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. h% K8 `: @+ E7 A 海洋物联网于21世纪第2个10年开始被提出,是一个集海洋监测、信息传输、数据挖掘、结果反馈等多种功能于一体的海洋信息综合网络15利用物联网相关技术,将水上及水下各类传感与监测终端互联互通,从而将海洋数据整合,实现对海洋繁杂数据的监测和系统化管理16。具体来说,海洋物联网通过水上或水下传感设备采集各类海洋传感参数,通过多种通信手段将数据发送至岸基站、数据中心或云平台,再利用数据挖掘和机器学习等技术与定制化的软件,对海洋数据进行统一的管理、分析及利用随着我国海洋经济的蓬勃发展,作为能在海洋环境中进行实时、原位、长时间立体观测的海洋信息网络,海洋物联网将在我国海洋经济和安全、海洋科学以及国防事业中发挥极为重要的作用。 b# D6 q/ G/ C# N$ L$ d
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在海洋经济和安全方面,海洋物联网不仅可为海洋牧场、海洋渔业等提供生态环境实时监测、为海底管线、核电站周边海域等提供状态信息实时追踪的服务,进而实现监测海域的可视、可测,可追踪,还能够对收集的数据开展深度融合智能分析,真正实现监测区域的环境可评估、风险可预警。在海洋科学研究方面,海洋物联网具备海洋大数据的获取、存储和应用的功能,进而扩展人类对海洋空间认知的维度和深度在国防事业中,海洋物联网也将凸显其在海洋军事情报的监听与收集、港口及近案水域的监测,水下侦察与多节点协作探测等方面的技术先进性。
8 L! Y6 U# ]6 O" f4 n4 L+ H 水产养殖物联网系统是面向现代渔业养殖需求,应用现代物联网技术开发的一套集水质环境参数在线采集、智能组网、决策支持等功能于一体的物联网平台,实现了渔业养殖的可视化监测和远程控制功能。系统不仅能够有效提高经济效益,同时有利于水产养殖生产技术日趋完善,实现渔业养殖的标准化。 3 b( T' [% x8 a! } }4 S7 j
系统架构: ; w; E- w9 `6 r3 A/ }: e s# i% w; z
水产养殖物联网系统由数据管理层、数据传输层、数据采集层及智能控制四个部分组成。
# {/ n0 L- I2 R$ i; a5 j 1、数据管理层(监控中心): ) T4 S4 F! e5 B1 m$ z
硬件主要包括:工作站电脑、服务器(电信、移动或联通固定IP专线或者动态ip域名方式); 0 x) Q9 g- A8 R8 I! t+ \* ^, {! u' [
软件主要包括:操作系统软件、数据中心软件、数据库软件、水产养殖智能监控管理系统软件平台(采用B/S结构,可以支持在广域网进行浏览查看)、 防火墙软件; # A" {; N8 E+ ?+ ^7 q
2、数据传输层(数据通信网络): ( B7 c2 R1 b, y( R
采用移动公司的GPRS网络传输数据,系统无需布线构建简单、快捷、稳定;
# e: a% D) o2 D7 V/ Q p 移动GPRS无线组网模式具有:数据传输速率高、信号覆盖范围广、实时性强、安全性高、运行成本低、维护成本低等特点;
% }& m( X$ r) Y3 i1 E* r! k5 s6 B 3、数据采集层(前端硬件设备):
8 C# Z( W, U' W6 `' h8 c' R 远程测控成套设备:测控终端;
! s8 j$ a: u. L) a! J- z 传感计量设备:水温传感器、光照传感器、溶解氧传感器、PH值传感器、投料机、增氧机等; . X, K' t9 n! Q
4、智能控制模块
% O4 x% R; A% b$ G9 t8 a: D 采集到的数据通过与系统设置的阀值进行对比,参数超出阀值后自动打开相应设备进行处理。
' o8 P. A5 K( I' Z6 W# J 系统功能 ( p! L" s0 {9 n7 S* k$ }/ A# l4 ?
1. 养殖场地环境监测
+ Q; b! \; C b, p7 v5 ] 包括水温监测、光照度监测。 $ O! K( o" K/ Z$ B' T
2. 养殖场地水质监测 , t$ A: G$ i* \4 Q' m5 B
主要包括溶解氧、温度、氨氮、PH、盐度等监测。
* ]1 j6 C* x+ ~# G$ ] 3. 养殖场地水下视频监控 / u8 H! H, g9 ]5 z9 E$ g5 }
通过水下视频监控监控水产品生长状态。 9 p4 z) B% B* M }8 @. k" T* I
4. 智能化控制系统 " u8 Q- w( ?5 U3 ?0 z5 V$ O
主要包括增氧泵控制,自动给排水控制,光照度控制,温度控制。 % U* O1 V& G6 c I6 _% Y7 Q
海洋渔业物联网系统实现了水产养殖过程的水质参数、水下区域的视频实时在线监测和精准调控,大大提升了养殖场的信息化、自动化和智能化水平,降低生产成本,提高了劳动生产率、资源。 0 G% ~8 n: ]) S s5 h: }4 W
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