本發(fā)明涉及一種智能化水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控技術(shù)。

背景技術(shù)：

在魚塘的養(yǎng)殖作業(yè)中，尤其是對(duì)于魚苗，魚塘的水質(zhì)環(huán)境對(duì)魚苗的生長(zhǎng)起著至關(guān)重要的作用。有些指標(biāo)如魚塘溫度、水中含氧量、以及酸堿度(PH值)如果不達(dá)標(biāo)，則會(huì)造成魚兒的發(fā)育不良，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致死亡。不同的魚類對(duì)魚塘溫度、含氧量等要素也均有它自己嚴(yán)格的要求。

目前傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方式，包括調(diào)節(jié)水溫、氧氣供給等都需要人工判斷然后進(jìn)行操作，由于測(cè)試點(diǎn)多，人工檢測(cè)容易形成漏檢，并且在夜間無(wú)人值守期間，就無(wú)法了解魚塘的水質(zhì)情況，以致水溫不穩(wěn)，影響?zhàn)B殖魚類的生長(zhǎng)；另外水體溶解氧檢測(cè)不到位，也會(huì)影響魚類同化作用的進(jìn)行，造成水體危害，可能直接導(dǎo)致魚類死亡，從而降低了經(jīng)濟(jì)效益。

現(xiàn)代化的魚塘環(huán)境控制技術(shù)，是促進(jìn)魚類生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的基本條件和關(guān)鍵手段之一。通過(guò)綜合應(yīng)用生物工程技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)魚塘水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，根據(jù)指標(biāo)的變化規(guī)律做出實(shí)時(shí)的調(diào)整，可以為魚類生長(zhǎng)提供適宜的環(huán)境條件，以便充分發(fā)揮其生長(zhǎng)潛力，提高生產(chǎn)效率。并且，通過(guò)在監(jiān)控過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并報(bào)警，可以最大程度避免環(huán)境變化對(duì)魚類造成的不利影響。

現(xiàn)有技術(shù)中，一般通過(guò)在魚塘內(nèi)設(shè)置傳感器，來(lái)對(duì)魚塘的水質(zhì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如設(shè)置溫度傳感器、溶氧傳感器、PH值傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)魚塘的水溫、溶氧量、PH 值等，并通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)判斷是否超出所設(shè)閾值，進(jìn)而進(jìn)行相應(yīng)的操作，如控制增氧泵打開進(jìn)行增氧，或者簡(jiǎn)單告警。然而本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)只是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)采集，告警方式單一，如進(jìn)行警笛告警，或者發(fā)送短信告警；系統(tǒng)獨(dú)立、不可靠，沒(méi)有統(tǒng)一平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)管理，設(shè)備是否損壞無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，無(wú)法形成運(yùn)營(yíng)體系，無(wú)法和用戶形成良好互動(dòng)，農(nóng)民看不到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，無(wú)法操作，無(wú)法互動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行平臺(tái)化的統(tǒng)一管理和維護(hù)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)，包含分布于各魚塘的前端信息采集與設(shè)備控制裝置，以及農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)；

前端信息采集與設(shè)備控制裝置用于完成魚塘水質(zhì)信息感知、信息匯聚、設(shè)備控制；各前端信息采集與設(shè)備控制裝置通過(guò)網(wǎng)關(guān)和通信網(wǎng)絡(luò)接入農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)，向農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)上報(bào)所感知的水質(zhì)信息，并接收農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)的遠(yuǎn)程控制；

農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)用于接收前端信息采集與設(shè)備控制裝置上報(bào)的水質(zhì)信息，完成各類水質(zhì)信息存儲(chǔ)、用戶業(yè)務(wù)鑒權(quán)、事件告警信息存儲(chǔ)、事件告警通知、遠(yuǎn)程控制前端信息采集與設(shè)備控制裝置、以及用戶設(shè)置遠(yuǎn)程管理。

