王桂民，張金彪，羅明，包門華，湯云霞

（1.金壇區(qū)水產(chǎn)技術(shù)指導站，江蘇　金壇　213200；2.金壇區(qū)直溪鎮(zhèn)農(nóng)服站，江蘇　金壇　213200；3.金壇區(qū)儒林鎮(zhèn)農(nóng)服站，江蘇　金壇　213225）

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蟹池物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控生態(tài)高效養(yǎng)殖模式

王桂民1，張金彪1，羅明1，包門華2，湯云霞3

（1.金壇區(qū)水產(chǎn)技術(shù)指導站，江蘇金壇213200；2.金壇區(qū)直溪鎮(zhèn)農(nóng)服站，江蘇金壇213200；3.金壇區(qū)儒林鎮(zhèn)農(nóng)服站，江蘇金壇213225）

物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡概念。2012年江蘇省常州市金壇區(qū)在金壇河蟹產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)首創(chuàng)了蟹池物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控生態(tài)高效養(yǎng)殖模式，在標準化池塘中配套物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)，采取“移殖螺螄、栽種水草、科學投餌、調(diào)節(jié)水質(zhì)、生態(tài)防病”等生物技術(shù)，確立了“每667 m2放自育蟹種1 200只，每667 m2產(chǎn)河蟹120 kg，每667 m2效益5 000元以上”的技術(shù)模式，從而大幅度改善了池塘生態(tài)環(huán)境，節(jié)省了人工成本，降低了發(fā)病率，生產(chǎn)出的產(chǎn)品達到綠色、安全、高質(zhì)量的無公害水產(chǎn)品要求。2015 年120×667 m2蟹池共產(chǎn)規(guī)格為165～170 g/只的商品蟹15 740 kg，平均每667 m2產(chǎn)河蟹129 kg，實現(xiàn)河蟹產(chǎn)值159.43萬元、效益103.74萬元，平均產(chǎn)值13 280元/667 m2、效益8 645元/667 m2。

1　放養(yǎng)前準備

去冬今春，抽干池水、清除淤泥、平整池底、修補坡邊、加固池埂，保持水深1.2～1.5 m。每667 m2用生石灰200～300 kg化水全池潑灑，清除野雜魚并殺滅病原生物。半個月后，種植復合型水草，深水區(qū)種植黃絲草、輪葉黑藻，淺水區(qū)種植苦草、伊樂藻，使全池水草覆蓋率30%～40%。當水溫升到15℃時，每667 m2施生物有機肥20 kg，使池水呈淡紅色，達到“肥、活、嫩、爽”，以培育水體中的紅蟲、水蚯蚓、小螺螄等，為河蟹、青蝦提供優(yōu)質(zhì)天然餌料，促進水草生長。清明節(jié)前，每667 m2一次性投放鮮活螺螄400～500 kg，為蟹種提供活餌料。

2　蟹種放養(yǎng)

2.1設置暫養(yǎng)區(qū)

在養(yǎng)殖池塘中，用聚乙烯網(wǎng)片圍成20%的方形區(qū)域作為蟹種暫養(yǎng)區(qū)，網(wǎng)片上段設置防逃設施，網(wǎng)片下段埋入土中20 cm左右，防止蟹種逃出。

2.2放養(yǎng)蟹種

2月15日，在暫養(yǎng)區(qū)內(nèi)投放肢體健全、活動敏捷、足爪無損、規(guī)格為120～130只/kg的自育蟹種，平均每667 m2放1 200只，既有利于集中強化培育，又有利于暫養(yǎng)區(qū)外的水草生長。5月20日后撤除網(wǎng)片，全池散放。

3　物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)包括水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和遠程終端平臺三部分。水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)主要由5臺水質(zhì)全自動分析儀、5個水質(zhì)采集器、5個傳感節(jié)點等構(gòu)成；視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由9個攝像頭、2個控制節(jié)點、2個中繼節(jié)點等部分構(gòu)成；遠程終端平臺主要由2個網(wǎng)關(guān)、1個基站、1套本地監(jiān)控終端等部分組成。

3.1安裝

3.1.1水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)先將傳感節(jié)點按三角形均勻設置在蟹池中，并配備由太陽能供電的無線水質(zhì)采集器。之后在每只蟹池中安裝水泵，讓其與管理房內(nèi)的在線分析儀相連。

3.1.2視頻監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)攝像頭配置高低，沿蟹池邊四周設置相互對應的攝像頭，再在微孔增氧設備旁設置控制節(jié)點，在蟹池之間設置中繼節(jié)點。

3.1.3遠程終端平臺在管理房內(nèi)設置總控制室，配備網(wǎng)關(guān)、基站、工控機、投影機和投影屏幕，一個網(wǎng)關(guān)通過RS485接口連接水質(zhì)采集器，另一個網(wǎng)關(guān)通過RS232接口連接自動分析儀。系統(tǒng)架構(gòu)及部分產(chǎn)品位置如圖1所示。

3.2運行

圖1　系統(tǒng)構(gòu)架圖

3.2.1采集水質(zhì)自動分析儀自動抽取池塘水，自動添加試劑，自動分析水樣，分析得出結(jié)果，自動傳輸并轉(zhuǎn)換為智能化信息，主要采集氨氮、總磷、總氮、亞硝酸鹽、高錳酸鹽指數(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)。水質(zhì)采集器采集pH值，傳感節(jié)點采集溶解氧和水溫，然后將采集到數(shù)據(jù)通過傳感節(jié)點、網(wǎng)關(guān)、控制節(jié)點、中繼節(jié)點以多跳路由方式無線自組網(wǎng)、路由傳輸?shù)交尽?/p>

