全國(guó)水利創(chuàng)新大賽答辯-基于物聯(lián)網(wǎng)的稻田養(yǎng)魚(yú)輔助系統(tǒng)

1、根據(jù)資料查詢(xún)和電話(huà)咨詢(xún)，稻田養(yǎng)魚(yú)現(xiàn)在未形成規(guī)?；?，根據(jù)資料查詢(xún)和電話(huà)咨詢(xún)，稻田養(yǎng)魚(yú)現(xiàn)在未形成規(guī)?；?，雖然有少數(shù)示范基地，多數(shù)養(yǎng)殖規(guī)模僅局限于自家擁有的水雖然有少數(shù)示范基地，多數(shù)養(yǎng)殖規(guī)模僅局限于自家擁有的水田，沒(méi)有形成聯(lián)合型的規(guī)模養(yǎng)殖。田，沒(méi)有形成聯(lián)合型的規(guī)模養(yǎng)殖。 在稻田養(yǎng)魚(yú)的生產(chǎn)過(guò)程中尚未實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫、水位等稻田在稻田養(yǎng)魚(yú)的生產(chǎn)過(guò)程中尚未實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫、水位等稻田水情狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、以及自動(dòng)處理夏天田水降溫和雷雨天水情狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、以及自動(dòng)處理夏天田水降溫和雷雨天稻田排水以防止漫田造成田魚(yú)的損失，同時(shí)防止雷雨天和夜稻田排水以防止漫田造成田魚(yú)的損失，同時(shí)防止雷雨天和夜晚對(duì)外出查看人員帶來(lái)的危險(xiǎn)。晚

2、對(duì)外出查看人員帶來(lái)的危險(xiǎn)。由于稻田養(yǎng)魚(yú)在巡田和管理上需要很多勞動(dòng)力，而多數(shù)由于稻田養(yǎng)魚(yú)在巡田和管理上需要很多勞動(dòng)力，而多數(shù)農(nóng)村勞動(dòng)力進(jìn)城務(wù)工，造成農(nóng)村勞動(dòng)力短缺。這也間接阻礙農(nóng)村勞動(dòng)力進(jìn)城務(wù)工，造成農(nóng)村勞動(dòng)力短缺。這也間接阻礙了稻田養(yǎng)魚(yú)的規(guī)模化推廣。了稻田養(yǎng)魚(yú)的規(guī)?；茝V。能不能設(shè)計(jì)一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的自動(dòng)檢測(cè)和處理裝能不能設(shè)計(jì)一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的自動(dòng)檢測(cè)和處理裝置來(lái)輔助稻田養(yǎng)魚(yú)，提高稻田生產(chǎn)的綜合效益，以置來(lái)輔助稻田養(yǎng)魚(yú)，提高稻田生產(chǎn)的綜合效益，以促進(jìn)稻田養(yǎng)魚(yú)規(guī)?；痛竺娣e的推廣，同時(shí)希望達(dá)促進(jìn)稻田養(yǎng)魚(yú)規(guī)模化和大面積的推廣，同時(shí)希望達(dá)到最少的使用人力進(jìn)行稻田養(yǎng)魚(yú)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率？到最少的使用人力進(jìn)行稻田

3、養(yǎng)魚(yú)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率？稻田稻田無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)InternetARM機(jī)械裝置機(jī)械裝置傳感器傳感器服務(wù)器服務(wù)器手機(jī)手機(jī)手機(jī)移動(dòng)終端部分手機(jī)移動(dòng)終端部分服務(wù)器部分服務(wù)器部分室內(nèi)數(shù)據(jù)收集和以太網(wǎng)接入部分室內(nèi)數(shù)據(jù)收集和以太網(wǎng)接入部分無(wú)線(xiàn)傳感模塊和執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分無(wú)線(xiàn)傳感模塊和執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分無(wú)線(xiàn)傳感模塊和執(zhí)行機(jī)構(gòu)無(wú)線(xiàn)傳感模塊和執(zhí)行機(jī)構(gòu)溫度傳感器：采用溫度傳感器：采用DS18B20DS18B20集成芯片，其測(cè)量溫度范圍為集成芯片，其測(cè)量溫度范圍為-55 -55 至至+125 +125 ，-10-10至至+85 +85 范圍內(nèi)精度為范圍內(nèi)精度為0.5 0.5 。水位傳感器：采用電極式水位傳感器，自行制作。水位

