王譽(yù)樹,蔡　強(qiáng)*,郭冬蓮,諸　寅,章曉眉

(1.杭州電子科技大學(xué)電子信息學(xué)院,杭州 310018;2.浙江清華長三角研究院,浙江 嘉興 314006)

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基于CAN總線的水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)在線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)*

王譽(yù)樹1,2,蔡強(qiáng)1,2*,郭冬蓮2,諸寅2,章曉眉2

(1.杭州電子科技大學(xué)電子信息學(xué)院,杭州 310018;2.浙江清華長三角研究院,浙江 嘉興 314006)

摘要:設(shè)計(jì)完成了一套水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)多參數(shù)在線監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)采用CAN現(xiàn)場總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的傳輸,采用GSM無線通信技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。本系統(tǒng)對溫度、溶解氧、pH值、導(dǎo)電度等水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,并針對其中的溶解氧實(shí)現(xiàn)了自動控制。現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果表明系統(tǒng)具有良好的實(shí)用性和穩(wěn)定性,能較好的滿足水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)控的需求。

關(guān)鍵詞:水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì);CAN總線;自動控制;在線監(jiān)測

隨著人民生活水平的不斷提高,對水產(chǎn)品的需求也大幅度提高,傳統(tǒng)的粗放養(yǎng)殖方式已不能滿足人們蛋白質(zhì)攝入的需要[1],生態(tài)、高效的規(guī)?；B(yǎng)殖成為現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展趨勢。在規(guī)?；a(chǎn)養(yǎng)殖中,水質(zhì)的好壞直接影響到水產(chǎn)動物的生長發(fā)育,進(jìn)而決定養(yǎng)殖產(chǎn)量和效益。因此實(shí)時監(jiān)控養(yǎng)殖水體中的溶解氧含量、pH值、溫度、導(dǎo)電度等參數(shù)因子十分重要。此外,規(guī)?；a(chǎn)養(yǎng)殖往往包含多個不同的養(yǎng)殖水域,需要采取分散監(jiān)測,集中管理的方式,同時對多個水域的水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控[2]。CAN總線以其分布性、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中[3]。本文基于CAN總線設(shè)計(jì)了一種水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)多參數(shù)在線監(jiān)控系統(tǒng),并利用GSM網(wǎng)絡(luò)對現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸,實(shí)現(xiàn)了對養(yǎng)殖水質(zhì)多參數(shù)的實(shí)時自動監(jiān)測,為養(yǎng)殖技術(shù)人員做出相應(yīng)決策提供重要參考依據(jù)。

1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)由浮筒式水質(zhì)多參數(shù)檢測儀、增氧機(jī)控制器、監(jiān)控終端、短信數(shù)據(jù)傳輸模塊組成。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

圖1　水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

監(jiān)控終端與各水質(zhì)多參數(shù)檢測儀、增氧機(jī)控制器形成CAN網(wǎng)絡(luò),配合自定義協(xié)議實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)或命令的有效傳輸。水質(zhì)多參數(shù)檢測儀完成對主要水質(zhì)參數(shù)的數(shù)據(jù)采集;增氧機(jī)控制器會響應(yīng)監(jiān)控終端發(fā)送的控制命令從而實(shí)現(xiàn)對應(yīng)增氧機(jī)的自動控制。監(jiān)控終端包括現(xiàn)場計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)及移動終端。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)和移動終端通過GSM網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。計(jì)算機(jī)上的監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的接收、存儲、顯示等信息管理工作和相關(guān)的控制、預(yù)警。

2　硬件設(shè)計(jì)

2.1浮筒式水質(zhì)多參數(shù)檢測儀

浮筒式水質(zhì)多參數(shù)檢測儀(圖2)完成對多個水質(zhì)參數(shù)的檢測,所用傳感器包括溶解氧電極(漢星,型號DO912B)、復(fù)合pH電極(漢星,PC202)、電導(dǎo)率傳感器、溫度傳感器(Pt100)。

圖2　浮筒式水質(zhì)多參數(shù)檢測儀實(shí)物

水質(zhì)多參數(shù)檢測儀的信號采集處理電路主控芯片采用基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的STM32F107處理器,該處理器是專門設(shè)計(jì)滿足于高性能、低功耗、實(shí)時應(yīng)用、具有性價比高的新一代嵌入式芯片,其標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)包括10個定時器、5個USART接口、兩路CAN2.0B控制器等模塊[4]。檢測儀硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。

