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1、国脉信息School of Guomai Information School of Internet Economics and Business物联网工程规划与设计课程论文题目：智能鱼缸学生：3178908132王泽彬 指导老师：王黎欣专业：物联网工程班级:1701班学号：3178908132目录1. 智能鱼缸方案介绍 11.1 设计背景 11.2 解决方案介绍 12. 水质检测系统 22.1 需求分析 22.2 软件流程图 32.3 硬件框图 73. 智能照明系统 73.1 需求分析 73.2 操作方式 73.3 软件流程图 73.4 硬件流程图 84. 残饲排泄物清理系统 84.1 操
2、作方式 84.2 软件流程图 94.3 硬件流程图 95. 定时投喂系统 105.1 操作方式 105.2 软件流程图 105.3 硬件流程图 106. 设备清单 111、智能鱼池方案介绍1.1 设计背景随着我国经济的发展和人民生活水平的大幅度提高，人们的消费观念变化很大，消 费档次与水平都在提高，而随着科技水平的不断进步，以及人们养殖观赏鱼和种植水草 的水平的不断提高，水族箱不仅被认为是-个养动植物的容器，而且被认为是自然域的一 个缩影，是一相对完备的生态系统。在早期，水族箱多用于展览馆、公园等大众化的场 所供大家观赏，随着生活水平的提高，科技和水族养殖业的快速发展。水族箱已成为普 通家庭的
3、室内装饰。近年来，这种以水草、金鱼为主的水族箱被称作“水中微缩的鱼草 园林”，深受人们的喜爱，但由于人们缺乏养护的技艺或者是由于时间原因不能及时进 行养护，往往“好景不长”，最后的结局多是“草桔鱼亡”。在家居环境或是休闲娱乐场所都有各种各样的鱼缸，而保持一个适宜鱼类生活的环 境是-件非常耗精力的工作。针对鱼类生活环境的净化和改善的设备有很多，因此根据当 前市场的需求，以鱼缸中的水温、溶氧量、光照等的控制为研究对象，形成一套集多个 功能为一体的控制系统。该设计不仅解决了人们在日常生活中对鱼缸的维护问题，还对 利用高新技术改造原有的普通家居的发展有-定的实际意义和研究价值。1.2 解决方案介绍该方
4、案把鱼缸环境因子的情况送到控制中心，由控制中心根据其具体情况进行处理， GPRS网络应用于鱼塘养殖中，解决较大面积网络连接困难问题。系统主要组成部分包括 水质监测系统、智能照明系统、残饲排泄物清理系统以及定时投喂系统。对鱼塘内部因 子及外部环境进行智能化控制。通过远程控制设备实现对鱼缸内环境因子的实时监控依靠无线网络进行数据传输, 将检测数据实时传送到中央处理系统进行处理,中央处理系统再将分析结果发送到控制 中心，控制中心则根据各种信息进行全局事务的控制，我们就可以通过手机或Web页面 实时了解鱼缸内各项参数和启闭设备,实现鱼缸的智能化。在养鱼过程中的环境因子例如 pH 值和溶氧量等数据流，采
5、集进入信息采集模块并 做进一步处理后通过网络通信模块传送到中心控制系统， 以形成优化控制的策略，然后 现场监控中心或者远程控制中心进行智能控制或者下达命令让现场人员进行人工控制， 进而对下一时刻的环境因子数据流进行调控。2. 水质检测系统2.1需求分析鱼缸的水质好坏对家鱼养殖有着决定性因素。为能够及时掌握水质变化、提前做出 应对措施，有效规避养殖风险，对水质参数进行监测显得非常有必要。我们以常见金鱼 为例。1. 水温直接影响鱼的生存和生长。不同鱼类要求不同的水温。一般金鱼在18C-26C 范围内，鱼类的代谢相应增加，同时温度过高或过低都会影响金鱼的摄食和生长繁殖。2. 鱼塘水体的透明度应保持在
