基于“互联网+”的水产养殖增氧控制系统

张淼淼 杨洪涛

摘要：基于“互联网+”的水产养殖增氧控制系统主要由增氧机，互联网无线信号接收装置和单片机控制模块三部分组成，利用溶解氧传感器对鱼中溶解氧浓度进行实时监测，由单片机控制系统控制增氧机实现对缺氧水域自动增氧，同时互联网用户通过无线信号可接收相应的信息。本系统基于“互联网+”理念实现了信息化控制增氧机适时自动增氧，不仅节省了电量，而且实现了自动控制，节省了人力，具有较大的应用前景。

关键词：增氧;控制系统;自动控制;“互联网+”

1 背景介绍

随着人类生活水平的提高，当今社会对水产养殖业的需求也日益增大。水产养殖的核心在于水质条件的好坏，其中水中溶解氧是鱼虾等水产品赖以生存的条件，也是限制渔类产量的主要因素。目前水产养殖主要存在两种问题，一是水中的氧浓度主要是靠养殖户的经验判断。增氧时间过长，过度增氧浪费电能，不能及时增氧或增氧不足，导致鱼类死亡，造成经济损失。二是缺氧往往是在夜间，特别是在拂晓气压较低时溶解氧浓度下降到最低，养殖户为观察渔情夜间劳作，给其生活带来极大不便。为弥补上述不足，本设计提供了一种基于“互联网+”的水产养殖增氧控制系统，创造性地解决了以上问题，实现了节能、自动化以及远程操控。

2 方案介绍

本设计系统主要由增氧机主体模块，互联网无线信号接收模块和单片机控模块三部分组成。采用溶解氧传感器实时监测水中溶解氧的含量，单片机系统通过无线电技术把信号传输到上位计算机，若发现溶解氧低于当前情况所需最低值时，单片机开启步进电机，带动增氧机向缺氧水域增氧。当传感器检测到水中的溶解氧含量达标时，单片机发出停止增氧机工作的指令，增氧机断电，停止工作。同时，利用无线电台使单片机系统和计算机远程连接，用户可以通过远程计算机界面实时了解水产养殖情况。另一方面，计算机通过与互联网连接可接收气象部门的天气预报信息和渔业部门的相关信息，形成控制指令，通过无线电台传输给单片机系统，必要时系统会发出报警短信息到养殖户的手机。单片机系统对上位机指令做出响应，从而预防气象以及天气变化对水产养殖造成的损失。通过蓝牙或者无线网实现养殖户通过手机对系统参数的更改，达到了远程监控的功能。

节能增氧系统布局图如图1所示。

3 硬件介绍

基于“互联网+”的自动增氧控制系统包括：计算机及无线收发装置、增氧机、单片机控制器、步进电机等。单片机控制器连接有多分布溶氧量传感器，触摸屏显示器。该自动供氧系统和业主之间采用无线电进行通信，业主可及时了解水中的动态信息。

通过触摸屏可以进行参数设置、启动、停止等操作，查看实时溶氧量情况。无线数据发送和接受装置用来与单片机控制系统和用户PC界面的信息传递。单片机系统采集多分布的溶氧量传感器实时检测溶氧量数据，控制步进电机带动增氧机优先朝着溶氧量低的水域增氧，在达到目标溶氧量时自动停止增氧。

4 软件介绍

单片机系统控制程序流程图如图2所示。

为了修改单片机内各控制参数，让操作者了解该系统的工作进程，用组态王软件开发了上位机控制程序。远程操作界面以网页形式显示，能在线显示并修改单片机内各参数，实现了互联网远程控制功能（需用户名密码访问），通过授权，能实现在远程界面对基于“互联网+”的水产养殖自动增氧系统的各种操作，随时随地掌握该系统的工作情况。

5 结语

未来是“互联网+”的时代，该基于“互联网+”的水产养殖增氧控制系统充分利用了互联网的智能控制优点，實现了养殖户对水中氧含量信息的及时把握，更好的实现科学绿色养殖，满足了水产养殖户的需求。采用单片机控制的监测系统，合理控制增氧泵运行时间和增氧方向，避免了盲目不间断增氧而造成的能源浪费，对当今资源匮乏的社会来说，具有重大改革意义，符合未来节能环保道路的发展。

参考文献

[1]戴灿华，陈子森.多功能鱼塘增氧机自动控制器[J].渔业机械仪器，1989，16（83）：23-25.

[2]张钟世，钟文颖.增氧机自动控制系统[J].渔业机械仪器，1994，21（111）：6-7.

[3]侯加林，王会明.鱼塘增氧机自动控制系统[J].渔业现代化，1998，2：29-31.