“先知先觉”搞养殖 物联网技术赋能江苏常州金坛渔业

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  9月28日上午,在常州市金坛综合能源服务中心一楼监控大厅,工作人员象往常一样打开“渔业功能”模块,在“金坛区鱼塘总揽”图中认真查看着“水温”、“溶氧量”等重要参数,以确保位于儒林镇的河蟹生态高效养殖基地里的大闸蟹在安全稳定的环境中健康成长。在监控的另一端、养殖基地现场,负责人周威边查看着蟹塘里茁壮成长的小蟹苗,边开心地说:“上了这套设备就象请了个家庭医生,我们再也不用对它们的健康担惊受怕!远程监控更是让智能养殖如虎添翼,今年肯定能够大丰收!”

  地处苏南鱼米之乡的常州市金坛区水资源丰富,全区水产养殖面积22.8万亩,2016全年水产品产量4.68万吨,渔业产值21亿元,主养品种有河蟹、青虾、四大家鱼等。2017年11月,金坛成为江苏省第一个全国渔业健康养殖示范县。

  目前,水产养殖业普遍推广机械化养殖技术,采用高密度养殖,对水质的检测和控制提出了更高的要求。增氧机是其中的关键设备,水中溶氧量的高低直接影响鱼类的摄食、生长和饲料利用率,乃至影响鱼类的生存。另外,温度、光照和各种化学元素含量都不同程度上影响着水产物种的生长安全,缺氧、养殖水质恶化等因素均会直接诱导水产品疾病爆发甚至大批量死亡。

  传统增氧一般采用人工或定时启停方式,养殖采用人工投食方式,依赖人工诊断、决策、调整来实现养殖水环境的监测与调控、饲料投喂等,存在诸多问题。定时启停和人工投食缺少智能检测,不能准确把握增氧时机和投饵量,不但造成生产成本高,不利于鱼类生长,而且过量投喂的饵料还对养殖水体造成污染,影响水质进而导致养殖产量低等问题。

  2012年开始,金坛区水产技术指导站联合东南大学、南京英埃格传感网络科技有限公司等高校、企业等率先研究开发基于物联网的鱼塘生态高效养殖技术,基于智能传感、无线传感网、智能处理与控制等物联网技术,集水质环境参数在线采集、智能组网、无线传输、智能处理、远程与自动控制等功能于一体的水产养殖物联网系统。该站在金坛现代农业产业园区建立了一个200亩水域的智能渔业养殖试验基地和相应的物联网系统。但设备的监控一直是个难题,准确性和可靠性达不到预计的要求,而且系统后台在南京,后期维护不方便。

  金坛综合能源服务中心技术人员了解情况后,主动联系水产站,在现有的综合能源服务平台基础上,建立智能渔业功能模块,实时监测渔塘温度、溶氧、pH值、氨氮等8个水质指标,实现鱼塘的自动增氧、喂食、水分析、预警等目标。模块能够对水质进行24小时实时监测预警,达到“先知先觉”和“科学合理安排河蟹生产”的目标。

  具体操作上,系统采用以无线传感器网络(WSN)为核心的物联网方案对养殖池塘水质进行实时监控,由传感节点(无线水质采集器)、控制节点(无线水质控制器,控制增氧泵的启停)、网关、基站、本地监控终端等几部分组成。传感节点安装于鱼塘中,实时采集养殖池塘溶解氧和水温参数,网关分别采集pH值和氨氮等参数数据,控制节点则可无线控制增氧泵的启停。采集数据无线传输到处理模块后,经存储及处理后,即可根据养殖池塘水质环境参数对水质池塘环境进行自动调节。

  与传统粗放型养殖模式相比,电气化的智能化渔业具有明显的优势。一是节省渔民生产成本。该平台对增氧机实时停启,与传统的定时方式降低了30%的电能消耗,同时减少了相应的人工成本;实时监测水质,可准确把握投饵量,减少饲料投放量和对养殖水体的污染。二是溶氧量和水质的预警功能,实现科学喂食、精确控制水质,大幅度减少鱼类的死亡率,避免渔民遭受重大损失。

  截止2017年年底,江苏省河蟹养殖面积400余万亩,金坛区共计报装电力增氧客户8600多户,报装容量10万千瓦,年用电量4000万千瓦时,智能渔业具有广阔的应用前景。

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