物联网技术在现代渔业中的应用初探

yuye我国是水产养殖大国,水产养殖产量占到了全世界的73%,水产养殖在改善民生、增加农民收入方面发挥了重要作用。目前水产养殖业仍沿用大量消耗资源和粗放式经营的传统方式,在水产养殖过程中缺乏对水质环境的有效监控。养殖过程中不合理投喂和用药极大的恶化了水质环境,影响水产品质量,加剧水产病害的发生,使得水产品质量安全、水环境污染、养殖风险等问题非常严重。

针对我国现代渔业生产管理集约、高产、高效、生态、安全和可持续发展的需求,江苏省金湖现代渔业产业园区通过物联网技术的应用,实现基于物联网技术的渔业生产管理信息全方位感知、渔业信息可靠安全传输、健康养殖过程智能决策、养殖设施智能控制、水产品流通过程安全可溯与电子商务、渔业技术信息化的应用,提高了水产养殖生产管理和渔业管理信息化水平,促进渔业生产方式转变,实现了节能降耗、绿色环保、增产增收的目标。

一、物联网技术简介

物联网智能控制管理系统,具有对水质监测、环境监测、视频监测、远程控制、短信通知等综合功能,实现了24小时对水产苗种繁育阶段的水温、pH值和溶氧量等各项基本参数进行实时监测预警。一旦发现问题,能够及时自动处理或通过短信迅速通知相关人员。

从提高渔业监管水平、生产管理水平、生产效率等角度出发,开展水质多参数传感器、无线传感网、云计算与云服务关键技术研究,搭建现代渔业云服务平台;针对不同养殖模式,建立现代渔业数字化与物联网技术应用示范基地;建设现代渔业数字化服务体系,形成相关技术标准;实现基于物联网技术的渔业生产信息全方位感知、渔业信息可靠安全传输、健康养殖过程智能决策、水产品流通过程安全可溯与电子商务。

二、物联网技术在现代渔业中的应用

1.水质控制

俗话说“养鱼先养水”、“好水养好鱼”。只有控制好水质,才能提高鱼、虾、蟹类的生长速度,减少疾病,实现高产、优质、高效的目的。

金湖现代渔业产业园区是省级现代渔业产业园区,养殖面积5000多亩,今年投入100多万元与江苏省淡水水产研究所开展产学研合作,在全市率先把物联网技术应用于水产养殖业,据初步统计,今年河蟹产量在80kg/亩以上,规格150g/只,亩效益达到5200元/亩,较往年提高15%。

金湖县涂沟镇养殖大户薛金国说:“近一段时间以来,我们这里的天气一直又闷又湿。要是往年遇到这样的天气,我每晚都不能安心睡觉,时时要盯着鱼塘,怕鱼塘水中的溶氧量不够引发死鱼,怕水中的pH值发生大的变化,也怕水中的氨氮含有量有变化,影响鱼的正常生长……,但是今年在鱼塘养殖上应用了物联网智能控制管理系统后,就再也不用担心这些问题了。”

对养鱼人来说,鱼养得怎么样,过去全凭的是经验,什么时候投食,投多少,只能估摸着进行,若投喂不准确,就会产生过量投喂浪费,或者投喂不够,鱼吃不饱影响生长的情况。现在应用了智能控制管理系统,就像请了个24小时值班的“机器人”,这些问题都能迎刃而解了。特别是物联网智能控制管理系统能够按实际情况自动启动增氧设备,确保水产品不因缺氧而发生死亡事故。

2.水产养殖环境监测

系统主要由WSN水质监测站、溶解氧控制站、现场监控中心、远程监控中心组成。WSN溶解氧监测站包括WSN无线数据采集终端与溶解氧传感器、pH传感器、水位传感器、氨氮传感器,主要完成对溶解氧、pH、水温、水位和氨氮数据的实时采集、在线数据处理与无线传输功能。

3.视频监测

通过在养殖塘口、养殖区出入口及一些重要场所设置探头,实行全程监控,达到防盗、防逃及水产品养殖过程全程监控,确保水产品质量安全的目的。

4.远程控制

在建设农业物联网—水质监测与远程控制系统的基础上,通过手机短信,可以远程控制池塘的增氧机的开关,达到人虽千里,却在塘边的效果。

据专家测算,使用物联网智能控制管理系统养鱼后,预计可节本增效20%左右,亩均可增收1000元以上,极大地提高了渔民收入。与此同时,还有利于水产养殖生产技术日趋完善,实施标准化养殖要求,严格控制投入品的使用,池塘水质的净化循环使用,从而保证养殖生态系统的良性循环,减少水产养殖污染,提高生态环境质量。

三、目前物联网技术在水产养殖应用中存在的问题

1.技术还不够成熟

目前,我国物联网技术的研究相对还比较滞后,特别是在农业用智能传感器、RFID等感知设备的研发和制造方面,许多应用项目还主要依赖进口感知设备。

中国农业大学、国家农业信息化工程中心、中国农科院等单位已开始进行农业专用感知设备的研制工作,但大部分产品还停留在实验室阶段,产品在稳定性、可靠性、低功耗等性能参数方面还和国外产品存在不少差距,离产业化推广还有一定的距离。

2.成本总体偏高

物联网应用所需要的传感器、电缆等比较贵,成本较高,一般养殖户难以承受。现在90%依靠项目资金来扶持,养殖户大规模使用还有一定难度。

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