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摘要：近年來,隨著自動化理念的推廣和高密度智能化水產養殖的需求,自動化水產養殖技術已經在水產養殖中得到了廣泛應用。針對工業化水產養殖系統的主要類型、總體布局特點及其優劣進行了概括和比較,并基于LabVIEW系統編程的系統所涉及的監測技術、數據處理技術、控制技術以及通信技術等關鍵技術進行了優化設計,以期能夠為開發人員科學、合理地設計自動化水產養殖系統提供參考依據，使得水產養殖系統可以穩定、高效、智能化運行，大大提高了水產養殖的質量和水產養殖工作人員的效率。

關鍵詞：自動化；LabVIEW；水產養殖

0引言

水產養殖是中國的傳統產業之一，目前我國的水產養殖業多數是以粗放型的傳統養殖模式為主，其特點是自動化程度不高，主要靠人工進行水質監測及實行投料操作。在集團化養殖的過程中，傳統的養殖方法給企業的管理帶來了極大的困難，也對飼料的投放造成了極大的浪費。因此采用現代科學技術進行精細養殖代替傳統的粗放型養殖是全球競爭的結果，必需從觀念上充分的認識，從技術上不斷地加強研究。影響水產養殖環境的關鍵參數就是水溫、光照、溶氧，ph值等，水質的好壞關系到養殖效益、養殖效果、養殖風險等各方面的因素。目前國內的水產養殖對水質的監測主要是以人工取樣、化學分析為主，并且需要有專業人員定時操作，并且測量的數據有滯后性。而國內的水產養殖多分布在較偏遠的位置，實時的人工采樣非常困難，傳統的取樣測量方法不能滿足實時監測的需求。而對水產養殖中水質的檢測是養殖業中的重要環節，如果能根據水質變化及時地采取相應措施，可以及時地減少養殖中的損失，根據水質及天氣的情況采取恰當的投料措施，可以有效提高養殖利潤。

1系統總體方案設計及主要技術介紹

該系統采用LABVIEW平臺開發整個軟件，數據庫采用OFFICE軟件下的ACCESS模塊進行數據庫開發。外部的硬件采用研華的ADAM4520，ADAM4018+，還有ADAM4050模塊進行開發。整個系統主要分為三個部分，即數據檢測區、遠程檢測區和養殖環境檢測區。此系統可以實現以下功能：⑴自動監測水庫水質，測量的主要參數為：PH值、溶氧值、亞硝酸鹽值、水溫、氣溫數據。⑵該系統可與市售的自動投料機配合使用，可在測控中心實現投料控制。并能通過超聲波傳感器測量料筒倉內的飼料余量，余量在集控中心的屏幕上。當余量低于設定的數值時在集控中心有提示功能。⑶具有自動稱量的功能，電子秤的稱量數據在屏幕上顯示，每次稱量數據記錄進數據庫并統計，可查詢。⑷通過攝像頭完成投料現場的實時監控，監控視頻資料存儲在硬盤錄像機中。⑸以每個塘為單位，可輸入每日投料量、每日用藥量、總計投苗量等相關數據，可直接分析成本。

1.1水產養殖系統界面

水產養殖系統界面是最主要的人工操作窗口，主要由現場設備狀態和兩大選板組成：數據監測和遠程控制?，F場設備狀態可顯示正在稱量、數據存儲、燈光、增氧機1/2/3/4、投料顯示的工作狀態，數據監測和遠程控制選板可同時實現養殖現場的各參數監測及系統部分硬件設備的控制。數據監測選板⑴時間顯示：可顯示當前日期與當前時間。⑵水質參數監測：可監測并顯示PH值、溶氧值、亞硝酸鹽值，水溫、氣溫數據。⑶水質數據表：實時顯示PH值、溶氧值、亞硝酸鹽值，水溫、氣溫數據并保存。⑷成本核算：以每個塘為單位，可輸入每日投料量、每日用藥量、總計投苗量等相關數據，可直接分析成本。