圖3　水質(zhì)多參數(shù)檢測儀硬件框圖

2.2信號調(diào)理電路

水質(zhì)多參數(shù)檢測儀中各傳感器的輸出信號需要經(jīng)過相應(yīng)調(diào)理電路的處理,使得處理后的信號便于AD采樣[5],下面以溶解氧電極和Pt100的信號處理為例加以描述。

溶解氧電極正常工作時,需要在電極間加0.7 V左右的極化電壓,傳感器的輸出電流與待測水體中的氧分壓成正比,故測得電流值便可以計(jì)算出溶解氧的含量[6]。溶解氧傳感器信號調(diào)理電路如圖4所示。圖中IC1、R1、R2構(gòu)成的電路用于產(chǎn)生極化電壓,IC2、IC3完成傳感器輸出電流信號的放大。

圖4　溶解氧傳感器信號調(diào)理電路

Pt100傳感器是利用金屬鉑的電阻值隨溫度變化而變化的物理特性制成的溫度傳感器[7],其溫度變化率為0.385 1 Ω/℃。本系統(tǒng)測溫范圍為0 ℃～50 ℃,測量分辨率為±0.1 ℃。系統(tǒng)采用三線制接法,恒流源驅(qū)動的方式進(jìn)行測量,將溫度引起的阻值變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓枯敵觥Ｈ€制恒流源測量方式有效地消除了導(dǎo)線電阻的影響且輸出電壓與電阻變化成線性關(guān)系[8-9]。恒流源產(chǎn)生電路如圖5所示。

圖5　恒流源產(chǎn)生電路

圖中參考電壓Vref由2.5 V基準(zhǔn)電壓芯片ADR441產(chǎn)生,其具有精度高、噪聲低等特點(diǎn)。當(dāng)R1=R2,R3=R4時,輸出電流Iout=Vref/Rref。因此本系統(tǒng)恒流源Iout=2.5 V/5 kΩ=0.5 mA。輸入Pt100的電流必須高低適中,過小會降低傳感器的靈敏度,過大會使傳感器產(chǎn)生較大的熱效應(yīng),造成誤差,此外電阻Rref應(yīng)當(dāng)選擇穩(wěn)定性好的精密繞線電阻,以保證電流源的精度。Pt100上產(chǎn)生的電壓需進(jìn)一步放大,以便AD采樣,本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的放大倍數(shù)為10。±0.1 ℃的精度要求電路可以檢測到0.1 ℃引起的電壓變化,由已知條件可計(jì)算出次電壓變化量為0.5 mA×0.358 1 Ω/℃×0.1 ℃×10=0.179 mV。

2.3AD轉(zhuǎn)換與模擬開關(guān)電路

由于有多路模擬信號的存在,因此通過多路模擬開關(guān)進(jìn)行信號選通,以便單個AD轉(zhuǎn)換芯片可以對多路信號進(jìn)行處理[10]。系統(tǒng)選用ADG708,ADG708是一款低壓CMOS模擬多路復(fù)用器,內(nèi)置8個單通道。它根據(jù)3位二進(jìn)制地址線A0、A1和A2所確定的地址,將8路輸入(S1～S8)之一切換至公共輸出D引腳。該器件提供EN輸入,用來使能或禁用器件。禁用時,所有通道均關(guān)斷。ADG708具有低功耗,工作電壓范圍在1.8 V～5.5 V,所有通道均采用先開后合式開關(guān),防止通道開關(guān)時發(fā)生瞬時短路。多路模擬開關(guān)的公共輸出經(jīng)AD8628緩沖送入AD。具體電路如圖6所示。

圖6　模擬多路開關(guān)電路

2.4增氧機(jī)控制器

增氧機(jī)控制器可以手動或自動控制增氧機(jī)的開關(guān)?？刂破鲀?nèi)部主要有:220 V斷路器、380 V斷路器、多個接觸器、多個繼電器、12 V開關(guān)電源、控制電路板。

增氧機(jī)的手動控制通過開關(guān)增氧機(jī)控制器面板上的按鈕開關(guān)實(shí)現(xiàn)?？刂齐娐钒逶O(shè)計(jì)帶有CAN總線通信接口和繼電器控制電路。電路板主控芯片也采用STM32F107,控制電路板響應(yīng)上位機(jī)發(fā)送的控制命令,通過控制12 V電磁繼電器來控制接觸器的通斷以此達(dá)到開關(guān)增氧機(jī)的目的,繼電器與單片機(jī)之間通過光耦TLP521隔離,以保護(hù)前端電路。