4、傳感器：采用電極式水位傳感器，自行制作。電磁閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)：采用電磁閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)：采用2W-025-082W-025-08電磁閥電磁閥, ,工作電壓工作電壓12V,12V,功率功率2W2W。傳感器傳感器現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線(xiàn)節(jié)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線(xiàn)節(jié)點(diǎn)傳感器傳感器無(wú)線(xiàn)主節(jié)點(diǎn)無(wú)線(xiàn)主節(jié)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線(xiàn)節(jié)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線(xiàn)節(jié)點(diǎn)室內(nèi)數(shù)據(jù)收集和以太網(wǎng)接入室內(nèi)數(shù)據(jù)收集和以太網(wǎng)接入以太網(wǎng)接入模塊以太網(wǎng)接入模塊: :以太網(wǎng)控制芯片采用以太網(wǎng)控制芯片采用ENC28J60ENC28J60以太網(wǎng)控制器以太網(wǎng)控制器, ,集成集成 MAC MAC 和和10BASE-T PHY,10BASE-T PHY,支持全雙工和半雙工支持全雙工和半雙工, ,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)變壓器和通過(guò)

5、網(wǎng)絡(luò)變壓器和RJ45RJ45端口接入以太網(wǎng)。端口接入以太網(wǎng)。LCDLCD顯示模塊：采用顯示模塊：采用3.23.2寸寸TFTTFT彩色液晶屏顯示。彩色液晶屏顯示。觸摸屏輸入模塊：采用觸摸屏輸入模塊：采用ADS7843ADS7843觸摸控制器，內(nèi)置觸摸控制器，內(nèi)置1212位模數(shù)轉(zhuǎn)換，最高轉(zhuǎn)換位模數(shù)轉(zhuǎn)換，最高轉(zhuǎn)換速率達(dá)速率達(dá)125kHz125kHz。串口通信模塊串口通信模塊: :利用利用STM32F103VCSTM32F103VC芯片內(nèi)置芯片內(nèi)置USARTUSART模塊實(shí)現(xiàn)串口輸入輸出。模塊實(shí)現(xiàn)串口輸入輸出。聲光報(bào)警模塊聲光報(bào)警模塊: :采用采用ledled和蜂鳴器實(shí)現(xiàn)警報(bào)。和蜂鳴器實(shí)現(xiàn)警報(bào)。ARM

6、服務(wù)器服務(wù)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用SQL SERVERSQL SERVER數(shù)據(jù)庫(kù)（為了現(xiàn)場(chǎng)演示的需要，模型系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫(kù)（為了現(xiàn)場(chǎng)演示的需要，模型系統(tǒng)采用了了ACCESSACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)），對(duì)于采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行按天存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)庫(kù)），對(duì)于采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行按天存儲(chǔ)?？蛻?hù)端會(huì)根據(jù)設(shè)定的間隔時(shí)間對(duì)稻田中的溫度等參數(shù)進(jìn)行按時(shí)采集和存客戶(hù)端會(huì)根據(jù)設(shè)定的間隔時(shí)間對(duì)稻田中的溫度等參數(shù)進(jìn)行按時(shí)采集和存儲(chǔ)。并提供數(shù)據(jù)查詢(xún)功能，以方便用戶(hù)查看歷史記錄，經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。儲(chǔ)。并提供數(shù)據(jù)查詢(xún)功能，以方便用戶(hù)查看歷史記錄，經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。稻田服務(wù)器手機(jī)移動(dòng)終端手機(jī)移動(dòng)終端手機(jī)客戶(hù)端基于手機(jī)客戶(hù)端基于AndroidAndroid平

7、臺(tái)。平臺(tái)?？蛻?hù)端提供稻田各項(xiàng)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)控制稻田降溫排水客戶(hù)端提供稻田各項(xiàng)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)控制稻田降溫排水的功能。的功能。同時(shí)，支持對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)功能。同時(shí)，支持對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)功能。稻田移動(dòng)終端服務(wù)器ZigbeeZigbee是一種高可靠的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳感網(wǎng)絡(luò)，通信距離可是一種高可靠的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳感網(wǎng)絡(luò)，通信距離可達(dá)達(dá)150150米，可分級(jí)傳送能夠滿(mǎn)足要求。米，可分級(jí)傳送能夠滿(mǎn)足要求。（2 2）DS18B20DS18B20測(cè)量溫度范圍為測(cè)量溫度范圍為-55 -55 至至+125 +125 ，-10-10至至+85 +85 范圍內(nèi)精度為范圍內(nèi)精度為0.5 0.

