水產養(yǎng)殖低能耗智能監(jiān)控系統

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1、ＪＳｏｕ化ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓＫｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙ碩±學位論文水產養(yǎng)殖化能耗智能監(jiān)控系統作者姓名余情學科專業(yè)電力電子與電力傳動指導教師楊金明教授所在學院電力學院論文提交日期２０１６年４月LowenergyconsumptionintelligentmonitoringsystemofaquacultureADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YuQingSupervisor：Prof.YangJinmingSou

2、thChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分類號：TM645學校代號：10561學號：201320111203華南理工大學碩士學位論文水產養(yǎng)殖低能耗智能監(jiān)控系統作者姓名：余情指導教師姓名、職稱：楊金明教授申請學位級別：工學碩士學科專業(yè)名稱：電力電子與電力傳動研究方向：新能源發(fā)電及應用論文提交日期：2016年4月16日論文答辯日期：2016年6月4日學位授予單位：華南理工大學學位授予日期：年月日答辯委員會成員：主席：張淼委員：楊金明、陳淵睿、曾君、劉俊峰華南理工大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重

3、聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所。除了文中特別加Ｗ標注引用的內容外取得的研究成果，本論文不包含任何其他個人或集體己經發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均己在文中明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。■作者簽名曰期?。涸唬崳姡茫荆辏拢祵W位論文版權使用授權書目本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定：研巧生，Ｐ在校攻讀學位期間論文工作的知識產權單位屬華南理工大學。學校有權保存并向國家有關部口或機構送交論文的復印件和電子版，允許學位論文

4、被查閱（除在保密期內的保密論文外）；學?？桑坠紝W位論文的全部或部分內容，可允許采用影印、縮印或其它復制手段保存、匯編學位論文。本人電子文檔的內容和紙質論文的內容相一致。本學位論文屬于：□保密，在年解密后適用本授權書。因味保密，同意在校園網上發(fā)布，供校內師生和與學校有共享協議的單位瀏覽；同意將本人學位論文提交中國學術期刊（光盤版）電子雜志社全文出版和編入ＣＮＫＩ《中國知識資源總庫》，傳播學位論文的全部或部分內容。＂＂（請在上相應方框內打Ｖ）作者簽名＇：條摩八＾曰期；占?。蓿崳娭笇Ы處熀灻?；了古

5、苗曰期；ｏＷ，＾摘要經驗導向型的養(yǎng)殖模式效率低下，嚴重影響水產養(yǎng)殖業(yè)的進一步發(fā)展。隨著傳感器技術快速發(fā)展而形成的水質監(jiān)測技術已經日漸成熟，將水質監(jiān)測技術應用于水產養(yǎng)殖業(yè)，實現水產養(yǎng)殖智能化已是大勢所趨。本文在分析水產養(yǎng)殖的需求和水質監(jiān)測系統的功能基礎上，綜合了水環(huán)境因子控制系統的特點，設計了一套低成本、低能耗、易推廣的水產養(yǎng)殖智能監(jiān)控系統。該水產養(yǎng)殖智能監(jiān)控系統集數據采集、無線通信和自動控制于一體，能夠精準采集和實時顯示水質信息，并對水質參數進行在線調控。主要內容和成果為：（1）通過實際養(yǎng)殖需求和經濟成本綜合考慮，設計了低成本、高效率的

6、數據采集系統，該系統能夠實時精確地采集溶解氧、PH值和水溫信息；同時針對傳感器探頭長時間浸泡于水中，影響其精度和使用壽命的問題，設計了傳感器保護裝置，該裝置能定時將探頭拉出水面并進行自動沖洗。（2）采用ZigBee技術搭建了低功耗、低成本、高效率的無線通信系統，該通信系統通過ZigBee節(jié)點將傳感器、底層控制器PLC和主控計算機無線連接起來，并采用MODBUS通信協議完成相互之間的數據傳輸。（3）設計了上、下位機控制系統，上位機系統以服務器為核心，使用JAVA語言編寫了人機交互系統，該系統主導整個系統的運行，能夠分析計算接收到的水質參數信息，

7、并根據計算結果形成控制命令，并發(fā)送給下位機，同時針對控制器不能實現移動監(jiān)控問題，系統開發(fā)了移動客戶端；下位機系統以PLC為核心構建了完善的電控系統，PLC接到上位機命令后，即可通過設計的電控系統控制相應的調節(jié)設備動作，達到控制目的。（4）結合水環(huán)境因子控制系統的特點，設計了適用于智能監(jiān)控系統的模糊控制器，并以溶解氧控制為例，進行了MATLAB仿真和現場測試，測試結果表明：相比于常規(guī)的控制方法，模糊控制器不但控制效果更加穩(wěn)定，而且能夠實現低能耗系運行。本文研究受廣東省海洋漁業(yè)科技推廣專項科技攻關與研發(fā)項目：水產養(yǎng)殖低能耗智能化管理系統（A201

8、301D04）資助。關鍵字：智能，監(jiān)控系統，模糊控制，水產養(yǎng)殖，低能耗IAbstractExperience-orientedaquaculturemanageme