2.5GSM網(wǎng)絡(luò)通信模塊

現(xiàn)場計(jì)算機(jī)獲得的數(shù)據(jù)通過GSM網(wǎng)絡(luò)以短信的方式發(fā)送給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或手機(jī)終端,移動終端的GSM無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣,用戶無需另外組網(wǎng),在信息傳遞方面性能穩(wěn)定、可靠,且移動終端便于攜帶操作[11]。利用GSM短信息系統(tǒng)進(jìn)行無線通信還具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功能,可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和相應(yīng)控制命令的發(fā)送。本系統(tǒng)采用北京東方訊公司的串口短信數(shù)傳模塊EIC-CS12,該模塊具有一個RS232串口,內(nèi)置GSM模塊,可通過AT指令靈活設(shè)置通信參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)RS232與GSM之間通信的雙向轉(zhuǎn)換。

2.6CAN總線接口

規(guī)?；a(chǎn)養(yǎng)殖的養(yǎng)殖水域分布范圍廣,本系統(tǒng)應(yīng)用的對蝦養(yǎng)殖基地水域分布如圖7所示。由圖可見養(yǎng)殖水域分為多個區(qū)域,每個養(yǎng)殖區(qū)域中分布有多個養(yǎng)殖魚池。監(jiān)控中心距離養(yǎng)殖池最遠(yuǎn)可達(dá)600 m,魚池總數(shù)達(dá)30個,CAN總線的通信方式可以有效地應(yīng)用于此種監(jiān)測節(jié)點(diǎn)多,通信距離較遠(yuǎn)的場合,理論上一個監(jiān)測中心通過CAN總線可以掛接110多個CAN節(jié)點(diǎn)。

圖7　養(yǎng)殖水域分布圖

對于每個CAN節(jié)點(diǎn),其硬件電路均采用STM32F107和CTM8251AT模塊來實(shí)現(xiàn)。帶隔離的收發(fā)器模塊CTM8251AT內(nèi)部集成了所有必需的CAN隔離及CAN收、發(fā)器件,模塊的主要功能是將CAN控制器的邏輯電平轉(zhuǎn)換為CAN總線的差分電平[12]。上位機(jī)則通過CAN適配器接入CAN網(wǎng)絡(luò)。

3　通信協(xié)議制定

在CAN2.0B的技術(shù)規(guī)范中,只規(guī)定了數(shù)據(jù)鏈路層和物理層,沒有規(guī)定應(yīng)用層。所以必須根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要設(shè)計(jì)合適的CAN總線通信協(xié)議,才能完成可靠準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳輸[13]。本系統(tǒng)協(xié)議采用CAN2.0B支持的29 bit標(biāo)識符擴(kuò)展幀。通信速率采用250 kbit/s進(jìn)行通信。

3.1傳輸信息類型

根據(jù)CAN總線網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點(diǎn)設(shè)備的功能,確定通信時所需要的信息類型如下:

(1)命令信息:控制中心向增氧機(jī)控制器發(fā)送的信息。

(2)狀態(tài)信息:增氧機(jī)控制器接收命令后,返回的執(zhí)行結(jié)果。

(3)查詢信息:控制中心向水質(zhì)監(jiān)測儀發(fā)送的查詢請求。

(4)數(shù)據(jù)信息:水質(zhì)監(jiān)測儀向控制中心返回的數(shù)據(jù)。

(5)廣播信息:向總線上所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息。

3.2標(biāo)識符分配與數(shù)據(jù)域結(jié)構(gòu)

確定CAN標(biāo)識符的分配非常重要,它關(guān)系到通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理性和傳輸效率的高低,本系統(tǒng)采用的29 bit標(biāo)識符的擴(kuò)展幀格式具體分配如表1所示。

表1　標(biāo)識符格式

信息類型域確定了上述5種信息的發(fā)送優(yōu)先級。配置為:命令信息—0x01、狀態(tài)信息—0x02、查詢信息—0x03、數(shù)據(jù)信息—0x04、廣播信息—0x05。

目標(biāo)地址域和源地址域各占1 byte,其包含兩部分信息,高3位為養(yǎng)殖區(qū)域編號,低5位為魚池編號。監(jiān)控主機(jī)的地址設(shè)定為0x00,當(dāng)信息類型為廣播類型時,其取值為255(即11111111)。

