鱼塘自动增氧控制系统
鱼塘自动增氧控制系统
关于鱼塘自动增氧机的研究摘要：为了提高水产养殖技术的自动化水平和鱼类产品饲养的数量和质量，本文分析和研究了国内鱼塘增氧机自动控制的实现方式和工作原理，并提出了现有自动增氧机的不足的地方，随后分析了影响各类增氧系统推行普及的制约因素，最后给出了结论与改良。
关键词：鱼塘增氧机自动增氧机自动控制1.引言高密度养鱼是实现淡水养殖高产的重要途径。
但是随着养殖密度的增加，水中氧气也会急剧减少，一旦水体缺氧，就会严重影响鱼类的生长，乃至造成鱼类死亡。
1972年中国水产科学研究院渔业机械所成功研制出了叶轮式增氧机，实现了将空气中的氧气及时转移到水体中，不仅达到了水体增氧的目的，同时还能除去水体中的有害气体，具有增进上下水层对流互换、改善水质、提高鱼池活性等作用。
增氧机在问世以来的近四十年间，不仅使中国水池养鱼打破了单产不过“千斤”的瓶颈，也使中国淡水养殖产量占到了淡水产品总产量90%以上，中国也当之无愧地成了水产养殖产量世界第一的渔业大国。
增氧机问世之初，多依托渔民的实践经验来人工控制增氧机的开启和增氧时间的长短。
若是渔民不能准确判断增氧的机会，那么就可能会出现增氧时间太长，造成资源浪费；或增氧时间不足，造成鱼类死亡等状况，这都直接影响着增氧机的利用效果与推行普及。
通常来讲，增氧机从每一年从5 月份开始一直可能工作到10 月份，一般天天增氧电机持续工作8 小时。
在现今提倡节能、环保的大环境下，咱们有必要依托科技进步，将鱼塘增氧机实现自动控制，进一步减小增氧机消耗的电能。
本文首先系统论述了增氧机自动控制系统的研发思路，随后扼要介绍了中国淡水养殖增氧机自动控制系统的研究现状及其设计原理，并分析了影响各类自动控制系统推行普及的制约因素。
2.自动增氧机的研发思路国内外实现鱼塘增氧机自动控制的主要方式之一，是自动控时系统。
其大体控制元件是一种经济、实用的时间控制器。
其本质是，在大量实践基础上，结合一系列实地监测数据总结出来的按时增氧控制系统。
鱼塘自动增氧控制器需求分析实施报告
.鱼塘自动增氧控制器需求分析报告1 引言1 .1 编写目的本项目旨在研制一种鱼塘自动增氧控制器，该仪器能准确测量鱼塘中溶解氧含量，并能根据用户设定的上、下限值自动控制增氧机启停，当溶氧低于下限时启动增氧机，当溶氧高于上限时关闭增氧机，使溶解氧含量保持在设定的最佳状态。
溶解氧是池塘养殖业最重要的水质指标，鱼类的呼吸依赖于水中的溶解氧含量，如果水中的氧含量过低鱼类将无常生长。
主要养殖鱼类正常生长所需要的溶解氧含量一般在4－5mg/L以上。
此时鱼类摄食好、生长快、饲料利用率高。
当溶氧低于此值时，鱼类的摄食和生长都将受到一定的影响。
特别是当溶氧低于2mg/L时，鱼类基本上停止摄食。
当溶氧低于1mg/L时，鱼类就会浮头。
而当溶氧低于0.5mg/L时，鱼类即可窒息死亡。
如果溶氧偏高，一般对鱼类没有太大的危害，但深度过饱和溶氧有时会引起气泡病，并且会消耗太多的能源。
目前增补池塘增氧量的设备是增氧机，而增氧机工作状况的控制却是人工手动作，这样必然存在着判断不准确等现象，而在一般情况下，鱼塘缺氧往往是在夜间，特别是在拂晓气压较低时，鱼塘溶解氧浓度下降到最低点。
渔民为观察鱼情而彻夜不眠。
为将渔民从繁忙的体力劳动中解脱出来，确保增氧机工作的可靠性，研制了智能型池塘增氧机控制器，该控制器能够根据池塘中溶解氧浓度的高低，对增氧机的工作状况进行自动控制，大大提高了增氧机工作的可靠性，使鱼更快更好生长。
1 .2 立项的背景a.所开发的系统的名称；鱼塘自动增氧控制器b.该系统同其他系统或其他机构的基本的相互来往关系。
该系统可通过RS232\485与上位机的通信，实现远程控制。
2 任务概述2 .1 目标准确测量鱼塘中溶解氧含量，并能根据用户设定的上、下限自动控制增氧机启停，当溶氧低于下限时启动增氧机，当溶氧高于上限时关闭增氧机，使溶解氧含量保持在设定的最佳状态。
2 .2 用户的特点中小型鱼塘，用增氧器且无控制设备3 需求规定3 .1 项目的功能规定该鱼塘自动增氧控制器包括开关机限值的设定、氧传感器校准、溶氧含量测量与显示、水温测量与显示、传感器故障报警与显示、手动工作与显示、控制溶解氧传感器电极搅拌装置的关闭和启动、传感器测量值的RS232传送、EEPROM 存储等功能。
渔工鱼塘全自动增氧机控制器
渔工鱼塘全自动增氧机控制器渔工鱼塘增氧机控制器性能：渔业养殖很辛苦，特别是大面积泛塘时有发生，本产品可在夜间天气变化时帮助您自动启动增氧机，助您养殖一臂之力；本产品具有自动，手动及定时增氧控制3大功能。
仪器内设定有多种天气变化增氧模式，无需特殊维护，操作简单，适用于不需长期测氧，帮您防止天气变化所致的鱼塘缺氧情况，让您夜里高枕无忧！方式一：自动控制当天气变化，大气中氧气压力降低，导致鱼塘内氧气溢出到空气中，水中含氧量下降，仪器可自动启动增氧机增氧。
方式二：手动增氧根据不同养殖情况，您可以手动启动本仪器增氧。
方式三：定时增氧仪器内置定时功能，可根据需要定时启动增氧机增氧，本仪器可设置3组定时增氧启动时间。
