水產養(yǎng)殖一體化水質在線監(jiān)測系統
水產養(yǎng)殖水質監(jiān)測系統
一、概述：目前國內的水產養(yǎng)殖業(yè)其水質監(jiān)測基本上仍處于人工取樣、化學分析的人工監(jiān)測階段，其耗時費力、精確度不高，并且需要有專業(yè)人員進行操作。我們開發(fā)的水質監(jiān)測系統操作簡單、數值輸出快而精確，并且可以實現水產養(yǎng)殖全過程的連續(xù)或適時監(jiān)測，對于預防氣候造成水質物理指標及各水環(huán)境因子綜合的病害機理具有重要意義，可以指導我們的水產養(yǎng)殖業(yè)規(guī)避風險，帶來利潤。
目前各水產院校、水產研究機構和水產養(yǎng)殖公司除極少數已配備了水質自動監(jiān)測儀以外，一般單位并沒有采用，其原因多是市場上的水質監(jiān)測（分析）儀器價格昂貴，在目前人力相對廉價的情況下，一般不會采用這種監(jiān)測儀器。但是隨著水產養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，整個水產行業(yè)在不久的將來必將發(fā)生經營觀念上的*轉變，也必將會逐步選擇*的水質監(jiān)測系統服務于養(yǎng)殖作業(yè)流程。
二、系統構成
本系統利用傳感器測量出水中相應的環(huán)境因子（如ph值，溶解氧，溫度等），然后利用相應參數的在線儀表讀出傳感器傳出的信號，并可將這些信號轉化為數字信號或者模擬電流信號，傳入現場plc控制系統以及終端，再通過編制的軟件實現數據整理和數據分析，并實施預警預報。
三、系統主要功能
系統目前已完成和實現的主要功能包括作為下位機的分析儀、現場plc控制系統和作為上位機的終端電腦應用程序的一部分，能監(jiān)測多種水質參數：水溫、水深、酸度、鹽度、含氧量等。
使用分析儀來實現數據采集，分析儀的傳感器測得原始數據，通過信號分析獲得測量的參數值。車間里每個養(yǎng)殖池可放置一個或多個分析儀的傳感器，各分析儀之間利用485網絡連接，從而可將車間里各養(yǎng)殖池中水環(huán)境的多項參數連續(xù)不斷的采集起來。
終端電腦和下位機的通訊采用的是"主－從"式通訊方式，上位機通過rs232接口主動發(fā)出命令或數據，下位機被動響應。
系統對養(yǎng)殖池分類，分別設定不同的標準參數，在采集到的魚池參數超出標準時可進行報警，從而實現水質的實時監(jiān)控。
終端電腦上的軟件對連接的養(yǎng)殖池水質可進行自動監(jiān)測和手動監(jiān)測。自動監(jiān)測是對一組分析儀（也就是多個養(yǎng)殖池）根據設定的時間間隔，按順序逐一進行數據采集，存入數據庫，同時和標準值進行比較，進行監(jiān)測；手動監(jiān)測是根據設定的時間間隔對一個分析儀進行數據采集，進行監(jiān)測。
在系統中還可對各個分析儀進行參數校正，以確保采集數據的準確有效；可修改分析儀的id號，位置信息等，方便分析儀和數據信息的管理與使用。
四、系統的研發(fā)前景
智能化多參數養(yǎng)殖水質監(jiān)測系統目前的開發(fā)于對水環(huán)境因子的適時監(jiān)控、預報預警方面，隨著該產品的深入研究與系統功能的不斷擴充，將逐步實現：
1、養(yǎng)殖宏觀化
宏觀的測控，對養(yǎng)殖結構的合理化具有深遠意義。
2、養(yǎng)殖科學化
這里主要指養(yǎng)殖飼料、養(yǎng)殖藥物更加合理，以節(jié)約成本，提高產量及品質。
3、科研便利化
數據記錄貫穿整個養(yǎng)殖過程。數據在為我們的生產提供寶貴依據的同時，也便利了我們今后研究，有助于提高研究的速度和質量。
4、養(yǎng)殖信息化
通過特定的網絡平臺進行定單養(yǎng)殖、提供技術服務，幫助養(yǎng)殖業(yè)主規(guī)避風險、提高養(yǎng)殖成活率、增加效益。
5、養(yǎng)殖規(guī)范化
通過對水質環(huán)境的及時了解、科學分析、便于規(guī)范養(yǎng)殖規(guī)模及結構，規(guī)范養(yǎng)殖各環(huán)節(jié)，終目的形成標準化。
6、養(yǎng)殖區(qū)域擴大化
智能化多參數養(yǎng)殖水質監(jiān)測系統的遠距離監(jiān)控功能，將使深海養(yǎng)殖成為現
水產養(yǎng)殖一體化水質在線監(jiān)測系統
