水产养殖是我国的重要产业,但随着水资源的日趋匮乏,我国要继续扩大养殖规模,必须要对养殖密度进行控制,并提高自动化的水平,这就需要对严重影响水产生物的生长安全的水质参数进行实时监测。目前从国外直接引进的现代化养殖设备和监控系统价格昂贵,运行成本高,在国内无法广泛普及,而国产的水产养殖设备和监控系统尚且无法完全在现场进行部署。针对这一现状,提出了一种基于ZigBee技术的鱼塘水质环境监测系统,它的主要功能是对鱼塘养殖过程中重要的水质参数进行实时监控,从而达到减轻劳动负担、提高鱼塘养殖的自动化水平、增加鱼类生物的产量和品质的目的。该监控系统使用LPC2132作为主控制器来实现水质参数的监测和调节。本系统基于ZigBee技术设计了无线传感器网络,采用CC2530核心处理器设计了无线传感器节点,针对选择的温度、气压、PH值、溶氧量及水位传感器设计了相应的信号调理电路;各个鱼塘的监测终端作为子节点可与协调器自动组网,将监测信息传送给上位机监测控制中心。基于Visual Studio 2010和SQLServer开发了上位机监控软件,上位机可以对各个鱼塘终端的水质参数进行实时显示,并将历史数据存储于Access数据库中,供以后进行数据分析使用。同时通过上位机的监控界面,可以对鱼塘水质参数设定阈值并通过ZigBee网络将控制信息发送给各个鱼塘控制终端。下位机终端会根据设定的阈值,通过执行机构自动调节鱼塘水质参数,当水质参数超过阈值后进行声光报警等操作。除了上位机显示外,各个终端也可以将当前鱼塘水质参数信息通过诺基亚5110 LCD显示屏在本地显示出来。最后对设计完成的样机和系统进行了测试。传感器精度测试结果表明,传感器测试的误差均控制在2.5%以内,精度满足了测量的需求。经过长时间实验验证,该系统具有运行稳定、功耗低、网络寿命长等特点,能够实现鱼塘养殖环境的长期监测,具有很好的市场前景和推广应用价值。
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