水产养殖水质监控技术及发展

随着我国农业结构调整改革，水产养殖业逐步向集约化养殖模式发展。在水产养殖中加强对水质的监控，对提高水产品产量及经济效益具有重要作用。传统的养殖过程中，通过人工采集水样实验分析进行水质监测。人工抽样式的监测方法无法实现实时监控，自动智能化的工业化养殖成为养殖水质监控技术的发展趋势。

1水产养殖水质影响因素

水产养殖水质研究涉及水体颜色、透明度等主要物理要素，水产养殖必须以优良的水质为基础保障。在开展水生物养殖时，应针对养殖水质进行全面监控，物理要素在本质上决定水生物存货的时限及生长能力。养殖户应密切结合水生物的物理控制因素，为水生物健康生长提供良好的生存环境。水产养殖涉及对象较多，生物类型各不相同。水质监控中，不同类型水生物对水质条件需求不同。通常水产养殖水体可达到pH值为7左右的酸碱度，鱼类最适应水体酸碱度为7.5~8.5，水体本身酸碱度的不同则会影响水产养殖，甚至可能引发大面积水生物死亡。水产养殖涉及生物种类较多，水产养殖构成了较大规模的生物系统，野生鱼类在特定水体环境中可能会因争夺其他生物所需养料。因此，对养殖业涉及到的生物因素应进行全面监控，从而保证优良的养殖水质。水温对水产动物生长具有重要的影响作用，在水生物的生长环境中，水温过低会影响水产动物的新陈代谢，导致寄生虫类疾病多发。水温过高则会降低水中氧含量，增加水中氨、氮等毒素的毒性。因此，必须将水温控制在合适水产生物生长的范围内。溶解氧是水产养殖中的重要水质参数之一，在水产生物养殖中应维持适当的溶解氧，以有效抑制有毒物质的产生。如水产养殖水质中溶解氧含量过低，则会引起水产动物减产。养殖水域中溶解氧含量过高，则会引发水产动物的气泡病，鱼、虾、蟹类养殖水域溶解氧含量至少应达到4mg/L。

2水产养殖水质监控智能技术

养殖水质在线监控系统集成即通过统一平台进行工程设计，对养殖生产工艺流程的各环节，实现网络区域的水质检测监控的可视化运行要求。系统集成系统具有性能稳定，性价比高等特点，具备系统的可配置性。养殖水质自动监控系统由系统软件、传感网络、现场控制等部分组成。水产养殖中的水质智能控制系统由感知控制，远程控制终端及本地监控中心组成。感知控制模式通过各类传感器实时检测各项水产生物的水质参数。控制模块用以接受控制指令，调节水质参数。主要包括增氧机等设备。通信模块通过与本地监控中心进行数据通信，接受本地监控中心各类控制信息，将感知模块检测数据实时上传到本地监控中心。多参数水质传感器利用传感器技术、控制技术及相关专用软件组成的专门系统，对养殖水体中主要影响鱼类生长健康的参数进行量化分析，确保水质符合水生物安全生长需求。多参数水质传感器具有自动采集传输水样监测数据、设备异常自动报警等功能。国内一些单位在水产养殖多参数实时检测仪器研制方面做出很多努力，但其传感器使用限制等问题，影响了其在水产养殖生产实践中的广泛应用。无线传感器网络由数据采集点、信息处理中心与无线传输网络组成，ZigBee对等网络允许通过多跳路由的方式在网络中传输数据。适用于工业监控与养殖水质监控，具有自动组织修复的组网能力。其网络节点由个人区域网络协调器、简约化功能设备等组成，PAN协调器具有网络控制中心作用，网络状态发生变化，其他FFD可发挥ZigBee协调器作用。PAN协调器可制定设备成为临近的新簇的簇首，构成多簇对等网络。养殖水质检测无线传感网络中，多各无线节点与汇集点决定水质检测区域的范围。天线的选择设置会直接影响无线通信网络的运行质量。

3水产养殖水质监控技术的未来发展

系统集成的本质即优化统筹设计，为达到系统的低成本、高效能、可扩充性等要求，集成系统需同步解决传感器检测、智能控制器等问题。养殖水质在线监控系统技术未来发展应注意实用性、先进性、经济性、共享性等原则。实用性即系统监控技术体现了坚持为生产经营管理过程服务的原则，构建可及时准确连续监测目标水质变化状况的监测系统。先进的技术条件不断推动水产行业的技术升级，构成了数字渔业的基本框架。应以国家对渔业先进的养殖水质要求为出发点，不断研发新的养殖水质监控技术，现场设备要做到数字化、智能化、网络化，使监测精准度与智能化水平不断提升。根据我国水产养殖现状，应加大水产养殖水质监控相关技术的科研力度。大力研发适用于不同层次需求的水质监测技术，积极开发价格低廉、性能可靠的水质监测设备，实现我国水产养殖增长方式的转变。根据我国区域分散、工况环境恶劣等池塘养殖区域特点，采用国标器件产品，确保设备操作简便，利于各层次人员使用。更好的发挥系统的数据作用，继续应用开发相关技术，利用信息技术进行目标控制数学模型仿真演算优化控制系统，利用检测数据对水体溶解氧的控制，减少水体溶解氧的波动幅度，为建设数字化养殖水环境管理提供有利条件。

4结语

在当今农业产业结构调整，水产养殖集约化模式转型背景下，我国水产养殖水质监控技术不断发展，本文针对养殖水环境参数进行了分析，通过传感器技术、人工智能技术等进行综合研究，以实现高产、安全养殖的目标。

参考文献

[1]毛力,肖炜,杨弘.用信息融合技术改进水产养殖水质监控系统[J].水产学杂志,2015,28(02):55-58.

  (作者：吴豪 单位：定陶区冉镇政府农业服务中心)