6、30厘米左右，水体透明度过高或过低均不适合鱼类生 长。3. 水中充足的溶氧可抑制生成有毒物质，降低有毒物质的含量，而当溶氧不足时，氨 和硫化氢则难以分解转化，极易达到危害鱼类健康生长的程度。4. 金鱼对水中PH值的要求范围为5.59.5，但喜欢中性偏碱的水质，PH以7.5-8.5 为宜。一般水质偏酸需用生石灰进行改良。5. 氨态氮、亚硝酸盐和硫化氢都是在池中氧气不足时产生的，对鱼有极大危害的有毒 物质，因此，保持水中溶氧充足是防止这三种有毒物质危害的关键。水质监测系统可以对水质水温、PH值、溶解氧和微量元素等参数实现24小时实时 监测，有水质传感器、采集变送显示设备、GPRS无线数传设备、服务
7、器软件等几部分组 成，最大限度的解决了水产养殖无法实时监测水质、水质参数变化预警困难等养殖难点。2.2软件流程图PH值PH过低PH控制机PHbT7.5-8.5?MV*Y*PH过高裁a器0打器开始溶氧量溶MfiS低溶溶氧控制机关闭堆氧机关闭水寻打开水磊打开堆氧机打坯时器圭时器重开raw器幵始水温是吾为1實匚-2疔匸?忖N是水温过高幵始扰热开始制檢科1S昱吞士 1&-26辽?水温过低控制机关闭控制机+打雅时器Lx+ w疋时器Bf2.3硬件框图3. 智能照明系统3.1需求分析金鱼的活动同时也受水温的影响，长期在暗淡无光的环境中生停止生活，鱼会游动迟缓，精神 萎靡，食欲不振，会感到不适，体色失去光泽变
8、得十分暗淡。适度的日光或灯光照射对水体转化有 着重要作用，可促进鱼体的色，而且阳光中的紫外线对水体也有一定杀菌作用。因此应经常监测。给 金鱼提供适当的照明和黑暗，能让金鱼得到需要的休息，并能防止水缸内生长有害水藻。3.2操作方式当主人有需要时可通过手机app控制灯的开关照亮通道，并且灯有独立开关，也可手动开关灯。系统由1个无线遥控开关和1个金属卤素灯3.3软件流程图3.4硬件框图4. 残饲排泄物清理系统4.1操作方式面对鱼缸粪便、残留饲料智能鱼缸采用过滤换水除菌，净化水质，去除金鱼排泄物 以及残余饲料。净水过程主要采用自换水，每天定时 进行一定量的排水，将排出的水进行物理过 滤以及生化过滤后再
9、次除菌，净化后的水通过进水管注入鱼塘中再次使用。自动换水分为手动和自动两种模式。可通过终端设备对鱼缸换水进行控制，设置自 动换水时间，以及手动控制换水。当设置手动换水时，当不满足自动条件时，相关人员可通过终端设备进行手动控制 开启换水按钮对鱼缸进行换水。4.2软件流程图定时器1水泵工作白动模式 YY单片机G5M模块APP发出指令4.3硬件流程图 排水阀关闭点击换tK注水阀打JT注水阀关闭5. 定时投喂系统5.1需求分析鱼塘定时投喂系统可以通过温度传感器检测水温，根据不同的温度采取适当的喂食 量，并通过自动投食机实现自动喂鱼。智能喂鱼可以增加鱼的存活率，提高产量，还可 以有效避免饲料的浪费，节省人工劳动力。5.2软件流程图5.3硬件框图6设备清单溶解氧电极H4-US铵离ptl00温度传感器探头4576515002907651500子选择性电S-US复合硫离子选择性185011850电极海利HSfl.2300123003501350太泰GPRS 内部集成中国移动无线遥控开GPRS授权芯片，无需关网线无需wifi即可自 动连接蜂窝移动网络定时器定时器微电脑时控 开关三相水泵定时 自动断电时间控制169.51169.5液位传感2081208器电动阀门41282自动投食机8821882金属卤素灯4501450物联网云服务平台物联网云服务平台+硬件8001800合计：:9856.5
