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! a1 x/ Q* d8 F1 N0 z8 H 海洋物联网于21世纪第2个10年开始被提出,是一个集海洋监测、信息传输、数据挖掘、结果反馈等多种功能于一体的海洋信息综合网络15利用物联网相关技术,将水上及水下各类传感与监测终端互联互通,从而将海洋数据整合,实现对海洋繁杂数据的监测和系统化管理16。具体来说,海洋物联网通过水上或水下传感设备采集各类海洋传感参数,通过多种通信手段将数据发送至岸基站、数据中心或云平台,再利用数据挖掘和机器学习等技术与定制化的软件,对海洋数据进行统一的管理、分析及利用随着我国海洋经济的蓬勃发展,作为能在海洋环境中进行实时、原位、长时间立体观测的海洋信息网络,海洋物联网将在我国海洋经济和安全、海洋科学以及国防事业中发挥极为重要的作用。 ! R! N: o! t' b( t6 s+ M- ]
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在海洋经济和安全方面,海洋物联网不仅可为海洋牧场、海洋渔业等提供生态环境实时监测、为海底管线、核电站周边海域等提供状态信息实时追踪的服务,进而实现监测海域的可视、可测,可追踪,还能够对收集的数据开展深度融合智能分析,真正实现监测区域的环境可评估、风险可预警。在海洋科学研究方面,海洋物联网具备海洋大数据的获取、存储和应用的功能,进而扩展人类对海洋空间认知的维度和深度在国防事业中,海洋物联网也将凸显其在海洋军事情报的监听与收集、港口及近案水域的监测,水下侦察与多节点协作探测等方面的技术先进性。
& V! Y1 S+ P3 T9 F' k$ r% w- P% z 水产养殖物联网系统是面向现代渔业养殖需求,应用现代物联网技术开发的一套集水质环境参数在线采集、智能组网、决策支持等功能于一体的物联网平台,实现了渔业养殖的可视化监测和远程控制功能。系统不仅能够有效提高经济效益,同时有利于水产养殖生产技术日趋完善,实现渔业养殖的标准化。
! y7 Q' m# j( `$ O) n2 ? 系统架构: ' t4 J0 d+ O$ {
水产养殖物联网系统由数据管理层、数据传输层、数据采集层及智能控制四个部分组成。 . n9 J' P3 T/ S$ R' Y
1、数据管理层(监控中心): 5 f5 f" q1 V& H1 @1 j! o7 u* t
硬件主要包括:工作站电脑、服务器(电信、移动或联通固定IP专线或者动态ip域名方式); ( X# }+ X' ~- O& P6 I5 A
软件主要包括:操作系统软件、数据中心软件、数据库软件、水产养殖智能监控管理系统软件平台(采用B/S结构,可以支持在广域网进行浏览查看)、 防火墙软件;
4 g% j5 X8 y/ Y 2、数据传输层(数据通信网络):
8 X( f% R* d; R9 I 采用移动公司的GPRS网络传输数据,系统无需布线构建简单、快捷、稳定; , [4 z# j9 l$ V7 ]) ], \
移动GPRS无线组网模式具有:数据传输速率高、信号覆盖范围广、实时性强、安全性高、运行成本低、维护成本低等特点;
) h* R- e0 f& E; ^ 3、数据采集层(前端硬件设备): ' K$ u2 y- u8 a3 k/ v
远程测控成套设备:测控终端; " _6 _. e% Z) Y' }) L9 P g$ ~
传感计量设备:水温传感器、光照传感器、溶解氧传感器、PH值传感器、投料机、增氧机等; % Y; a* M* I" `1 {( h' A* i3 _
4、智能控制模块
( J! A& A3 {' C/ r$ f 采集到的数据通过与系统设置的阀值进行对比,参数超出阀值后自动打开相应设备进行处理。 5 E1 k: d6 n$ p8 c% l/ {
系统功能 5 n% ^5 g3 N9 c: _3 d( j! m) U
1. 养殖场地环境监测
) \% N: [) u4 z' @$ } _ 包括水温监测、光照度监测。
L9 ~$ u+ Z2 s+ M2 R8 s% Q 2. 养殖场地水质监测 6 H9 U- }0 i$ Q6 V# o& R& y. ]
主要包括溶解氧、温度、氨氮、PH、盐度等监测。 8 H: i4 S" H7 Y8 |8 v
3. 养殖场地水下视频监控
" e- k3 Q% N( s, N; O& f Z: q 通过水下视频监控监控水产品生长状态。 ! D1 y1 o, E2 r: x
4. 智能化控制系统 ; ^4 d9 {* ~, q$ d @; V; n$ l; k( M8 T
主要包括增氧泵控制,自动给排水控制,光照度控制,温度控制。
3 _ }% X |5 X l J9 O/ ` 海洋渔业物联网系统实现了水产养殖过程的水质参数、水下区域的视频实时在线监测和精准调控,大大提升了养殖场的信息化、自动化和智能化水平,降低生产成本,提高了劳动生产率、资源。
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