丁偉成 杜思晗

(安徽理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院，安徽 淮南 232001)

1 背景

現(xiàn)如今人們的生活水平逐漸提升，對(duì)生活中的各項(xiàng)要求也逐漸提高，餐桌上的需求逐漸增多，有些食品供不應(yīng)求。大閘蟹在餐桌上受到人們的喜愛，但是產(chǎn)量很低，大閘蟹的供給達(dá)不到人們的需求。并且大閘蟹的需求更趨向于規(guī)格大，肉質(zhì)飽滿，所以對(duì)于養(yǎng)殖的要求就非常高。我們要解決大閘蟹的養(yǎng)殖問題，針對(duì)大閘蟹的養(yǎng)殖設(shè)計(jì)出大閘蟹智能養(yǎng)殖系統(tǒng)。

2 概括

針對(duì)大閘蟹養(yǎng)殖環(huán)境的檢測調(diào)控、飼料供給以及病蟲害防治等做出一套大閘蟹智能養(yǎng)殖系統(tǒng)。對(duì)于大閘蟹的養(yǎng)殖，系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測大閘蟹的養(yǎng)殖環(huán)境，對(duì)水溫、水質(zhì)、檢測含氧量大閘蟹的食量以及食物的搭配、體重、健康狀況、蟹群的脫殼狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并且顯示在智能終端，系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行水溫、含氧量等環(huán)境的調(diào)控，并且自動(dòng)飼喂大閘蟹，將最適合大閘蟹的養(yǎng)殖環(huán)境提供給大閘蟹。提高大閘蟹的存活量，降低人工量，將大閘蟹養(yǎng)殖智能化。將整合各種測量環(huán)境的測量儀以及大閘蟹的健康狀況的視頻監(jiān)控連接到我們的智能控制終端。同時(shí)將增氧設(shè)備、消毒設(shè)備、施肥設(shè)備、抽取換注過濾水設(shè)備、飼喂設(shè)備與智能終端相關(guān)聯(lián)。其中溫度檢測采用熱敏電阻式水溫表、水質(zhì)檢測采用水質(zhì)分析儀、含氧量采用溶氧測定儀、健康與脫殼狀況將使用攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)測并通過通信系統(tǒng)進(jìn)行傳輸反饋到智能終端，自動(dòng)投喂機(jī)將食物分類，不同時(shí)間喂食不同食物，智能終端將整合數(shù)據(jù)與設(shè)定的值域進(jìn)行對(duì)比，然后通過通信系統(tǒng)控制增氧設(shè)備、消毒設(shè)備、施肥設(shè)備、抽取換注過濾水設(shè)備等調(diào)控系統(tǒng)以及飼喂系統(tǒng)，所有通信系統(tǒng)都將采用基于zigbee無線通信技術(shù)進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)。

3 結(jié)構(gòu)

3.1 管控器

管控器包括無線通信模塊、總線接口主機(jī)電源以及中央處理器，中央處理器分別與無線通信模塊和總線接口相連，采集控制器與總線接口相連接。采集控制器將采集到的信息通過總線傳到中央處理器中，處理完成后再進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作調(diào)整塘內(nèi)環(huán)境。同時(shí)中央處理器將通過無線通信模塊將信息傳遞到遠(yuǎn)程控制終端。

3.2 大閘蟹塘環(huán)境傳感器

大閘蟹塘環(huán)境傳感器組包括分別與采集控制器相連接的PH值傳感器、氮氧含量傳感器、溫度傳感器、水位傳感器、含氧量傳感器。 PH值傳感器、氮氧含量傳感器、溫度傳感器、水位傳感器、含氧量傳感器分別設(shè)置在大閘蟹塘內(nèi)，進(jìn)行塘內(nèi)環(huán)境監(jiān)測并將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，完成下一步動(dòng)作。

3.3 增氧設(shè)備組

增氧設(shè)備組包括均勻設(shè)置在大閘蟹塘上的若干臺(tái)增氧機(jī)，增氧機(jī)與采集控制器相連接，增氧機(jī)還與外部電源相連接。當(dāng)含氧量傳感器將信息傳導(dǎo)到采集控制器后，采集控制器將對(duì)增氧設(shè)備進(jìn)行調(diào)控，調(diào)整塘內(nèi)含氧量。

3.4 消毒設(shè)備組

消毒設(shè)備組包括消毒噴霧器，消毒噴霧器與采集控制器相連接，消毒噴霧器還與外部電源相連接。在塘內(nèi)病蟲災(zāi)害發(fā)生時(shí)，消毒設(shè)備進(jìn)行工作，同樣消毒設(shè)備組在控制器的控制下進(jìn)行動(dòng)作。

3.5 施肥設(shè)備組

施肥設(shè)備組包括撒肥機(jī)，撒肥機(jī)與所述采集控制器相連接，撒肥機(jī)還與外部電源相連接。在氮氧含量傳感器監(jiān)測后，傳感器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲杉刂破?，采集控制器在處理器的處理下?shí)現(xiàn)對(duì)施肥設(shè)備組的控制，調(diào)控塘內(nèi)氮氧含量。

3.6 抽取換注過濾水設(shè)備組

抽取換注過濾水設(shè)備組包括水泵，水泵與所述采集控制器相連接，水泵還與外部電源相連接。水位傳感器將塘內(nèi)水位信息傳導(dǎo)至控制器，控制器在處理器的處理下對(duì)設(shè)備組調(diào)控，控制塘內(nèi)水位。

3.7 飼喂設(shè)備組

飼喂設(shè)備組包括投料機(jī)，投料機(jī)與采集控制器相連接，投料機(jī)還與外部電源相連接。投料機(jī)基本定時(shí)進(jìn)行投料。若檢測到大閘蟹食量改變，控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)進(jìn)行投料改變，給予大閘蟹合理的飼喂。

3.8 智能控制終端

智能控制終端可以查看大閘蟹塘的所有環(huán)境數(shù)據(jù)以及大閘蟹的生活狀態(tài)，同時(shí)智能控制終端實(shí)時(shí)調(diào)控，如含氧量低時(shí)可以實(shí)時(shí)打開增氧機(jī)進(jìn)行增氧，如果水位過高，實(shí)時(shí)打開水泵進(jìn)行抽水；同時(shí)養(yǎng)殖戶也可以手動(dòng)操控智能終端進(jìn)行調(diào)控；智能控制終端也可以連接手機(jī)app，養(yǎng)殖戶可以在遠(yuǎn)程操控智能控制終端，也可以隨時(shí)用手機(jī)觀察大閘蟹塘狀態(tài)。

4 結(jié)語

淡水養(yǎng)殖一直以來是個(gè)大難題，大閘蟹這種存活率較低的水產(chǎn)更是難以養(yǎng)殖，如果單靠人工養(yǎng)殖是難以達(dá)到高存活率、高產(chǎn)量的，因此團(tuán)隊(duì)的合理設(shè)計(jì)將改變現(xiàn)在的狀態(tài)，將大閘蟹的養(yǎng)殖轉(zhuǎn)向人工少、智能化。隨著大閘蟹的需求量增加，合理的養(yǎng)殖形式才是解決當(dāng)今問題的最好方法。大閘蟹智能養(yǎng)殖系統(tǒng)針對(duì)大閘蟹養(yǎng)殖的問題進(jìn)行解決。在“互聯(lián)網(wǎng)+”的時(shí)代，養(yǎng)殖智能化將帶給顧客不一樣的感覺，顧客也可實(shí)時(shí)監(jiān)控大閘蟹的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)大閘蟹養(yǎng)殖的智能化。