渔工鱼塘增氧机控制器优势特点：1、采用高灵敏度溶氧传感器监测水中氧含量；2、有线传送数据，放置简便；3、主机内设空气开关，接触器，有过载过流保护功能；4、接线简单，设有专用接线端口，只需接好进线、电机即可；5、操作容易，无需用户特殊设置，专为养殖户贴心设计；6、努力打造老百姓用得起的高科技产品，同类产品，价格最低。
渔工鱼塘增氧机控制器产品性能：渔工增氧控制器高灵敏度溶氧传感器监测水中氧含量，传感器采用最新数字传感器技术，有线传送数据，仪器采用模块化设计，使用维护方便。
1）实时监测水中氧含量2）测试信号采用高灵敏度数字传感器，灵敏度高。
使用寿命长。
3）有线数据传送，取放便捷，测试距离可达500米。
4）缺氧自动增氧，水中含氧量达到设定值停止增氧。
5）报警功能。
6）系统自动校准功能。
7）故障自动检测、过载自动保护功能8）异常状态下系统自动启动增氧机，最大限度保证安全。
为什么要使用渔工增氧控制器？池塘的溶解氧：溶解氧是池塘养殖最重要的水质标准。
溶解氧的来源主要是有浮游植物的光合作用产生，以及由空气中的氧气溶入水中产生的；溶解氧的消耗主要是由浮游生物的呼吸作用、水中有机物的分解，以及鱼类的呼吸作用造成的。
光合作用对溶氧的影响较大。
鱼塘全自动增氧控制器说明书
鱼塘全自动增氧控制器说明书尊敬的客户：非常感谢您购买本产品，您所购得的产品是由本司和国内相关科研机构，结合权威的水产专家，共同研发的结果，同时荣获国内多项专利的产品，在此代表全司向参与本产品研发和支持的各届人士，表示衷心的感谢！我们将秉承“品质至上、用户第一”的理念，为实现现代化、智能化的养殖之路而贡献，将竭诚为您服务。
注意为了使LD-8（老大要发系列）水产养殖溶解氧智能监控设备鱼塘全自动增氧控制器能够可靠精准工作，使用前请务必仔细阅读本手册，并按手册的指示方法使用维护本增氧控制器，这样将会大大的提高使用寿命和仪器的精准度。
在检修和安装时，应切断电源，以确保使用人员安全。
同时也请用户根据自已的养殖情况合理科学的使用本仪器，尽量达到人机合一。
快速安装指南1、参考附图二接线，把主机固定在安全处。
2、打开浮筒上盖，取出氧电极，加注电解液。
3、把浮筒放在一桶水中，氧电极放在空气中。
打开电源，等待15分钟，对氧电极进行校准。
然后切断电源，把氧电极装回浮筒。
把浮筒安装在池塘中间距离增氧机浮球外5-20米处，使其竖直漂浮。
4、打开电源。
启动、停止键测试增氧机启动、停止正常。
设置键设置氧限等5参数。
（设置方法参考后面说明）。
5、按下自动键进入自动控制即可。
6、详细了解请参阅本说明书。
目录一、科学增氧 (1)1、溶解氧-池塘养殖最重要的水质指标2、溶解氧的来源？3、如何做到科学合理增氧？4、水产养殖溶解氧智能监控设备二、设备的安装 (5)1、安装主机2、装配氧电极3、安装浮桶三、设备的使用 (7)1、接通电源2、设备的校准3、功能的设置4、设备的操作5、报警声和静音键的注解四、设备的维护保养 (15)1、主机的维护2、浮桶的维护3、氧电极的维护和储藏五、用户须知 (17)1、使用警告2、重要提示3、重要声明4、售后服务附图一：氧电极安装图附图二：接线示意图附图三：水产养殖溶解氧智能监控设备安装实图附图四：浮筒安装示意图一、科学增氧1、溶解氧——池塘养殖最重要的水质指标据试验，主要养殖鱼虾类正常生长发育所需要的溶氧量一般在4～8mg/L以上，此时鱼虾类摄食好，生长快，饵料利用率高；当溶氧低于此值时，鱼虾类的摄食与生长将受到一定影响；当溶氧低于2mg/L －－4.5 mg/L左右时，鱼虾类基本停止摄食；当溶氧降至以上数值时就会浮头；当溶氧进一步降至2.5mg/L时即可窒息死亡；而溶氧偏高一般对鱼虾类没有什么危害。
鱼塘自动增氧控制系统设计
• 148•为了提高淡水养殖的自动化水平和水产养殖的质量，研制了鱼塘水体溶氧监控和自动增氧控制系统，该系统采用无线传感技术，将水体温度和溶氧量信号通过ZigBee 通信网络传输给单片机，通过单片机分析和处理，实现增氧机的自动控制和实时监控。
鱼塘水体含氧量是池塘水产养殖管理中的一项重要指标，在传统的淡水养殖中，水体增氧一般是根据经验确定，这种方法随意性比较大，时常会发生由于增氧不及时而造成的鱼苗缺氧死亡等养殖损失现象。
为此，本文设计了一种鱼塘自动增氧控制系统，该系统的使用改变了传统的水产养殖方式，从而对提高淡水养殖产量的提高、降低养殖成本、减轻人工劳动强度都具有重要的意义。
1 系统设计本系统主要由溶氧量传感器采集模块、水温传感器采集模块、信号处理与无线通信模块、STC89C52主控器模块、增氧机控制模块、上位机监控显示设置模块组成，系统框图如图1所示。
块发出控制指令。
接收和存储上位机的参数设置信号。
系统主控器使用的是STC89C52单片机，该单片机是宏晶公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 字节系统可编程Flash 存储器，指令代码完全兼容传统8051，具有512字节内部RAM ，4KB 内部ROM ，完全能够满足设计要求。
2.2 数据采集模块本设计主要对鱼塘的水温和溶氧量进行测量，数据采集模块包括温度传感器模块和溶氧量传感器模块。
温度传感器型号选用DS18B20，是DALLAS 公司生产的一线式数字温度传感器，通过单线接口与主控模块通讯。
