自動(dòng)化水產(chǎn)養(yǎng)殖的綜合監(jiān)控系統(tǒng)

    向大家介紹一套大型分布式水產(chǎn)養(yǎng)殖遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控與管理系統(tǒng)，它以計(jì)算機(jī)硬件為基礎(chǔ)，以軟件處理為核心，輔助多種傳感器信號(hào)采集系統(tǒng)，自動(dòng)控制增氧系統(tǒng)，現(xiàn)埸視頻采集系統(tǒng)，聲光報(bào)警系統(tǒng)，短信預(yù)警通知系統(tǒng)，將多種參數(shù)收集并進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理，在出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行及時(shí)的處理，例如：當(dāng)氧氣不足時(shí)自動(dòng)打開(kāi)增氧系統(tǒng)，當(dāng)水溫過(guò)低時(shí)打開(kāi)增溫系統(tǒng)，當(dāng)水中PH值偏離時(shí)進(jìn)行短信報(bào)警提示您進(jìn)行相應(yīng)的酸堿度處理，還可以在報(bào)警時(shí)彈出當(dāng)前出現(xiàn)問(wèn)題的那個(gè)地方的現(xiàn)埸視頻，使您可以看到當(dāng)前池中的一切情況，以便做出準(zhǔn)確有效的處理措施準(zhǔn)備，而這一切情況您不一定到現(xiàn)埸就可以掌握的一清二楚，我們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以讓您在外面或家里進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，特別適合大規(guī)模的水產(chǎn)養(yǎng)殖的綜合監(jiān)控與管理。

大型分布式水產(chǎn)養(yǎng)殖遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控與管理系統(tǒng)具有如下功能特點(diǎn)，當(dāng)然您也可以根據(jù)情況選擇相應(yīng)的功能，不一定所有的功能全部配置，這樣可以為您省下一些費(fèi)用：

1）現(xiàn)埸視頻功能：用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)對(duì)各個(gè)養(yǎng)殖池的情況進(jìn)行視頻采集（分水上和水下用不同的攝像機(jī)），可全天候進(jìn)行錄像功能。

2）水溫控制功能：對(duì)每個(gè)養(yǎng)殖池的水溫信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與處理，當(dāng)出現(xiàn)水溫低的情況時(shí)自動(dòng)打開(kāi)增溫系統(tǒng)。

3）水中氧氣控制功能：水中氧氣學(xué)名叫溶解氧，利用溶解氧傳感器對(duì)每個(gè)養(yǎng)殖池的溶解氧濃度信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與處理，當(dāng)出現(xiàn)溶解氧含量低的情況時(shí)自動(dòng)打開(kāi)增氧系統(tǒng)。

4）液位自動(dòng)控制功能：當(dāng)池中水不夠時(shí)立即啟動(dòng)抽水設(shè)備，當(dāng)池中水抽滿時(shí)自動(dòng)停止，可隨時(shí)顯示當(dāng)前池中水的液位,當(dāng)液位高于警戒水位時(shí)也會(huì)報(bào)警，防止山洪等自然災(zāi)害的發(fā)生。

5）流量自動(dòng)監(jiān)控功能：隨時(shí)監(jiān)測(cè)池塘口水流量，當(dāng)流量過(guò)小時(shí)進(jìn)行報(bào)警或啟動(dòng)抽水功能，特別適合需要不斷流水的池塘。

6）其它光照、氨氮，硫化物、亞硝酸鹽、ph等可根據(jù)情況選用相應(yīng)的水質(zhì)傳感器、水質(zhì)PH傳感器進(jìn)行信號(hào)的實(shí)時(shí)采集與處理。

7）紅外對(duì)射功能：當(dāng)有可疑人員進(jìn)入?yún)^(qū)域時(shí)立即錄像并報(bào)警，防止不明人員偷魚(yú)或鱉等貴重水產(chǎn)品或防止有不法分子對(duì)池塘進(jìn)行投毒或者防止小孩闖入養(yǎng)殖地帶掉進(jìn)養(yǎng)殖池等多種不良現(xiàn)象發(fā)生。

8）現(xiàn)埸地理位置顯示：當(dāng)出現(xiàn)報(bào)警情況時(shí)，畫(huà)面上會(huì)顯示出相應(yīng)的地理位置。

9）聲音畫(huà)面報(bào)警功能：當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)控制室電腦彈出報(bào)警地方的視頻及報(bào)警內(nèi)容，同時(shí)有聲音進(jìn)行報(bào)警提示。

10）分布式聲光報(bào)警功能：可以在需要報(bào)警提示的地方安裝相應(yīng)的聲光報(bào)警器，如：現(xiàn)埸報(bào)警，以便及時(shí)處理。

11）短信預(yù)警功能：當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)發(fā)送短信到您的手機(jī)上，即使您不在現(xiàn)埸也能隨時(shí)掌握?qǐng)?bào)警情況。

12）網(wǎng)絡(luò)功能：當(dāng)您不在現(xiàn)埸時(shí)想查看現(xiàn)埸一切情況就需要網(wǎng)絡(luò)功能，所有現(xiàn)埸傳感器信息及視頻信號(hào)都能及時(shí)掌握。

