物联网集中式自动投饲增氧一体化技术

　　摘要：物联网技术与集中式自动投饲增氧一体化技术融合，是现代化技术融合的新方向，能够提升集中式自动投饲增氧技术和设备应用的智能性，提升应用效果。文章提出物联网集中式自动投饲增氧一体技术设计思路，总结集成化技术的工作模式原理及优势，同时针对系统架构、智能控制系统与系统应用功能进行设计解析。设计的物联网集中式自动投饲增氧一体化技术具有智能控制、远程控制、自动生成报表等多项功能，适合应用于现代化水产养殖，也符合现代水产养殖生产力的发展需求。

　　集中式自动投饲增氧设备是水产养殖中应用的关键设备，具有投饲喂养、水中增氧等多项功能，同时在其设计中引入了机械装置、自动监控仪表等，实现整个装置的自动化应用。与传统的人工饲养和增氧技术相比，集中式自动投饲增氧技术具有自动化、节约资源的优势，适合在现代水产养殖等行业中应用。然而，物联网技术诞生后，能够实现物体之间的信息联网，更进一步增加智能化控制实现的可能性。所以，在社会物联网技术应用取得成功增加的背景下，技术专家也开始研究将物联网技术与集中式自动投饲增氧一体化设备相互融合，进一步提升整套设备技术的自动化和智能化人力，使水产养殖的投饲和增氧环节进入智能化模式，实现行业的新发展。而在当前，集中式自动投饲增氧一体化技术与物联网技术的结合尚处于研发和开发应用的初期阶段。

　　1　集中式自动投饲增氧技术与物联网集成技术

　　物联网技术在工业生产领域、在电力生产当中取得成功，让水产养殖行业的自动化设备设计看到了技术研发的新方向。所以，相关技术专家在研究过程中，提出了将物联网技术与自动投饲增氧技术相互融合的思路。以下是本文提出的投饲增氧技术与物联网技术研发新思路。

　　（1）在技术融合中，设计应用传感器作为前端应用的采集模块，并且在其技术的应用过程中，采用RTU 信号转换器，能够完成传感器信息采集之后的数据信号转换、同时在利用 CDAM 直接完成数据通信信号的良好转换，从而使整个链条都接入到互联网中。

　　（2）技术融合过程中，以计算机系统和内部软件为主要的控制系统，利用软件平台上的各种功能能够完成集中式自动投饲增氧技术的智能操控和管理，实现整个技术的良好融合。

　　（3）在技术融合过程中，主要的集成工作目标是按整个技术链条的智能化控制，实现智能药物使用、定量饲养精度控制、水质监测、全方位管理等多项工作模块，从而使技术的创新更加合理。

　　2　技术融合的系统架构设计

　　本文针对集成化系统的设计，首先应该完成系统的总体构建设计，按照总体构架完成各方面的分部设计，就能管控各项设计要点。

　　整个物联网技术与集中式自动投饲增氧技术融合过程中，是要求集中式自动投饲增氧技术具有根据水清、水质而自动完成工作的能力。因此，设计主要包括环境信息监测模块、集中式自动投饲增氧技术智能控制模块以及数据库模块等组成。根据以上思路，在本次设计研究过程中，主要设计有温度光照监控模块、物联网智能化控制系统、气象环境监测模块、养殖场水质监测系统、数据库系统、备份服务器、收集、LCD 监控、移动PC 监控终端等模块设计，以下分别对各模块设计的综合应用进行分析。

　　2.1　温度、光照度监控系统

　　在集中式自动投饲增氧技术工作过程中，需要根据温度环境以及高照度进行自动化控制，因为温度和光照因素会直接影响水体中的生物生长速度、水体中的氨氮总量等因素。因此，在该设备自动控制中，需要根据水体和环境内的光照和温度进行分析。

　　（1）在水产养殖过程中，温度因素对于水体以及水体中生物形成的影响非常全面。其中水温影响到水产生物生产速度和受精卵的孵化时间，水温越高、孵化时间也相对比较长。并且，水温也能够有效溶解水中的氧气含量，控制水温的有效处理，确保温度监测影响更加合理有效。所以，在本次系统设计中，系统选择应用无线温度传感器完成水体温度监测，该传感器能够24h 工作，实现全面的养殖温度控制。

　　（2）在水产养殖过程中，光照度也影响到水中生物的繁殖性能，水中水体养殖过程中，繁殖周期决定产量，所以光照因素是决定水体养殖对象产量的主要因素。因此，在本次系统进行创新研发过程中，设计应用无线光照度传感器、该传感器在工作运行过程中，能够根据季节变化、养殖品种变化等情况对光照度和光照时间进行调整，直接控制人工光照系统进行智能化调控，确保技术融合应用合理，提升智能物联网技术管控效果。