本發(fā)明實(shí)施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別及其效果在于：通過(guò)設(shè)置農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)，各前端信息采集與設(shè)備控制裝置通過(guò)網(wǎng)關(guān)和通信網(wǎng)絡(luò)接入農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)，向農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)上報(bào)所感知的水質(zhì)信息，并接收農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)的遠(yuǎn)程控制；農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)完成各類水質(zhì)信息存儲(chǔ)、用戶業(yè)務(wù)鑒權(quán)、事件告警信息存儲(chǔ)、事件告警通知、遠(yuǎn)程控制前端信息采集與設(shè)備控制裝置、以及用戶設(shè)置遠(yuǎn)程管理。從而可以對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行平臺(tái)化的統(tǒng)一管理和維護(hù)。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)包含以下模塊之一或其任意組合：SMS網(wǎng)關(guān)接口模塊，用于負(fù)責(zé)服務(wù)平臺(tái)與短信網(wǎng)關(guān)間的信息交互，完成接收用戶短消息指令和向用戶推送短消息通知的功能；MMS網(wǎng)關(guān)接口模塊，用于負(fù)責(zé)服務(wù)平臺(tái)與彩信網(wǎng)關(guān)間的信息交互，完成向用戶推送彩信通知的功能；WEB網(wǎng)關(guān)接口模塊，用于負(fù)責(zé)服務(wù)平臺(tái)與WEB服務(wù)器間的信息交互，接收用戶通過(guò)WEB向平臺(tái)發(fā)送的各類指令，各類指令至少包含信息查詢指令、用戶權(quán)限修改指令、用戶簽約信息修改指令，并通過(guò)WEB向用戶返回各種查詢信息和用戶信息修改界面；WAP網(wǎng)關(guān)接口模塊，用于負(fù)責(zé)服務(wù)平臺(tái)與WAP服務(wù)器間的信息交互，接收用戶通過(guò)WAP向平臺(tái)發(fā)送的信息查詢指令，并通過(guò)WAP向用戶返回各種查詢信息。通過(guò)上述各模塊，可以為用戶提供良好的互動(dòng)體驗(yàn)。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)包含：數(shù)據(jù)庫(kù)及設(shè)備管理模塊；數(shù)據(jù)庫(kù)模塊用于完成各類水質(zhì)信息、設(shè)備信息和用戶信息的存儲(chǔ)、查詢、管理功能；設(shè)備管理模塊進(jìn)一步包含以下之一或其任意組合：設(shè)備注 冊(cè)管理模塊、設(shè)備狀態(tài)查看模塊、設(shè)備維護(hù)管理模塊、設(shè)備告警管理模塊、設(shè)備參數(shù)設(shè)置模塊、設(shè)備控制模塊、設(shè)備位置管理模塊和設(shè)備地圖功能模塊。從而能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行全方位的管理、查詢和管控。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)還可以包含：存儲(chǔ)模塊，用于保存每個(gè)魚塘與其周邊魚塘的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及各魚塘與前端信息采集與設(shè)備控制裝置的對(duì)應(yīng)關(guān)系；計(jì)算模塊，以第一周期定期計(jì)算魚塘所對(duì)應(yīng)的各周邊魚塘的前端信息采集與設(shè)備控制裝置的檢測(cè)數(shù)據(jù)的平均值，作為該魚塘的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)；比較模塊，用于以第二周期定期將魚塘的實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)相比較，確定比較結(jié)果是否超出預(yù)設(shè)閾值；第一周期大于第二周期；異常校準(zhǔn)處理模塊，用于在比較模塊確定比較結(jié)果超出預(yù)設(shè)閾值時(shí)，根據(jù)魚塘的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)校準(zhǔn)實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)；根據(jù)校準(zhǔn)后的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行該魚塘的水質(zhì)管控。從而即便某個(gè)魚塘的水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備發(fā)生故障，導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)跳變，也不會(huì)影響該魚塘的正常水質(zhì)管控，如補(bǔ)氧控制、PH值控制等，確保魚塘的水質(zhì)(如溶氧量、PH值)始終保持在安全范圍內(nèi)，不會(huì)因不可控的設(shè)備故障而造成農(nóng)民財(cái)產(chǎn)損失，提高整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的安全可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一較佳實(shí)施方式的水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)整體架構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一較佳實(shí)施方式的農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本發(fā)明一較佳實(shí)施方式涉及一種水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)，其整體架構(gòu)如圖1所示，包含分布于各魚塘的前端信息采集與設(shè)備控制裝置，網(wǎng)關(guān)，通信網(wǎng)絡(luò)，以及農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)。

其中，前端信息采集與設(shè)備控制裝置用于完成魚塘水質(zhì)信息感知、信息匯聚、設(shè)備控制；主要包括溶氧傳感器、PH傳感器、水位監(jiān)測(cè)傳感器、溫度監(jiān)測(cè)傳感器、增氧泵等。各前端信息采集與設(shè)備控制裝置通過(guò)網(wǎng)關(guān)和通信網(wǎng)絡(luò)接入農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)，向農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)上報(bào)所感知的水質(zhì)信息，并接收農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)的遠(yuǎn)程控制。

