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，尤其是對于魚苗，魚塘的水質(zhì)環(huán)境對魚苗的生長起著至關(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)，則會造成魚兒的發(fā)育不良，嚴(yán)重的還會導(dǎo)致死亡。不同的魚類對魚塘溫度、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，由于測試點多，人工檢測容易形成漏檢，并且在夜間無人值守期間，就無法了解魚塘的水質(zhì)情況，以致水溫不穩(wěn)，影響?zhàn)B殖魚類的生長；另外水體溶解氧檢測不到位，也會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)，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的基本條件和關(guān)鍵手段之一。通過綜合應(yīng)用生物工程技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對魚塘水質(zhì)進(jìn)行實時監(jiān)控，根據(jù)指標(biāo)的變化規(guī)律做出實時的調(diào)整，可以為魚類生長提供適宜的環(huán)境條件，以便充分發(fā)揮其生長潛力，提高生產(chǎn)效率。并且，通過在監(jiān)控過程中及時發(fā)現(xiàn)異常并報警，可以最大程度避免環(huán)境變化對魚類造成的不利影響。

現(xiàn)有技術(shù)中，一般通過在魚塘內(nèi)設(shè)置傳感器，來對魚塘的水質(zhì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，如設(shè)置溫度傳感器、溶氧傳感器、PH值傳感器來監(jiān)測魚塘的水溫、溶氧量、PH 值等，并通過監(jiān)測數(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)獨立、不可靠，沒有統(tǒng)一平臺進(jìn)行統(tǒng)一運營管理，設(shè)備是否損壞無法及時發(fā)現(xiàn)，無法形成運營體系，無法和用戶形成良好互動，農(nóng)民看不到實時數(shù)據(jù)，無法操作，無法互動。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)，對水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行平臺化的統(tǒng)一管理和維護(hù)。

為了解決上述技術(shù)問題，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；

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，向農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺上報所感知的水質(zhì)信息，并接收農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺的遠(yuǎn)程控制；

農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺用于接收前端信息采集與設(shè)備控制裝置上報的水質(zhì)信息，完成各類水質(zhì)信息存儲、用戶業(yè)務(wù)鑒權(quán)、事件告警信息存儲、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：通過設(shè)置農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺，各前端信息采集與設(shè)備控制裝置通過網(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，向農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺上報所感知的水質(zhì)信息，并接收農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺的遠(yuǎn)程控制；農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺完成各類水質(zhì)信息存儲、用戶業(yè)務(wù)鑒權(quán)、事件告警信息存儲、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。從而可以對水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行平臺化的統(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)平臺與WEB服務(wù)器間的信息交互，接收用戶通過WEB向平臺發(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)平臺與WAP服務(wù)器間的信息交互，接收用戶通過WAP向平臺發(fā)送的信息查詢指令，并通過WAP向用戶返回各種查詢信息。通過上述各模塊，可以為用戶提供良好的互動體驗。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺包含：數(shù)據(jù)庫及設(shè)備管理模塊；數(shù)據(jù)庫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、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)平臺還可以包含：存儲模塊，用于保存每個魚塘與其周邊魚塘的對應(yīng)關(guān)系，以及各魚塘與前端信息采集與設(shè)備控制裝置的對應(yīng)關(guān)系；計算模塊，以第一周期定期計算魚塘所對應(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時檢測數(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，根據(jù)魚塘的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)校準(zhǔn)實時檢測數(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。從而即便某個魚塘的水質(zhì)檢測設(shè)備發(fā)生故障，導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)跳變，也不會影響該魚塘的正常水質(zhì)管控，如補氧控制、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)，不會因不可控的設(shè)備故障而造成農(nóng)民財產(chǎn)損失，提高整個監(jiān)控系統(tǒng)的安全可靠性。

附圖說明

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

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

具體實施方式

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

本發(fā)明一較佳實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。

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)測傳感器、溫度監(jiān)測傳感器、增氧泵等。各前端信息采集與設(shè)備控制裝置通過網(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，向農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺上報所感知的水質(zhì)信息，并接收農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺的遠(yuǎn)程控制。

具體地說，前端信息采集與設(shè)備控制裝置直接或者通過路由節(jié)點接入網(wǎng)關(guān)，將檢測到的各種數(shù)據(jù)、事件信息發(fā)送至網(wǎng)關(guān)。同時，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)平臺的統(tǒng)一接口，完成對前端的信息采集設(shè)備、水質(zhì)控制設(shè)備的管控，以及對檢測信息(檢測數(shù)據(jù)、事件信息)的存儲和處理，并完成無線傳感網(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等能夠提供無線通信服務(wù)的移動通信網(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)平臺用于接收前端信息采集與設(shè)備控制裝置上報的水質(zhì)信息，完成各類水質(zhì)信息存儲、用戶業(yè)務(wù)鑒權(quán)、事件告警信息存儲、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)平臺進(jìn)一步包含：數(shù)據(jù)庫及設(shè)備管理模塊，如圖2所示。數(shù)據(jù)庫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、查詢、管理功能。設(shè)備管理模塊用于對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。

該平臺還包含：SMS網(wǎng)關(guān)接口模塊，用于負(fù)責(zé)服務(wù)平臺與短信網(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)平臺與WEB服務(wù)器間的信息交互，接收用戶通過WEB向平臺發(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)平臺與WAP服務(wù)器間的信息交互，接收用戶通過WAP向平臺發(fā)送的信息查詢指令，并通過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)備注冊管理模塊：用于將新購設(shè)備在平臺上注冊，分配平臺統(tǒng)一編碼標(biāo)識，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；生成平臺設(shè)備標(biāo)識ID并打印為二維碼標(biāo)簽；提供平臺設(shè)備列表查看，查看平臺上所有已注冊設(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、平臺設(shè)備標(biāo)識ID、設(shè)備激活狀態(tài)等。設(shè)備注冊管理模塊注冊完成后的設(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)平臺不接收未激活設(shè)備上報的數(shù)據(jù)，平臺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)測數(shù)據(jù)查詢頁面；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、換電解液等時間要求)生成設(shè)備維護(hù)任務(wù)工單，自動分配給設(shè)備所屬運維人員，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監(jiān)測數(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系統(tǒng)后臺接收并執(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擊地圖上的設(shè)備點的操作指令后，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)測值、增氧開關(guān)狀態(tài)。

本實施方式的水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)通過農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖信息管理及服務(wù)平臺對整個監(jiān)控系統(tǒng)下的所有設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)和管理，形成完整的運營體系，和用戶形成良好互動，用戶可以隨時看到實時數(shù)據(jù)，進(jìn)行各類管理操作，進(jìn)行互動。

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)平臺還可以包含：

存儲模塊，用于保存每個魚塘與其周邊魚塘的對應(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)的對應(yīng)關(guān)系；計算模塊，用于以第一周期定期計算魚塘所對應(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時檢測溶氧數(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，用魚塘的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)替換實時檢測數(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)來判斷是否需要打開對應(yīng)魚塘的增壓泵。

通過上述存儲模塊、計算模塊、比較模塊、異常校準(zhǔn)處理模塊。即便某個魚塘的水質(zhì)檢測設(shè)備發(fā)生故障，導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)跳變，也不會影響該魚塘的正常水 質(zhì)管控，如補氧控制、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)，不會因不可控的設(shè)備故障而造成農(nóng)民財產(chǎn)損失，提高整個監(jiān)控系統(tǒng)的安全可靠性。

雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施方式，已經(jīng)對本發(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)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。