[實用新型]一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖自動增氧系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420240972.3
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN203894660U
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳安昊;任立紅;張向飛;郭慶勇;丁永生;郝礦榮
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 上海天翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖自動增氧系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測的方案有很多局限，比如實時性不高，環(huán)境的適應(yīng)性較差，很多只是單純的設(shè)置了參數(shù)的上下限進行自動控制，當溶氧低于下限時現(xiàn)場顯示節(jié)點控制終端節(jié)點開啟增氧機，當溶解氧高于上限時停止增氧機，節(jié)能方面也做的不夠。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖自動增氧系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用可提高水環(huán)境監(jiān)測和控制的實時性和高效性，是一水產(chǎn)養(yǎng)殖水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的有效途徑。但是，我國在水環(huán)境監(jiān)測方面發(fā)展起步較晚。因此需要設(shè)計一個從水產(chǎn)養(yǎng)殖水環(huán)境監(jiān)測到現(xiàn)場顯示和控制的系統(tǒng)。?

實用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實用新型的目的是提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖自動增氧系統(tǒng)，其可有效提高水環(huán)境監(jiān)測和控制的實時性和高效性。?

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型可通過以下技術(shù)方案予以解決：?

一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖自動增氧系統(tǒng)，包括上位機，與該上位機進行通訊的現(xiàn)場控制顯示模塊和與現(xiàn)場控制顯示模塊進行通訊并置于?水面上的至少一個終端節(jié)點模塊，該終端節(jié)點模塊包括微處理器，與該微處理器連接的傳感器、無線收發(fā)模塊、電源模塊和增氧機；所述現(xiàn)場控制顯示模塊包括STM32微處理器，與該STM32微處理器連接的另一無線收發(fā)模塊、SD卡模塊、LCD顯示屏、NFC模塊、SIM900模塊和按鍵開關(guān)控制模塊。?

作為本實用新型的進一步特征，所述傳感器包括溫度傳感器、pH值傳感器、溶解氧傳感器。?

作為本實用新型的進一步特征，所述無線收發(fā)模塊和另一無線收發(fā)模塊為ZIGBEE模塊。?

由于采用以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型能更好的監(jiān)測和控制水產(chǎn)養(yǎng)殖所需的水環(huán)境，既能做到在現(xiàn)場看數(shù)據(jù)和存儲，又能根據(jù)天氣自動調(diào)節(jié)增氧機的開機，讓增氧機工作在最佳時間，用更少的電力保證溶氧適度。?

附圖說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)框圖；?

圖2為本實用新型中終端節(jié)點模塊結(jié)構(gòu)框圖；?

圖3為本實用新型中現(xiàn)場控制顯示模塊結(jié)構(gòu)框圖。?

具體實施方式

下面根據(jù)附圖和具體實施方式，對本實用新型作進一步說明：?

如圖1-3所示，本實用新型包括上位機，與該上位機通過GPRS網(wǎng)絡(luò)?進行通訊置于岸邊的現(xiàn)場控制顯示模塊和與現(xiàn)場控制顯示模塊通過ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)進行通訊并置于水面上的終端節(jié)點模塊，終端節(jié)點模塊的數(shù)量一個或一個以上，該終端節(jié)點模塊包括微處理器，與該微處理器連接的溶解氧傳感器2、溫度傳感器3、pH值傳感器4、無線收發(fā)模塊5(本實施例中采用ZIGBEE模塊)、電源模塊6和增氧機7，其中電源模塊為太陽能電池板和大容量鋰電池供電；現(xiàn)場控制顯示模塊包括STM32微處理器8，與該STM32微處理器8連接的另一無線收發(fā)模塊5(本實施例中為ZIGBEE模塊)、SD卡模塊9、LCD顯示屏10、NFC模塊11、SIM900模塊13和按鍵開關(guān)控制模塊12,其中SD卡模塊9用于存儲數(shù)據(jù)，NFC模塊11用于刷卡驗證，保證系統(tǒng)的安全性，SIM900模塊13用于通過GPRS與上位機進行通訊。岸邊的現(xiàn)場控制顯示模塊負責通過ZIGBEE模塊接收，存儲，分析數(shù)據(jù)，還有完成LCD顯示屏顯示參數(shù)和通過SIM900模塊和上位機通信等功能，并根據(jù)上位機發(fā)布的天氣情況，或通過按鍵開關(guān)控制模塊12，或通過內(nèi)置的程序自動控制增氧機開機。上位機調(diào)試軟件可完成串口調(diào)試，網(wǎng)絡(luò)調(diào)試，協(xié)議解析和發(fā)送控制命令等功能。?

本實施例中，終端節(jié)點模塊采用MSP430F149(圖中序號1表示)，溫度傳感器3、pH值傳感器4、溶解氧傳感器2分別負責采集水溫、pH值、水溶解氧濃度數(shù)據(jù)，采集頻率可由上位機設(shè)置，采集到的各種數(shù)據(jù)信息通過與MSP430F149串口連接的ZIGBEE模塊轉(zhuǎn)發(fā)到現(xiàn)場控制顯示模塊。?

現(xiàn)場控制顯示模塊采用基于STM32的微控制器，其負責通過ZIGBEE模塊無線接收終端節(jié)點模塊采集到的數(shù)據(jù)，同時把需要的數(shù)據(jù)存儲到SD卡9中便于后期分析增氧機的最佳工作時間，LCD顯示屏10能顯示出實?時時間，天氣情況和水環(huán)境參數(shù)。現(xiàn)場控制顯示模塊把終端節(jié)點模塊采集的溶解氧值，和上位機發(fā)來的溶解氧上下限值比較，若低于上位機發(fā)來的溶解氧的下限值，則向終端節(jié)點模塊發(fā)出打開增氧機的命令，直到檢測到溶氧值達到上限值。?