　　2.2　集中式自动投饲增氧技术控制系统设计

　　各项因素的监控系统是前端的数据信息采集模块，而为了实现集中式自动投饲增氧技术的联网智能控制，设计应用智能化控制系统，通过前端回传的相关数据完成自动控制管控，确保技术的应用合理。在集中式自动投饲增氧技术控制系统设计中，主要包括移动式上料装置、撒料装置、电磁阀、高压风机装置、分料库、电动三通、变频喂料装置、曝气管装置等，个装置的设计应用，能够完成智能化控制功能，确保系统的技术设计应用更加有效。同时，在本次集中式自动投饲增氧技术智能控制系统设计中，还完成了各项技术参数的综合设计。

　　（1）智能控制系统的组合储料模块总量为6t。内部分别设计5 个分仓结构，根据该储粮仓的设计容量，整个系统适合最大的鱼塘面积为3.5hm²，适合应用最小鱼塘面积为 2hm²。

　　（2）智能集中式自动投饲增氧设备总共设计6 组投饲出口，系统操作过程中，最多可以完成4 个投饲出口的投饲喂养。另外，系统撒料直径也在20~25mm、最远撒料输出距离为60m、最小输送距离为20m。

　　（3）本次系统设计，每组投放点进行投饲喂养过程中，最大投放饲料的能力为300kg/h。

　　（4）每组可独立调速，控制投喂速度和时间。

　　（5）该系统具有投放饲料精准的特点，饲料投放误差控制在1% 以内。

　　（6）该集中式自动投饲增氧技术智能控制系统还具有自动进排水控制功能。在系统设计应用过程中，能够根据水质的特别需求，设置自动换水模块，在换水过程中通过前端水质监测数据对比完成更换水质信号的采集，一旦触发数值地线则可以直接远程控制鱼塘换水系统进行换水。

　　2.3　水质监测模块设计

　　集中式自动投饲增氧技术智能控制实现，需要根据水塘内水质的变化完成各项的控制功能，在系统设计中，需要完成溶解氧监测、pH 值监测、气象监测等功能。

　　（1）溶解氧监测是系统监测的重要模块。溶解氧对于水产品的食欲有重要的影响，同时也影响到水质监测效果，所以在水质监测过程中，设计应用溶解氧监测控制模块。

　　（2）pH 值监测也非常关键。水体中的pH 值出现较低的情况，水体中的养殖物或者鱼类容易受到严重伤害，不利于系统自动控制，所以在水体监控过程中，需要对pH 值进行监测。

　　（3）水体内的氨氮主要来源于水产品的排泄物、施加的肥料、残饵被微生物分解成氨基酸，再进一步分解成氨氮。在本次系统设计过程中，设计生物传感器来完成氨氮含量监测。

　　3　系统整体功能分析

　　在本次系统设计中，还完成了系统的综合应用功能设计。

　　（1）传感数据历史查询功能。能够对监控系统采集的温度信息、光照历史数据信息、pH 值数据信息、氨氮含量数据信息以及气象数据信息进行分析。

　　（2）阈值设置功能。在系统工作过程中，设置相应的阈值是完成各项系统功能的保障。在整个系统的综合应用时，可以利用温度、光照、溶解氧等传感器的阈值设置，实现自动投饲增氧技术智能控制。

　　4　系统的技术优势创新

　　本文设计的自动投饲增氧技术智能控制物联网是对传统系统的更新升级，与传统系统相比具有良好的技术应用优势。

　　（1）系统具有节省设备空间的应用。整个系统在设计中，利用新式大功率风机，实现气力输送和水体增氧的一体化功能完成，减少了其他设备的使用，也实现了技术成本降低。

　　（2）系统设计应用过程中，具有碎料粉料的功能。同时也能够对水体中的肥料和饲料进行回收，从而实现系统的饲料节能应用。

　　5　结语

　　本文设计的自动投饲增氧技术智能控制集成技术，具有良好的技术优势，能够同时完成增氧和投饲，并且投饲也是智能化完成，提升了饲料投饲精度，减少传统投饲中存在的资源浪费问题。本文研究的自动投饲增氧技术智能控制集成技术已经进入研发阶段，希望对自动投饲增氧技术智能控制技术研发有促 进作用。

　　（作者单位：1.江苏电子信息职业学院； 2.金湖小青青机电设备有限公司）