鱼塘水质监控系统的介绍
主讲人：王首勇
2013年6月27日
一、鱼塘主要水质指标
PH
氨氮
透明度
浮游生物硫化物
水色
亚硝酸盐氮溶氧
温度水质
1、温度
水温直接影响鱼的生存和生长。
不同鱼类要求不同的水温。可分为以下三类：
?温水性鱼类：适宜生活的水温为20～30℃，如：鲢、鳙、草、鲤、团头鲂。
?热水性鱼类：适宜水温为25～34℃。如：罗非鱼、淡水白鲳。
?冷水性鱼类：一般认为，冷水性鱼类生存的温度范围为0～20℃，最适温度为12～18℃，如：虹鳟 、大马哈鱼。 一般在适温范围内，随着温度的升高，鱼类的代谢相应增加，摄食增加，生长加快。
2、PH
《渔业水质标准》中规定养殖水体PH值范围为6.5—8.5，这是鱼类生长的安全PH值范围。
鱼类苗种培育阶段的最适PH值为7.5～8；
成鱼养殖阶段的最适PH值为7 ～ 8.5。
PH值小于6.5时，水体中鱼类对传染性鱼病特别敏感，呼吸困难即使水中并不缺氧，但对饲料的消化率低，生长缓慢。 PH值过高时，离子NH4+转变为分子氨NH3，毒性增大，水体为强碱性，腐蚀鱼类的鳃组织，造成呼吸障碍，严重时使鱼窒息。强碱性的水体还影响微生物的活性进而影响微生物对有机物的降解。
3、DO 溶氧
养殖水体中溶氧的含量一般应在5—8mg/L，至少应保持在4mg/L以上，缺氧时，鱼类烦躁不安，呼吸加快，大多集中在表层水中活动，缺氧严重时，鱼类大量浮头，游泳无力，甚至窒息而死。溶氧过饱和时一般没有什么危
害，但有时会引起鱼类的气泡病，特别是在苗种培育阶段。
水中充足的溶氧可抑制生成有毒物质，降低有毒物质的含量，而当溶氧不足时，氨和硫化氢则难以分解转化，极易达到危害鱼类健康生长的程度。
4、氨氮
（1）我国渔业水质标准规定分子氨浓度应小于
0.2mg/L，这是理想、安全的水质氨指标；
分子氨浓度0.2mg/L以下时一般不会导致鱼类发病；
分子氨浓度达到0.2—0.5mg/L，则对鱼类有轻度毒性，容易发病；
分子氨的浓度超过0.5mg/L，对鱼类的毒性较大，极易导致鱼类中毒、发病，甚至大批死亡。
罗非鱼对水质要求不高，一般水体中的氨氮在0.2-0.8毫克/升之间，但最高不要超过1毫克/升。
（2）氨氮的主要是由水生动物粪便、残饵、动植物尸体被细菌分解所产生。水温、PH越高，毒性越大。
5、亚硝酸盐氮
?亚硝酸盐是氨转化为硝酸盐过程中的中间产物，不稳定，当氧气充足时，可以在微生物作用下转化为对鱼毒性较低的硝酸盐，但也可以在缺氧时转化为毒性较强的氨态氮。?一般情况下，亚硝酸盐含量（以氮计）低于0.1mg/L时，不会造成损害；
?达到0.1—0.5mg/L时，鱼类摄食降低，鳃呈暗紫红色，呼吸困难，游动缓慢，骚动不安；
?含量高于0.5mg/L时，鱼类游泳无力，鱼体柔软，臀部底面呈黄色，某些器官功能衰竭，严重时导致死亡。
6、透明度
?一般情况下，池塘水体的透明度应保持在3０厘米左右，水体透明度过高或过低均
不适合鱼类生长。
?养殖前期(150克以下)需通过施肥等方法控制水的透明度在25-30厘米，养殖后期通
过换水等方法控制透明度为30-40厘米。
7、硫化氢
水体中的硫化氢主要是由于鱼塘底层缺氧，底泥有机物经生物作用和化学作用产生，对鱼类有很强的毒性。
渔业水质要求：
鱼塘中硫化氢的浓度控制在0.1mg/L以下。
三、远程监控系统
?远程监控系统是一种新型技术服务平台，为了提高鱼业饲养技术管理水平，该系统在国内同行业里具有领先的水平。
?它可以提供从水质数据传输、远程监控、数据综合分析、优化管理方案等全方位的服务。
1、远程监控系统的组成
组成：
1）现场水质监测仪表；
2）数据终端；
3）数据管理服务器；
4）客户远程监控软件。
2、远程监控系统的特点
?1）可全天候服务
远程监控系统可一年365天全天候为客户提供鱼塘监控管理服务，不论节假日还是深夜，我们可以第一时间了解现场鱼塘水质的主要指标，快速处理水质的超标信息，排除安全隐患，让客户高枕无忧。
?2）可享受专家级服务
有丰富经验的鱼塘专家利用远程监控系统可以为客户提供更优化的专业技术服务。专家依据对监控水质数据的分析，可协助现场人员对鱼塘进行有效地操作、管理，使鱼塘水质始终保持最佳状态。
目录 目录 (1) 一. 概述： (2) 二.用户需求： (2) 三.家庭监控网络系统： (3) 1.解决方案： (3) 家庭内部监控 (3) 远程实时监控查看 (4) 2.系统示意图： (5) 3.产品介绍 (5) 家庭监控端： (5) 中维云视通平台： (8) 远程访问端： (9) 4.系统特点： (10) 部署灵活、建设低廉： (10) 操作方便、扩展性强： (10) 产品成熟度高、高效优质服务 (10) 5.推荐配置： (11)
一.概述： 随着经济的快速发展，人们生活节奏的提高，照顾家庭的时间将越来越少。但现代科技的高速发展可以让远程照顾小孩、家庭宠物等成为可能。人们在可以繁忙工作的同时，通过智能手机、电脑登陆中维云视通监控平台在远程就了解自己家庭概况，及时做出分析与判断。随着网络通讯技术及图像压缩处理技术以及传输技术的快速发展，使得家庭能够采用最新的通讯和图像处理技术，通过网络传输数字图像，可为实现家庭监控系统提供高效可行而且价格低廉的解决方案。 二.用户需求： 用户需求：亲情关怀：了解家中父母的健康，免去您的挂念；关注家中宝贝亲情关怀的活动，免去您的思念；远在海外或他乡，增加父母和子女之间的亲情。 视频监控：视频监控：掌控家中的保姆对宝贝的看护情况；了解家中宠物的活动。 安防报警：移动视频侦测功能和安装红外、烟感、门禁的家庭视频监控系统，通过报警联动，使您第一时间了解家中发生的事件。