3.2.2傳輸無線傳感器網(wǎng)絡基站處理及存儲網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，并根據(jù)養(yǎng)殖池塘環(huán)境參數(shù)由無線水質(zhì)控制器控制微孔增氧設施的開關(guān)，適時啟動微孔增氧設施對池塘環(huán)境進行自動調(diào)節(jié)。無線傳感器網(wǎng)絡基站又與本地監(jiān)控終端或遠程監(jiān)控終端進行通信交互，各監(jiān)控終端實時為生產(chǎn)提供監(jiān)測數(shù)據(jù)以及執(zhí)行裝置的工作狀況。

3.2.3監(jiān)控通過監(jiān)控終端遠程控制監(jiān)控現(xiàn)場，并擴展采集、傳輸圖像、視頻和溫度、濕度、風速、風向和雨量等參數(shù)等信息以及擴展水產(chǎn)品溯源與質(zhì)量安全控制和實現(xiàn)集多領(lǐng)域?qū)＜抑腔鄣闹悄軟Q策系統(tǒng)。

3.2.4顯示物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)可對實時監(jiān)測的所有參數(shù)及其融合數(shù)據(jù)進行實時處理、實時繪制曲線及表格、實時直觀顯示，以及實現(xiàn)歷史采集數(shù)據(jù)的查詢和表格及曲線繪制、報表統(tǒng)計。

3.2.5服務①自動增氧。通過監(jiān)控設備實時監(jiān)測水體溶氧，當蟹池水體中溶氧降至4 mg/L以下時，系統(tǒng)便會自動開啟微孔增氧設施，對蟹池水體進行增氧；待蟹池水體中溶氧達到4 mg/L以上時，系統(tǒng)自動停止增氧。②發(fā)出預警信號。實時監(jiān)測蟹池水質(zhì)，及時把監(jiān)測到的數(shù)據(jù)上傳專家服務系統(tǒng)，以短信形式發(fā)送到區(qū)、鎮(zhèn)兩級技術(shù)人員和養(yǎng)殖戶手機上，提醒技術(shù)人員根據(jù)水溫、溶解氧、溫度、氨氮、總磷、總氮、高錳酸鹽、亞硝酸鹽8個指標參數(shù)變化情況，從而進行科學指導，提醒養(yǎng)殖戶及時采取有效措施。③采取應對措施。pH值低于7時，科學使用生石灰調(diào)節(jié)水質(zhì)；氨氮高于0.5 mg/L或亞硝酸鹽高于0.2 mg/L或高錳酸鹽高于10 mg/L或總氮高于2.5 mg/L或總磷高于0.3 mg/L時，使用水質(zhì)改良劑調(diào)節(jié)水質(zhì)，并配套增氧設備進行增氧；水溫高于30℃時，調(diào)整飼料結(jié)構(gòu)，降低動物性餌料投喂量，做到合理葷素“搭配”。

4　小結(jié)

雖然在蟹池中安裝物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)目前存在著成本較高、維護保養(yǎng)困難、部分零部件使用年限短等問題，不利于在分散的養(yǎng)殖戶中推廣，但它在生態(tài)、提質(zhì)、增效上作用明顯，適宜在蟹池規(guī)?；B(yǎng)殖中使用。

4.1有效保護生態(tài)環(huán)境

物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)把發(fā)展現(xiàn)代漁業(yè)與生態(tài)修復、健康養(yǎng)殖進行有機融合，對水質(zhì)進行綜合監(jiān)控與修復，改善水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境，使河蟹在適宜的環(huán)境下生長，有效提高河蟹的產(chǎn)量和質(zhì)量。同時，運用物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)可以及時了解養(yǎng)殖尾水的水質(zhì)情況，節(jié)約水資源，有效保護生態(tài)環(huán)境。

4.2實現(xiàn)了降本增效

物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)測蟹池溶氧不僅能夠科學準確判斷出了溶氧的不足，而且自動開啟微孔增氧設施也節(jié)省了人工，全年每667 m2可節(jié)省人工50個成本5 000元。實時監(jiān)測蟹池水質(zhì)，可準確把握投餌量，減少飼料浪費，也有效控制了過量投喂對養(yǎng)殖水體造成的污染。據(jù)測算，可節(jié)省飼料3 t，折合4 200元。實時監(jiān)測水體理化指標，便于及時采取應對措施，增強河蟹的抗病能力，降低發(fā)病率，減少藥物的使用量。與周邊蟹池相比，可減少調(diào)水次數(shù)5次、漁藥2次，僅這一項可減少生物制劑成本150元、漁藥成本40元。

4.3科學合理指導生產(chǎn)

運用物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)管理河蟹養(yǎng)殖生產(chǎn)，從以往用肉眼診斷河蟹病害轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^監(jiān)測水體理化指標診斷病害，為指導河蟹養(yǎng)殖生產(chǎn)管理對策提供科學的參考依據(jù)。

doi：10.3969/j.issn.1004-2091.2016.05.003

收稿日期：（2016-03-20）