室内水产品自动化养殖系统设计与实现(1).docx

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1、毕业设计（论文）开题报告专业物联网工程学生学号班号指导教师开题日期说明一、开题报告应包括下列主要内容：1 .通过学生对课题题目和课题研究现状、选题的目的和意义论述，判断是否已充分理解毕业设计（论文）的内容和要求。2 .进度计划是否切实可行。3 .是否具备毕业设计所要求的基础条件。4 .预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施。5 .主要参考文献。二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。三、开题报告要求学生认真填写，由开题答辩组和指导教师填写意见、签字后，统一交所在分院保存，以备检查。指导教师评语：指导教师：_开题答辩组审查意见:组长：组员:一、课题题目和课题研究现状课题题

2、目：室内水产品自动化养殖系统设计与实现课题研究现状：在前期的水域环境监测领域，美国、法国、澳大利亚和日本等一些国家开始将先进的信息化设备和技术应用到生产过程中，保证了水产养殖水域的高质量和高效率生。早期的日本在水产养殖领域率先研发了基于水环境污染指标的探测仪器,可有效监测水域健康状况;美国、法国等欧美国家也随之着重对环境监测智能化方面进行研究，将研究成果运用到水产养殖领域取得了显著效果，实现了高效智能化养殖。当今的法国、英国、加拿大等一些西方国家在水产养殖领域已经彻底摆脱了传统的人工监测，智能化设备和技术运用到监测中，将监测信息反馈给管理者，即保证了养殖环境的稳定性，乂提高了养殖效率和降低了成

3、本。在美国，1osordoTMet.,GinnSC.R.et.分别进行了对养殖水质的自动化监控系统开发，康奈尔大学的Ebe1ingJ.M.开发了基于服务端控制的在线养殖环境监测设备，HamiIIionSJ.et研制出一种经济适用型的养殖水质监测系统。此外在水质分析设备研发上，西方的设备研制开发技术也不断提高,生产的监测产品广泛应用在大规模化的水产养殖，并且具有良好的精确性、实时性和集约性等特点。如挪威的Opt。SCaIe公司利用立体摄像机和激光束来监测水质环境和鱼类的生长过程，极大地改善了传统养殖中实时性差、效率低、浪费资源等问题。国内的水产养殖在现代化科技方面发展较慢，并在技术上和发达国家同

4、行业相比较为落后。最初我国的水产养殖业主要是以人工采样监测环境数据、人工分析等粗放型生产方式,实时性、精确性和效率较为低下，造成了水产养殖业的成本增多和资源的浪费。所以发展信息化水产养殖是渔业高效率生产的迫切需求。转变发展方式最初重点是在养殖水域的环境监测，如国家海洋研究所开发的水环境PC端监测，盛平等开发的基于实时的水质参数的智能化养殖设备设计等。随后物联网等技术开始加入到水产养殖业中，更加方便了实时性和自动化监测。二、选题的目的和意义水产养殖是人们将符合养殖标准的环境充分利用，遵循养殖生物和养殖环境所需要的相关指标，利用水产养殖中的相关知识和特点，进而对水产类生物生产养殖。我国是最早进行水

5、产养殖的国家之一。经过不断的养殖和发展，养殖中的技术和经验得到了迅速发展和提高。我国拥有供水产养殖适宜的自然环境和广阔的水域面积，在二十世纪八十年代初经专业统计，在我国水域中,经科学探测可用于水产生物养殖的淡水面积可占到总面积的三分之一，其中还不包括部分可进行生产养殖的稻田面积；在沿海的面积中，具有养殖条件的水域面积可达两千万亩,海水水域的养殖能力巨大。据统计，二十世纪八十年代我国在水产养殖业中的总体产量超过了300万吨，在总体水产品中达到了43%。内陆淡水水域产量、沿海海域产量分别占到了77%和23%。中国亦是水产养殖大国，水产资源丰厚,种类繁多。改革开放之后，我国水产养殖业在开始实施以“养