三.家庭监控网络系统： 家庭监控网络系统：通过家庭监控网络系统，使我们工作之余或出门在外时，可以随时打开电脑或手机查看家中的实时影像，与家人面对面地沟通、了解家庭情况、远程照顾家属；当窃贼趁家中无人进行偷窃时，自动信号能及时传至小区监控中心，同时通过移动短消息、邮件或者电话的方式通知住户。这一切通过家用视频监控系统即可轻松实现。 1.解决方案： 大部分家庭监控范围在70-200 平米之间，为保障家庭安全及可视环境，本方案特此解决以下两方面：一、家庭内部监控，包括音视频等；二、实现远程实时监控查看。 根据家庭环境特点建立以互联网、宽带ADSL 为传输基础的应用方案，采用“监控摄像机”+“电脑监控主机”的方式，以电脑主机作为监控主机大大降低了成本。 家庭内部监控 客厅及阳台位置选择一台摄像机，安装位置应为客厅墙角位置，调整监视范围达到既面向阳台进出门又覆盖客厅大部分范围，推荐使用中维JVS-V61C 3.6mm 定焦摄像机，可视角度可达85°宽视角进
水质监测系统的硬件设计 以单片机为主要控制器件 主要包括硬件电路的设计和系统程序的设计。硬件电路主要包括传感器的选取，单片机的选取与应用，A/D 转换的选用，电源设计，显示部分设计等；软件设计主要包括主程序设计和子程序设计，监测结果通过显示模块显示。 以下是系统的框图，本系统是基于单片机技术的水质监测系统，传感器采集目标对象的信息，将信息送到A/D 的模拟通道中，由单片机通过程序将经过A/D 模数转换后的信息读到自己内部的寄存器中，单片机通过自己内部的ROM 中的程序，将输入的信息处理，然后将得到的信息通过显示装置显示出来。 单片机的最小系统有三部分组成，即电源，时钟电路和复位电路。其中单片机的电源引脚与5V 电源连通即可，而时钟电路和复位电路还需接口扩展，这也是单片机的基本电路操作。 时钟电路用于产生单片机工作所需的时钟信号，时序是指令执行中各信号之间的相互关系。单片机本身就如同一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。 显示电路设计 本系统实现的功能要求对待测场所的环境温度实现实时监控和显示，因此，需要有显示电路的设计，来完成这一功能。 传输模块 随着数字技术的发展和计算机日益广泛的应用，现在一个系统往往由多台计算机组成，需要解决多站、远距离通信的问题。这就是迫切需要一种总线能适合远距离的数字通信。RS232线路简单，应用广泛，但距离受限，数据传输效率也不很高。RS-422 使用差分信号，差分传输使用两根线发送和接收信号（共4 线），对比RS-232，它能更好的抗噪声和有更远的传输距离。在工业环境中更好的抗噪性和更远的传输距离是一个很大的优点。在RS-422标准的基础上，EIA 研究出了一种支持多节点、远距离和接收高灵敏度RS-485总线标准。在要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用RS-485收发器。RS-485收发器采用平衡发送和差分接收，因此具有抗干扰的能力，加上接收器具有高的灵敏度、能检测抵达200mv 的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。使用RS-485总线，一对双绞线就能实现多站联网，构成分布式系统，设备简单、价格低廉、能进行长距离通信的优点使其得到了广泛的应用。
家庭远程监控系统设计方案 一、概述 家庭监控的网络化、智能化、高清化已经是安防行业自我追求的另一高度。由于家庭监控的智能化依赖于网络技术与高清技术的发展，网络低速曾经阻碍了家庭安防的发展。但4G 网络的到来，为监控行业打开了新的局面，也为家庭安防实现一个阶段性发展，必然也将推动家庭网络监控的全面覆盖。 各地虐童案例、非法入侵、入室盗窃等事故的频频发生，自身安全和家庭财产成为民众关心的社会话题。这些恶性事件提高了民众对安全的防范意识。在众多智能家居系统中，家庭监控已经成为其中的一员了。看孩子、看父母、防保姆、防小偷……家庭监控俨然成为了家庭安全保障的得力智能助手。网络技术的普及也让众多不懂监控技术的大众能够安装和使用监控设备。技术人员不必亲自到场解决各种问题，只需要在网络进行指导就行。通过安装一套远程视频监控系统，就可以解除您的后顾之忧。在上班或出差时，您可以随时通过电脑或手机查看家中即时的实时影像，及时与家人面对面地沟通，了解家庭情况。 家庭安防监控系统主要是通过远程安防监控器，实现对家庭智能化系统中各种与信息相关的通讯设备、家用电器和家庭保安装置等进行集中的或异地的控制和家庭事务管理，实现对家庭中重要设备进行远程信息查询、安防报警、远程监控等功能。 二、系统设计目标 在进行家庭监控系统设计时，根据用户的实际需求，从架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、安装简便为出发点，注重用户体验并为用户提供先进、安全、高效的系统解决方案。 三、系统设计原则与依据 1、设计原则 本系统是以孩子、老人的安全和财产安全为主，本着美观大方的理念，在孩子的卧室、老人的卧室、主要活动场所（客厅、阳台）、门口等安装监控摄像机，摄像机的图像通过视频线缆传送到监控主机上，设置好路由器将视频图像通过ADSL传送出去。在此方案设计中，以下原则贯穿于设计工作中的全部过程： （1）可靠性原则 （2）实时准确的原则
水质自动监测系统
二零一三年六月
目录 第一章概述 (2) 第二章水质自动监测站 (3) 2.1组成单元 (3) 2.2主要功能 (4) 第三章水质分析单元 (6) 3.1五参数分析仪 (6) 3.2 COD分析仪 (7) 3.3总磷、氨氮分析仪 (7) 第四章水质在线监测管理软件 (9) 第五章工程量清单 (12)
第一章概述 水质自动监测系统是以在线自动分析仪器为核心，运用现代自动监测技术、自动控制技术、计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的在线自动监测系统。系统完全实现水样的自动采集和预处理，水质分析仪器的连续自动运行，对监测数据能自动采集和存储，能提供远程传输接口及控制接口。 水质自动监测系统能做到实时、连续监测和远程监控，能够及时掌握主要流域重点断面和水源水体水质状况，预警预报重大流域性水质污染事故，在发生重大水污染时掌控水源水质状况，做到防范、解决突发水污染事故的目的。同时还可以在发生源水水质污染时及时通报政府相关部门，启动相应应急预案，确保城市供水安全。