溶氧量传感器采用北京博海志远科技有限公司生产的DOB-300A 型在线溶解氧传感器和变送器， 其测量范围是0-20mg/L ，分辨率为01mg/L ，输出模拟电压0-5V 。
2.3 信号处理与通信模块该模块采用美国TI(Chipcon)公司生产的一款基于ZigBee 技术鱼塘自动增氧控制系统设计华北理工大学人工智能学院 王睿铮华北理工大学电气工程学院 曹文军 于文硕图1 鱼塘自动增氧控制系统原理框图传感器模块将溶氧浓度信号、水温信号经信号处理与无线传输模块转化成数字信号后通过无线网络传给主控器模块，主控器模块将接收到的数据与设定数据比较，输出相应的控制指令，通过无线网络传输给对应的信号处理与无线传输模块，通过驱动电路，控制增氧机工作。
基于多路无线技术的增氧机智能控制系统设计
基于多路无线技术的增氧机智能控制系统设计高密度、集约化是国内外水产养殖发展的趋势，传统的水产养殖增氧机需要人工控制，主要根据渔民的实践经验来控制增氧机的启停和增氧时间，而增氧时间过长，造成电力资源浪费，甚至使鱼类出现“气泡病”；增氧时间不足，造成含氧量不足，可能造成鱼类大批死亡。
为此，本文设计了具有远程集控功能的水产养殖增氧机控制系统，该系统配置自动和手动两种工作模式，自动模式下，根据设定的含氧量报警阈值或设定的时间段自动控制增氧机的开启和关闭；手动模式下，根据GSM短信指令或WiFi连接后APP发出的指令远程控制增氧机节点。
该系统检测到缺氧等异常情况时，可将报警信息通过短信或WiFi传输给用户，起到及时防控作用。
系统操作简单、易于掌握，可实现池塘增氧机的智能化调控与省力化管理，对现代化农业生产有重要意义。
标签：STM32；增氧机；氧传感器；GSM；WiFi；缺氧报警1 研究背景鱼肉中富含蛋白质，是人体所需蛋白质的主要来源之一，渔业的发展有着较大的意义。
目前，大多数渔业养殖户对水中溶解氧含量的判断主要来自经验，即通过观察阳光、气温、气压，以及鱼有无浮头等现象，判定水中溶解氧含量的高低，并控制增氧机是否开机增氧；少数渔业养殖户借助比色卡来测量水中溶解氧的浓度，此法通过直接测量，比纯经验的方法优越，但两种方法都存在工作强度大，人工成本高的问题。
增氧时间过长，造成资源浪费，增氧时间不足，造成鱼类死亡等状况，不仅不能保证鱼在较高的溶氧环境下快速生长，提高饲料的转化率，还增加了用电成本[1-5]。
为提高渔业养殖水平，本文设计了先进的水中溶解氧自動监测控制系统，自动或远程控制增氧机工作，对提高养殖产量，减轻渔民的劳动强度，降低水产养殖的成本，达到高产高效的目的，具有重要的意义[6-8]。
2 增氧机智能远程控制系统总体方案设计针对目前增氧机控制系统中存在的问题，本文设计的增氧机远程控制系统采用STM32系列单片机作为主控制器，使用DS12C887时钟精确定时，配置GSM 短信无线通信和HLK-RM04 WiFi无线通信，使用溶解氧传感器实时监测池塘含氧量，并通过LCD模块显示增氧机工作状态等主要参数信息。
鱼塘增氧机自动控制器的研究
鱼塘增氧机自动控制器的研究摘要本文针对鱼塘增氧机的自动控制进行了经济性研究。
鱼塘增氧机的主要作用是通过对水的的搅动，排除水中有害气体，增加水中的氧气，但人工控制增氧机工作，如不及时不能达到效果，工作时间太长又会过多的无效耗能。
本文研究的通过对水中有害气体的检测，实施对增氧电动机的自动控制装置，既可做到及时供氧，又可以有效地减少电能的消耗。
本控制器采用检测-发射-接收-控制的基本思路，采用周期性发射控制，可以有效地节省发射电路的功耗。
关键词节能；甲烷；检测；发射；接收；控制鱼塘增氧机是确保水产品正常养殖的重要设备。
在淡水养殖中，鱼塘内有时出现大面积死鱼现象，人们以往认为是鱼塘水中含氧量的减小，因此，人们采用在水面下安装叶轮螺旋式鱼塘增氧机，让溅起的水滴在空气中运动将空气中的氧带回到水中，并以此提高水中的含氧量。
在鱼塘里增设这种增氧机确实避免了出现大面积死鱼的现象，按照上述推想，增大带动螺旋桨电动机功率，会有效提高水中的氧含量，但经过试验测试得知，采用3KW的电机，与采用1.5K的电机相比，对水中的含氧量并没有明显提高。
那么，增设鱼塘增氧机为什么能避免出现大面积死鱼的现象呢？与流动的活水养殖不同，淡水的鱼塘养殖通常是死水养殖。
为了提高养殖效益，人们通常取高养殖密度，这样就要每天投入大量的鱼食。
根据养殖对象的不同，这些投入的鱼食可能是动物性（如粉碎的鸡肠）或植物性（如农作物的颗粒）食料，这些食料经鱼消化最终变成粪便并不断在鱼塘底部聚积，与产生沼气一样，在一定的温度、压力下产生甲烷等有害气体，特别在高湿度、闷热环境下，产生这些有害气的浓度会不断增大，鱼塘内的鱼会随着有害气体的上升出现浮头、跳出水面的现象，严重时会出现大面积死鱼现象，給鱼农造成重大经济损失。
因此，增氧机的作用主要是通过对水的搅动排除水中诸如甲烷等有害气体，为鱼提供正常的生存环境。
东北地区增氧机从每年从5月份开始一直可能工作到10月份，一般每天增氧电机连续工作8小时。
鱼塘热天缺氧自动加氧控制电路仿真
鱼塘热天缺氧自动加氧控制电路仿真在饲养鱼类的过程中，饲养水体中的氧气含量对鱼类的生长和健康起着至关重要的作用。
尤其是在炎热的夏天，高温容易导致水体中的溶解氧量下降，从而影响鱼类的健康。
为了保证鱼塘中的氧气含量，提高鱼类的存活率，我们可以设计一种鱼塘热天缺氧自动加氧控制电路。
