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基于射频RF技术的鱼塘溶解氧无线监控系统的研究

作者:时间:2009-12-02来源:网络收藏


0 引 言
氧是鱼类赖以生存和生长的必备条件之一。如果水中溶氧量降到一定限度,就会给鱼类生长带来不良的影响,氧量继续下降到临界状态就可造成鱼类大批死亡。水中含氧量主要与自然温度、湿度和鱼的密度等因素有关。水场要为在其中生长的鱼类提供一个良好的环境,使用的主要手段是给定水场自动控制系统一个最佳的设定值,设计一个良好的智能控制算法。这是水产养殖环境控制的两大核心问题。它又不同于工业过程控制,工业上的控制系统的设定值是已知的;控制器的输出一般是连续量。而水场调控系统的设定值是鱼类等生长的时间模型(温度、pH值、溶氧量,氨氮量、浑浊度、水位等),控制器的输出大多是开关量(控制热泵、增氧泵、水阀门、水泵等)。通过该类系统的控制算法,能够协调各个执行机构按照一种优化的方法动作,使水场内的环境尽可能地满足鱼类生长的需要与生态需求。因此对水体这两大主题进行是必要的,同时对促进工厂化渔业发展也有着深远的意义。目前,国外的发展趋势主要是鱼类生长的外界影响因素,主要是水体的溶氧、温度可视化建模,离应用还有一定的距离。而且国外并没有把监控和通讯报警等应用到中,所以本系统采用模块构建一个支持控制系统正常运作的,充分考虑水体生产效益的智能决策支持系统(设定点)是很有意义的。
通过对中影响鱼类生长的多环境因子的综合分析与评价,认为水中的氧是影响鱼类生长最为关键的因素,而氧又与水的温度有着密切的关系,所以本文研究溶解氧的无线。本文采取上位机软件监控和下位机采集、控制的研究方法,电路设计采取工程上长期采用的电路确保系统的安全性,在软件方面结合现有的控制方案进行优化。利用,构建一个的鱼塘溶解氧无线检测与控制系统,有效地提高了鱼类的安全性。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/157755.htm


1 系统的硬件构成
系统的结构框图和主从机方案如图1和图2所示。系统主要组成部分包括:溶解氧传感器、信号调理单元、、无线射频模块(模块)、GSM(global system for mobile communications)模块以及液晶屏等。系统的硬件部分主要完成信号调理和信号采集。整个硬件电路以ATmega128 为控制核心。

通信方式采用主从结构,整个系统有一个主站,多个从站。主站与从站之间采用无线射频方式进行通信,这样,相对于每个鱼塘都设置一个GSM模块来说可以节省大量资金。而主站和业主之间采用GSM网进行通信,只要是GSM网覆盖的范围都能进行通信,这样既扩大了通信范围和空间,又保证了通信质量。只要业主的手机带在身边则随时都可以知道自己鱼塘中的氧含量。


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