第二章水质自动监测站 水质自动监测站由取水单元、水样预处理及配水单元、分析监测单元、现场系统控 制单元、通信单元、辅助单元和监测中心管理系统组成。系统工作以在线自动监控仪表为核心，取水、预处理工程为辅助，数据采集传输和远程监控为最终目的 2.1组成单元 取水单元：负责完成水样采集和输送的功能，分别有浮船式、滑杆式、悬臂式等。 水样预处理及配水单元：负责完成水样的一级、二级预处理和将水或气导入到相应的管路，以达到水样输送和清洗的目的。水样预处理采用旋转式固液分离器和全自动自清洗型过滤器的方式，是江河瑞通公司专为在线水质自动监测站设计制造的，由旋转式固液分离器、过滤芯等组成，主要应用于含沙量比较大的地表水区域。目前，该产品在松辽流域、海河流域、淮河流域应用广泛，使用效果得到了用户的肯定。 分析监测单元：由监测分析仪表组成，完成系统水样监测分析任务。目前主要监测的参数有温度、电导率、溶解氧、pH浊度、总磷、总氮、氨氮、叶绿素a、蓝绿藻、有机物、重金属、综合毒性、微生物等。
池塘水质五个标准参数及其调控方法 在水产养殖过程中，首先要了解水产养殖中好的水质标准，掌握与水质好坏相关的主要参数及其作用，以及针对相应参数的调控技术，对保证养殖安全和产品安全尤为重要。 溶氧量 好的水质首先要达到符合养殖要求的溶氧量。一般情况下，在养殖季 节，每天必须不少于16小时的水体溶氧量在5mg/L以上其余时间不得低于 3mg/L。 水中的溶氧状况是影响养殖鱼类生长速度、饵料系数高低的重要因素。 当溶解氧下降到4毫克/升，对鱼虾生长即有影响。通常家鱼溶解氧下降到 1mg/L开始缺氧浮头,而特种水产品通常在2mg/L开始浮头。高密度养殖模式下，
容易引起池水缺氧以及池水中的重金属离子、氨氮、硫化氢、甲烷等有毒物质大量增加。这些有毒物质达到一定数量后，会使养殖的养殖对象产生慢性中毒，从而使其免疫力低下、摄食量减少，体质下降，有时甚至出现病害。同时水质长期处于低氧的状态下，还会抑制了鱼对饲料的消化。 PH值 pH值的调节方法比较简单。 当pHv 7时，可根据情况施用适量的熟石灰或粉碎的石灰石； 当pH> 8.5时，可施用适量的石膏、无毒弱酸（如醋酸）正康元PH值 降解剂等，培养适当丰富的藻类也有一定的作用。 一般池塘在放养前先用生石灰彻底清塘，改善淤泥通气状况，使其呈 弱碱性；养殖生产期间，每10天?15天每亩施生石灰15公斤?20公斤， 可保持池塘水质呈弱碱性，并带动有机质沉淀。 清晨如pH值下降到7以下，则应采用生石灰水来提高pH值，使用数 量和方法同前。 盐碱地池塘，清晨如发现pH> 9以上，必须及时加注淡水。通常要求pH
值不能超过9.5。 总氨和亚硝态氮 水质较好的池塘总氨不超过2毫克/升，亚硝态氮不超过0.2毫克/升；特种水产品养殖池总氨控制在1毫克/升以下，亚硝态氮控制在0.1毫克/ 升以下。 总氨和亚硝态氮是有机物分解而成，水质越肥，水中有机物越多，总氨和亚硝态氮也越高。而总氨和亚硝态氮对水生动物是有毒的，轻则影响生长，重则危及生存。 当总氨超过0.5毫克/升，亚硝态氮超过0.1毫克/升，表示水中受大量有机物污染。精养池塘在夏秋季节往往超过此值，通常总氨为0.5毫克/ 升?4毫克/升，亚硝态氮为0.1毫克/升?0.4毫克/升。 一般可米用如下方法： ①水生植物脱氮：淡水水体种植水草。 ②加注新水。 ③合理使用增氧机。 ④使用微生物制剂，可促进有机物分解，具有改善水体微生态平衡的作用。 ⑤轮捕：捕出达到商品规格的鱼虾，降低水体容纳量。 ⑥“以鱼养水”，减少投饵和草食性鱼类，增放滤食性鱼类、杂食性鱼类。
池塘养鱼，水质是个大问题。如果养鱼水质不好怎么办呢？今天我们来了解几种鱼塘水质净化方法。 1.合理增氧调节养鱼水质 合理使用增氧机，既可直接增加中池塘的溶解氧含量，又可搅动池水而使上下层水体发生对流，促进底池释放氮、磷、钾等营养元素，使有害因子无害化， 维持池塘水体的优良环境。池塘配备增氧机，其负荷以0.3千瓦/亩计算。 合理使用增氧机，应注意以下问题：第一，晴天中午开动增氧机1～2小时， 使池塘上下层池水溶解氧分布均衡；第二，避免晴天傍晚开机，以免水体因缺氧而引起鱼儿浮头；第三，阴雨天，宜夜间及早晨开机，中午不开机，否则不但不能增加下层水体的溶解氧含量，反而降低了上层水体中浮游生物的造氧功能，增加耗氧水层；第四，夏秋季节，白天水温高、上午或傍晚气温下降幅度较大，易引起鱼儿浮头，一般黎明时可适当开机。 2.科学投喂调节提高养鱼水质 随着全价颗粒饲料和自动颗粒投饲机的使用，单位水体的鱼产量比传统养殖池的产量成倍增长，成鱼养殖进入了一个全新阶段。传统养殖方式投喂散料，相当一部分饲料粉末不能被鱼儿摄食而溶入池水中，消耗大量的溶解氧，从而限制
了鱼产量；使用自动颗粒投饲机投喂颗粒饲料则减少了饲料的浪费，从而使水质更加容易控制。 投喂时应注意以下问题：第一，选择优质、全价颗粒饲料；第二，合理配备投饲机，一般15亩以下水面以每2亩配备投饲机1台，15亩以上水面每4～5亩配备1台投饲机；第三，正确使用投饲机，根据“小一大一小、慢一快一慢”的投喂原则进行投喂；第四，根据鱼体摄食情况适时停机，一般约有40%鱼儿散开后即可停机；第五，两次投喂时间间隔应在2小时以上。 3.加注新水提高养鱼的水质 池塘加注新水能带进氧气和老水中缺乏的营养元素，如铁、锰、硅等，加深池塘水位，增大鱼儿活动空间，冲淡有毒物质，快速提高水质。成鱼养殖期间，如果没有及时补充新水，池水中的生物代谢产物会逐渐积累，易使池水老化，加剧水体中溶解氧的消耗，鱼儿应激增加、摄食减少、体质下降。特别是养殖中后期，由于鱼体处于生长旺盛期，摄食量大，投喂量增加，致使水体中的耗氧有机物含量急剧上升，消耗大量溶解氧。