生态实验室自动控温及水质参数的物联网监控系统 摘要：本文介绍了应用于杭州市农业科学研究院水产研究所生态实验室自动控温及水质参数的物联网监控系统，包括洁净式玻璃实验鱼缸的制作、水质洁净系统、水质参数监控系统、自动控温系统的实施。该生态实验室可对同一种水生动物进行不同水质条件（温度、pH值、溶氧值）下的生长对比实验、生存实验和药物实验；也可对不同种或不同规格的水生动物进行相同水质条件（温度、pH值、溶氧值）下的生长对比实验、生存实验和药物实验。我们的实验成果用以指导生产实践，从而提高生产效率，保证生产安全。 文/图 广州市白云区农林局 陈柱 珠江水产研究所 谢跃帆 广州恒心水产科技有限公司 李恒颂 中国水产频道独家报道，水体是水生动物赖以生存的环境，水生动物的摄食、生长、繁殖及孵化等无不受水体环境因子（如水温、光照、pH值、溶解氧含量等）的影响。通过控制环境因子可以改善水生动物的生活环境，从而挖掘其生长潜力，提高生产效率。本文介绍的生态实验室水族箱物联网监控系统就是通过控制水族箱环境因子，包括水温、pH值、溶解氧，为水生动物创造不同的环境因子，找到水生动物最适宜生活的环境因素，从而指导水产养殖的生产实践。 一、洁净式实验玻璃鱼缸的制作 早期玻璃鱼缸的排水有两种方式，一种是底部没有排水管，鱼缸脏了时采用水泵抽干净鱼缸内部的水，这样的排水方式费时费力，很不方便；一种是底部接了排水管，但是接头会露出鱼缸底部，打开排水阀排水时，低于接头部分的底部鱼缸的水不能完全排干净。对此，我们设计的洁净式实验玻璃鱼缸在排水管的接头位置设置了冗底式排污底板，冗底式排污底板与实验鱼缸的主底板采用玻璃胶粘接，而排水管连接在冗底式排污底板上，接管完成后，采用玻璃胶填平接头与实验鱼缸主底板之间的空隙，这样排水管的接头就会略低于或平于玻璃鱼缸的底板，保证打开排水阀就能排干净实验鱼缸内所有的污水。
洁净式实验玻璃鱼缸图 二、水质洁净系统 本生态实验室物联网监控系统在8套鱼缸的水体循环管道上配置了过滤沙缸和紫外灯，对循环水体进行了过滤洁净和紫外杀毒，保证了实验水体的洁净，保证实验安全。  过滤沙缸
每个鱼缸内还配置了气提式过滤气头，保证了每个鱼缸的水体干净 三、水产养殖自动控温智能一体机 水产养殖自动控温智能一体机系统是将水体制冷降温功能、水体加热升温功能、冷热水循环功能、系统的安全保护控制功能集于一体的成套设备。用户只需要连接好电源，安装好水系统管网，排除水管网内空气，补足水，即完成水产养殖自动控温智能一体机系统安装。合上空气开关，按需求设定好水温，按启动键启动系统即投入运行。
空气源热泵热水机组 水产养殖自动控温智能一体机系统采用清洁能源（电力），使用时只需要按起停按钮，全自动运行，简单易管理，运行安全可靠。而电热棒加热，电热棒可能漏电影响生产安全；而锅炉加热，加热管壁温高，电热棒壁温高，如果水体浅，鱼可能接触电热棒和加热管而被灼伤，因此生产安全需要人工管理巡查。 水产养殖自动控温智能一体机系统在任何季节，均可控制水温在10-35℃范围内的任何温度，对池水温度的控制精度为±1℃。温度控制精度高，适应各种吓、鱼、龟、鳖的生长和繁殖。 水产养殖自动控温智能一体机系统采用清洁能源（电力），不会产生煤飞、烟气等废物污染环境。 水产养殖自动控温智能一体机系统运行高效，加热费用是采用电热棒加热的1/3，是采用燃油加热的1/6,是采用燃煤和燃柴的50-70%。 本生态实验室物联网监控系统配置了两套水产养殖自动控温智能一体机，将8套实验鱼缸分成两组，可对实验鱼缸的水体进行升温或降温。 四、物联网监控系统网络图 如物联网监控系统网络图所示，本生态实验室物联网监控系统的设计配置如下：
物联网监控系统网络图 1、两套水产养殖自动控温智能一体机的系统，可根据实验需求制取冷水或热水，对实验鱼缸的水体进行降温或升温。两套系统的配置相同，可互相备用，根据实验目的，通过监控电脑设定实验需求，可对实验水体自动升温或降温，控温精度达到±0.5℃。 2、32个鱼缸分8组，为每组鱼缸配置了自动控温阀，对8组鱼缸的温度、pH值和溶氧值实现了自动监控。 3、两套气泵系统的配置相同，可互相备用，而且自动控制气泵系统轮换运行，每小时轮换1次。 五、实验功能介绍 1、系统的自动监控管理功能 电脑自动监控系统实现了对鱼缸水体温度、pH值和溶氧值的自动监控记录，我们可以根据使用需求，随时调用某一时间段的水质参数记录，这样我们可以准确分析水质参数对水生动物的生长和培育的影响，尽可能找到各种水生动物的合适的生长环境。 本生态实验室物联网监控系统通过物联网技术实现了对整个实验过程的远程监控，无论人在何处，只要可以上网，就可以通过电脑、手机远程观察实验进程，远程调用实验记录，根据实验需求，远程修改实验条件，监控整个实验过程，保证实验安全。
PLC控制器
控温阀监控箱
紫外灯监控箱  气阀监控箱 2、实验功能介绍 电脑监控系统监控记录了8组鱼缸的温度、pH值和溶氧值，可以设定控制8种不同的温度、人工调控pH值，对同种同规格的水生动物进行不同环境因子下的对比实验。  设定好实验需求，电脑自动监控系统实现了对鱼缸水体温度、PH值和溶氧值的自动监控 1组4个鱼缸，相同的水质条件下，为不同鱼种、不同规格的水生动物在相同水质条件下的摄食、生长、繁殖及孵化效率的对比实验创造条件   32个鱼缸，分8组，每组4个鱼缸 六、结论 1、无论您在何地何时，通过互联网，本生态实验室物联网监控系统让您全方位掌控整个实验过程。 2、本生态实验室物联网监控系统可对水生动物的环境因子（温度、pH值和溶氧值）进行在线监测和记录，为分析环境因子对水生动物的生长对比实验、生存实验和药物实验提供准确的依据。 3、本生态实验室物联网监控系统配置了两套水产养殖自动控温智能一体机的系统，可根据实验需求对水体进行升温或降温，8组鱼缸配置了自动控温阀，控温精度可达±0.5℃，为水生动物的温度对比实验创造了完善的条件。 4、本生态实验室物联网监控系统实现了对8组鱼缸的pH值、溶氧值的自动监测记录，人工配合调定pH值和溶氧值可进行不同pH值和溶氧值的对比实验。 5、本生态实验室物联网监控系统可增加水下摄像功能，自动记录实验时水生动物的生活状况，综合实验条件，实现对水生动物实验过程的全自动监控记录。（参考文献略） 中国水产频道（www.fishfirst.cn）独家报道，转载请说明出处，违者追究法律责任， 谢谢合作。
【关键字】：自动控温 物联网监控 水产养殖 |
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