具體地說(shuō)，前端信息采集與設(shè)備控制裝置直接或者通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)關(guān)，將檢測(cè)到的各種數(shù)據(jù)、事件信息發(fā)送至網(wǎng)關(guān)。同時(shí)，可以接受網(wǎng)關(guān)發(fā)送的指令，接受網(wǎng)關(guān)的控制。其中，增氧泵可以直接由溶氧傳感器控制系統(tǒng)直接控制，也可以由農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

網(wǎng)關(guān)是接入農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)的統(tǒng)一接口，完成對(duì)前端的信息采集設(shè)備、水質(zhì)控制設(shè)備的管控，以及對(duì)檢測(cè)信息(檢測(cè)數(shù)據(jù)、事件信息)的存儲(chǔ)和處理，并完成無(wú)線傳感網(wǎng)通信協(xié)議到通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的轉(zhuǎn)換。

通信網(wǎng)絡(luò)可以包含GSM、IS-95等2G網(wǎng)絡(luò)，TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000、WiMAX等3G網(wǎng)絡(luò)，及其它如WIFI、LTE、4G、5G等能夠提供無(wú)線通信服務(wù)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，以及現(xiàn)有的有線通信網(wǎng)絡(luò)，等等。

農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)用于接收前端信息采集與設(shè)備控制裝置上報(bào)的水質(zhì)信息，完成各類水質(zhì)信息存儲(chǔ)、用戶業(yè)務(wù)鑒權(quán)、事件告警信息存儲(chǔ)、事件告警通知、遠(yuǎn)程控制所述前端信息采集與設(shè)備控制裝置、以及用戶設(shè)置遠(yuǎn)程管理。

農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)進(jìn)一步包含：數(shù)據(jù)庫(kù)及設(shè)備管理模塊，如圖2所示。數(shù)據(jù)庫(kù)模塊用于完成各類水質(zhì)信息、設(shè)備信息和用戶信息的存儲(chǔ)、查詢、管理功能。設(shè)備管理模塊用于對(duì)包含前端信息采集與設(shè)備控制裝置在內(nèi)的各類設(shè)備進(jìn)行管理。

該平臺(tái)還包含：SMS網(wǎng)關(guān)接口模塊，用于負(fù)責(zé)服務(wù)平臺(tái)與短信網(wǎng)關(guān)間的信息交互，完成接收用戶短消息指令和向用戶推送短消息通知的功能；

MMS網(wǎng)關(guān)接口模塊，用于負(fù)責(zé)服務(wù)平臺(tái)與彩信網(wǎng)關(guān)間的信息交互，完成向用戶推送彩信通知的功能；

WEB網(wǎng)關(guān)接口模塊，用于負(fù)責(zé)服務(wù)平臺(tái)與WEB服務(wù)器間的信息交互，接收用戶通過(guò)WEB向平臺(tái)發(fā)送的各類指令，各類指令至少包含信息查詢指令、用戶權(quán)限修改指令、用戶簽約信息修改指令，并通過(guò)WEB向用戶返回各種查詢信息和用戶信息修改界面；

WAP網(wǎng)關(guān)接口模塊，用于負(fù)責(zé)服務(wù)平臺(tái)與WAP服務(wù)器間的信息交互，接收用戶通過(guò)WAP向平臺(tái)發(fā)送的信息查詢指令，并通過(guò)WAP向用戶返回各種查詢信息。

設(shè)備管理模塊進(jìn)一步包含：設(shè)備注冊(cè)管理模塊、設(shè)備狀態(tài)查看模塊、設(shè)備維護(hù)管理模塊、設(shè)備告警管理模塊、設(shè)備參數(shù)設(shè)置模塊、設(shè)備控制模塊、 設(shè)備位置管理模塊和設(shè)備地圖功能模塊。

設(shè)備注冊(cè)管理模塊：用于將新購(gòu)設(shè)備在平臺(tái)上注冊(cè)，分配平臺(tái)統(tǒng)一編碼標(biāo)識(shí)，錄入設(shè)備基礎(chǔ)信息，設(shè)備基礎(chǔ)信息包括設(shè)備類型、物理ID(MAC地址或IMEI)、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期等；生成平臺(tái)設(shè)備標(biāo)識(shí)ID并打印為二維碼標(biāo)簽；提供平臺(tái)設(shè)備列表查看，查看平臺(tái)上所有已注冊(cè)設(shè)備的信息，顯示內(nèi)容包括：設(shè)備類型、物理ID、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、平臺(tái)設(shè)備標(biāo)識(shí)ID、設(shè)備激活狀態(tài)等。設(shè)備注冊(cè)管理模塊注冊(cè)完成后的設(shè)備處于未激活狀態(tài)，農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)不接收未激活設(shè)備上報(bào)的數(shù)據(jù)，平臺(tái)所有功能界面都不顯示未激活的設(shè)備。