因此，及时排除部分底层池水，加注新鲜池水，可以减少水体中的耗氧有机物含量，降低非离子氨和亚硝酸盐等有毒物质浓 度，促进池水中浮游生物生长。养殖前期，可每隔15～20天换水1次，养殖中后期的7～9月是鱼类生长旺季，可每隔7～10天换水1次；换水时，应掌握先排后加，每次换水量约在30厘米左右。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/3812127541.html, 基于物联网的在线水质监测系统设计 作者：亓相涛周敢 来源：《电脑知识与技术》2016年第27期 摘要：随着社会经济的不断发展，水环境污染的问题也逐渐被重视起来。水质监测是防止水污染的重要方式。随着互联网产业的发展，无线实时水质监测技术将逐步取代传统水质监测方式。本文构想了一项在线水质监测系统，硬件端实时监测水质的各项数据，电量不足时自动上浮到水面借助太阳能电池板进行充电，充电完成后潜回原位，根据指令在水中变换位置，监测不同水域的各项数据。本文提出了利用互联网结合传感器实时的监测水质状态。可为环保机构、水务部门、水产行业提供安全可靠的水质监测和水质数据分析服务。 关键词：物联网；在线水质监测；传感器 中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）27-0185-03 据2009年环境状况公报统计，珠江、长江水质良好，松花江、淮河为轻度污染，黄河、辽河为中度污染，海河为重度污染。中国社会科学院环境与发展研究中心副主任郑易生指 出，中国发布的各种水环境质量检测报告，由于受布点数量和布点区域的限制，“并不能充分、真实地反映国内水污染现状”。目前的水质监测现状揭示了中国水污染的严重程度和水质监测的建设落后程度。 水质监测适用于源头水、国家自然保护区，集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场；鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区等静态水域。传统的水质监测，需要耗费大量的时间以及大量的人力，经过繁琐的步骤才得到数据，而在线水质监测系统可以实时的监测数据，自动进行设备的充电，用户登录App或者网站即可看到数据。 1系统总体的设计 在线水质监测系统如图1所示，水质监测系统整体分成三层，感知层、网络层以及应用层。感知层是系统的核心，是信息采集的关键部分；网络层对整个系统进行无线连接，通过 ①LoRa技术将所有的水质监测仪连接起来，LoRa数据接收端将数据通过互联网传输到服务器，服务器进行数据处理[1]。应用层位于三层的顶层，将服务器处理的数据通过App以及网站展现给用户，让用户可以直接地看到想要的数据以及与前几次对比所产生的差异。 2水质监测硬件设计 水质监测仪构想如图所示，是由CC2530控制了整个水质监测仪，数据的采集主要是通过传感器来完成，L9110S是用来控制电机的上浮下潜以及在水中游动，而SL1053是用于来管理太阳能，锂电池用于存储电量。
家庭视频监控系统 方案 西安东来科技发展有限公司 2014年6月
目录 一、概述 ..................................................................................... 错误！未定义书签。 1、系统的建设背景................................................................ 错误！未定义书签。 2、系统的总体功能设计........................................................ 错误！未定义书签。 二、设计规范和依据 ................................................................. 错误！未定义书签。 三、设计原则 ............................................................................. 错误！未定义书签。 四、系统的构成 ......................................................................... 错误！未定义书签。 1、系统结构............................................................................ 错误！未定义书签。 2、网络带宽的计算................................................................ 错误！未定义书签。 五、系统功能及特点 ................................................................. 错误！未定义书签。 1、主要功能：........................................................................ 错误！未定义书签。 2、技术特点：........................................................................ 错误！未定义书签。 六、设备参数 ............................................................................. 错误！未定义书签。 1、摄像机................................................................................ 错误！未定义书签。 2、网络硬盘录像机................................................................ 错误！未定义书签。 七、工程的培训及售后服务 ..................................................... 错误！未定义书签。 1、培训目的............................................................................ 错误！未定义书签。 2、培训内容及售后................................................................ 错误！未定义书签。 2
