一种水产养殖智能监测管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水产养殖智能监测管理系统，包括感知控制单元、通信管理单元、数据分析单元和用户交互单元，感知控制单元设置在池塘内，用于将采集的水质信息数据通过通信管理单元传输给数据分析控制单元，同时接收数据分析控制单元控制增氧装置启停的信号，数据分析控制单元用于对采集的水质信息数据进行处理分析，发出增氧装置启停的信号，用户交互单元用于更新数据分析控制单元中处理程序，同时向数据分析控制单元发出查询指令以及接收数据分析控制单元控制处理数据。本发明专利技术提供的一种水产养殖智能监测管理系统，能够实现对池塘水质进行智能监控，同时能够智能控制增氧装置启停以及人机交互，最终实现智能化控制。最终实现智能化控制。最终实现智能化控制。

【技术实现步骤摘要】
一种水产养殖智能监测管理系统


[0001]本专利技术涉及一种水产养殖智能监测管理系统，属于水产智能养殖


技术介绍

[0002]随着人们生活水平的提高，水产品需求量逐年递增。在渔业发展过程中，传统的水产养殖多为粗放型生产模式，以人工观察为主，养殖户凭经验管理鱼塘，耗费了大量的时间、精力。人工观察加经验判断不利于精确、稳定、连续记录，而且主观性较强，存在误判的可能，无法对水质变化做出及时有效的响应与决策，无法实时获取水下鱼群的健康状况，容易导致由于调控不及时带来的巨大财产损失。国家科技方面的中长期规划中已经明确将“畜水产健康养殖”纳入优先发展方向，水产养殖的自动化与智能化是其必然的发展趋势。但是，目前国内的水产养殖设施比较落后，无法满足高质量养殖的要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种水产养殖智能监测管理系统，能够实现对池塘水质进行智能监控，同时能够智能控制增氧装置启停以及人机交互，最终实现智能化控制。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]一种水产养殖智能监测管理系统，包括感知控制单元、通信管理单元、数据分析单元和用户交互单元，所述通信管理单元分别与所述感知控制单元和数据分析控制单元进行网络交互，所述数据分析控制单元与用户交互单元进行网络交互，所述感知控制单元设置在池塘内，用于将采集的水质信息数据通过通信管理单元传输给数据分析控制单元，同时接收所述数据分析控制单元控制增氧装置启停的信号，所述数据分析控制单元用于对采集的水质信息数据进行处理分析，发出增氧装置启停的信号，所述用户交互单元用于更新所述数据分析控制单元中处理程序，同时向所述数据分析控制单元发出查询指令以及接收所述数据分析控制单元控制处理数据。
[0006]所述感知控制单元包括溶解氧传感器、温度传感器、pH传感器，网络摄像头和增氧装置，所述溶解氧传感器、温度传感器、pH传感器分别用于采集溶氧、水温和pH指标数据，所述网络摄像头水下用于获取鱼群视频图像。
[0007]所述数据分析控制单元包括数据库、数据处理模块、指令接收模块和控制模块，所述数据处理模块用于对水质信息数据进行处理，所述数据库用于储存水质信息数据以及所述数据处理模块处理得到的数据，所述控制模块接收所述数据库中处理得到的数据，并发出增氧装置启停的信号，所述指令接收模块接收所述用户交互单元指令，并将指令信号发送给数据处理模块。
[0008]所述数据分析控制单元处理鱼群视频图像的过程包括：对鱼群视频图像进行预处理，去除图像噪声；采用背景差分法对预处理后的鱼群视频图像进行前景背景分离来提取鱼群目标；将鱼群目标打上视觉标签，利用跟踪算法对该目标进行跟踪，并把识别结果存入
该视觉标签，获得目标的运动参数；根据目标的运动参数来检测判断鱼群健康状况。
[0009]所述感知控制单元与所述通信管理单元之间以及所述通信管理单元与所述数据分析单元之间通过ZigBee进行网络交互，所述数据分析单元与所述用户交互单元之间通过5G信号进行网络交互。
[0010]所述用户交互单元为微信小程序、app软件或者智能显示屏。
[0011]本专利技术的有益效果：本专利技术提供的一种水产养殖智能监测管理系统，包括感知控制单元、通信管理单元、数据分析单元和用户交互单元，各个单元之间协作配合，能够能够实现对池塘水质进行智能监控，同时能够智能控制增氧装置启停以及人机交互，最终实现智能化控制；数据分析控制单元对网络摄像头拍摄的图像进行处理，能够根据处理的数据检测判断鱼群健康状况，实现智能化监控；感知控制单元包括溶解氧传感器、温度传感器、pH传感器，网络摄像头和增氧装置，能够实现对池塘水质全方面监测，为后续决策作出依据。
附图说明