这个电路可以自动检测鱼塘水体中的氧气含量，并在缺氧时自动向水中加入氧气，从而维持水体中的氧气含量在适宜的范围内，保证鱼类的健康。
在本文中，我将针对这一主题进行详细探讨，并共享我对这个主题的个人观点和理解。
一、鱼塘热天缺氧问题的重要性实际饲养中，鱼塘中鱼类经常出现断氧、窒息而死的现象。
其中一个重要原因就是鱼塘水温升高，导致水中氧气溶解量下降，从而引起鱼类缺氧。
解决鱼塘中氧气含量的问题尤为重要。
饲养水体中的溶解氧含量是影响鱼类健康和生长的主要因素之一。
充足的氧气可以促进鱼类的新陈代谢，提高鱼类的免疫力，减少鱼类的疾病发生率，增加鱼类的存活率。
在饲养过程中，保持鱼塘水体中的氧气含量在适宜范围内尤为必要。
二、鱼塘热天缺氧自动加氧控制电路的设计与仿真针对鱼塘热天缺氧的问题，我们可以设计一种自动加氧控制电路，用以解决饲养水体中氧气含量的问题。
这样的电路可以根据水体中氧气含量的变化情况，实时监测并调节加氧装置的工作状态，保证水体中的氧气含量在适宜的范围内。
鱼塘热天缺氧自动加氧控制电路可以包括以下几个部分：传感器模块、微处理器、加氧装置控制部分等。
传感器模块可以选择适合水体中氧气检测的传感器，如溶解氧传感器；微处理器可以根据传感器采集的数据，通过控制加氧装置的工作状态来实现对水体中氧气含量的控制。
在进行电路设计和仿真时，我们将首先选择合适的传感器模块，实现对水体中氧气含量的检测。
通过对微处理器的编程，实现根据传感器采集的数据，自动控制加氧装置的工作状态。
我们将进行电路的仿真测试，验证电路的稳定性和可靠性，以确保其在实际应用中的有效性。
三、个人观点和理解鱼塘热天缺氧自动加氧控制电路的设计与应用，对提高鱼类的存活率，保证鱼类健康成长具有重要意义。
水产养殖自动增氧投饵机物联网水质监测监控系统
水产养殖自动增氧投饵机水质监测物联网监控系统传统水产养殖业以牺牲自然环境资源和大量的物质消耗等粗放式饲养方式为主要特征，经济效益低而且污染水体环境。
越来越多的现代化养殖方式，如网箱养殖、流水养殖等，立体利用水域、水陆复合生产的生态渔业，以保持渔业资源可持续利用的技术开始得到广泛的应用。
物联网技术的发展为智能水产养殖的产生创造了条件。
基于智能传感技术、智能处理技术及智能控制等物联网技术的智能水产养殖系统，集数据、图像实时采集、无线传输、智能处理和预测预警信息发布、辅助决策等功能于一体，通过对水质参数的准确检测、数据的可靠传输、信息的智能处理以及控制机构的智能化自动控制，实现水产养殖的管理。
水产养殖环境智能监控系统是面向水产养殖集约、高产、高效、生态、安全的发展需求，基于智能传感、无线传感网、通信、智能处理与智能控制等物联网技术开发的，集水质环境参数在线采集、智能组网、无线传输、智能处理、预警信息发布、决策支持、远程与自动控制等功能于一体的水产养殖物联网系统。
养殖户可以通过手机、PDA、计算机等信息终端，实时掌握养殖水质环境信息，及时获取异常报警信息及水质预警信息，并可以根据水质监测结果，实时自动地调整控制设备，实现水产养殖的科学养殖与管理，最终实现节能降耗、绿色环保、增产增收的目标。
一般来说该物联网系统由水质监测站、增氧控制站、现场及远程监控中心等子系统组成。
水质监测站可以选装溶解氧传感器、pH传感器、水位传感器、盐度传感器、浊度传感器等，配合智能数据采集器，主要实现对养殖场水质环境参数的在线采集、处理与传输。
增氧控制站包括无线控制终端、配电箱、空气压缩机与曝气增氧管道(或增氧机)，无线控制终端汇聚水质监测站采集的信息，根据不同养殖品种对溶解氧的需求，通过算法模型控制增氧设备动作。
现场监控中心包括WSN无线接入点和现场监控计算机，无线控制终端汇聚的数据通过无线接入点汇总到现场监控计算机，用户可在本地查询水质参数数据，同时监控计算机对数据进行分析处理，做出控制决策，通过无线接入点向配电箱发送控制指令。
渔工鱼塘全自动增氧控制器 鱼塘缺氧自动增氧
渔工鱼塘全自动增氧控制器鱼塘缺氧自动增氧为适应科学增氧的需要,我公司(谷工186********)经过多年的研究和实践，走访众多的养殖企业和养殖户，收集各种实用的建议，为水产养殖者专项设计生产了渔工牌鱼塘全自动增氧控制器，该仪器能准确测量鱼塘中溶解氧含量，并能根据用户设定的上、下限自动控制增氧机启停，当溶氧低于下限时启动增氧机，同时声光报警，当溶氧高于上限时关闭增氧机，使溶解氧含量始终保持在设定的最佳状态。
此外该仪器还具有水温测量、停电报警、手动控制等功能，操作简单明了，适应各阶层的使用者！正确使用该仪器能使鱼塘溶氧含量适度，保证鱼类正常生长，减少鱼病发生，提高饲料系数，节省人力，节约电能。
降低养殖成本。
对企业化、集团化的水产养殖进行自动控制、规范管理起到相当的保障作用，省时、节能，达到降低成本的效果，同时对一般家庭养殖鱼农，更安全、更方便、更有保障。
渔工牌鱼塘增氧控制器在技术上处于国内外领先地位，其功能强、价格低。
该仪器可分为主机和氧电极两个部份。
主机采用进口微电脑芯片、集成电路等，氧电极采用铂金、纯银等贵金属制造。
精度高寿命长。
走访众多的养殖企业和养殖户，收集各种实用的建议，为水产养殖专项设计生产各种多功能广普性产品，操作简单、明了而适应各阶层的使用者。