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（2006-2020）》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2010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、
鱼塘水质监控系统的介绍 主讲人：王首勇 2013年6月27日
一、鱼塘主要水质指标 PH 氨氮 透明度 浮游生物硫化物 水色 亚硝酸盐氮溶氧 温度水质
1、温度 水温直接影响鱼的生存和生长。 不同鱼类要求不同的水温。可分为以下三类： ?温水性鱼类：适宜生活的水温为20～30℃，如：鲢、鳙、草、鲤、团头鲂。 ?热水性鱼类：适宜水温为25～34℃。如：罗非鱼、淡水白鲳。 ?冷水性鱼类：一般认为，冷水性鱼类生存的温度范围为0～20℃，最适温度为12～18℃，如：虹鳟 、大马哈鱼。 一般在适温范围内，随着温度的升高，鱼类的代谢相应增加，摄食增加，生长加快。
2、PH 《渔业水质标准》中规定养殖水体PH值范围为6.5—8.5，这是鱼类生长的安全PH值范围。 鱼类苗种培育阶段的最适PH值为7.5～8； 成鱼养殖阶段的最适PH值为7 ～ 8.5。 PH值小于6.5时，水体中鱼类对传染性鱼病特别敏感，呼吸困难即使水中并不缺氧，但对饲料的消化率低，生长缓慢。 PH值过高时，离子NH4+转变为分子氨NH3，毒性增大，水体为强碱性，腐蚀鱼类的鳃组织，造成呼吸障碍，严重时使鱼窒息。强碱性的水体还影响微生物的活性进而影响微生物对有机物的降解。
3、DO 溶氧 养殖水体中溶氧的含量一般应在5—8mg/L，至少应保持在4mg/L以上，缺氧时，鱼类烦躁不安，呼吸加快，大多集中在表层水中活动，缺氧严重时，鱼类大量浮头，游泳无力，甚至窒息而死。溶氧过饱和时一般没有什么危 害，但有时会引起鱼类的气泡病，特别是在苗种培育阶段。 水中充足的溶氧可抑制生成有毒物质，降低有毒物质的含量，而当溶氧不足时，氨和硫化氢则难以分解转化，极易达到危害鱼类健康生长的程度。
地表水水质自动监测系统简介 随着水质自动监测技术的不断改进，地表水水质自动监测系统在我国地表水监测中得到了广泛的应用，并取得了较大的进展。地表水水质自动监测系统是一套以在线自动分析仪器为核心，运用现代传感器技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的在线自动监测系统，可统计、处理监测数据；打印输出日、周、月、季、年平均数据以及日、周、月、季、年最大值、最小值等各种监测、统计报告及图表（棒状图、曲线图多轨迹图、对比图等），并可输入中心数据库或上网。收集并可长期存储指定的监测数据及各种运行资料、环境资料以备检索。系统具有监测项目超标及子站状态信号显示、报警功能；自动运行、停电保护、来电自动回复功能；远程故障诊断，便于理性维修和应急故障处理等功能。 实施水质自动监测，可以实现水质的实时连续监测和远程监控，达到及时掌握主要流域重点断面水体的水质状况、预警预报重大或流域性水质污染事故、解决跨行政区域的水污染事故纠纷、监督总量控制制度落实情况、排放达标情况等目的。 1、地表水水质自动监测系统的选址： 地表水水质自动监测系统所选择的水域首先要有明确的水域功能，具有反映水环境质量状况的空间与时间代表性，满足环境管理的需要。 2、地表水水质自动监测系统建设需考虑： 必须保证电力供应、通讯畅通、自来水供应。 站房设计建设时要考虑站房内的监测仪器和其他辅助设备的安全。 周围环境的交通便利。 站点建设费用较大，在选址是考虑长期使用性。 3、地表水水质自动监测系统基本功能： 仪器基本参数和监测数据的贮存、断电保护和自动恢复 时间设置功能、设定监测频次。
池塘养鱼对水质的要求： 1、水源 水源是池塘养鱼的基础，池塘养鱼要求水源充足、无污染、排灌方便，并且经常注入新水以保证水量和调节水质。 2、温度 水温对鱼类和其他水生生物的生长和生存有较大影响，鱼类和水生生物对水温也有一定的适应范围，对适应温度有最高和最低的限度，超过限度就会导致生理失调甚至死亡。根据鱼类在不同温度下的生长特性，水温可分为3个范围： 水温在10～15 ℃为鱼类的弱度生长期，鱼缓慢生长。水温在15～24 ℃为鱼类一般生长期，鱼的生长和增重速度一般。 水温在24～30 ℃是最适生长期，生长和增重速度最快。 3、透明度 把手伸进水中看不见手心的深度为透明度。透明度是池塘养鱼的关键环节，透明度约为20～40 cm，一般以放鱼后至6月中下旬，透明度深度控制在20～30 cm，7～8月透明度深度控制在30～40 cm为宜。 4、溶氧量
