水产养殖智能化监控技术国内外研究现状

水产养殖智能化监控技术国内外研究现状国内外在水产养殖方面,应用无线传感器网络技术已经进行了部分探索和应用研究。Qi等(2011)利用无线传感器网络系统建立了水产养殖和销售可追溯系统。Yoneyama等(2009)建立了罗非鱼胆固醇含量监测的无线传感器网络系统,实现了罗非鱼胆固醇含量的在线快速监测。Zhu等(2010)建立了集约化养鱼水质远程无线传感器网络系统,该系统可根据水质含氧量的历史数据进行预警预报,避免经济损失。López等(2009)建立了工厂化养鱼环境pH,NH4+和温度的无线传感网络监测系统。Han等(2009)研发了一套水分监测及自动灌溉控制系统。陈娜娜等(2011)综合应用传感器技术、ZigBee无线传感器网络技术和GPRS通信技术,设计并实现了一个无线监控系统。提出了一种改进的无线传感器网络路由协议,可降低路由消耗,提高可靠性。闫敏杰等(2010)设计了基于无线传感器网络的鱼塘实时在线监测系统,该系统利用无线传感器节点测得监测区域中的温度和溶氧量,并通过Zigbee无线网络将数据传输到终端控制系统,控制系统作出判断同时发出报警信号并控制增氧机的工作状态。史兵等(2011)设计了一种基于无线传感网络的规模化水产养殖智能监控系统,提高了参数控制精度。李道亮和傅泽田设计了一种智能化水产养殖信息系统。马从国等(2007)研发了一套基于现场总线技术的水产养殖过程智能监控系统。李季冬和沈守平(1999)进行了水产育苗温室监控系统与计算机连接分析。祁昕等(2001)研发了水产养殖业用溶解氧检测仪。马祖长和孙怡宁(2003)研发了温湿度检测的无线传感器网络。裘正军等(2007)开展了基于模糊控制与虚拟仪器的灌溉决策系统研究。方旭杰等(2009)研制了基于ZigBee技术的无线智能灌溉系统。史兵等(2011)研发了一种基于无线传感网和可溯源技术相结合的智能系统在工厂化水产养殖中的应用方案。系统利用无线射频识别技术(RFID)实现了可溯源功能,利用无线传感网技术实现了数据的采集与传输,利用计算机技术实现了对数据的处理分析,并得到控制信号。通过试验,溶解氧、温度、酸碱度(pH)等水环境因子参数控制范围达到了设计要求,可溯源信息写入与读取正确,能够满足工厂化水产养殖智能化的需要。可敬等(2007)研制了一套将单片机、无线RF和GSM技术相结合的水产养殖环境因子无线监控系统,此系统能够在线检测溶解氧浓度、温度等主要环境参数,并能根据环境情况实施对增氧机的控制,业主可远程监控或者通过手机得到水质状况报告。顾群和陆春华(2004)进行了计算机远程监控系统在水产养殖中的应用研究。刘星桥等(2003)开展了水产养殖多环境因子控制系统的研究。刘星桥等(2006)研发了水产工厂化养殖智能监控系统。杨世凤等(2010)研制了一套通过无线以太网(WIFI)连接,LabVIEW程序控制,并通过GSM网络使用户远程监控池塘溶解氧的溶解氧无线监测与控制系统。该系统能够在线检测溶解氧、温度等主要环境参数,并根据环境情况实施对增氧机的控制,业主可远程电脑监控或者通过手机远程监测鱼塘水质状况,并发送增氧命令,进行远程手动启停增氧机。在溶解氧超标时,系统可以自动启停增氧机,并向用户发送报告。上述应用大都是集中于水产养殖单个指标控制、无线传感器网络信息采集等研究和应用,缺乏系统性和整体性,而且研发的监测系统和控制系统的精准化和智能化程度较低,缺乏系统协同作业能力,推广应用性较差。2.发展趋势现代水产养殖业的发展向着规模化、高度集约化、高效生态安全的方向发展,传统的养殖模式已无法满足现代水产养殖业的发展要求,因此结合现代物联网技术,研究水产养殖水质和环境关键因子立体分布规律和快速检测技术、水产养殖智能化和可视化无线传感网络监控系统、开发水产养殖环境关键因子(温度、pH值、溶解氧、氨氮、盐度和氧化还原电位等)的实时控制技术和智能化管理系统,实现水产养殖业的智能化监控,对发展高效、生态、安全的现代水产养殖业,构建具有鲜明浙江特色的现代水产养殖新格局,促进我省社会主义新农村建设具有重要推动作用。

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