專利名稱：一種養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)方法及設(shè)備，尤其涉及對(duì)于室外養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)在
線監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)設(shè)備。
背景技術(shù)：
水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)首先是在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域得到發(fā)展和應(yīng)用，國(guó)外這方面起步較早。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)依賴于自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)和儀表技術(shù)的發(fā)展，尤其是可以長(zhǎng)期、連續(xù)在野外條件下工作的在線水化學(xué)儀表的發(fā)展水平。歐美及日本等國(guó)在20世紀(jì)70年代已有便攜式水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀出售，但屬于瞬時(shí)測(cè)定儀。連續(xù)多參數(shù)水質(zhì)測(cè)定儀是在80年代才開始使用的，由于廣泛應(yīng)用現(xiàn)代尖端的微電子技術(shù)、嵌入式微控制器技術(shù)，并做到智能化的數(shù)據(jù)采集、分析和運(yùn)算，水質(zhì)監(jiān)測(cè)完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。目前，世界上已建成的養(yǎng)殖水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)控類型較多，既有全自動(dòng)聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，也有半自動(dòng)脫機(jī)系統(tǒng)，例如澳大利亞GREENSPAN公司，德國(guó)GIMAT公司，美國(guó)的ISOC、HYDROLAB，日本日立制作所和卡斯米國(guó)際株式會(huì)社等都生產(chǎn)的在線水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 我國(guó)于1988年設(shè)立了第一個(gè)水質(zhì)連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所用的自動(dòng)分析儀表基本為進(jìn)口設(shè)備，價(jià)格昂貴，且運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高，以后主要用于水利、環(huán)保等領(lǐng)域。但隨著現(xiàn)代傳感器技術(shù)、自動(dòng)測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展，以及相關(guān)專用分析軟件的問世和各種通訊網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，集成一個(gè)高效的、綜合性的養(yǎng)殖水質(zhì)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，已經(jīng)不是那么遙不可及了 。從上世紀(jì)80年代后期起，國(guó)外進(jìn)口的工廠化養(yǎng)殖系統(tǒng)和水族館系統(tǒng)中陸續(xù)配備了水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)控，主要監(jiān)測(cè)溶解氧、酸堿度和溫度等水質(zhì)參數(shù)，并以監(jiān)測(cè)到的參數(shù)控制相關(guān)設(shè)施。 總體上看，我國(guó)目前的水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還僅僅應(yīng)用于工廠化養(yǎng)殖車間的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)，在室外池塘養(yǎng)殖的應(yīng)用上還處于空白。而我國(guó)目前水產(chǎn)養(yǎng)殖80%以上還是以池塘養(yǎng)殖為主，是我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖的主要方式，池塘養(yǎng)殖的特點(diǎn)是總體水面大、面積廣，但是單體水面散亂，分布雜亂，多不是集中在一起，且室外養(yǎng)殖池塘的池塘形式、池塘生態(tài)也與室內(nèi)的工廠化養(yǎng)殖車間大不相同?，F(xiàn)有的多點(diǎn)連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備主要為集中式的工廠化養(yǎng)殖車間設(shè)計(jì)，基本不能應(yīng)用于這種室外池塘養(yǎng)殖的情況，如果分開安裝多套，投入成本又太高而不可能，與現(xiàn)有養(yǎng)殖模式的投入產(chǎn)出水平不相符。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，解決現(xiàn)在室外池塘養(yǎng)殖因?yàn)轲B(yǎng)殖水面大、面積廣、水面零亂和水體形式不同而無法使用現(xiàn)有的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的缺陷。
技術(shù)方案 —種養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)方法，包括在各池塘的采樣點(diǎn)安裝監(jiān)測(cè)傳感器的步驟，傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的步驟，其特征是
3
在所述安裝監(jiān)測(cè)傳感器的步驟中采用在各標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)殖池塘的采樣點(diǎn)安裝取樣管道，所述取樣管道連接監(jiān)測(cè)傳感器，監(jiān)測(cè)傳感器通過取樣管道對(duì)取得的水樣進(jìn)行檢測(cè)；
在傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的步驟后還包括將傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送的步驟及檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收并分析的步驟。 進(jìn)一步，在所述安裝監(jiān)測(cè)傳感器的步驟中將監(jiān)測(cè)傳感器集中安裝于監(jiān)測(cè)中繼站
內(nèi)，在中繼站內(nèi)進(jìn)行通過傳感器對(duì)水質(zhì)的在線實(shí)時(shí)檢測(cè)。 所述所有采樣點(diǎn)的取樣管道連接一個(gè)監(jiān)測(cè)傳感器。 進(jìn)一步，所述各池塘的采樣點(diǎn)分散設(shè)置多個(gè)，分別連接有取樣管道。 進(jìn)一步，所述各池塘的采樣點(diǎn)只設(shè)置一個(gè)代表采樣點(diǎn)并連接取樣管道。 所述各池塘的一個(gè)代表采樣點(diǎn)選取在位于距離池塘寬度兩邊任一側(cè)至少3米以
上，深度在距離水底深度為大于等于池塘最大深度的80%的池塘底部以上40厘米，上下偏
移范圍為士10厘米。 進(jìn)一步，所述傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送的步驟中數(shù)據(jù)傳送采用有線方式連接至監(jiān)控中心。 進(jìn)一步，所述傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送的步驟中數(shù)據(jù)傳送采用無線方式與監(jiān)控中心連接。 —種養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器，其特征是還包括與各標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)殖池塘設(shè)置的采樣點(diǎn)相連接的取樣管道裝置，所述取樣管道裝置與水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器相連，水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器連接控制裝置和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集傳送裝置，所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集傳送裝置連接監(jiān)控中心的檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收和分析裝置，所述水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器和控制裝置及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集傳送裝置安裝于設(shè)置在池塘間的監(jiān)測(cè)中繼站內(nèi)。 所述各池塘采樣點(diǎn)取樣管道裝置為每個(gè)池塘選取一個(gè)代表采樣點(diǎn)，安裝取樣管道裝置。 有益效果 本發(fā)明通過在分散的各室外池塘內(nèi)選取最能代表水質(zhì)情況的采樣點(diǎn)進(jìn)行取樣，并通過取樣管道輸送至設(shè)置在各池塘間的監(jiān)測(cè)中繼站內(nèi)安裝的監(jiān)測(cè)傳感器內(nèi)，對(duì)水質(zhì)的檢測(cè)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行集中檢測(cè)和集中管理，然后再傳送至監(jiān)控中心，既利用池塘的特性實(shí)現(xiàn)了對(duì)養(yǎng)殖水質(zhì)進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)的目的，實(shí)踐中能及時(shí)掌握養(yǎng)殖水質(zhì)情況進(jìn)行對(duì)應(yīng)操作，又利用池塘的特性和集中控制節(jié)省了監(jiān)測(cè)設(shè)備的成本，利于水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備在室外池塘養(yǎng)殖方面的推廣。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)示意圖。 其中1-養(yǎng)殖池塘，2-取樣管道裝置，3-水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器，4-控制裝置，5-實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集傳送裝置，6-檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收和分析裝置，7-監(jiān)測(cè)中繼站。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。 針對(duì)國(guó)內(nèi)的室外養(yǎng)殖池塘水面大、面積廣、單體標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)殖池塘水面散亂、分布雜的特性，采用養(yǎng)殖池塘水體的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)方法，包括在各標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)殖池塘的采樣點(diǎn)安裝監(jiān)測(cè)傳感器的步驟，傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的步驟，在所述安裝監(jiān)測(cè)傳感器的步驟中采用在各池塘的采樣點(diǎn)安裝取樣管道，所述取樣管道連接監(jiān)測(cè)傳感器，監(jiān)測(cè)傳感器通過取樣管道取得的水樣進(jìn)行檢測(cè)；在傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的步驟后還包括將傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送的步驟及檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收并分析的步驟。 在所述安裝監(jiān)測(cè)傳感器的步驟中將監(jiān)測(cè)傳感器集中安裝于監(jiān)測(cè)中繼站內(nèi)，在中繼站內(nèi)進(jìn)行通過傳感器對(duì)水質(zhì)的在線實(shí)時(shí)檢測(cè)。 可以將所有采樣點(diǎn)的取樣管道連接至一個(gè)監(jiān)測(cè)傳感器，并通過控制裝置控制采樣?，F(xiàn)在監(jiān)測(cè)水質(zhì)的精密傳感器多為進(jìn)口設(shè)備，成本較高，因此采用一個(gè)可以降低成本。