池水中溶氧量的多少是水质好坏最重要的指标。晴天，池塘中溶氧量的分布是不均匀的，存在明显昼夜变化。白天光照度强大，浮游植物光合作用产氧量多，夜间浮游植物的光合作用停止，有时就会出现鱼类缺氧而浮头现象。一般成鱼阶段可允许的溶氧量达到3 mg/L 以上，低于2 mg/L会发生轻度浮头，降低到0．6～0．8 mg/L时会出现严重浮头，而降低到0．3~0．6 mg/L 时就会窒息死亡。为了调节池水中的溶氧量，也可用增氧机来增加底层水质的溶氧量，一般在鱼类生长季节，晴天中午开机40～80 min，阴天夜里开机30～50 min。 5、pH值 pH值表示水的酸碱度，当pH值等于7时水为中性，小于7时为酸性，大于7时为碱性。鱼类能够安全生活的pH值范围大致是6～9。凡是pH值低于5.5或高于10的水都不能用来养鱼，pH值过低时光合作用不强，水体生物生产力不高，鱼类生长明显受到抑制。因此，酸性水不能养鱼，需要进行调节和改良，特别在夜间水生生物的呼吸作用，二氧化碳大量积聚至早晨使pH值降到一天中最低值。白天由于光合作用水中的二氧化碳被消耗，水的pH值随之升高，为使池水中的二氧化碳达到平衡，需施放石灰来调节池水的酸碱
Journal of Sensor Technology and Application 传感器技术与应用, 2014, 2, 1-4 https://www.doczj.com/doc/3812127541.html,/10.12677/jsta.2014.21001 Published Online January 2014 (https://www.doczj.com/doc/3812127541.html,/journal/jsta.html) Water Quality Monitoring System for the Overall Architecture and Network Design Yunbing Hu, Xiangyu Mu Computer Department, Chongqing College of Electronic Engineering, Chongqing Email: 274052217@https://www.doczj.com/doc/3812127541.html, Received: Nov. 6th, 2013; revised: Nov. 7th, 2013; accepted: Nov. 8th, 2013 Copyright ? 2014 Yunbing Hu, Xiangyu Mu. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which per- mits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. In accordance of the Creative Com- mons Attribution License all Copyrights ? 2014 are reserved for Hans and the owner of the intellectual property Yunbing Hu, Xiangyu Mu. All Copy- right ? 2014 are guarded by law and by Hans as a guardian. Abstract:With the development of society, people pay more attention to environmental protection. How to intelligently monitor and control the environment has important research significance. Water quality monitoring system architecture and network design, first designed underwater acoustic communication and network data acquisition node, then added data acquisition nodes in each region (water), which used ZigBee system for automatic networking and data collection, by GPRS are passed to the server. Keywords: Online; Internet of Things; Water Quality Monitoring 水质监测系统整体架构及网络设计 胡云冰，牟向宇 重庆电子工程职业学院计算机学院，重庆 Email: 274052217@https://www.doczj.com/doc/3812127541.html, 收稿日期：2013年11月6日；修回日期：2013年11月7日；录用日期：2013年11月8日 摘要：随着社会的发展，人们对环境保护的重视，如何对环境进行智能监测控制具有重大的研究意义。水质监测系统架构及网络设计，先设计了以声波实现通信和组网水下数据采集节点，再在每个区域(水面)加入数据汇集节点，数据汇集节点采用ZigBee系统进行自动组网和数据汇集，由GPRS传递给服务器。 关键词：在线式；物联网；水质监测 1. 无线传感网络对环境监控的重要性 物联网是互联网和通信网的网络延伸与应用拓展，具有整合感知识别、传输互联和计算处理等功能，是对新一代信息技术的高度集成和综合运用[1]。物联网通过信息共享和业务协同，将人与人之间的信息交互沟通向人与物、物与物扩展延伸，它的应用为优化资源配置、加强科学管理、缓解资源能源约束提供了可能，拓宽了道路。物联网在公共服务领域加速拓展，为提高人民生活质量与水平开创了一条有效途径。 2. 系统整体结构 本系统主要由四大子系统构成：智能水质监测传感器节点、Zigbee无线传感器网络、GPRS模块与实时数据采集、处理系统。水质监测传感器节点负责采集各种水质参数；Zigbee无线传感器网络负责将各个节点的数据通过协调节点传输给GPRS模块，GPRS
