智慧農業

智慧養魚水質增氧智能化監控系統

方案介紹

水質管理和溶氧調控是現代水產養殖的核心環節，水質惡化和氧氣不足會影響魚類生長，甚至導致大規模死亡。本方案基于4G遠程通信，結合多參數水質監測、智能增氧控制、數據分析與自動預警，打造一套智慧化、自動化、高效化的水產養殖監控系統。該系統可實時監測水體溶解氧、pH值、氨氮、溫度、濁度等關鍵指標，并通過智能算法自動調整增氧設備，確保養殖水質穩定，提高養殖效率和收益。

監測目標

實時監測水體的溶解氧（DO）、pH值、溫度、氨氮、濁度等關鍵指標。
智能增氧調控，根據溶解氧水平自動啟停增氧設備，優化氧氣供應。
遠程數據管理，所有監測數據通過4G無線通信實時上傳至云平臺，實現遠程監管。
異常預警，當水質異常（如缺氧、pH偏離標準、氨氮超標）時，系統自動報警并提醒管理人員采取措施。
數據分析與優化，支持歷史數據存儲和趨勢分析，提供科學的水質管理方案。

需求分析

傳統水產養殖痛點

人工監測滯后：傳統養殖依賴人工測量水質，難以及時掌握水質變化。
溶氧調控不精準：增氧機長時間運行增加電費成本，而手動控制易導致缺氧風險。
水質異常難以預測：突發性水質變化（如氨氮超標、pH失衡）無法快速響應，易造成損失。
環境數據缺乏：養殖管理依賴經驗，缺乏數據支持，難以優化養殖模式。

智能化監測增氧的優勢

? 全天候水質監測，實時掌握水體狀況，減少水質波動對魚類的影響。
? 智能增氧控制，根據水質情況自動調節增氧設備，減少能源浪費，提高增氧效率。
? 遠程監管，利用4G通信，隨時隨地查看水質狀態，提高養殖管理便捷性。
? 異常預警，發現缺氧或水質異常時，自動報警并推送消息，減少魚類損失風險。
? 數據分析優化，通過歷史數據分析，優化養殖模式，提高產量和經濟效益。

監測方法

1. 多參數水質監測

系統通過傳感器實時監測以下關鍵水質參數：

溶解氧（DO）：水中溶氧含量，決定魚類呼吸能力，過低會導致窒息死亡。
pH值：水質酸堿度，偏離正常范圍可能影響魚類健康。
氨氮（NH?-N）：水中有機物分解產生的氨氮超標會造成魚類中毒。
水溫：影響魚類代謝和生長速度，過高或過低都會影響養殖效果。
濁度：反映水體透明度，過高可能影響光合作用，降低水生生物活性。

2. 智能增氧控制

通過溶解氧傳感器實時監測水體氧氣含量。
設定最優溶氧范圍（如5~8mg/L），當溶解氧低于閾值，系統自動開啟增氧機。
節能優化：當水中溶解氧充足時，系統自動關閉增氧設備，避免不必要的能耗。

3. 4G遠程監測與管理

采集到的水質數據通過4G無線通信上傳至云端，支持遠程監控。
養殖戶可通過PC端、手機APP隨時查看水質狀態、增氧設備運行情況。

4. 異常預警與智能決策

當檢測到缺氧、pH超標、氨氮超標等異常情況，系統會自動發出短信/微信/APP推送預警。
結合數據分析，提供科學化養殖建議，優化投喂策略和水質管理。

應用原理

數據采集：水質傳感器實時監測水體關鍵指標，并將數據傳輸至4G無線通信模塊。
數據上傳：4G模塊將水質數據發送至云端數據管理平臺。
數據分析：云端服務器對水質數據進行分析，識別水質變化趨勢。
智能控制：當溶解氧低于設定閾值，系統自動控制增氧設備開啟；水質異常時自動報警。
遠程管理：用戶通過PC端或手機APP遠程監測、調控設備狀態。

功能特點

? 全自動水質監測，7×24小時運行，無需人工干預。
? 智能增氧調控，降低電力成本，提高增氧效率。
? 4G無線數據傳輸，隨時隨地掌握水質情況。
? 高精度傳感器，保證數據準確性。
? 智能預警系統，異常情況自動報警，避免損失。
? 云端數據存儲，支持歷史數據分析與優化。

硬件清單

設備名稱	規格參數
溶解氧傳感器	量程0~20mg/L，精度±0.2mg/L
pH傳感器	量程0~14，精度±0.1
氨氮傳感器	量程0~100mg/L，精度±5%
水溫傳感器	量程-10~60°C，精度±0.1°C
濁度傳感器	量程0~1000NTU，精度±5%
4G數據傳輸終端	低功耗，支持遠程數據傳輸
智能增氧控制器	遠程控制，支持自動調節
太陽能供電系統（可選）	適用于無人值守區域