对企业化、集团化的水产养殖进行自动控制、规范管理起到相当的保障作用，给企业带来省时、节能而达到降低成本的效果，同时对一般家庭养殖鱼农，安全、方便、有保障。
本着“科技兴农质量为本”的建业精神，广泛接受用户的建议，我们有信心，也有能力为水产养殖提供更科学、更实用的水产养殖器械。
为广大用户促进生产、降低成本、提高效益提供可靠的产品。
增氧机自动控制器特点：安全:1、每台增氧机独立具有漏电、过载、缺相保护和报警功能。
2、保证不烧坏电机，任一台增氧机出现漏电、过载、缺相时不但可进行保护和报警，同时另外一台增氧机可自动接着增氧，确保鱼塘不缺氧。
3、控制箱全塑结果，5伏电压控制，轻触、绝缘控制面板。
高产鱼塘溶氧控制系统设计方案
氧是鱼类赖以生存和生长发育必备条件之一。
水中溶氧量主要与温度、湿度和鱼的密度等因素有关。
鱼类惟独在水中溶氧量达到一定数值后，才干维持其生命活动，且在一定的范围内，其生长速度及对饲料的利用率都将随着水中溶氧量的升高而增加，低氧对鱼类的生活及生长是十分不利的。
目前，大多数渔业养殖户对水中溶解氧含量的判断主要来自经验，即通过观察阳光、气温、气压以及鱼有无浮头等现象，判断水中溶解氧含量的高低，并控制增氧机是否开机增氧。
为了防止发生泛塘现象，渔民需要花费大量的时间、精力观察鱼塘的情况。
这种方式存在事后控制、增氧不及时或者过度增氧、费时、劳动强度大等缺点，在一定程度上影响了鱼类的生长，增加了养殖的成本。
为了提高鱼类产品饲养的质量和数量，提升水产养殖技术的自动化水平，减轻渔民的劳动强度，降低水产养殖的成本，研制了鱼塘含氧量自动控制系统，实时监测水中的溶氧量和温度，自动启动鱼塘中增氧机运行，使鱼塘中水的溶氧量和温度的上下限保持在设定的范围内，有效地提高了鱼类养殖的安全性，降低了养殖成本，对提高养殖产量，达到高产高效的目的，具有重要的意义。
池塘水产养殖[过程中需要自动监测水中溶氧量及水温，并在超过水温上限及溶氧量上、下限时进行自动报警和控制增氧机开/关的装置。
池塘水产养殖增氧机控制系统主要由传感器节点、增氧机和终端控制模块三部份组成。
整个系统完成的功能是利用温度和溶解氧传感器将采集到的数据传输到传感器节点，并进行数据处理，然后通过无线通信协议发送到终端控制模块，终端控制模块进行判断，在超出设定的界限时发出报警信号，同时开启或者关闭增氧机。
整个系统框图如图 1 所示。
由于传感器节点放在池塘中，考虑到供电的方便和安全，所以采用电池供电。
传感器节点的无线通信协议采用满足 IEEE802.15.4 网络通信标准[10]的 Zigbee 协议。
同时在电路设计过程中，芯片的选择均从低功耗、体积小、应用方便等角度进行考虑。
传感器节点主控芯片及电路介绍此设计中传感器节点主要由溶氧量和温度传感器、运算放大电路、处理器、无线收发模块和电源等构成。
渔工手机联网增氧控制器
2020渔工手机联网型增氧控制器鱼塘全自动增氧机控制器渔工手机联网型物联网增氧控制器采用物联网技术，通过手机实时监控鱼塘溶氧和温度变化趋势，通过按键或者手机随时启停增氧机，软件与硬件很好的结合，为水产行业带来物联网技术的福音。
有安卓手机就能监控鱼塘，告别熬夜伤身手机遥控增氧机，告别浮头翻堂【鱼塘保护神】轻松搭建水产物联网管系统2020年更新款全自动加强型增氧控制器：增氧控制器由一套完整的智能控制系统组成，温度溶氧传感器24小时监测，数据实时传输到主机，主机操控增氧机，设备异常时还会自动报警，这一套系统的稳定运作让您能省心、安心、放心地进行养殖，被养殖户亲切称为—鱼塘保护神！2020年更新款全自动加强型增氧控制器：24小时在线监测溶氧量和水温，电子屏实时出数据，根据设备数据自动控制增氧设备启停，保障安全避免浮头，活水取样时刻精准测量，自动清洗探头，远程实时掌握数据，手机实时显示数据并形成曲线；2020年更新款全自动加强型增氧控制器：远程监控，随时随地也能实时查看鱼塘异动，手机上实时查看鱼塘溶氧量、水温，遥控开启、关闭增氧机，基于手机网络无论您是在家里还是公司都能随时随地查看；2020年更新款全自动加强型增氧控制器：把鱼塘“装”进口袋里，您身边的增氧专家，手机和控制器同步显示一台设备，可供多人使用，可将控制器账户密码共享给家人、朋友、同行、领导，领导可以和职工一起监控鱼塘，子女帮父母一起看护鱼塘尽一份孝心！小小控制器大大节能，每年能为您省几万元：减少渔药投放省1000元饲料利用率提高省1000元省去雇人工看塘增氧工资3000元减少鱼浮头翻塘损失N万元少熬夜身体健康省医药费（无价！！）善于精打细算的您还在等什么？？选择渔工手机型增氧控制器5大理由：理由1：价格实惠相比同款友商产品价格，渔工直降1000元！理由2：国内率先采用液晶显示器溶氧量、水温、电压、增氧机、取样水泵，工作状态一目了然！理由3：后续使用费用低别家控制器第二年有几百的年费，渔工只需要买个包年流量卡或者普通电话卡就可以一直工作下去，彻底免除后顾之忧。
太阳能鱼塘自动控制系统
文章编号：1673-887X(2023)02-0049-03太阳能鱼塘自动控制系统周晓妍，孔医缘，董宏威，李子悦（滨州学院，山东滨州256600）摘要传统的养殖方式主要依靠养殖户的经验来判断鱼塘环境状况，有时会因为环境变化、经验偏差等原因造成误判或反应不及时，从而致使鱼苗大量死亡，最后造成鱼塘养殖户的经济损失。