[0012]图1为本专利技术一种水产养殖智能监测管理系统的系统结构框；
[0013]图2为本专利技术中据分析控制单元处理鱼群视频图像的流程图；
[0014]图3为本专利技术中ZigBee协议软件流程图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本专利技术作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0016]如图1所示，本专利技术公开一种水产养殖智能监测管理系统，包括感知控制单元、通信管理单元、数据分析单元和用户交互单元。感知控制单元个数为N个，根据实际鱼塘的个数进行选择。每个鱼塘里都设置一组感知控制单元，感知控制单元具体包括溶解氧传感器、温度传感器、pH传感器，网络摄像头和增氧装置，溶解氧传感器、温度传感器、pH传感器分别用于采集溶氧、水温和pH指标数据，网络摄像头水下用于获取鱼群视频图像，增氧装置用于给池塘提供增氧功能。
[0017]通信管理单元分别与感知控制单元和数据分析控制单元进行网络交互，具体地，感知控制单元与通信管理单元之间以及通信管理单元与数据分析单元之间通过ZigBee进行网络交互。如图3所示，在组建无线传输网络的过程中，ZigBee协议的实现包括ZigBee协调器和多传感器终端节点。其中，ZigBee协调器负责ZigBee网络的组成，建立链路层和路由层及数据包的协议转。数据分析控制单元与用户交互单元进行网络交互，具体地，数据分析单元与用户交互单元之间通过5G信号进行网络交互，可实现长距离稳定传输。
[0018]感知控制单元设置在池塘内，用于将采集的水质信息数据通过通信管理单元传输给数据分析控制单元，同时接收数据分析控制单元控制增氧装置启停的信号。数据分析控制单元用于对采集的水质信息数据进行处理分析，发出增氧装置启停的信号，用户交互单元用于更新数据分析控制单元中处理程序，同时向数据分析控制单元发出查询指令以及接收数据分析控制单元控制处理数据。
[0019]数据分析控制单元为本专利技术的核心部件，数据分析控制单元包括数据库、数据处
理模块、指令接收模块和控制模块。数据处理模块用于对水质信息数据进行处理，判断是否需要启动增氧装置。数据库用于储存水质信息数据以及数据处理模块处理得到的数据，方便后续调用。控制模块接收数据库中处理得到的数据，并发出增氧装置启停的信号，指令接收模块接收用户交互单元指令，并将指令信号发送给数据处理模块。
[0020]如图2所示，数据分析控制单元处理鱼群视频图像的过程包括：对鱼群视频图像进行预处理，去除图像噪声，避免水中杂质影响；采用背景差分法对预处理后的鱼群视频图像进行前景背景分离来提取鱼群目标，背景差分法相比于其他的动态目标检测方法更加适用于本专利技术中鱼群目标；将鱼群目标打上视觉标签，利用跟踪算法对该目标进行跟踪，并把识别结果存入该视觉标签，获得目标的运动参数；根据目标的运动参数来检测判断鱼群健康状况。当鱼类受到外界群种入侵或者其它刺激时，其加速度与速度会发生较大突变，且值会比较大。而当鱼群巡游高度过高时，一般都是因为水中溶解氧浓度过低，鱼群需要冒头来呼吸氧气。因此可以根据鱼群运动参数来检测鱼群健康状况。
[0021]本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水产养殖智能监测管理系统，其特征在于：包括感知控制单元、通信管理单元、数据分析单元和用户交互单元，所述通信管理单元分别与所述感知控制单元和数据分析控制单元进行网络交互，所述数据分析控制单元与用户交互单元进行网络交互，所述感知控制单元设置在池塘内，用于将采集的水质信息数据通过通信管理单元传输给数据分析控制单元，同时接收所述数据分析控制单元控制增氧装置启停的信号，所述数据分析控制单元用于对采集的水质信息数据进行处理分析，发出增氧装置启停的信号，所述用户交互单元用于更新所述数据分析控制单元中处理程序，同时向所述数据分析控制单元发出查询指令以及接收所述数据分析控制单元控制处理数据。2.根据权利要求1所述的一种水产养殖智能监测管理系统，其特征在于：所述感知控制单元包括溶解氧传感器、温度传感器、pH传感器，网络摄像头和增氧装置，所述溶解氧传感器、温度传感器、pH传感器分别用于采集溶氧、水温和pH指标数据，所述网络摄像头水下用于获取鱼群视频图像。3.根据权利要求2所述的一种水产养殖智能监测管理系统，其特征在于：所述数据分析控制单元包括数据库、数据处理模块、指令接收模块和控制模块，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林国义，
申请(专利权)人：林国义，
类型：发明
国别省市：