自動(dòng)化水產(chǎn)養(yǎng)殖的綜合監(jiān)控系統(tǒng)

氧化還原電位

氧化還原電位，簡(jiǎn)稱ORP 。ORP值代表池塘底泥、養(yǎng)殖水體等介質(zhì)氧化性或還原性的相對(duì)程度。ORP的單位是mv。它由ORP復(fù)合電極和mv計(jì)組成。ORP電極是一種可以在其敏感層表面進(jìn)行電子吸收或釋放的電極,該敏感層是一種惰性金屬，通常是用鉑和金來(lái)制作。

氧化還原電位是反映水溶液中所有物質(zhì)表現(xiàn)出來(lái)的綜合的氧化-還原性的一個(gè)指標(biāo)。水體、底泥的氧化還原電位越高，其氧化性越強(qiáng)，水體、底泥的電位越低，其氧化性越弱。

氧化還原電位的測(cè)定可以使用ORP測(cè)定儀測(cè)定，電位為正表示池塘顯示出一定的氧化性，為負(fù)則說(shuō)明池塘底質(zhì)顯示出還原性。

你的養(yǎng)殖池有經(jīng)常出現(xiàn)死底層魚(yú)的狀況嗎？你的養(yǎng)殖池水面出現(xiàn)過(guò)不斷冒泡的現(xiàn)象？你的養(yǎng)殖池底泥有發(fā)黑發(fā)臭的問(wèn)題嗎？如果有，那證明你的養(yǎng)殖池底泥已經(jīng)由氧化態(tài)變?yōu)檫€原態(tài)，氧化還原電位逐漸降低，氧債開(kāi)始增加，也預(yù)示著情況開(kāi)始越來(lái)越糟糕。而如果你長(zhǎng)期關(guān)注水體氧化還原電位變化，注重改底，則情況會(huì)大一樣。氧化還原電位（oxidationreduction potential ORP）是非常重要的水質(zhì)指標(biāo)之一，它雖然不能獨(dú)立反應(yīng)水質(zhì)的好壞，但是能夠綜合其他水質(zhì)指標(biāo)來(lái)反應(yīng)水生系統(tǒng)中的生態(tài)環(huán)境。

什么是氧化還原電位？在水中，每種物質(zhì)都有獨(dú)立的氧化還原特性，可以簡(jiǎn)單理解為在微觀上，每一種不同物質(zhì)都有一定的氧化還原能力，這些氧化還原性不同的物質(zhì)能夠相互影響，最終構(gòu)成一定的宏觀氧化還原性。電位為正表示溶液顯示出一定的氧化性，為負(fù)則表示溶液顯示出一定的還原性。一般的pH值測(cè)定儀都能兼測(cè)氧化還原電位，但如果需要準(zhǔn)確測(cè)定，則需要購(gòu)買(mǎi)專門(mén)的氧化還原電位儀。

1. 淡水養(yǎng)殖環(huán)境中的ORP變化情況

從文獻(xiàn)報(bào)道和本研究室測(cè)定的結(jié)果來(lái)看，養(yǎng)殖池塘一般存在水體上下層交換，池塘泥水界面有比較高的氧化還原電位，在400mV以上，從水層溶氧也可以反映出來(lái)，只要溶氧達(dá)到1毫克/升以上就不存在還原態(tài)。而養(yǎng)殖池塘底泥則由于沉積物不同，氧化還原電位值變化情況不同，但都隨著底泥深度增加，氧化還原電位呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。底泥0～250px深度為活性淤泥層，在這里可能看到ORP急劇下降，最終降到0mV以下，隨著深度繼續(xù)增加，ORP繼續(xù)減少，底泥開(kāi)始*呈現(xiàn)還原態(tài)。 

隨著底泥中氧化還原電位的降低，各種微生物活性也隨之發(fā)生改變。隨著底泥深度增加，依次存活的微生物種類為好氧微生物、微氧微生物、兼性微生物、厭氧微生物。相應(yīng)表現(xiàn)在氮循環(huán)上，則先是氨化細(xì)菌與硝化細(xì)菌進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生氨氮、亞硝酸鹽，好氧微生物一般生活在+100mV以上，以+300mV～+400mV為最適。隨著氧化還原電的降低，出現(xiàn)鐵錳呼吸，干塘?xí)裉習(xí)r被氧化成三價(jià)的鐵，此時(shí)逐漸被還原成二價(jià)鐵，這個(gè)過(guò)程耗氧產(chǎn)酸，所以底泥pH值下降。氧化還原電位繼續(xù)降低，當(dāng)氧化還原電位環(huán)境為-200～-250mV，專性厭氧微生物出現(xiàn)生長(zhǎng)，硫酸還原菌進(jìn)行硫呼吸，原本存在的硫酸根被還原成硫化氫，硫化氫跟亞鐵離子、錳離子反應(yīng)，生成FeS、MnS，土壤變黑（見(jiàn)圖2）。當(dāng)氧化還原電位環(huán)境為-300～-400mV，底泥處于極度缺氧狀況，專性厭氧產(chǎn)甲烷菌即開(kāi)始分解底泥中的有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生甲烷。淤泥厚的池塘用竹竿捅了后水面冒氣泡，這種氣泡即是底泥產(chǎn)生的甲烷