文章开发了一款太阳能鱼塘自动控制系统，基于STM32单片机通过各种传感器检测鱼塘水质指标，经无线模块回传到手机app上，可以随时随地查看；同时可通过远程控制实现增氧、投饵、投药等，实现鱼塘养殖自动化、科学化。
关键词STM32单片机；水质监测；鱼塘养殖；增氧中图分类号TP23文献标志码A doi:10.3969/j.issn.1673-887X.2023.02.016Solar Energy Automatic Control System for Fish PondZhou Xiaoyan,Kong Yiyuan,Dong Hongwei,Li Ziyue(Binzhou University,Binzhou256600,Shandong,China)Abstract：The traditional culture method mainly relies on the experience of the fish pond farmers to judge the environmental condi‐tions of the fish pond.Sometimes,due to environmental changes,experience deviations and other reasons,it will cause misjudg‐ments or untimely reactions,resulting in a large number of fish fry dying,and finally causing economic losses to the fish pond farm‐ers.This paper developed a solar energy fish pond automatic control system.Based on STM32single chip microcomputer,the water quality indicators of the fish pond are detected by various sensors,which are sent back to the mobile phone app through the wireless module,and can be viewed anytime and anywhere.At the same time,oxygenation,feeding and dosing can be realized through re‐mote control,so as to realize the automation and science of fish pond culture.Key words：STM32single chip microcomputer,water quality monitoring,fish pond culture,increase oxygen中国水产养殖产量位居世界第一，占世界总产量的73%。
鱼塘水位水质自动控制系统组成及工作原理
鱼塘水位水质自动控制系统组成及工作原理1、绪论1.1 鱼塘水位水质自动控制的发展现状目前我国的农村鱼塘养殖业仍处于原始状态，大大束缚了农村劳动力，关于鱼塘水位控制，农村应用较多的是浮球，往往直接与高压相连，一旦漏电会造成人身伤亡。
下面就介绍一些水位控制的电路。
电缆式浮球，该装置通过一弹性电线与水泵连接，可用于水塔、水池水位高低的自动控制和缺水保护，允许接的用电器是220V,10A左右，平衡锤或弹性电线的某一固定点到浮筒间的电线长度，决定水位的高低。
这种水位开关价格便宜，对于一些要求不太严格的场合适用，有一定耐污能力。
但存在这样的问题：浮球易受外界杂物影响其稳定性，特别是纤维状的杂物缠绕而有失误，同一小水箱里不宜使用多个，否则会相缠绕。
使用寿命相对短些，而且多数直接接220V,存在一定的安全隐患，终有一天因为电线破损而漏电电人。
所以电缆式浮球开关一般有这样的警告：电源线是本装置的完整部分，一经发现电线受损，本装置应被替换，不准对电线进行修理。
因此，不通过弱电控制的电路有一定的危险性，在本项目中，通过单片机的应用增强整个电路的安全性，而且单片机的耗电量小，节约了能源。
另外，单片机会根据浮球的起落，即水位的高低及时启动电动机，达到了自动而且及时灌排水。
1.2鱼塘水位水质实现并改善自动控制的意义鱼塘水位水质自动控制系统的完善，不但节约了人力，财力，让人们创造更多的财富，而且保证了养殖产量，更重要的是一个时期的社会机械化程度的提高，人们可以有更多的时间享受现代科技带来的便捷，1．本设计报告中沿用了以前的思想，即用浮球闭合开关的方法，节约成本，适合野外环境，耐污能力强；2．运用单片机控制水位的办法，提高控制准确度，节省了人力；3．单片机、光电耦合器、AD620放大器接入低电压电路，节省电量，更保护了人的安全。
推而广之，此方法可以用在水产养殖领域，工厂的锅炉水位自动控制系统中，提高生产效率，提高我国的自动化水平，从而提高我国的综合国力；4．运用传感器知识原理，正常情况时，覆膜原电池式测氧传感器保持高电平，当鱼塘在缺氧的情况下，发出一个低电平信号，经单片机处理后，向氧气泵发出启动的命令，鱼塘进入增氧状态；当鱼塘不缺氧时，测氧传感器上电流增大，继续发出高电平，氧气泵停止工作。
