水产养殖低能耗智能监控系统

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1、ＪＳｏｕ化ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓＫｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙ硕±学位论文水产养殖化能耗智能监控系统作者姓名余情学科专业电力电子与电力传动指导教师杨金明教授所在学院电力学院论文提交日期２０１６年４月LowenergyconsumptionintelligentmonitoringsystemofaquacultureADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YuQingSupervisor：Prof.YangJinmingSou

2、thChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TM645学校代号：10561学号：201320111203华南理工大学硕士学位论文水产养殖低能耗智能监控系统作者姓名：余情指导教师姓名、职称：杨金明教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：电力电子与电力传动研究方向：新能源发电及应用论文提交日期：2016年4月16日论文答辩日期：2016年6月4日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：张淼委员：杨金明、陈渊睿、曾君、刘俊峰华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重

3、声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外取得的研究成果，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。■作者签名曰期！：曰Ｃ＞（年／月５学位论文版权使用授权书目本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定：研巧生，Ｐ在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文

4、被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可Ｗ公布学位论文的全部或部分内容，可允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用本授权书。因味保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）作者签名＇：条摩八＾曰期；占小＾指导教师签名；了古

5、苗曰期；ｏＷ，＾摘要经验导向型的养殖模式效率低下，严重影响水产养殖业的进一步发展。随着传感器技术快速发展而形成的水质监测技术已经日渐成熟，将水质监测技术应用于水产养殖业，实现水产养殖智能化已是大势所趋。本文在分析水产养殖的需求和水质监测系统的功能基础上，综合了水环境因子控制系统的特点，设计了一套低成本、低能耗、易推广的水产养殖智能监控系统。该水产养殖智能监控系统集数据采集、无线通信和自动控制于一体，能够精准采集和实时显示水质信息，并对水质参数进行在线调控。主要内容和成果为：（1）通过实际养殖需求和经济成本综合考虑，设计了低成本、高效率的

6、数据采集系统，该系统能够实时精确地采集溶解氧、PH值和水温信息；同时针对传感器探头长时间浸泡于水中，影响其精度和使用寿命的问题，设计了传感器保护装置，该装置能定时将探头拉出水面并进行自动冲洗。（2）采用ZigBee技术搭建了低功耗、低成本、高效率的无线通信系统，该通信系统通过ZigBee节点将传感器、底层控制器PLC和主控计算机无线连接起来，并采用MODBUS通信协议完成相互之间的数据传输。（3）设计了上、下位机控制系统，上位机系统以服务器为核心，使用JAVA语言编写了人机交互系统，该系统主导整个系统的运行，能够分析计算接收到的水质参数信息，

7、并根据计算结果形成控制命令，并发送给下位机，同时针对控制器不能实现移动监控问题，系统开发了移动客户端；下位机系统以PLC为核心构建了完善的电控系统，PLC接到上位机命令后，即可通过设计的电控系统控制相应的调节设备动作，达到控制目的。（4）结合水环境因子控制系统的特点，设计了适用于智能监控系统的模糊控制器，并以溶解氧控制为例，进行了MATLAB仿真和现场测试，测试结果表明：相比于常规的控制方法，模糊控制器不但控制效果更加稳定，而且能够实现低能耗系运行。本文研究受广东省海洋渔业科技推广专项科技攻关与研发项目：水产养殖低能耗智能化管理系统（A201

8、301D04）资助。关键字：智能，监控系统，模糊控制，水产养殖，低能耗IAbstractExperience-orientedaquaculturemanageme