8、5 能夠滿(mǎn)足溫度需求。能夠滿(mǎn)足溫度需求。（3 3） ARMARM采用采用STST公司基于公司基于 ARM Cortex-M3 ARM Cortex-M3的的 32 32位處理器芯片位處理器芯片STM32F103VCSTM32F103VC，片內(nèi)具有，片內(nèi)具有 256KB FLASH 256KB FLASH，48KB RAM48KB RAM，72 MHz 72 MHz 運(yùn)運(yùn)行頻率，完全能夠滿(mǎn)足以太網(wǎng)接入和觸摸屏的顯示要求。行頻率，完全能夠滿(mǎn)足以太網(wǎng)接入和觸摸屏的顯示要求。（4 4）服務(wù)器部分采用）服務(wù)器部分采用SQLSERVERSQLSERVER網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)，SQLSERVERSQLSE

9、RVER是當(dāng)是當(dāng)前主流的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，提供豐富的編程接口工具，方便開(kāi)發(fā)應(yīng)前主流的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，提供豐富的編程接口工具，方便開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序。因此其技術(shù)可靠性是經(jīng)過(guò)時(shí)間證明了的。用程序。因此其技術(shù)可靠性是經(jīng)過(guò)時(shí)間證明了的。（5 5）AndroidAndroid是當(dāng)下最流行的手機(jī)操作系統(tǒng)，開(kāi)源化的是當(dāng)下最流行的手機(jī)操作系統(tǒng)，開(kāi)源化的androidandroid平臺(tái)為應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)提供方便，完全能夠滿(mǎn)足數(shù)據(jù)的平臺(tái)為應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)提供方便，完全能夠滿(mǎn)足數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示和數(shù)據(jù)查詢(xún)的要求實(shí)時(shí)顯示和數(shù)據(jù)查詢(xún)的要求部件名部件名單價(jià)單價(jià)/ /元元數(shù)量數(shù)量/ /個(gè)個(gè)價(jià)格價(jià)格/ /元元Zigbee805400傳感器61060水泵

10、及控制電路60021200ARM以太網(wǎng)接入模.觸摸屏模塊3001300系統(tǒng)成本以10畝地計(jì)算總計(jì)：1960元。系統(tǒng)特色生產(chǎn)自動(dòng)化、規(guī)?；a(chǎn)自動(dòng)化、規(guī)?；?稻田養(yǎng)魚(yú)輔助系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)稻田水溫稻田養(yǎng)魚(yú)輔助系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)稻田水溫. .水位等參數(shù)的變化并實(shí)時(shí)調(diào)水位等參數(shù)的變化并實(shí)時(shí)調(diào)整，以達(dá)到水稻和田魚(yú)生長(zhǎng)的最合適條件。炎熱和雷雨天氣整，以達(dá)到水稻和田魚(yú)生長(zhǎng)的最合適條件。炎熱和雷雨天氣, ,可以自動(dòng)實(shí)可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)降溫和防洪控制現(xiàn)降溫和防洪控制, ,減少惡劣天氣情況下用戶(hù)外出。對(duì)稻田進(jìn)行綜合管理減少惡劣天氣情況下用戶(hù)外出。對(duì)稻田進(jìn)行綜合管理, ,可以使稻田養(yǎng)魚(yú)的規(guī)模大大擴(kuò)大可以使稻田養(yǎng)魚(yú)的規(guī)模大大擴(kuò)大,

