农业物联网在水产养殖中的应用方案孙刚房岩金丹丹陈野夫王雪纯吴苏欢杜娟刘聪王薇摘要：农业物联网是智慧农业和绿色农业的核心组成部分之一。水产养殖智能物联网集在线采集、智能组网、无线传输、智能分析、预警发布、决策支持、远程控制等功能于一体，主要由传感、遥测、传输、控制、终端、预警等子系统组成，可以有效提高水产养殖的生产效率、资源利用率和产品竞争力，符合绿色、集约、高效、安全的现代农业发展方向。关键词：水产养殖;智慧农业;绿色农业;农业物联网;智能管理：S959：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20191115004引言智慧农业是人工智能理论和技术在农业领域的扩展。作为智慧经济体系中至关重要的组成部分，智慧农业充分运用现代科学技术，尤其是信息技术最新成果，实现农业生产的智能感知、远程诊断、远程控制、智能预警、智能分析、智能决策、智能管理。将感应器嵌入农田、公路、电网、桥梁、铁路、隧道、建筑、市场、供水系统、油气管道等构成物联网，与互联网和移动互联网有机整合，实现人工系统与物理系统的协同。现代农业物联网通过生产领域的智能化、经营领域的差异性、服务领域的全覆盖，推动农业产业链改造升级，实现精准、绿色、高效农业，确保农产品安全、农业可持续发展和农业竞争力提升[1]。除了精准感知、定位、监测、分析、调控外，广义的农业物联网还包括信息服务、追踪溯源、流通销售、电子商务、冷链物流、休闲旅游、采摘加工等。随着智慧农业的快速发展，农业物联网正在向越来越多的领域扩展，在水产养殖中的应用方案可为科学管理和决策提供可靠支持。1系统组成1.1系统概述物联网是互聯网的延伸和扩展，目的是对物理系统进行智能化管理和控制，提高生产效率和资源利用率。随着世界物联网技术和信息技术不断发展、现代农业自动化需求的不断增长，农业物联网在遥测感知、数据传输、智能处理、应用服务等领域取得重要突破，使智慧养殖成为可能。水产养殖智能物联网系统面向集约、高产、有效、生态、安全的发展需求，集水质环境参数在线采集、智能组网、无线传输、智能分析、预警信息发布、决策支持、远程自动控制等功能于一体，主要由传感器子系统、传输子系统、控制子系统、软件监控平台等组成[2]。1.2系统成分1.2.1传感子系统传感器子系统由服务器、远程数据采集器（RTU）、PC终端、网关、传感器、基站、手机终端等组成，可以实时监测水质的各项信息（光照、水温、pH值、溶解氧、氨氮含量、亚硝酸盐含量等）。RTU采集各监测站位的目标数据后，完成组网、暂存、传输、中转等一系列任务。根据距离的不同，RTU可以通过GPRS或Radio2种方式传输，遥测数采之间可以自组网，承担数据采集、缓存、传输、中继的任务，增加有效传输距离[3]。用户终端为手机或PC机，可以不限时间、不限地点登录服务器，随时了解、统计、处理、分析数据。最新的浊度数字传感器支持MODBUS串行通信，采用散射光原理，抗干扰能力强;采用光纤技术进行可重复的检测，不受环境光线和色度影响，可以有效消除气泡、悬浮物等对测量结果造成的偏差。溶解氧传感器内置温度传感器，自动温度补偿;无需消耗氧，不受流速和硫化物等化学物质干扰;无需电解液，不会凝华;反应快速，测量精准;免于维护，适用周期较长，使用成本更低[3]。pH值传感器配有快速电缆接头，具有防水功能、超长使用寿命和多种安装方式;抗化学腐蚀能力强，整体密封，在有毒离子水溶液中性能良好。1.2.2遥测子系统软件平台具有展示实时数据的功能，以满足生产单位大屏幕信息显示的需求。分布式监控子系统通过IP网络和监控中心软件进行连接和数据交互。在大型应用场景中，可以组建二级监控分中心，将现场微环境测控器与监控分中心连接，多个监控分中心再与总监控中心软件进行连接和交互。这种智能监控平台具有多路输入输出、以太网接口和通讯串口，便于与其他仪器设备集成使用。1.2.3传输子系统提供有线（RS232/RS485）、无线（GPRS/GSM/ZIGBEE）、北斗卫星传输等多种方式，支持web浏览和配置，同时支持TCP、SNMP等接口方式，通过IP网络与中心软件交互通讯，方便使用和管理[3]。1.2.4控制子系统根据传感器采集的环境因子数据，设...