一、 行業(yè)背景
《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和科技發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》已明確將“農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)作業(yè)和信息化”，“水產(chǎn)健康養(yǎng)殖與疾病防控”納入優(yōu)先主題，建設(shè)現(xiàn)代化的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和提高水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力成為我國(guó)當(dāng)前和今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)水產(chǎn)發(fā)展的重要任務(wù)。
目前隨著我國(guó)土地資源緊缺，水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘逐步老化，病害多發(fā)，效益下降等問(wèn)題突出，如何提高養(yǎng)殖產(chǎn)品品質(zhì)，直接增加了漁民的經(jīng)濟(jì)收入，實(shí)現(xiàn)高效、生態(tài)、安全的現(xiàn)代化水產(chǎn)養(yǎng)殖成為亟待解決的重大問(wèn)題。傳統(tǒng)粗放水產(chǎn)養(yǎng)殖方式，采用人工觀察，單純靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖的方法很容易在養(yǎng)殖過(guò)程中造成調(diào)控不及時(shí)，反饋較慢，出現(xiàn)“浮頭”和大面積死亡等現(xiàn)象，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。傳統(tǒng)的方法已不能滿足現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖精準(zhǔn)化和智能化的需求。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展、人們生活水平的不斷提高，人們的消費(fèi)觀念和消費(fèi)水平也有了很大的轉(zhuǎn)變與提升，人們開(kāi)始關(guān)注食品安全和品質(zhì)。近幾年由于禽流感、豬瘟等影響，使國(guó)內(nèi)對(duì)水產(chǎn)品得需求逐年上升且體量龐大。因此建立健全一套完整的水產(chǎn)品供應(yīng)鏈可追溯可控制的體系非常重要。
二、 解決方案
智能化水產(chǎn)養(yǎng)殖解決方案主要由有人云水產(chǎn)養(yǎng)殖管理平臺(tái)、無(wú)線通信設(shè)備、水質(zhì)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成，通過(guò)水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)水質(zhì)、水環(huán)境信息(水體溫度、pH值、溶解氧、鹽度、濁度、氨氮)等對(duì)水產(chǎn)品生長(zhǎng)環(huán)境有較大影響的水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，進(jìn)而為水質(zhì)控制提供科學(xué)依據(jù)。本方案總共包含三大部分:
1、 云平臺(tái)
負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)飼料定時(shí)定量投喂，魚(yú)塘水質(zhì)狀況實(shí)時(shí)呈現(xiàn)，水質(zhì)惡化報(bào)警推送，歷史數(shù)據(jù)記錄，魚(yú)塘視頻監(jiān)控。
2、 無(wú)線通信設(shè)備
主要負(fù)責(zé)終端與云平臺(tái)數(shù)據(jù)交互的橋梁，可提供包括Lora 、2G/4G多種組網(wǎng)方式,水質(zhì)監(jiān)測(cè)采用Lora
點(diǎn)對(duì)多方式配合串口服務(wù)器可實(shí)現(xiàn)覆蓋大面積魚(yú)塘數(shù)據(jù)采集，增氧控制采用IO808
可遠(yuǎn)程控制增氧機(jī)定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉，并通過(guò)水質(zhì)監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)反饋控制增氧機(jī)。飼料投喂采用G780V2 4G
DTU保證投料精準(zhǔn)可靠，通過(guò)MODBUS協(xié)議控制投料機(jī)PLC投料過(guò)程，并可實(shí)時(shí)掌握飼料消耗。
3、 水質(zhì)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備
采用具有自識(shí)別功能的監(jiān)測(cè)傳感器，對(duì)水質(zhì)、水環(huán)境信息(水體溫度、pH值、溶解氧、鹽度、濁度、氨氮等)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖環(huán)境信息，預(yù)警異常情況，及時(shí)采取措施降低損失。
4、 視頻監(jiān)控系統(tǒng)
在養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)設(shè)置“有人”4G視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)，可遠(yuǎn)程對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境實(shí)時(shí)查看，及時(shí)發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖過(guò)程碰到的問(wèn)題，確保安全生產(chǎn)。