11、,形成產(chǎn)業(yè)效益。形成產(chǎn)業(yè)效益。節(jié)省勞動(dòng)力，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率節(jié)省勞動(dòng)力，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 稻田養(yǎng)魚(yú)輔助系統(tǒng)對(duì)稻田養(yǎng)魚(yú)的自動(dòng)綜合管理稻田養(yǎng)魚(yú)輔助系統(tǒng)對(duì)稻田養(yǎng)魚(yú)的自動(dòng)綜合管理, ,大大減少勞動(dòng)力大大減少勞動(dòng)力, ,適適應(yīng)大量勞動(dòng)力進(jìn)城務(wù)工導(dǎo)致的農(nóng)村勞動(dòng)力不足現(xiàn)象應(yīng)大量勞動(dòng)力進(jìn)城務(wù)工導(dǎo)致的農(nóng)村勞動(dòng)力不足現(xiàn)象, ,節(jié)省了勞動(dòng)力。同時(shí)，節(jié)省了勞動(dòng)力。同時(shí)，自動(dòng)化的管理提高了管理效率自動(dòng)化的管理提高了管理效率, ,在少人參與下實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高。在少人參與下實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高。手機(jī)隨時(shí)隨地監(jiān)測(cè)，方便快捷手機(jī)隨時(shí)隨地監(jiān)測(cè)，方便快捷 稻田養(yǎng)魚(yú)輔助系統(tǒng)加入手機(jī)客戶(hù)端稻田養(yǎng)魚(yú)輔助系統(tǒng)加入手機(jī)客戶(hù)端, ,實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地

12、對(duì)稻田監(jiān)測(cè)，避實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地對(duì)稻田監(jiān)測(cè)，避免農(nóng)戶(hù)必須值守稻田的約束。農(nóng)戶(hù)有事外出時(shí)，可通過(guò)手機(jī)端對(duì)稻田進(jìn)行免農(nóng)戶(hù)必須值守稻田的約束。農(nóng)戶(hù)有事外出時(shí)，可通過(guò)手機(jī)端對(duì)稻田進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)輔助系統(tǒng)拒動(dòng)作時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)輔助系統(tǒng)拒動(dòng)作時(shí), ,可以通知家人進(jìn)行及時(shí)處理。大大提高了稻可以通知家人進(jìn)行及時(shí)處理。大大提高了稻田養(yǎng)魚(yú)的便捷和安全性。田養(yǎng)魚(yú)的便捷和安全性。應(yīng)用前景應(yīng)用前景 稻田養(yǎng)魚(yú)作為生態(tài)環(huán)保的綠色農(nóng)業(yè)將在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到大力稻田養(yǎng)魚(yú)作為生態(tài)環(huán)保的綠色農(nóng)業(yè)將在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到大力推廣，因此此系統(tǒng)也將得到廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，系統(tǒng)適合普通池塘養(yǎng)魚(yú)及推廣，因此此系統(tǒng)也將得到廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，系統(tǒng)適合普通池塘養(yǎng)

13、魚(yú)及其它生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和管理，市場(chǎng)前景廣闊。其它生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和管理，市場(chǎng)前景廣闊。系統(tǒng)拓展方向系統(tǒng)拓展方向（1 1）增加傳感器類(lèi)型，如氧氣傳感器，可以檢測(cè)水質(zhì)，根據(jù)水質(zhì)的好）增加傳感器類(lèi)型，如氧氣傳感器，可以檢測(cè)水質(zhì)，根據(jù)水質(zhì)的好壞做出判斷，給魚(yú)和稻更好的生長(zhǎng)環(huán)境。壞做出判斷，給魚(yú)和稻更好的生長(zhǎng)環(huán)境。（2 2）增加自動(dòng)控制裝置，如魚(yú)的投食裝置，可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)投食，能夠）增加自動(dòng)控制裝置，如魚(yú)的投食裝置，可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)投食，能夠進(jìn)一步減少勞動(dòng)力，提高自動(dòng)化程度。進(jìn)一步減少勞動(dòng)力，提高自動(dòng)化程度。（3 3）利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多地?cái)?shù)據(jù)共享，給養(yǎng)殖戶(hù)提供一個(gè)交流經(jīng)驗(yàn)的平）利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多地?cái)?shù)據(jù)共享，給養(yǎng)殖戶(hù)提供一個(gè)交流