1.2遠程控制選板

⑴投料控制：可與市售的自動投料機配合使用，可在測控中心實現投料控制。并能通過超聲波傳感器測量料筒倉內的飼料余量，余量在集控中心的屏幕上。當余量低于設定的數值時在集控中心有提示功能。⑵稱量控制：總部通過視頻及現場電子秤的讀數監督稱量時的秩序。⑶投料記錄：系統記錄下整個投料的時間，存儲進數據庫。⑷稱量記錄：電子秤的稱量數據在屏幕上顯示，每次稱量數據記錄進數據庫并統計，可查詢。⑸視頻監控窗口：通過攝像頭完成投料現場的實時監控，監控視頻資料存儲在硬盤錄像機中。

2軟件支撐及系統實現

系統采用LABVIEW平臺開發整個軟件。LabVIEW是最佳的圖形化系統設計軟件，提供很多外觀與傳統儀器（如溫度計）類似的控件，可用來方便地創建用戶界面。工業控制領域常用的設備、數據線等通常也都帶有相應的LabVIEW驅動程序。使用LabVIEW可以非常方便的編制各種控制程序，非常適用于本系統的開發及使用。

2.1485總線通信

ADAM4520模塊是將計算機的串口通訊轉為485總線通信，延長了通信的距離，在不采用中繼模塊的情況下，也可通訊1.2KM，如果采用中繼模塊則可以使通訊距離變得更遠，滿足了水庫遠距離通訊的需求，可將水庫的中控室的控制信號控制設置在水庫周圍的所謂設備，實現了水庫現場的自動控制。

2.2遠程通信

通過LABVIEW的網頁的形式將養殖現場的軟件到網絡上，這樣即可在有因特網的任何地方訪問養殖現場的PC機，遠程控制中心所顯示的界面跟養殖現場的界面完全一致。則在集控中心操作此系統的方法跟在養殖現場操作的方法完全一致，用簡單的方法實現了遠程的水產養殖測控系統，實現了水產養殖的遠程控制及管理。

3系統運行效果

3.1數據監測選板模塊運行效果

放置在養殖環境里的水質傳感器，采集到的各種數據經計算轉化后存儲到ACCESS數據庫的同時，在數據監測選板上通過相應的儀表直觀的顯示PH值、溶氧值、亞硝酸鹽值，水溫、氣溫。水產養殖中水質的檢測是養殖業中的重要環節，如果能根據水質變化及時地采取相應措施，可以及時地減少養殖中的損失，根據水質及天氣的情況采取恰當的投料措施，可以有效提高養殖利潤。

3.2遠程監控選板模塊運行效果

3.2.1投料控制模板

養殖人員能夠精確定量的控制喂料量，設置定時投料時間值和投料速度控制投料，拋灑范圍大，極大程度的減輕勞動強度，節約人力成本。并且余量可在集控中心的屏幕上，當余量低于設定的數值時在集控中心有提示功能。同時，對整個投料裝置及投料情況進行視頻監控。

3.2.2設備控制模板

水產養殖過程中的人工操作環節由智能系統自動完成，并且可以實現遠程控制，工作人員無需親臨養殖現場便可監控水產養殖單元的實際情況，有突發事件時系統自動報警，水產養殖單元的管理可通過監控設備進行量化的設置，使得管理更加的數字化、標準化，有利于統一管理標準。

4結束語

這是一種基于LabVIEW遠程測控技術智能水產養殖系統。水產養殖環境參數監控系統是利用現有的水質參數傳感器、環境參數傳感器、水產養殖執行設備等電子產品結合通信網絡實現，用監控設備檢測魚池周圍的環境。對養殖水質的各類參數進行自動監測，實時地為管理者提供數據，養殖者可以自行更改水中各類物質進行更改。工作人員無需親臨養殖現場便可監控水產養殖單元的實際情況，水產養殖單元的管理可通過監控設備進行量化的設置，使得管理更加透明化、一體化，有利于統一管理標準，完善水產養殖的科學養殖和專業化管理，最終實現增加魚的產量和減少與的死亡的目標。

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作者：張金慧 陸宗 陸歡 周業霖 鄭金存 單位：玉林師范學院電子與通信工程學院