目標(biāo)設(shè)備類型域和源設(shè)備類型各占2位,其表示總線上接有的設(shè)備類型,針對本設(shè)計(jì)配置為:監(jiān)控主機(jī)—00、多參數(shù)監(jiān)測儀—01、增氧機(jī)—10,當(dāng)信息類型域?yàn)閺V播類型時,目標(biāo)設(shè)備類型域的值為11。

地址域和設(shè)備類型域共同確定了CAN網(wǎng)絡(luò)中的一個設(shè)備。

多幀標(biāo)志占1位,當(dāng)此位為1時,表示所需數(shù)據(jù)大于8 byte,數(shù)據(jù)將以多個CAN幀的形式發(fā)出。此時的數(shù)據(jù)域格式如下表2所示。其中索引號為此幀數(shù)據(jù)部分在整個數(shù)據(jù)流中的索引位置,數(shù)據(jù)長度為數(shù)據(jù)流的字節(jié)總數(shù)。該位為0時,數(shù)據(jù)按單個CAN幀傳輸。

為了簡化協(xié)議,規(guī)定數(shù)據(jù)信息之外的信息類型數(shù)據(jù)部分為1 byte,不同信息類型的數(shù)據(jù)域詳細(xì)描述如下:

(1)命令信息時,1 byte,0x00—關(guān)閉增氧機(jī),0xff—開啟增氧機(jī)

(2)狀態(tài)信息時,1 byte,0x00—開啟狀態(tài),0xff—關(guān)閉狀態(tài)

(3)查詢信息時,1 byte,低4位bit0～bit3分別對應(yīng)溫度、溶解氧、pH、電導(dǎo)率,高4位始終為0。

(4)數(shù)據(jù)信息時,多個字節(jié),對應(yīng)于各水質(zhì)參數(shù)數(shù)值。本系統(tǒng)在軟件上按浮點(diǎn)數(shù)的方式保存水質(zhì)參數(shù),一個浮點(diǎn)數(shù)對應(yīng)于4 byte,因此,每個水質(zhì)參數(shù)占4 byte。

(5)廣播信息時,1 byte,暫未定義。

表2　多幀標(biāo)志為1時的數(shù)據(jù)域格式

3.3通信舉例

若監(jiān)控主機(jī)(地址0x00,設(shè)備類型00)需要獲取1號區(qū)域,3號魚池中的溫度、溶解氧和pH的數(shù)值,則完整的CAN數(shù)據(jù)幀如表3所示。

表3　監(jiān)控主機(jī)發(fā)送查詢信息數(shù)據(jù)幀示例

對于幀ID值有:信息類型為查詢信息0x03,目標(biāo)地址為1號區(qū)域,3號魚池0x23(00100011),源地址為主機(jī)地址0x00,目標(biāo)設(shè)備為水質(zhì)監(jiān)測儀01,源設(shè)備為主機(jī)00,多幀標(biāo)志為0;因此幀ID值0x00646008。需要查詢溫度、溶解氧和pH的值,數(shù)據(jù)域?yàn)?x07(00000111)。

由于請求查詢3個水質(zhì)參數(shù)值即12 byte的數(shù)據(jù),大于單個CAN幀8 byte的數(shù)據(jù)長度,所以在返回?cái)?shù)據(jù)時需要分多個CAN幀來發(fā)送,此時,幀ID中的多幀標(biāo)志位需置位,隨后上傳的數(shù)據(jù)域中,前2 byte帶有當(dāng)前幀的索引與本次數(shù)據(jù)流的總長度信息,監(jiān)控主機(jī)在收到數(shù)據(jù)后,需根據(jù)索引重新組裝為完整的數(shù)據(jù)流。

同上,若需要開啟1號區(qū)域,3號魚池的增氧機(jī),僅需將目標(biāo)設(shè)備類型域的值設(shè)置為10,數(shù)據(jù)域設(shè)置為0xff,其他不變即可。

4　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件由上位機(jī)主程序和下位機(jī)監(jiān)控程序構(gòu)成,下位機(jī)軟件用C語言實(shí)現(xiàn)[14],對于浮筒式水質(zhì)多參數(shù)檢測儀的軟件由監(jiān)控程序、數(shù)據(jù)采集子程序、CAN通信子程序等構(gòu)成。監(jiān)控程序主要進(jìn)行系統(tǒng)的初始化,調(diào)用子程序,實(shí)時采集養(yǎng)殖池塘的現(xiàn)場水質(zhì)參數(shù),處理和保存采集的數(shù)據(jù),供上位機(jī)查詢。程序流程圖如圖8所示。

