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最近幾年，伴隨水產飼養規模化、集約化程度日漸升高，水產品質量安全問題日益突出，特別需要建造一項水產養殖水質環境監測系統，方便及時地監管。

一、水產養殖水質環境無線監測的意義

監測飼養魚類生活水質的情況，從而使用有效的措施改善水質，保證水產品質量安全，實現安全生產的目的。WSN（無線傳感器網絡）具有人工自動智能化程度高、信息時效性強、所覆蓋區域很寬廣、能完成多路傳感器數據一起采集、擴展性好等特點，將其用于水質環境監測相關領域有著很廣泛的應用前景。當前，我國及國外均已開展了WSN在水質監測方面的相關應用探究。我國專家所帶領的團隊設計了基于WSN的海洋環境監測系統，已具備海洋生態環境監測等功能；基于ZigbeeWSN與互聯網Internet結合的遠程實時水質監測相關工程型系統，實現了水質監測相關數據的獲取及疏導。可是上述監測系統很多使用水質自動監測儀進行監測，此儀器是根據測量電極、變送器設備以及顯示等功能性設備組成的一體化裝配硬件，它個頭大、價格高，且需要時常供電，無法應用于大范圍水域進行監測等缺點。下文根據水體的T、pH和溶解氧濃度為監測對象，設計了一套基于WSN的水產養殖水質監測系統。在調理電路相關的同時，無需供電，實現了監測過程整體所設想的無線化。這套系統使用起來不僵硬，能對大范圍養殖領域實現水質環境相關數據的實時獲取、無線傳輸和遠程監測等技術手段。

二、局域語言編程系統整體設計

本文所提到的局域語言編程系統主要由多相關數據養殖水資源質量Sensor（傳感器）、數模變送局部模型、WSN、GPRS發送單位、數據及時分析查詢以及短信預警局域語言編程系統等幾個部分組成。基于網絡的智能化養殖水資源質量相關數據及時監管測試預警局域語言編程系統，不僅可以對養殖水資源質量環境相關數據開展及時監管測試，還可以對監管測試相關數據開展數據融合，并建立養殖水資源質量相關數據的歷史綜合大數據，從而為科學養殖提供基礎可靠數據。

三、局域語言編程系統主要功能

本文局域語言編程系統的主要功能是及時監管測試養殖水體的養殖水資源質量環境變化，并通過無線通信技術將監管測試數據傳輸到監管測試中心，以實現數據持續記錄、分析處理并及時預警的目標，實現對水體環境非正常情況的及時預警，并在第一時間提醒相關人員使用必要的調節措施。1.養殖水資源質量監管測試局域語言編程系統使用相關數據養殖水資源質量Sensor（傳感器），可及時監管測試養殖水體的T、pH值、溶氧量等相關數據。2.監管測試局域語言編程系統持續二十四小時不斷自動監管測試各種各樣的養殖水資源質量相關數據，并自動發送到大數據接收器，與此同時記錄并做相關方向的分析。3.數據接收器獲取各監管測試相關收集點數據，相關接收者可隨時通過個人電腦操控客戶端軟件，及時調取查看檢測數據或開展輔助分析相關工作。4.數據分析局域語言編程系統可通過圖表形式顯示檢測數據，提供比較直觀具體的養殖水資源質量環境變化趨勢。同時，能及時保存所獲取的數據信息，并建立大容量的“養殖水資源質量環境歷史大數據”，為水產養殖相關探究與生產提供了可靠依據。

四、無線Sensor（傳感器）網絡節點硬件設計

無線Sensor（傳感器）網絡節點包括Sensor（傳感器）節點、路由節點以及相關數據融合節點，路由節點由Sensor（傳感器）節點充當，聚節點要與監管測試中心計算機連接，在硬件上，只減少Sensor（傳感器）局部模型以及增加非并行通信局部模型，其他局部模型設計與Sensor（傳感器）節點基上述一樣。

五、硬件組成Sensor（傳感器）節點

主要由Sensor（傳感器）局部模型、處理器局部模型、無線通信局部模型以及電源局部模型組成。Sensor（傳感器）局部模型包括養殖水資源質量Sensor（傳感器）以及信號調整電路，構成Sensor（傳感器）板。處理器局部模型、無線通信局部模型以及電源局部模型構成主控板。節點的硬件結構，節點實物與電路封裝。

六、管理局域語言編程系統的實現

局域語言編程系統的管理核心為上位機，主要需實現非并行接收程序以及上位機管理程序等技術要求，局域語言編程系統上位機通過MicrosoftVisualStudio2010軟件使用的是里面的MFC應用程序系統設計骨架開展設計的上位機程序。從而實現對Sensor（傳感器）設計查詢、大數據獲取、數據存放及歷史數據查詢等功能，當監控管理者登陸界面檢測相關資料時，局域語言編程系統通過調用大數據中的歷史大數據，并以視圖形式將數據傳輸客戶端，實現遠程監控功能。上述的相關設計系統使用了WSN設計手段工程性建造了一個智能化、網絡化的水產品飼養環境監控檢測系統，并將這種設計手段實際應用于水產養殖環境監控檢測領域，大大地推進了我國WSN設計的研究進度，為改善水產養殖領域落后的傳統飼養方式和環境監控技術提供了一種全新的設計思路和解決方法。

作者：王春華