養(yǎng)殖水質的好壞，主要看以下幾個水質指標：pH值、溶解氧、氨氮、溫度等七個指標。
一、水溫：明
鯉魚、鯽魚、青魚、草魚、花白鰱 23-28度
羅非魚 25-32度
虹鱒魚 10-18度 溫差不超過5度
二、溶氧：
5-8mg/L
三、PH值：
6.5-8.5
四、氨：50-200MG/L產生影響
五、二氧化碳：不能大于30MG/L
各類蝦對水質及溶氧含量要求
1、 蝦類水質標準：
水質標準養(yǎng)殖過程中為保證對蝦正常生長，水質應達到如下標準：
(1)、 鹽度：前期2.0－2.5%,中期1.5-20%，后期0.5-1%。
(2)、 溶解氧保持在4 mg/L以上，不低于3mg/L，高密度精養(yǎng)后期不得低于4mg/L。
(3)、 PH值在7.8-9之間，不高于9.2。每日差別不得大于0.5。
(4)、 氨氮（NH3－N）含量在0.6mg/L以下。
2、斑節(jié)對蝦
斑節(jié)對蝦對水溫敏感，養(yǎng)殖期適宜水溫25~30℃，適宜鹽度10‰-25‰，但在實際養(yǎng)殖時，鹽度可以逐漸降至8‰，也可以升高至30‰，甚至更高，成活率都不至受到影響。PH值適宜在7.5～8.5。要求水體溶解氧5(5毫克/升)以上，不低于3。斑節(jié)對蝦潛沙性強，故蝦池最好是沙泥質，水深1.2～1.5米，深一些較好，可使水質穩(wěn)定。養(yǎng)殖過程中最好要有淡水補充，有條件最好配備打氧設備，這是穩(wěn)產高產的重要條件之一。
3、南美白對蝦
南美白對蝦適應能力強，生長水溫15～38℃，最適水溫22～35℃。對高溫的忍受極限為43.5℃。水溫18℃受影響，9℃以下時側臥。適應鹽度0.5‰～35‰，經馴化，也可以在淡水池塘中養(yǎng)殖。南美白對蝦對飼料的營養(yǎng)需求低，粗蛋白含量在25～30%即可滿足(蝦飼料蛋白含量國家標準為45%)，適宜溶解氧在5毫克/升以上，不得低于1.2毫克/升，PH值7.0～8.5，適宜活體運輸。魚塘水呈黃綠色或茶褐色，透明度25～40cm，PH8.0左右，浮游生物、有益藻類越豐富，水質就越穩(wěn)定，蝦苗長的就越好。南美白對蝦放苗時的水溫最好是22～35℃，水溫低于22℃，成活率受影響。
在南美白對蝦的養(yǎng)殖過程中，隨著蝦體的增長，對水中溶氧量的需求量也越來越大，因此在養(yǎng)殖前期視水質狀況采取間歇性開啟增氧機。以后隨著蝦的生長逐漸延長開啟增氧機的時間，半精養(yǎng)池（水深1.5米以上，有增氧機）和高密度高產養(yǎng)殖池，到養(yǎng)殖的中后期應保證池中溶氧量在5毫克/升以上，池塘底層溶氧量在3毫克/升以上。 在養(yǎng)殖前期，池水的透明度保持在25~40厘米，養(yǎng)殖中后期，池水的透明度應保持在35~60厘米，若透明度小于20厘米時應換水、加水或施放"水質靈"調控，若透明度過大，可追施"益藻精"。
南美白對蝦水質管理。在不良的環(huán)境中，蝦攝食量下降，生長慢，同時，不良的水質又會助長各種病菌的大量繁殖。因此，在養(yǎng)殖過程中，保持各種水質指標的相對穩(wěn)定十分重要。如PH值在7.0-8.5之間，水色為褐色、棕色或綠色；透明度在30-40cm；溶氧在4mg/l以上。每隔15天換水一次，換水量為池水的30-50%，高溫季節(jié)，天氣驟然變化時應加大換水量。
高密度養(yǎng)殖最重要的條件是必須將水中溶氧提高到6mg/L以上，有充足的溶氧，蝦才能長好。
4、青蝦
青蝦對溶氧很敏感，溶氧不足容易發(fā)生浮頭。要定期注入新水，一般每周兩次，使每升池水中溶氧不低于2.5毫克，并保持透明度在30厘米以上，池中水草所占面積不宜超過水面的1/4；凌晨巡塘時應注意觀察，一旦發(fā)現青蝦爬上岸，應立即注入新水。 5、日本對蝦
養(yǎng)殖期日本對蝦生長的適宜溫度為２５-３０℃，溫度低于１０℃停止攝食，低于５℃死亡。生長的適宜鹽度為１５‰-３５‰，低于１１‰就不能正常蛻殼而死亡。日本對蝦適宜鹽度為15～35‰，水體溶氧不低于3毫克每升，PH值7.5～8.5，飼料蛋白量要求較高(52%以上)，白天不攝食，投喂集中在夜間。
最后談一下魚蝦的缺氧反應 ： 輕度缺氧時，魚蝦出現煩躁，水面明顯看出魚蝦游動的波浪，個別魚蝦頭部浮于水面，魚蝦呼吸加快；重度缺氧時，大量魚蝦會浮頭，甚至死亡。如武昌魚和白鰱在0.6mg/L時溶氧時開始大量死亡。長期處于1.0-4.0 mg/L溶解氧時，魚蝦攝食基本停止，生長速度極慢。這就是為什么經常浮頭的高產池塘，飼料系數提高的原因。