2016年10月第31卷第19期 渭南师范学院学报 Journal of Weinan Normal University Oct．2016 Vol．31 No．19 【现代应用技术研究】 基于无线传感器网络的水产养殖水质监测系统设计 张莹，肖令禄 （渭南师范学院数理学院，陕西渭南714099） 摘要：基于无线传感器网络的水产养殖水质监测系统，以S3C2440为控制核心，利用CC2530组建无线通信网络，采用JF－D400A型多参数水质传感器采集水温、pH值、溶氧量和盐度数据，通过网关上的3G模块将监测数据传送到远程监控中心做进一步处理。该系统可有效保障水产养殖安全，减轻人力劳动强度，在提高水产养殖效益方面发挥积极作用。 关键词：CC2530；水产养殖；水质监测 中图分类号：TP274文献标志码：A文章编号：1009－5128（2016）19－0049－05 收稿日期：2016－08－21 基金项目：渭南师范学院特色学科建设项目：电气工程与秦东工业（14TSXK07）；渭南师范学院自然科学基金项目：无线传感器网络在渭南地区水质监测中的应用研究（16YKP005）；渭南师范学院自然科学基金项目：物联网技术在精准农业中的应用研究（16YKS013） 作者简介：张莹（1980—），女，河北沧州人，渭南师范学院数理学院讲师，工学硕士，主要从事工业自动化、智能控制研究。 随着农村劳动力的转移和农业生产方式的转变，我国已进入农业产业结构调整的关键时期，水产养殖业也从传统的粗放式放养向专业化、规模化、集约化方向发展［1］。在水产养殖过程中，水质的好坏直接关系到养殖过程中的安全性和水产品的产量及品质。由于集约化养殖密度大，对水质提出了更为严格的要求，当水质出现问题时，往往会造成无法挽回的经济损失。传统的水质监测通常采用采样化学分析法，存在费时费力、监测周期长、监测范围有限等缺陷，无法实时监测水质的动态变化。采用ＲS485、CAN总线的多参数水质在线监测系统具有成本低、监测范围广、实时性好等特点，但存在布线困难、维护扩展不便且线路易受腐蚀等问题［2］。ZigBee是一种近年来新兴的无线通信协议标准，具有低成本、低功耗、低复杂度、自组网以及双向传输等特性，是一个比较完善的近距离无线通信协议［3］。它利用无线电波以接力的方式将数据从一个节点发送到另一个节点，通信效率高，能量消耗少。目前，已广泛应用于智能家居、工业控制、农业生产和医疗看护等领域。本文提出了一种基于无线传感器网络的水产养殖水质监测系统的设计方案，该系统以S3C2440为控制核心，通过ZigBee构建无线传输网络，实现养殖水体温度、pH值、溶解氧等参数的实时采集、无线传输和远程监测等功能，具有监测点布置灵活、监测范围广、稳定性好等特点。 1系统总体设计方案 整个监测系统由传感器节点、汇聚节点、嵌入式网关和远程监测中心组成，结构如图1所示。传感器节点部署在监测区域内，以自组织方式构建传感器网络，将采集到的数据以无线方式发送到汇聚节点。汇聚节点负责传感器网络的组建和节点信息的管理，并将采集到的数据通过ＲS232串口传输到嵌入式网关。网关负责数据的存储、处理和转发，通过3G模块接入Internet，可将数据传输到远程控制中心进行分析、处理和图形化显示；同时，网关中移植了嵌入式Web服务器，用户可通过计算机或手持终端实现水质实时远程监测。 DOI:10.15924/https://www.doczj.com/doc/3812127541.html,ki.1009-5128.2016.19.009
水质在线监测系统，通过建立无人值守实时监控的水质自动监测站，可以及时获得连续在线的水质监测数据( 常规五参数、COD、氨氮、重金属、生物毒性等)，利用现代信息技术进行数据采集并将有关水质数据传送至环保信息中心，实现环保信息中心对自动监测站的远程监控，有利于全面、科学、真实地反映各监测点的水质情况，及时、准确地掌握水质状况和动态变化趋势。水质在线监测系统由水质在线分析仪、采样系统、辅助参数监测系统等组成。 其中水质在线分析仪是基于紫外全光谱技术的连续在线式水中有机物浓度分析仪，在水质的在线监测方面与传统的COD化学法和现有的紫外单/双波长法相比均具有非常明显的技术优势，同时给用户的使用带来了明显的经济效益，具体表现如下： 与传统的COD化学法在线监测设备想比，在技术上具有结构简单、可靠性高、响应速度快（1秒钟一个数据）实时性高、不存在二次污染等特点，从经济效益上讲水质在线分析仪具有运行费用低、维护周期特别长（一般可达到半年之久）、维护量小等显著特点。 与现有的紫外单/双波长法（利用污水在254nm处的吸光度与污水中COD之间的线性关系测定COD浓度）相比具有测试准确度高、检测范围宽、维护周期特别长（一般可达到半年之久）、维护量小等显著特点。这是因为单波长法仅能对有机污染物组分较为单一的污水或者污水中所含有机污染物组分相对固定的污水进行COD的测定，而对于污染物组分复杂多变的样品由于吸光度与COD之间的相关性较差直接导致测试结果的误差增大。紫外全谱扫描技术则通过污水的紫外光谱数据与有机污染物浓度之间所建立的数学模型来预测水中有机污染物的浓度，由于模型本身的外推能力会使测试准确度随着用户的使用时间增长而愈来愈高。在检测范围上采用专利型在线稀释装置，可以满足在不更换或调整比色皿的