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关于鱼塘自动增氧机的研究摘要：为了提高水产养殖技术的自动化水平以及鱼类产品饲养的数量和质量，本文分析和研究了国内鱼塘增氧机自动控制的实现方法和工作原理，并提出了现有自动增氧机的不足之处，随后分析了影响各种增氧系统推广普及的制约因素，最后给出了结论与改进。
关键词：鱼塘增氧机自动增氧机自动控制1.引言高密度养鱼是实现淡水养殖高产的重要途径。
然而随着养殖密度的增加，水中氧气也会急剧减少，一旦水体缺氧，就会严重影响鱼类的生长，甚至造成鱼类死亡。
1972年中国水产科学研究院渔业机械所成功研制出了叶轮式增氧机，实现了将空气中的氧气及时转移到水体中，不仅达到了水体增氧的目的，同时还能除去水体中的有害气体，具有促进上下水层对流交换、改善水质、提高鱼池活性等作用。
增氧机在问世以来的近四十年间，不仅使中国池塘养鱼打破了单产不过“千斤”的瓶颈，也使中国淡水养殖产量占到了淡水产品总产量90%以上，中国也当之无愧地成为了水产养殖产量世界第一的渔业大国。
增氧机问世之初，多依靠渔民的实践经验来人工控制增氧机的开启以及增氧时间的长短。
如果渔民不能准确判断增氧的时机，那么就可能会出现增氧时间过长，造成资源浪费；或者增氧时间不足，造成鱼类死亡等状况，这都直接影响着增氧机的使用效果与推广普及。
通常来说，增氧机从每年从5 月份开始一直可能工作到10 月份，一般每天增氧电机连续工作8 小时。
在当今倡导节能、环保的大环境下，我们有必要依靠科技进步，将鱼塘增氧机实现自动控制，进一步减小增氧机消耗的电能。
本文首先系统阐述了增氧机自动控制系统的研发思路，随后扼要介绍了中国淡水养殖增氧机自动控制系统的研究现状及其设计原理，并分析了影响各种自动控制系统推广普及的制约因素。
2.自动增氧机的研发思路国内外实现鱼塘增氧机自动控制的主要方式之一，是自动控时系统。
其基本控制元件是一种经济、实用的时间控制器。
其本质是，在大量实践基础上，结合一系列实地监测数据总结出来的定时增氧控制系统。
这种机械化的设定，可以在一定程度上降低劳动强度，却难以达到池塘需氧量的精确管理。
随着传感器技术的日益完善，科研工作者们也将目光放到了传感操控增氧机运行的角度，并先后研发出了温度传感器、氧传感器等作为池塘内溶氧量信号的捕获探头。
基于传感技术的自动控制系统的设计思路为：利用传感器直接或间接探测水中的溶氧量信号，并将其转化为微弱的电流信号。
该电流信号经过放大器、鉴别器后，对增氧机开关系统产生相应的控制信号，从而实现对增氧机的实时监控。
在传感探头的基础上再加上无线发射接收组件控制系统，便可实现增氧控制系统的远程、集成管理，有利于发展通过计算机集中、现代化管理大型养殖场的综合监管系统。
3.国内外研究现状3.1 单传感器自动控制系统单传感器自动控制系统，是指凭借单一传感器来直接或间接测定水中溶氧量，并依据探测信号来实时监控增氧机开启状况的控制系统。
黄海晏所设计的鱼塘增氧机自动开关装置采用温度传感器作为池塘内溶氧量信号的捕获探头，已于2003年获得国家实用新型专利。
此专利设计的原理依据是基于大量的实地监测证明：鱼塘的缺氧情况与气温有关，而且缺氧情况一般出现在水温高于气温的时候。
这种自动开关装置，采用了气温传感器和水温传感器分别来收集鱼塘内水温与环境气温的信号。
这两个温度信号被分别送入信号比较电路的两个输入端，比较电路的输出端则接上开关控制电路，开关控制电路再通过接触器触头来控制增氧机的电源开关。
此装置的优点在于构造简单，能实现一定程度上鱼塘缺氧情况的实时监测，可以降低劳动强度。
但是，淡水生态学研究表明：在一定的温度范围内，温度每升高10℃，有机体的代谢作用将增强2~3倍，因而呼吸强度也会相应增加。
可见水生生物的需氧情况与池塘水温间存在着极其复杂的关系，故此实用新型的探测精确度仍需接受实践的检验。
侯加林等研发的鱼池增氧机自动控制系统是采用W―LB氧传感器收集池塘中的溶氧量。
其基本工作原理为：第一级运算放大器将氧传感器输出的电流信号转化成电压信号，该电压信号经第二级运算放大器后，输入A/D转换器，变成数字量进入单片机，进而实现对增氧机开关电路的控制。
刘孝富设计出的自动增氧控制仪，也是利用氧传感器将水中的溶氧量情况转化为微弱的电信号，此信号经过信号放大器放大后，送入溶氧量鉴别器，与设定的溶氧量值进行比较。
当实测出的水中溶氧量低于设定值时，鉴别器将会发出一个控制信号来启动延时器。
延时结束后，延时器将发出启动信号使增氧机开始工作。
增氧机工作一段时间后将自动停机，若此后测得溶氧量仍小于设定值，鉴别器将再度启动延时装置，如此循环工作，以实现池塘内溶氧量始终维持在安全范围内。
这一类自动控制系统的优点在于采用氧传感器对水中溶氧量进行直接测定，信息较为精确；使用鉴别器与延时器组合，循环增氧，实现鱼塘内溶氧量平稳维持在安全范围内，更有利于鱼类健康生长。
然而其控制系统较为复杂，成本较大，安全可靠性也有待增强。
