
每个池塘中放一个浮箱，其中装有溶解氧、温度、
PH值、盐度等传感器，各个传感器采集数据后，由数
据采集系统打包，然后通过无线模块传输至主机进行数
据分析，并做出相应处理。比如，根据池塘中溶解氧的
浓度，发送指令给机房控制器，打开或关闭增氧机。
用户可用微信、APP、短信、主机、电机控制器共
5种操作平台来进行各种操作，查看溶解氧、温度、PH
值、盐度、系统运行模式、电机运行状态等，设置工作
模式、定时,对增氧机等设备进行手动控制等。
2.2 数据采集器 浮箱
（
）
数据采集器（浮箱）由单片机、A/D转换电路、多
种传感器、无线模块和电源电路组成，如图5所示。每
个浮箱都有唯一的ID号，主机与浮箱通信时，根据不同
的ID来确定数据来自哪口池塘。每个浮箱里装有用于水
2 下位机设计
2.1 主机
主机主要由主控电路、无线通信模块、GSM模
图2 主机主控电路
图3 主机电源电路
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万方数据
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