所述各池塘的采樣點(diǎn)可以設(shè)置多個(gè)，并分別連接有取樣管道，進(jìn)行分散均勻采樣。
實(shí)踐中，采樣點(diǎn)的選擇對(duì)于水質(zhì)檢測(cè)的結(jié)果影響很大，因?yàn)槭彝獬靥恋乃w與室內(nèi)工廠化的水體不同，室內(nèi)的水體因?yàn)榄h(huán)境的原因，基本為均勻水體，就是水體的溶解氧、酸堿度和溫度等水質(zhì)參數(shù)比較均勻，檢測(cè)點(diǎn)的選擇較隨意，而室外養(yǎng)殖池塘的環(huán)境處于時(shí)時(shí)地變化中，且容易分布不均勻，即池塘水體內(nèi)部的水質(zhì)參數(shù)點(diǎn)點(diǎn)不同，因此對(duì)于池塘的水質(zhì)檢測(cè)，采樣點(diǎn)的選擇非常關(guān)鍵。 選取多點(diǎn)采樣能得到比較均勻且能從總體反映池塘水質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果，但是因?yàn)轲B(yǎng)殖池塘多是設(shè)置成好多個(gè)體池塘組成的整體養(yǎng)殖池塘群，如果每個(gè)個(gè)體池塘都選取多個(gè)采樣點(diǎn)，勢(shì)必造成取樣管道和監(jiān)測(cè)傳感器需求數(shù)量上的成倍增長(zhǎng)。即雖然達(dá)到了精確監(jiān)測(cè)水質(zhì)的效果，但是成本太高也很難具有實(shí)際的使用意義。 在完成對(duì)多個(gè)池塘多次的測(cè)試和分析后，找到了一個(gè)基本能反映池塘整體水體的水質(zhì)情況的具有代表性的采樣點(diǎn)，并連接取樣管道。如此既可以得到準(zhǔn)確的水質(zhì)情況又能大大降低設(shè)備的成本。 上述的各池塘的一個(gè)代表性的采樣點(diǎn)需選取在位于距離池塘寬度兩邊任一側(cè)至少3米以上，深度在距離水底深度為大于等于池塘最大深度的80%的池塘底部以上40厘米，上下偏移范圍為士10厘米。 一般現(xiàn)在的室外標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)殖池塘以長(zhǎng)方形為主，底部高低不平，但總體是中間最深，至邊上逐漸變淺，上述選擇的代表采樣點(diǎn)需要在整體深度為池塘最大深度的80 %以上的池塘底的上部。 所述傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送的步驟中數(shù)據(jù)傳送可采用有線或無線方式連接至監(jiān)控中心。有線可以直接采用總線形式，無線的方案現(xiàn)在也有很多選擇。
如附圖所示，按照以上方法組成的養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器3，還包括在各標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)殖池塘1設(shè)置的采樣點(diǎn)取樣管道裝置2，所述取樣管道裝置2連接水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器3的入水口，水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器3連接控制裝置4和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集傳送裝置5，所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集傳送裝置5連接監(jiān)控中心的檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收和分析裝置6，所述水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器3和控制裝置4及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集傳送裝置5安裝于設(shè)置在池塘1間的監(jiān)測(cè)中繼站7內(nèi)。在各標(biāo)準(zhǔn)單體養(yǎng)殖池塘少時(shí)，可使用一個(gè)集中的監(jiān)測(cè)中繼站7，內(nèi)安裝一個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器3 ;在池塘水體群較大時(shí)，也可分片使用幾個(gè)集中的監(jiān)測(cè)中繼站7，內(nèi)安裝水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器3和控制裝置4，與監(jiān)控中心形成分布式控制系統(tǒng)。 所述各池塘采樣點(diǎn)取樣管道裝置為每個(gè)池塘選取一個(gè)代表采樣點(diǎn)，安裝取樣管道裝置2。
權(quán)利要求
一種養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)方法，包括在各池塘的采樣點(diǎn)安裝監(jiān)測(cè)傳感器的步驟，傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的步驟，其特征是在所述安裝監(jiān)測(cè)傳感器的步驟中采用在各標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)殖池塘的采樣點(diǎn)安裝取樣管道，所述取樣管道連接監(jiān)測(cè)傳感器，監(jiān)測(cè)傳感器通過取樣管道對(duì)取得的水樣進(jìn)行檢測(cè)；在傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的步驟后還包括將傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送的步驟及檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收并分析的步驟。
