齊口裂腹魚養(yǎng)殖智能設(shè)施魚池設(shè)計(jì)

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1、2014年11月農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報第45卷增刊doi:10．6041/j．issn．1000-1298．2014．S0．048*齊口裂腹魚養(yǎng)殖智能設(shè)施魚池設(shè)計(jì)鄒志勇許麗佳康志亮周曼陳曉燕(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院，雅安625014)摘要:設(shè)計(jì)了一種能模擬齊口裂腹魚自然生長環(huán)境的智能設(shè)施魚池。魚池采用水泥結(jié)構(gòu)，通過進(jìn)排水、水質(zhì)參數(shù)檢測傳感器、ZigBee網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)魚池微水流效果和水質(zhì)參數(shù)智能監(jiān)控。基于32位嵌入式微控制器和WinCE6.0嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)出PDA形式的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，并移植嵌入式SQlite數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)ZigBee網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場管理，利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處

2、理，得出控制指令，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。試驗(yàn)結(jié)果表明，ZigBee網(wǎng)絡(luò)平均丟包率為0.52%，微水流流速誤差控制在±1.8cm/s范圍內(nèi)，溫度誤差控制在±0.5℃范圍內(nèi)，溶解氧質(zhì)量濃度誤差控制在±0.4mg/L范圍內(nèi)，pH值誤差控制在±0.3范圍內(nèi)，智能設(shè)施魚池各項(xiàng)水質(zhì)參數(shù)完全滿足齊口裂腹魚養(yǎng)殖環(huán)境要求，網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控可適用于不同規(guī)模養(yǎng)殖廠。關(guān)鍵詞:齊口裂腹魚智能設(shè)施魚池ZigBee網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)傳感器+中圖分類號:TP274.5;S955文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1000-1298(2014)S0-0296-06測及溫度、溶解氧參數(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，但不能完全適引言合齊口裂腹魚

3、養(yǎng)殖系統(tǒng)。本文針對齊口裂腹魚養(yǎng)殖齊口裂腹魚是一種亞冷水性魚類，其品質(zhì)優(yōu)良，特點(diǎn)，提出一種實(shí)現(xiàn)魚池微水流效果和水質(zhì)參數(shù)自肉質(zhì)細(xì)嫩，肉味鮮美，富含不飽和脂肪酸，深受廣大動調(diào)節(jié)的智能設(shè)施魚池，模擬齊口裂腹魚自然生長消費(fèi)者喜愛。由于市場價格高，加之濫捕和生態(tài)環(huán)環(huán)境。境的日益惡化，使得齊口裂腹魚資源面臨嚴(yán)重衰退，1總體設(shè)計(jì)因此，四川省已把它列入省級保護(hù)動物。人工養(yǎng)殖是保護(hù)齊口裂腹魚資源的一種有效手段，齊口裂腹為實(shí)現(xiàn)微水流和水質(zhì)參數(shù)自動調(diào)節(jié)，提出一種魚人工養(yǎng)殖可以在池塘、流水池、網(wǎng)箱中進(jìn)行，其養(yǎng)由水管、水泵、增氧機(jī)、電磁閥等構(gòu)成的設(shè)施魚池，并殖特點(diǎn)主要體現(xiàn)在要求水質(zhì)清新、

4、水中溶解氧豐富、為此設(shè)施魚池開發(fā)一個智能監(jiān)控系統(tǒng)。水溫在15～22℃之間、pH值應(yīng)略偏堿性且具有一1.1設(shè)施魚池構(gòu)造［1－6］定的微流水效果。為實(shí)現(xiàn)水質(zhì)參數(shù)快速調(diào)節(jié)、精準(zhǔn)控制及避免災(zāi)3近幾年，針對水產(chǎn)養(yǎng)殖許多研究者提出了多種情時大面積交叉感染，池體積規(guī)格為9m，養(yǎng)殖廠根［7－8］控制方式，史兵等研究了工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖智能據(jù)其規(guī)?？捎刹煌瑪?shù)量設(shè)施魚池共同組成，設(shè)施魚監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)和基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模化水產(chǎn)養(yǎng)池結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。［9］殖智能監(jiān)控系統(tǒng);黃建清等研究了基于無線傳感池四周水泥磚混結(jié)構(gòu)，池底是水泥斜底，長×［10］器網(wǎng)絡(luò)的水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng);李慧等研究

5、了寬×高為3m×2m×1.5m。池長面處一側(cè)設(shè)有基于物聯(lián)網(wǎng)Android平臺的水產(chǎn)養(yǎng)殖遠(yuǎn)程監(jiān)控系長×寬×高為1.5m×0.03m×1.2m的輔助水箱。［11］統(tǒng);張小康等研究了集中式深水網(wǎng)箱群魚群活動池進(jìn)水口為管道分散注入式，進(jìn)水管道分3排，上下［12］狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng);蔣建明等研究了基于無線傳平行排列，管道上開有直徑為25mm的小孔，進(jìn)水感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能型水產(chǎn)養(yǎng)殖自動監(jiān)控系統(tǒng);陸衛(wèi)忠通過水泵從輔助水箱抽入。出水口有2個，一個上［13］等研究了基于GPＲS的水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng);出水口，其位高1m，同樣呈3排平行排列，管道上［14］鄭榮進(jìn)等研究了基于可再生能源供

6、熱的設(shè)施水開有直徑為25mm的小孔，出水通過控制水泵、止產(chǎn)養(yǎng)殖試驗(yàn)溫室。這些控制方式主要實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)檢回閥抽入輔助水箱，池出水管、進(jìn)水管和輔助水箱一收稿日期:2014-08-01修回日期:2014-08-20*國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51305402)和四川省教育廳重點(diǎn)資助項(xiàng)目(14ZA0005)作者簡介:鄒志勇，講師，主要從事農(nóng)業(yè)電氣化與自動化研究，E-mail:zouziyong111@163．com通訊作者:許麗佳，教授，主要從事農(nóng)業(yè)信息檢測、模式識別理論與技術(shù)研究，E-mail:lijiaxu01@sohu．com增刊鄒志勇等:齊口裂腹魚養(yǎng)殖智能設(shè)施魚

7、池設(shè)計(jì)2971.3智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)漁業(yè)養(yǎng)殖正朝著集約化、工廠化方向發(fā)展，具有養(yǎng)殖量大的特點(diǎn)，現(xiàn)代養(yǎng)殖廠一般由多個設(shè)施魚池共同組成，因此，采用ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。它是低能耗、低成本、低復(fù)雜度的無線網(wǎng)絡(luò)通信技［15－16］術(shù)。智能監(jiān)控系統(tǒng)由ZigBee網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心、短信報警4部分組成，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖1設(shè)施魚池結(jié)構(gòu)簡圖Fig．1Structuresketchoffacilitiesfishpond1．傳感器節(jié)點(diǎn)2．支撐架3．水箱入水排管4．控制節(jié)點(diǎn)5．水箱進(jìn)水管6．止回閥7．流速傳感器8．水箱入水水泵9．輔助水箱10．消毒液、pH值調(diào)

8、節(jié)倉11．冷水管12．熱水管13．水箱