設(shè)備狀態(tài)查看模塊用于在系統(tǒng)界面中以列表的形式顯示每個(gè)設(shè)備的狀況，包括：設(shè)備名稱、設(shè)備類型、增氧開關(guān)狀態(tài)、工作狀態(tài)(正常狀態(tài)、告警狀態(tài))等等；在設(shè)備條目被點(diǎn)擊后，顯示設(shè)備詳細(xì)信息，包含設(shè)備基礎(chǔ)信息、增氧開關(guān)記錄、維護(hù)記錄信息等等，并鏈接到設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)查詢頁(yè)面；接受管理員用戶根據(jù)設(shè)備ID、所屬區(qū)域、所屬農(nóng)戶等屬性進(jìn)行指定設(shè)備的查詢。

設(shè)備維護(hù)管理模塊用于定期(按設(shè)備清洗、換膜、換電解液等時(shí)間要求)生成設(shè)備維護(hù)任務(wù)工單，自動(dòng)分配給設(shè)備所屬運(yùn)維人員，并跟蹤維護(hù)任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)。

設(shè)備告警管理模塊用于對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生的設(shè)備告警進(jìn)行顯示，在單條告警信息被選中后顯示告警詳細(xì)信息，發(fā)起設(shè)備維護(hù)任務(wù)，在現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員反饋設(shè)備維護(hù)結(jié)果后關(guān)閉告警。

設(shè)備參數(shù)設(shè)置模塊用于根據(jù)管理員用戶的指令遠(yuǎn)程啟動(dòng)設(shè)備校準(zhǔn)功能，以及進(jìn)行增氧泵閾值設(shè)定。

設(shè)備控制模塊用于通過(guò)系統(tǒng)后臺(tái)接收并執(zhí)行管理員用戶的開啟或關(guān)閉指定 魚塘增氧泵的指令。

設(shè)備位置管理模塊用于向管理員用戶顯示所有監(jiān)測(cè)設(shè)備的地理位置信息，根據(jù)管理員用戶的指令進(jìn)行設(shè)備坐標(biāo)的微調(diào)修改。

設(shè)備地圖功能模塊用于對(duì)投放的設(shè)備坐標(biāo)位置進(jìn)行地圖顯示，在收到管理員用戶點(diǎn)擊地圖上的設(shè)備點(diǎn)的操作指令后，顯示該設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)，至少包含以下之一：基礎(chǔ)信息、配置信息、監(jiān)測(cè)值、增氧開關(guān)狀態(tài)。

本實(shí)施方式的水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)對(duì)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)下的所有設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)和管理，形成完整的運(yùn)營(yíng)體系，和用戶形成良好互動(dòng)，用戶可以隨時(shí)看到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行各類管理操作，進(jìn)行互動(dòng)。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，該農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺(tái)還可以包含：

存儲(chǔ)模塊，用于保存每個(gè)魚塘與其周邊魚塘的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及各魚塘與前端信息采集與設(shè)備控制裝置(如溶氧傳感器)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；計(jì)算模塊，用于以第一周期定期計(jì)算魚塘所對(duì)應(yīng)的各周邊魚塘的溶氧傳感器的溶氧數(shù)據(jù)的平均值，作為該魚塘的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)；比較模塊，用于以第二周期定期將魚塘的實(shí)時(shí)檢測(cè)溶氧數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)相比較，確定比較得到的差值是否超出預(yù)設(shè)閾值；其中，第一周期大于第二周期；異常校準(zhǔn)處理模塊，用于在比較模塊確定比較結(jié)果超出預(yù)設(shè)閾值時(shí)，用魚塘的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)替換實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)；根據(jù)校準(zhǔn)后的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行該魚塘的水質(zhì)管控，如根據(jù)校準(zhǔn)后的溶氧數(shù)據(jù)來(lái)判斷是否需要打開對(duì)應(yīng)魚塘的增壓泵。

通過(guò)上述存儲(chǔ)模塊、計(jì)算模塊、比較模塊、異常校準(zhǔn)處理模塊。即便某個(gè)魚塘的水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備發(fā)生故障，導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)跳變，也不會(huì)影響該魚塘的正常水 質(zhì)管控，如補(bǔ)氧控制、PH值控制等，確保魚塘的水質(zhì)(如溶氧量、PH值)始終保持在安全范圍內(nèi)，不會(huì)因不可控的設(shè)備故障而造成農(nóng)民財(cái)產(chǎn)損失，提高整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的安全可靠性。

雖然通過(guò)參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施方式，已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。