一种水产养殖环境预警系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水产养殖环境预警系统及方法，通过实时采集水产养殖场的水体参数信息，并将所述水体参数信息发送到所述数据接收与监控终端，数据接收与监控终端根据所述水体参数信息生成预警信息，并将所述预警信息发送到用户终端。本发明专利技术通过数据采集设备实时采集水产养殖场的水体参数信息并根据水体参数信息生成预警信息，并不需要养殖人员实时观测养殖场，节省了人力物力，具有预警精度高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种水产养殖环境预警系统及方法
本专利技术涉及海洋监测
，特别是涉及一种水产养殖环境预警系统及方法。
技术介绍
随着人们对海水产品需求的日益增加以及我国冷水养殖环境的缺失，黄海冷水团养殖冷水鱼类的方法得到了广泛研究与验证。黄海冷水团位于黄海中部洼地的中下层水体之中，是一个具有周期性变化的水体，在其周期变化之际冷水团与普通水层混合，将会导致剧烈的温盐等水体参数的变化，影响所养殖鱼类生长与生存。传统对冷水养殖环境的检测和预警主要基于养殖经验，养殖人员需要实时观测养殖场的异常变化，同时根据异常变化来采取相应决策避免经济损失。但是这种方法费时费力，而且受养殖人员主观意识强，容易对冷水养殖环境造成错判或者漏判，监测精度低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种水产养殖环境预警系统及方法，以解决传统对冷水养殖环境检测和预警精度低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种水产养殖环境预警系统，包括：数据采集设备和数据接收与监控终端；所述数据采集设备用于采集水产养殖场的水体参数信息，并将所述水体参数信息发送到所述数据接收与监控终端；所述水体参数信息包括温度、盐度和溶解氧含量；所述数据接收与监控终端根据所述水体参数信息生成预警信息，并将所述预警信息发送到用户终端。可选的，所述数据采集设备具体包括：剖面探测浮体与固定设备；所述剖面探测浮体包括剖面主体、铱星主板、多要素传感器和电池仓；所述铱星主板与所述多要素传感器连接；所述电池仓内设置有电池，用于为所述铱星主板和所述多要素传感器供电；所述铱星主板与所述多要素传感器均设置在所述剖面主体上；所述固定设备包括：浮球、缆绳、锚系、上限位块和下限位块；所述浮球和所述锚系通过所述缆绳连接；所述上限位块和所述下限位块设置在所述缆绳上；所述剖面主体穿设在所述缆绳上，且位于所述上限位块和所述下限位块之间；随着海面波浪的起伏，所述剖面主体在海水中沿缆绳在所述上限位块和所述下限位块之间进行垂直剖面运动，在运动过程中，所述多要素传感器采集所述水体参数信息，并将所述水体参数信息通过所述铱星主板上传到所述数据接收与监控终端。一种水产养殖环境预警方法，所述水产养殖环境预警方法包括：获取水体参数信息；所述水体参数信息包括温度、盐度和溶解氧含量；根据所述水体参数信息确定数据可信度；判断所述数据可信度是否大于数据可信度阈值，生成第一判断结果；若所述第一判断结果为所述数据可信度小于所述数据可信度阈值，则确定所述水体参数信息无效，返回所述获取水体参数步骤；若所述第一判断结果为所述数据可信度大于所述数据可信度阈值，则根据所述水体参数信息生成预警信息，并将所述预警信息发送到用户终端。可选的，所述根据所述水体参数信息确定数据可信度，具体包括：获取剖面探测浮体完成一个垂直剖面运动周期采集的水体参数信息；所述一个垂直剖面运动周期为剖面探测浮体从上限位块运动到下限位块，并从所述下限位块返回到所述上限位块的过程；采用公式确定剖面探测浮体在i厘米水深下的水体参数信息的差值；其中，Di代表剖面探测浮体在i(i∈(1,n))厘米水深下的水体参数信息的差值，n表示剖面探测浮体从上限位块运动到下限位块的距离值，代表剖面探测浮体从所述下限位块返回到所述上限位块时在i厘米处的水体参数信息，代表剖面探测浮体从上限位块运动到下限位块时在i厘米处的水体参数信息；根据所述水体参数信息的差值，确定一个垂直剖面运动周期采集的水体参数信息差的均值；根据所述水体参数信息的差值和所述水体参数信息差的均值确定水体参数信息的动态可靠性；根据所述动态可靠性确定所述数据可信度。