一款基於Zigbee技術的智慧魚塘系統研究與設計


在現代魚塘養魚中,主要困擾漁農的就是養殖成本問題。而魚塘養殖成本最高的就是養殖的人工費,喂養的飼料費和魚塘中高達幾千瓦增氧機的消耗的電費。實現魚塘自動化養殖將會很好地解決上述問題,大大提高漁農的經濟效益[2]。現在投入在魚塘自動化控制的系統主要還是對於增氧機的自動控制,一般的增氧機自動控制系統都是利用單片機通過溶氧計測算水中溶氧量來實現控制的,控制效果比較理想。但是存在的問題就是購置自動控制設備的成本較高,一個進口的溶氧計測量儀就高達上千元,大規模覆蓋成本很高,而且溶氧計的電解質探頭需要定期更換,后期的維護成本也高。所以普通的漁農是不會購置那么昂貴的自動化控制系統。

Zigbee技術是近年發展起來的一種短距離無線通信技術,Zigbee技術具有低功耗、自組織、安全可靠、支持大量節點等技術優勢[3]。在現代被廣泛應用於現代的工業自動化監測等多個領域,具有很大的發展空間。

本課題通過研究魚塘周邊環境變化對水中溶氧量產生的影響,巧妙地Zigbee技術對魚塘池水和周邊實時環境進行檢測,利用觀察環境數據的變化影響,從而開發出一套自動控制增氧機開關和魚塘燈光開關的綜合系統。及時合理控制魚塘增氧機的開啟和關閉能有效節省能源降低養殖成本,提高養殖的存活率,而適當增加魚塘燈光的照明時間可以有效加快養殖的周期提高養殖經濟效益。

利用Zigbee技術實現魚塘自動化控制的優點在於,現在Zigbee技術應用已經非常成熟了,現在被廣泛用於工業自動化控制領域;Zigbee技術使用無線通訊,即使大范圍覆蓋也無需進行繁雜的布線、而且市面上的Zigbee模塊種類很多、功耗比較低、成本也低。當然利用Zigbee技術做魚塘自動化控制還是存在一些弊端的,利用Zigbee技術通過對魚塘實行環境數據檢測,利用數據的變化可以大致推理出水中溶氧量的變化趨勢,但是無法精准測算出實際的水中溶氧量;但是可以通過大量的環境數據檢測對比,設定控制范圍,可以推算出魚塘周圍環境和天氣的變化趨勢,實現增氧機等用電器的自動控制,還有用戶利用移動端對魚塘用電器實現遠程監控控制等功能都可以有效降低勞動力成本,提高魚塘養殖的經濟效益,所以利用Zigbee技術實現魚塘自動化控制可行性還是很高的。

初期實驗設計思路:

其他分析會在后期博客更新,敬請留意!


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