三、 方案優(yōu)勢(shì)
四、 行業(yè)應(yīng)用
以中山誠(chéng)一漁業(yè)智慧管理系統(tǒng)為例介紹水產(chǎn)養(yǎng)殖解決方案在行業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用。
1. 智慧漁業(yè)管理平臺(tái)
(1)24小時(shí)水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測(cè):監(jiān)測(cè)水溫、溶解氧和酸堿度，并將參數(shù)實(shí)時(shí)傳輸至監(jiān)測(cè)中心和技術(shù)人員的手機(jī)。
(2)自動(dòng)富氧控制:當(dāng)溶解氧含量低于設(shè)定濃度(如4毫克/升)時(shí)，打開(kāi)富氧機(jī)，當(dāng)溶解氧含量增加到一定濃度(如9毫克/升)時(shí)，關(guān)閉富氧機(jī)。
(3)遙控投餌:通過(guò)集中控制柜，無(wú)線遙控投餌可以節(jié)省人力。
(4)故障報(bào)警:當(dāng)水質(zhì)惡化時(shí)立即報(bào)警。
圖1 誠(chéng)一智慧漁業(yè)管理系統(tǒng)
2. 智能養(yǎng)殖投飼系統(tǒng)
精準(zhǔn)投放飼料，根據(jù)魚(yú)塘魚(yú)數(shù)量、魚(yú)塘面積及魚(yú)生長(zhǎng)階段，定時(shí)定量投喂。飼料可長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存，飼料運(yùn)輸車統(tǒng)一加載，大大降低人工喂養(yǎng)難度。
3. 智能養(yǎng)殖設(shè)備中控系統(tǒng)
圖3 預(yù)構(gòu)智慧養(yǎng)魚(yú)中控
五、 相關(guān)產(chǎn)品
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有人產(chǎn)品型號(hào) |
技術(shù)特點(diǎn) |
應(yīng)用場(chǎng)景 |
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USR-G780 V2
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適用現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商信號(hào)良好，監(jiān)控房與監(jiān)測(cè)點(diǎn)距離遠(yuǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)量和實(shí)時(shí)性傳輸要求比較高場(chǎng)合
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水質(zhì)監(jiān)測(cè)（PH，溫度，溶氧），增氧機(jī)，投料機(jī)，投藥機(jī)控制
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LG207+N540
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使用主控房與監(jiān)測(cè)點(diǎn)距離在10KM內(nèi)，lora傳輸點(diǎn)對(duì)多方式，對(duì)資費(fèi)敏感，數(shù)據(jù)量傳輸小延遲較高，空曠戶外；
數(shù)據(jù)透?jìng)骷嫒菰瓍f(xié)議和硬件系統(tǒng)
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水質(zhì)監(jiān)測(cè)（PH、溫度、溶氧），投料機(jī)控制，增氧機(jī)PLC控制
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IO424、IO34、IO808
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開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單，只需要網(wǎng)絡(luò)IO+接觸器即可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單遠(yuǎn)程控制，可提供2G、4G、WIFI、以太網(wǎng)多種傳輸方式，終端設(shè)備需走M(jìn)odbus協(xié)議，可提供最多4路模擬量輸入，最多8路開(kāi)關(guān)量，8路繼電器輸出
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modbus水質(zhì)傳感器監(jiān)測(cè)，增氧機(jī)控制，投料機(jī)控制
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六、 客戶服務(wù)
1、產(chǎn)品軟件平臺(tái)私有化部署服務(wù)。
2、 產(chǎn)品軟硬件定制開(kāi)發(fā)服務(wù)。
3、物聯(lián)網(wǎng)卡服務(wù)
有人物聯(lián)網(wǎng)同時(shí)提供SIM卡相關(guān)服務(wù)，從物聯(lián)網(wǎng)卡到模組、再到成品設(shè)備，為用戶打造一站式服務(wù)，真正幫用戶省時(shí)、省力、省心。
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