2. 如權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)方法，其特征是在所述安裝監(jiān)測(cè)傳 感器的步驟中將監(jiān)測(cè)傳感器集中安裝于監(jiān)測(cè)中繼站內(nèi)，在中繼站內(nèi)進(jìn)行通過傳感器對(duì)水質(zhì) 的在線實(shí)時(shí)檢測(cè)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)方法，其特征是所有所述采樣 點(diǎn)的取樣管道連接一個(gè)監(jiān)測(cè)傳感器。
4. 如權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)方法，其特征是所述各池塘的采樣 點(diǎn)分散設(shè)置多個(gè)，分別連接有取樣管道。
5. 如權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)方法，其特征是所述各池塘的采樣 點(diǎn)只設(shè)置一個(gè)代表采樣點(diǎn)并連接取樣管道。
6. 如權(quán)利要求5所述的養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)方法，其特征是所述各池塘的一個(gè) 代表采樣點(diǎn)選取在位于距離池塘寬度兩邊任一側(cè)至少3米以上，深度在距離水底深度為大于等于池塘最大深度的80%的池塘底部以上40厘米，上下偏移范圍為±10厘米。
7. 如權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)方法，其特征是所述傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送的步驟中，數(shù)據(jù)傳送采用有線方式連接至監(jiān)控中心。
8. 如權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)方法，其特征是所述傳感器的檢測(cè) 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送的步驟中，數(shù)據(jù)傳送采用無線方式與監(jiān)控中心連接。
9. 一種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述方法的養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器，其特征是還包括與各標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)殖池塘設(shè)置的采樣點(diǎn)相連接的取樣管道裝置，所述取 樣管道裝置與水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器相連，水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器連接控制裝置和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集傳送裝 置，所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集傳送裝置連接監(jiān)控中心的檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收和分析裝置，所述水質(zhì) 監(jiān)測(cè)傳感器和控制裝置及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集傳送裝置安裝于設(shè)置在池塘間的監(jiān)測(cè)中繼站內(nèi)。
10. 如權(quán)利要求9所述的養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述各池塘采樣點(diǎn) 取樣管道裝置為每個(gè)池塘選取一個(gè)代表采樣點(diǎn)，安裝取樣管道裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)，屬于池塘養(yǎng)殖領(lǐng)域。一種養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)方法，包括在各池塘的采樣點(diǎn)安裝監(jiān)測(cè)傳感器的步驟，傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的步驟，在所述安裝監(jiān)測(cè)傳感器的步驟中采用在各池塘的采樣點(diǎn)安裝取樣管道，所述取樣管道連接監(jiān)測(cè)傳感器，監(jiān)測(cè)傳感器通過取樣管道取得的水樣進(jìn)行檢測(cè)；在傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的步驟后還包括將傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送的步驟及檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收并分析的步驟。應(yīng)用上述方法的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括與各池塘采樣點(diǎn)連接的取樣管道裝置，取樣管道裝置與水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器相連，傳感器連接控制裝置和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集傳送裝置，數(shù)據(jù)收集傳送裝置連接監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收和分析裝置。
文檔編號(hào)G01N33/18GK101706493SQ20091019876
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者劉世晶, 湯濤林, 王鵬祥, 苗雷, 陳軍 申請(qǐng)人:中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所