可选的，所述根据所述水体参数信息的差值，确定一个垂直剖面运动周期采集的水体参数信息差的均值，具体包括：采用公式确定水体参数信息差的均值可选的，所述根据所述水体参数信息的差值和所述水体参数信息差的均值确定水体参数信息的动态可靠性，具体包括：采用公式计算数据的动态可靠性，其中d表示数据的动态可靠性，max(Di)表示Di的最大值。可选的，所述根据所述动态可靠性确定所述数据可信度，具体包括：采用公式计算数据可信度；其中，表示数据可信度，r表示所述水体参数信息的静态可靠性与动态可靠性所占权重比例，表示所述水体参数信息的静态可靠性，表示所述水体参数信息的动态可靠性。可选的，所述根据所述水体参数信息生成预警信息，具体包括：获取预警等级；所述预警等级包括：适宜等级、休眠等级和死亡等级；根据所述水体参数信息生成观测阈值范围；所述观测阈值范围包括适宜等级观测阈值范围、休眠等级观测阈值范围和死亡等级观测阈值范围；所述适宜等级观测阈值范围包括适宜温度观测阈值范围、适宜盐度观测阈值范围和适宜溶解氧含量观测阈值范围；所述休眠等级观测阈值范围包括休眠温度观测阈值范围、休眠盐度观测阈值范围和休眠溶解氧含量观测阈值范围；所述死亡等级观测阈值范围包括死亡温度观测阈值范围、死亡盐度观测阈值范围和死亡溶解氧含量观测阈值范围；获取一个垂直剖面运动周期采集的水体参数信息的最大值和最小值；所述水体参数信息的最大值和最小值包括：温度的最大值和最小值、盐度的最大值和最小值和溶解氧含量的最大值和最小值；当所述温度的最大值和最小值位于所述适宜温度观测阈值范围内，则预警信息为适宜等级；当所述温度的最大值和最小值位于所述休眠温度观测阈值范围内，则预警信息为休眠等级；当所述温度的最大值和最小值位于所述死亡温度观测阈值范围内，则预警信息为死亡等级；当所述温度的最大值和最小值位于所述适宜温度观测阈值范围和所述休眠温度观测阈值范围内，则预警信息为休眠等级；当所述温度的最大值和最小值位于所述休眠温度观测阈值范围和所述死亡温度观测阈值范围内，则预警信息为死亡等级；当所述温度的最大值和最小值位于所述休眠温度观测阈值范围和所述死亡温度观测阈值范围内，则预警信息为死亡等级；当所述温度的最大值和最小值位于所述适宜温度观测阈值范围、所述休眠温度观测阈值范围和所述死亡温度观测阈值范围内，则预警信息为死亡等级；当所述盐度的最大值和最小值位于所述适宜盐度观测阈值范围内，则预警信息为适宜等级；当所述盐度的最大值和最小值位于所述休眠盐度观测阈值范围内，则预警信息为休眠等级；当所述盐度的最大值和最小值位于所述死亡盐度观测阈值范围内，则预警信息为死亡等级；当所述盐度的最大值和最小值位于所述适宜盐度观测阈值范围和所述休眠盐度观测阈值范围内，则预警信息为休眠等级；当所述盐度的最大值和最小值位于所述休眠盐度观测阈值范围和所述死亡盐度观测阈值范围内，则预警信息为死亡等级；当所述盐度的最大值和最小值位于所述休眠盐度观测阈值范围和所述死亡盐度观测阈值范围内，则预警信息为死亡等级；当所述盐度的最大值和最小值位于所述适宜盐度观测阈值范围、所述休眠盐度观测阈值范围和所述死亡盐度观测阈值范围内，则预警信息为死亡等级；当所述溶解氧含量的最大值和最小值位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水产养殖环境预警系统，其特征在于，包括：数据采集设备和数据接收与监控终端；/n所述数据采集设备用于采集水产养殖场的水体参数信息，并将所述水体参数信息发送到所述数据接收与监控终端；所述水体参数信息包括温度、盐度、和溶解氧含量；/n所述数据接收与监控终端根据所述水体参数信息生成预警信息，并将所述预警信息发送到用户终端。/n

