水产养殖业水质监测网解决方案.pdf

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1、第25卷第4期机电产品开崖与纠新V01．25，NO．41111兰!旦!!：!!!!竺!坐!!!竺：竺!!坐竺竺!!竺!苎望!!!!!!!：型!!!!!堕：!!!!!文章编号：1002—6673(2012)04—152-03水产养殖业水质监测网解决方案刘霞，陈小荣(北京电子科技职业学院，北京100029)摘要：为了提高水产养殖技术的自动化水平，论文设计了无线水质监控网。此网络由中心站和外围站组成。外围站由传感器、单片机、LCD、无线收发模块组成，主要是测量鱼塘的水质情况，并传榆给中心站；中心站由单片机及无线收发模块组成，主要接收外围站的数据，根据水质情况做出相应控制调整。关键词：传感器；单

2、片机；无线收发；水质监控中图分类号：TP27文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2012．04．062SolutionforWirelessMonitoringNetworkofAquacultureWater-qualityL／UXia，CHENXioo-Rong(BeijingPolytechnic，Beijing100029，China)Abstract：Inordertoimprovetheautomationlevelofaquaculturetechnology，thisarticledesignswirelessmonitoringnet

3、workofwater—quality．Thenetworkincludescentralstationandperipheralstation．Peripheralstationconsistsofsensor，mcu，LCD，wirelesstransceivermod—ule，谢111yusedtomonitorthewater—qualityoffishpond，transferstocentralstation．Centralstationiscomposedofmollandwirelesstransceivermodule，usedtoreceivethedatafromp

4、eripheralstation，madecontroltoadjustwater—quality．Keywords：sensor；inca；wirelesstransceiver；water—qualitymonitoring0引言由于规模经济得需要，我国的水产养殖业日益朝着规模化、集群化方向发展，随着这～趋势的出现，在鱼塘群的控制管理方面也相继暴露出了越来越多问题。其中．如何方便实时的监测、控制各个鱼塘的水质便是其中迫待解决的问题。鉴于鱼塘群规模大、范围广、来回不方便等特点，传统的靠取水样、测水样的控制方式已经明显不能满足实时性的需要。幸而．现代无线技术的发展为解决这一问题提供了新的

5、思路和途径。我们设计的无线水质监控网便是应用无线通信技术来解决这一问题的实现方案。1系统结构及组成无线水质监控网的网络拓扑结构采用星型结构，如图l所示。星型拓扑的中心称为中心站．它的功能是监测所有鱼塘的水质数据，如温度、盐度、PH值、溶解氧等并可向所有外围站下发指令以控制各个增氧机。I图I网络拓扑结构每个鱼塘的水质测量仪称为外围站，外围站负责监测一个水塘的水质，并且根据测得的溶解氧浓度数据来自动控制增氧机的肩膊．或者当他接收到中心站的指令时也可强行控制增氧机的启／停。另外，还要定时把测得的数据实时发送到中心站．这样，管理人员在中心站就可监视所有外嗣站的水质数据并控制各个外围站的增氧机。无

6、线水质监控网实现的主要功能包括：①测量水的溶解氧浓度、温度、盐度、PH值；(函自动或手动控制增氧机启，停充氧；③测量值越界时声音报警；(D无线收发测量数据与发送控制指令。竺萎昙鬈：：n0需12-05-I：I踊+研守瘴群帆瞧J】、茔r、l2外围站设计(1978-1969-作者简介：刘霞)，硕士研究生，讲师；陈小荣()，l，‘。圆媚％¨硕士学位，副教授。外围站的组件包括：水质测量仪、无线收发模块和152IJiL江o测试与控制·缝电器。分鄹用来测量水质指标、收发无限数据和控制增氧机。2．1外围站硬件设计外围站的核心组件是水质测量仪，它是用来测量水质的电子仪器．在渔业生产方面一般人们所关心的水质

7、指标包括温度、盐度、PH值和溶解氧浓度。目前市场上对应于这四个水质指标都有相应的传感器。这些传感器能感应到其所测指标的变化并产生微弱变化的电信号．水质测量仪就是通过选择、放大这些电信号并通过公式计算得出实际的测量数据。外围站硬件框见图2。图2硬件框图电路主要包括：信号放大、信号选择、MD转换、中央控割、键盘及显示电路、继电器、无线收发的无线模块。信号放大电路选用ICL761l，这是一种高增益运放，根据传感器的电压，电流采样来选择负反