基于物联网技术的水产养殖智能管理系统研究论文
随着人们对水产品需求的不断扩大,国内水产养殖业得到了突飞猛进的发展,传统的养殖方式已不能满足市场需要,信息化、智能化以及规模化已成为水产养殖技术的发展方向。物联网技术是信息技术发展的一次革命,它将所有物品连接互联网,实现智能化识别管理的技术。国内物联网技术被列为国家五大新兴战略性产业之一,在工业生产、智能家居和交通运输等行业得到广泛运用。
本研究将物联网技术运用到水产养殖中,通过分布于水域各处的传感设备采集各水池中水的溶解氧、pH和水温等指标,运用ZigBee无线通信方式上传采集的数据,上位机接收数据后,通过编写好的人机交互系统实时显示、存储和分析计算接收到的信息数据,同时运行控制程序给出相应的控制命令,并将控制命令发送给上位机PLC,PLC控制水池中的调节设备动作,最终达到自动运行的目的。同时为了达到便携式管理,还开发了相应的手机App服务端。结果表明,该系统能够简便高效地调节水质因素,达到设计目标。
1系统硬件结构
1.1数据采集模块硬件设计
1.2前端执行模块硬件设计
1.3协调器模块硬件设计
协调器模块是整个系统的中枢,不仅要将接受到的前端数据上传服务器,同时还要将服务器给出的控制命令发下传下位机PLC。ZigBee模块通过RS232串口与服务器相连,采用Modbus协议传送数据。
2通信系统
本研究水产养殖智能管理系统采用ZigBee技术搭建无线通信系统。通信系统中ZigBee采用星形拓扑结构形式组网,与ZigBee模块相连的传感器端、上位机和前端执行器作为该拓扑中的ZigBee节点。无线通信系统如图6所示,温度、溶解氧和pH等传感器以及前端控制器PLC作为ZigBee网络中的终端设备,服务器则作为协调器。系统中上位机通过ZigBee无线通信系统与各传感器传输信息,接收并实时显示各传感器采集传送的数据,同时通过ZigBee无线通信系统对PLC发送指令,以及读取PLC发送给上位机关于各设备工作状态的信息并显示在人机界面上。
3系统软件结构
4系统调试
5结论
本研究将物联网技术应用于水产养殖业中,开发了一整套水产养殖智能管理系统,该系统数据采集精准,数据通信上传稳定,人机交互系统简洁形象,操作方便且功能齐全,适应性强。结果表明,该系统能够系统连续准确地远程监控水池的环境因子,实现水池养殖的自动化、智能化目标。