池塘水环境生态调控方法 在当今集约化高密度高投饵的水产养殖模式下，水质恶化、病害增多药残问题突出。养殖水体净化能力下降、缺氧和有毒代谢物增多等等，严重影响养殖水产品的健康生长。应此如何利用各种水质调控措施消除这些不利应素，为让我们的养殖业健康和可持续发展，维持池塘生态环境就显得由为重要。以下就池塘水体及生态环境调控的三种方法供参考。 1、物理调控法 冬天干塘清淤，提高池塘肥力延缓池塘老化。干塘后经过冬天严寒风吹日晒，能杀死寄生虫和病原体。最重要的是有更多的氧气氧化分解底泥，消除中间还原物的产生，对经后养殖时的水环境的调节有重要作用。 适当注换水保持水质清新，保障水源质量，做到春浅(50厘米)、夏满(平台坡面80厘米)、秋勤(勤换水)。从而使养殖水体的生态系统得到改善。当池塘失控恶化时换水是最快速有效的方法。加注新水后可以冲淡池中的有机物，平衡池塘生物量增加氧气。 使用机械增氧，让水上下对流增加和氧气的接触面，也就增加了水中的氧气。使用增氧机要做到三开、两不开、一随时。三开机晴天中午开机（2小时），阴天清晨开机（4小时），连续阴雨半夜开机（12时—8时），两不开机不论天气傍晚不开机、阴雨天中午不开机。缺氧浮头随时开。如傍晚浮头则开机后一直到明天清晨。（物理调控的好处是不给养殖环境带来污染，但是会增加生产消耗。） 2、化学调控法 化学调控就是利用化学特有的性质来改善养殖水环境的不利因素，第一个方法合理施肥，施肥可以增加池塘的生物量，更重要的是可以改变水质，使池水透明度适中增加浮游植物。而浮游植物在水中吸收二氧化碳和氨氮经光合作用产生氧气。施肥的方法是抓两头、带中间、重基肥、巧磷肥。抓两头就是春秋两季用有机肥，夏天用无机肥，重基肥就是清塘后的第一次肥料要施得重，施磷肥时PH值要在7.5—8.5，不能低也不能高，比如石灰清塘后要隔10天到15天再施，不然造成磷肥失效或肥力降低。施有机肥时要加微生物制剂发酵或生石灰消毒后再用。 第二个方法化学增氧，指在突发情况下，如断水停电池塘浮头时。要用化学增氧，市面上有过氧化钙、过氧碳酸氢钠全池泼洒。 第三使用生石灰，生石灰是目前国际公认的最好的水质改良剂，定期使用它可以调节PH值增加水体硬度，培植浮游生物沉降有机质改良水质，同时有一定的杀菌消毒作用。一般要求每个月用一次，每立方米用10—15克，使用生石灰要注意以下几点。新开挖的塘和清淤后的塘不能用生石灰，因为没有淤泥缓冲力比较弱一般不使用生石灰。生石灰在使用时要选择晴天上午现配现用，下午3点以后和下雨或天气闷热水温28度以上不能用。生石灰还不能和酸性的漂白粉同时使用，也不能和敌百虫一起用，因敌百虫遇钙会起化学反应变成敌敌畏，毒性增加危害养殖水产品。定期使用含氯杀菌消毒剂起到灭菌杀藻的作用（化学调控的优点是见效快。缺点是治标不治本，用量过大还对养殖环境造成污染，用得不好还会带来损失。） 3、生物调控法 就是利用生物来调整池塘生态系统的结构和功能，以达到改良水质的目的。
基于单片机的水质监测系统的设计 摘要:现在水源污染已经成了社会密切关注的话题，所以对水质进行监测成了保护水资源的一项重要措施，基于此本文设计了一款能够有效监测水质的系统。对于水质的监测主要是监测水中自由离子浓度和水的浑浊度。设计的方案是基于单AT89C51单片机，对水源进行采集，再通过传感器对采集到的水源进行处理产生模拟信号，之后再通过模拟信号转变成数字信号转换器（A/D转换器），转变之后的信号传送给单片机，单片机接收到信号之后进行处理后再显示模块进行显示。通过本设计可以有效地得出水中浑浊度、自由离子浓度，从而判断水的污染情况！在本设计中，系统地介绍了水质监测的原理、硬件的结构、工作原理及其使用和各部分功能电路的设计。 关键词:水质监测、AT89C51单片机、数据采集、A/D转换、水中自由离子浓度、浑浊度、传感器
Water quality monitoring system based on single chip design abstract: now water pollution has become a social topic closely, so the water quality monitoring has become an important measures to protect water, I designed a model based on effective monitoring of water quality system. Monitoring for water quality monitoring is mainly free ion concentration in water and the turbidity of water. Design scheme is based on single AT89C51, the acquisition of water and water supply were collected by sensors to produce analog signal processing, and then through the analog signal into digital signal converter (A/D converter), after the change of signal is transmitted to MCU, MCU receives the signal after processed before display module display. Through this design can effectively draw the water turbidity, free ion concentration, to judge the water pollution situation! In this design, systematically introduces the principle of water quality monitoring, the hardware structure, working principle and its usage and function circuit design of each part Keywords: water quality monitoring, AT89C51 single chip microcomputer, data acquisition, A/D conversion, free ion concentration in water, turbidity, sensors