3.2 多因素集成测定自动控制系统越来越多的研究发现，仅凭水中的溶氧量或温度等单一因素水平的测定，还不能准确反映池塘内鱼类生存的环境条件。
故而不少科学工作者也逐渐意识到需要从多因素水平测定、信息补偿等角度来降低信息的不确定性，从而实现对增氧机更合理的自动控制。
因此增氧机自动控制系统的信号搜集系统也越来越趋向于综合化、集成化。
孙道宗等研发的鱼塘含氧自动监控系统，就是采用氧探头与温度探头相结合的信号收集器。
该系统的开关控制电路主要由光电耦合器和可控硅组成：信号采集器发出的控制信号经驱动器后，控制光电耦合器的工作状态；光电耦合器开始工作后，使得可控硅处于导通状态，进而实现对增氧机的开关控制。
此外，该系统还包括有键盘输入(包括复位、模式等按键，便于灵活设置参数)、显示电路(采用LCM，用于显示控制器采集器的溶氧量和温度值，以及溶氧量的上下限设定值)、声光报警系统(结合增氧机工作状态检测电路，实时监测增氧机的工作状态是否与系统指定的工作状态一致)等，可以实现较为全面、便宜的自动控制。
重庆大学的程尧研制的ZY1―0.75型自动控制射流式增氧机的自动控制系统，则以MCS―51微机为核心。
其主要部件包括：水中溶氧量和温度的采集处理器、键盘与LCD的显示器、增氧泵的驱动和监控装置，以及声光报警系统等。
该自动控制系统的特点是能连续测量水中的溶氧量，并根据用户对测量阈值的设定，自动开启或关闭增氧机。
在测控过程中进行温度补偿和数据处理，有效提高了监控精度。
该装置灵活结合了增氧机的性能，可以实现随意调节增氧水层深度，送水角度及水流方向，使整个池塘溶氧均匀，在一定程度上解决了深层水体补氧不足的问题。
已经商品化的溶氧自控仪则是集成了包括溶解氧、温度、pH值及光照等4个环境因子的传感器，可以实现对池塘内水体环境的多因素监控。
3.3 远程集控自动控制系统杨友平等研制的无线发射接收组件控制系统，采用最新编码解码无线收发组件作为基本单元，构成了具有远程集控功能的增氧机自动控制系统。
其工作原理为：从一个监测点测得溶氧量、温度、噪声等共三个信号，经放大等一系列处理，接入控制系统。
若三个信号值超出了设定的极限标准，发射电路将发射出启动增氧机的信号。
接收组件可以同时接收0~16路发射信号，并将接收到的开启信号进行解码，生成相应的编码地址，同时输出相应地址的电平信号来控制开启对应监测点的增氧机。
基于无线发射接收组件的自动控制系统可以实现远距离监测，不仅能达到节能的要求，还可以实现通过计算机集中控制大面积现代化鱼塘的管理模式，具有极大的市场应用前景。
4.存在的问题4.1 传感器探头维护养殖水池内，由于鱼类排泄物、水体杂质等诸多因素，会导致长期浸在池塘内的传感探头易被污染。
若不及时清理，将会严重影响溶氧量监控的精度。
以青虾养殖池塘为例，因为池塘水质较为复杂，而自动控制系统本身又无法获知探头的清洁状况，故传感探头需要定时取出清洗，否则将可能出现无法准确探定池内溶氧量的情况。
因此，研发稳定耐用、易于清洗、甚至具有污染反馈报警功能的传感探头也是今后科研工作者仍需努力的方向之一。
4.2 自控系统需结合生物习性实现共赢早在1996年，Mylvaganam等人已经提出了鱼类能悬浮在水中是因为鱼类吸入的空气在体内形成了气囊，而气囊内空气的体积则直接决定了鱼体是上浮还是下沉。
若增氧机自动控制系统能结合鱼类的这一特性，就有可能实现通过控制水中的溶氧量来调控鱼类的活动力，适时调整池塘活性。
水产部门技术人员还分析认为，若能在傍晚有阳光时开增氧机一段时间，可以为池塘内植物的光合作用提供充足的氧气，成为池内夜间耗氧的储备，这样就可以减少夜间开机的时间，达到节能减耗的效果。
王鸿泰等也指出微流水的刺激作用可以加速鱼类卵母细胞由Ⅳ期中向Ⅳ期末转化，并能达到顺利产卵的目的，把增氧机的自动控制系统与流水控制结合起来，也将是非常有意义的尝试。
因此，增氧机自动控制系统今后还需合理结合水生生物的习性，加入智能化辅助监控，不仅实现增氧系统的节能减耗，也要实现与生物的互利共赢。
4.3 突发状况应变能力亟待增强不同地区天气情况比较复杂，而且温度的变化不仅会影响水中的溶氧量，也会影响水生物的新陈代谢情况。
因此，增氧机自动控制系统还需要有应对突变情况的能力，保证水产生物的基本需氧情况。
秦春芳等指出可以整合出适合水产品生长的溶氧量上下限值点数据库，为增氧机增设限值受控开关，从而保证水中溶氧量始终维持在安全范围内，增强增氧系统应对突发状况的能力。
5.结论与改进增氧机不仅具有增氧的效果，还可以提升地层水与表层水的交替，还具有强烈的曝气功能，可以除去池水中的有害气体，本身具有巨大的应用、发展前景。
随着我国淡水养殖产业的快速发展，增氧机的推广使用也日益加快了进程，近年来已被列入国家农机补贴系列中。
同时，增氧设备增氧效率低下、动力消耗大等缺陷也引起了科研人员的重视，研发节能高效的增氧机已成了当前科研重点，而各种新型节能增氧机的出现，也对增氧自动控制系统提出了新的挑战，当然也带来了新的机遇。
为了加快构建节约型农业机械化体系，在具备远程集控功能的基础上研制出便于推广普及、安全易维护、能结合水生物习性、实现智能化控制的增氧机自动控制系统已是当务之急。
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