6、”为主的行业发展政策，为水产业增添了新的能量。设计一套室内水产品自动化养殖系统具有广阔的应用前景和市场价值。三、课题的基本内容针对工厂化水产养殖存在的问题，提出一套室内水产品自动化养殖系统，利用多个传感器和STM32单片机进行设计，实现养殖用户能够随时随地监测养殖环境中温度、光照、余氯、PH值、溶解氯、浊度、盐度、氨氮含量等水质信息，通过QT开发可视化界面显示参数，以及控制增氧机、控制水泵调节水位等功能。四、研究方案及预期达到的目标1 .研究方案室内水产品自动化养殖系统设计与实现，整个系统分为四个模块来设计。水环境信息采集模块、数据处理模块、水环境调节模块和上位机设计。1 .水环境信息采集模块

7、：根据水养殖环境选择DS18B20感温水温探头、水位传感器、JXM氧气检测模块，实现对水产品养殖环境中水温，水位和含氧量进行检测。2 .数据处理模块：选用智能化程度较高的STM32单片机，实现对采集数据进行处理。3 .水环境调节模块：根据STM32处理器数据分析结果，根据水位和含氧量启动设备调节，通过水泵进出水调节水位，启动增氧机实现对水域中增氧的功能。4 .上位机设计：利用QT技术设计上位机界面，界面显示用户登录信息，可以显示采集模块采集到的水温，水位和含氧量等信息，及水泵和增氧机的状态。2,预期达到的目标1采集水产养殖环境中水温，水位和含氧量。2 .当水位高或者低于设定值，启动水泵排水或者

8、进水。3 .上位机可以显示水温，水位和含氧量，及水泵和增氧机状态。4 .上位机可以设定水位范围和含氧量范围；5 .当含氧量低时，开启增氧机。五、为完成课题已具备和所需的条件在本课题实现过程中，已具备水产养殖技术、水位检测技术、单片机技术、自动控制技术、传感器技术、界面开发技术等的一些基本知识。软件：Kei15,USART,QtCreator,A1diumdesigner主要元器件：STM32单片机、DS18B20感温水温探头、水位传感器、JXM氧气检测模块，继电器，增氧机，水泵，按键等。六、预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施可能遇到的困难和问题：1 .通电后水泵不能转动，但无异

9、响，也无异味和冒烟：故障排除：检查电源回路开关，熔丝、接线盒处是否有断点，修复；检查熔丝型号、熔断原因，换新熔丝；调节继电器整定值与电动机配合；改正接线。2 .通电后增氧机不转有嗡嗡声：故障排除：查明断点予以修复：检查绕组极性；判断绕组末端是否正确；紧固松动的接线螺丝，用万用表判断各接头是否假接，予以修复；减载或查出并消除机械故障，检查是还把规定的面接法误接为Y；是否由于电源导线过细使压降过大，予以纠正。七、进度安排1可行性分析1周2需求分析2周3系统设计3周4系统实现5周5系统测试1周6撰写论文3周八、参考文献1柳春福.水产生态养殖与新养殖模式发展战略探究J农家参谋,2019.2巩沐歌.国内

10、外渔业信息化发展现状对比分析J.渔业信息与战略,2017.3肖乐,李明爽,李振龙.我国“互联网+水产养殖”发展现状与路径研究J.渔业现代化,2016.4李瑾,冯献,郭美荣.我国农业信息化发展的形势与对策J.华南农业大学学报（社会科学版）,2016.5颜波,石平.基于物联网的水产养殖智能化监控系统J.农业机械学报,2017.6柳春福.水产生态养殖与新养殖模式发展战略探究J.农家参谋,20197刘星桥.水产养殖数字化监测与控制系统关键技术的研究D.镇江:江苏大学,2016.8邢俊,李庆武,何飞佳,等.基于智能视觉物联网的水产养殖监测系统J.应用科技.20179胡金有,王靖杰,张小栓,等.水产养殖信息化关键技术研究现状与趋势J.农业机械学报,2015.九、备注系统硬件框图