【技术特征摘要】
1.一种水产养殖环境预警系统，其特征在于，包括：数据采集设备和数据接收与监控终端；
所述数据采集设备用于采集水产养殖场的水体参数信息，并将所述水体参数信息发送到所述数据接收与监控终端；所述水体参数信息包括温度、盐度、和溶解氧含量；
所述数据接收与监控终端根据所述水体参数信息生成预警信息，并将所述预警信息发送到用户终端。


2.根据权利要求1所述的水产养殖环境预警系统，其特征在于，所述数据采集设备具体包括：剖面探测浮体与固定设备；
所述剖面探测浮体包括剖面主体、铱星主板、多要素传感器和电池仓；所述铱星主板与所述多要素传感器连接；所述电池仓内设置有电池，用于为所述铱星主板和所述多要素传感器供电；所述铱星主板与所述多要素传感器均设置在所述剖面主体上；
所述固定设备包括：浮球、缆绳、锚系、上限位块和下限位块；所述浮球和所述锚系通过所述缆绳连接；所述上限位块和所述下限位块设置在所述缆绳上；所述剖面主体穿设在所述缆绳上，且位于所述上限位块和所述下限位块之间；
随着海面波浪的起伏，所述剖面主体在海水中沿缆绳在所述上限位块和所述下限位块之间进行垂直剖面运动，在运动过程中，所述多要素传感器采集所述水体参数信息，并将所述水体参数信息通过所述铱星主板上传到所述数据接收与监控终端。


3.一种水产养殖环境预警方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-2任意一项所述的一种水产养殖环境预警系统，所述水产养殖环境预警方法包括：
获取水体参数信息；所述水体参数信息包括温度、盐度和溶解氧含量；
根据所述水体参数信息确定数据可信度；
判断所述数据可信度是否大于数据可信度阈值，生成第一判断结果；
若所述第一判断结果为所述数据可信度小于所述数据可信度阈值，则确定所述水体参数信息无效，返回所述获取水体参数步骤；
若所述第一判断结果为所述数据可信度大于所述数据可信度阈值，则根据所述水体参数信息生成预警信息，并将所述预警信息发送到用户终端。


4.根据权利要求1所述的水产养殖环境预警方法，其特征在于，所述根据所述水体参数信息确定数据可信度，具体包括：
获取剖面探测浮体完成一个垂直剖面运动周期采集的水体参数信息；所述一个垂直剖面运动周期为剖面探测浮体从上限位块运动到下限位块，并从所述下限位块返回到所述上限位块的过程；
采用公式确定剖面探测浮体在i厘米水深下的水体参数信息的差值；其中，Di代表剖面探测浮体在i(i∈(1,n))厘米水深下的水体参数信息的差值，n表示剖面探测浮体从上限位块运动到下限位块的距离值，代表剖面探测浮体从所述下限位块返回到所述上限位块时在i厘米处的水体参数信息，代表剖面探测浮体从上限位块运动到下限位块时在i厘米处的水体参数信息；
根据所述水体参数信息的差值，确定一个垂直剖面运动周期采集的水体参数信息差的均值；
根据所述水体参数信息的差值和所述水体参数信息差的均值确定水体参数信息的动态可靠性；
根据所述动态可靠性确定所述数据可信度。


5.根据权利要求4所述的水产养殖环境预警方法，其特征在于，所述根据所述水体参数信息的差值，确定一个垂直剖面运动周期采集的水体参数信息差的均值，具体包括：
采用公式确定水体参数信息差的均值


6.根据权利要求5所述的水产养殖环境预警方法，其特征在于，所述根据所述水体参数信息的差值和所述水体参数信息差的均值确定水体参数信息的动态可靠性，具体包括：
采用公式计算数据的动态可靠性，其中表示数据的动态可靠性，max(Di)表示Di的最大值。


7.根据权利要求6所述的水产养殖环境预警方法，其特征在于，所述根据所述动态可靠性确定所述数据可信度...

【专利技术属性】
技术研发人员：于方杰，邓浩然，高勤峰，李镇岳，陈戈，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：山东;37