分散式远端监控水产养殖资讯管理系统

《分散式远端监控水产养殖资讯管理系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、分散式遠端監控水產養殖資訊管理系統陳瓊興蔡昇偉吳育昌副教授專題生專題生國立高雄海洋科技大學國立高雄海洋科技大學國立高雄海洋科技大學電訊工程系電訊工程系電訊工程系應用領域：水產養殖自動化使用的產品：LabVIEW7.1ProfessionalDevelopmentSystem，FieldPoint1600、FP-DO-400、FP-AI-100。欲解決之問題：線上即時檢測資料、感測訊號、及控制訊號的擷取、發送整合，並完成遠端即時監控。對系統中馬達空載與過載的問題能自我檢測並適當處置，同時全天候紀錄養殖池的環境參數。應用方案：以LabVIEW為開發環境，搭配FieldPoint1600、FP-DO

2、-400、FP-AI-100擷取線上即時檢測資料、感測訊號與馬達訊號，以圖形及表格方式即時顯示於人機介面視窗上，並經迴授控制電路適時調節養殖池的控制因子。摘要本研究專案為建立一套水產養殖資訊監控管理系統，利用分散式控制對多個養殖魚苗水槽內的環境參數做長時間的自動化紀錄與監控。魚苗培育的水槽環境變化因素包括：餌料供給量、水中的pH值、溶氧量、溫度和水位的高低等皆可依各水槽區的需求，由管理者分別設定。上述控制因素的相互關係對培育魚苗的影響也可藉由各項資料的紀錄，提供管理者進行分析以改善養殖環境。除了節省人力資源的浪費外，更可精確紀錄水槽內環境因素的變化，使得水槽內的環境變化掌控，能合乎預設之理想值

3、。此研究以NI公司之圖控式程式語言LabVIEW7.1為開發軟體，建立友善的人機介面視覺化視窗。另以NI公司之FieldPoint1600為軟體與硬體裝置間的溝1通介面，以解決此監控裝置的檢測資料及感測信號的交握整合。並利用Web網頁伺服器技術完成資料傳輸，以方便研究人員於遠端監控。1.簡介水池環境因素的控制對魚苗的培育影響非常大，因此一般都先置於小型水槽中，由研究人員依各別的需求，加以定量定時控制。在培育的過程中，除了定量定時的供餌外，水的酸鹼度(pH值)、溫度以及溶氧量(DO)皆是魚苗成長的重要環境因素。傳統的培育作業，上述的環境因素皆由工作人員在現場定時檢測並做適當修正，以確保魚苗的生活

4、環境維持在理想值範圍，不僅浪費人力資源且易因人為因素造成時間延遲而致魚苗暴斃，因此發展具有能依預設值而自動修正並可做24小時資訊紀錄的自動化設備改善魚苗培育工作，並提升精確度，已為目前水產養殖的趨勢。本研究專案所欲發展的魚苗培育資訊管理系統，整體架構示意圖如圖1所示，此架構考量即時性的感測訊號的擷取、問題的處理、資料的擷取以及遠端監控的能力，乃選擇以NI的FieldPoint1600，不僅負責感測訊號的擷取、問題的處理以及資料的擷取，同時搭配一部伺服主機，提供研究人員隨時經由網際網路監控遠端培育水槽的環境參數。圖1整體架構示意圖2近年來，各種化學感測技術應用廣泛，其中如使用於水質檢驗的pHme

5、ter和DOmeter等，都已廣泛地被研究人員使用，故本專案乃利用既有的檢測元件和自行開發設計的感測電路對水槽的環境做一全面性的監控。由於本研究專案需適當的軟、硬體整合，或整體架構開發環境的軟體選擇及硬體架構的設計相對重要，針對開發環境的選擇及軟硬體架構的設計詳述如下：2.開發環境的選擇當我們為了量測和自動化應用需求設計適用的軟體時，通常會在不同種類的開發軟體間進行選擇。目前常用的程式語言，包括C、C++、組合語言以及VisualBasic等，這些程式語言通常是以文字指令為基礎(text-based)的軟體，或者牽涉到微電腦硬體架構的I/O與暫存器配置的指令，即使這些傳統的程式工具能夠充分發揮

6、其功能及優勢，但也因為這類程式語言的使用者必須具備熟悉該程式的語法規則及其發展特性的經驗與知識，因此，即使這些工具的應用相當彈性，但也意味著使用者必須接受一些深度內容的訓練。另一種是以設定為基礎(configuration-based)的軟體，專門用來克服撰寫傳統程式語言時會遭遇的困難：此類軟體可以提供快速的方法，在最短的時間內設計出可自動化操作的測試及量測系統。一般而言，這些以對話框(dialog-based)為基礎的互動式應用介面提供了較便利的程式撰寫過程，但也導致功能性受限，且其提供客制化以及擴展化方面選擇的機會也極低。如何在上述兩種軟體開發工具間進行應用程式撰寫與實現，則必須視實際情況

7、而定。當嘗試使用架構式為基礎的軟體來快速達成任務的同時，很快就會因軟體本身的限制而遭遇瓶頸。若使用傳統的程式語言，則會發現即便是最簡單的任務，也會因為入門的困難度高而遭遇到使用指令障礙的窘境。如果選對了軟體，使用者可以快速且有效的建立應用系統，並依照系統的需求撰寫各子程式並將加以組合成一個系統，而LabVIEW可以讓使用者輕易的設計出所需的程式。使用者可以使用LabVIEW中提供的旋鈕、開關、溫度