圖8　水質(zhì)多參數(shù)檢測儀程序流程圖

CAN通信子程序分為接收和發(fā)送2個部分,數(shù)據(jù)的接收采用中斷的方式,CAN控制器檢測到總線上有數(shù)據(jù)時會自動接收總線上的數(shù)據(jù),存入其接收緩沖區(qū),并向CPU發(fā)送接收中斷,CPU執(zhí)行接收中斷服務(wù)程序,從CAN控制器的接收緩存讀取數(shù)據(jù),并對接收到得數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷處理,若解析為上位機(jī)請求命令,則設(shè)置相應(yīng)的發(fā)送標(biāo)志,數(shù)據(jù)接收流程圖如圖9所示。

圖9　CAN接收中斷程序流程圖

上位機(jī)主程序用C#語言開發(fā),開發(fā)工具選擇Visual Studio[15]。設(shè)計(jì)成人機(jī)交互界面。軟件使用SQL Server 2000作為其數(shù)據(jù)庫[16],上位機(jī)軟件主要實(shí)現(xiàn)了實(shí)時數(shù)據(jù)的顯示,數(shù)據(jù)的存儲,歷史數(shù)據(jù)的查詢,以及GSM短信通信和對增氧機(jī)控制器的控制等功能。數(shù)據(jù)實(shí)時顯示界面如圖10所示,實(shí)現(xiàn)了對水體溫度、電導(dǎo)率、pH以及溶解氧參數(shù)的實(shí)時顯示。

圖10　1號養(yǎng)殖池實(shí)時數(shù)據(jù)顯示界面

5　現(xiàn)場試驗(yàn)

試驗(yàn)魚池選在嘉興市南湖區(qū)鳳橋鎮(zhèn)漁業(yè)養(yǎng)殖場,魚池為10 m×15 m的水池,深度為1.2 m,魚池中養(yǎng)殖對蝦。

以1區(qū)域1號與2號養(yǎng)殖池中的水質(zhì)參數(shù)為代表,進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測和傳輸可靠性試驗(yàn)。為了比較自動控制下增氧機(jī)對水體中溶解氧含量的影響,在2號養(yǎng)殖池中安裝了增氧機(jī),此次試驗(yàn)數(shù)據(jù)取自9月19日13:00至9月21日11:30期間,圖11(a)為1號養(yǎng)殖池pH變化曲線圖,圖11(b)為1號養(yǎng)殖池溫度變化曲線圖,圖11(c)為未安裝增氧機(jī)的1號養(yǎng)殖池中溶解氧變化曲線圖,圖11(d)為相同時間段內(nèi)2號養(yǎng)殖池溶解氧變化曲線圖。

現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)表明系統(tǒng)具有較好的傳輸可靠性,可以有效地對現(xiàn)場魚池中的水質(zhì)進(jìn)行在線檢測。從圖9(c)可以看出養(yǎng)殖池中的溶解氧含量白天高于夜晚,傍晚時分溶解氧達(dá)到最大值,清晨溶解氧降至最低,在有些時間段溶解氧的濃度低于2 mg/L,在此時段應(yīng)該開啟增氧機(jī)對養(yǎng)殖池進(jìn)行增氧,2號養(yǎng)殖池在溶解氧濃度較低時段,開啟了增氧機(jī)調(diào)節(jié)溶解氧含量,由圖9(d)可以看出其對應(yīng)時段的曲線較為平緩,基本保持了溶解氧的濃度不低于2 mg/L,維持了對蝦正常生長所需溶解氧含量。

圖11

6　結(jié)論

該系統(tǒng)采用CAN總線作為水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)控的通信方式并針對養(yǎng)殖水域分布特點(diǎn)制定了相應(yīng)的CAN應(yīng)用層協(xié)議,本系統(tǒng)具有高可靠性和實(shí)時性,系統(tǒng)靈活,擴(kuò)展性強(qiáng)。能針對溫度、pH值、溶解氧等水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)進(jìn)行自動監(jiān)測,可通過控制增氧機(jī)的開關(guān)來調(diào)節(jié)水中的含氧量,在溶解氧濃度較低的時刻開啟增氧機(jī)增氧,節(jié)約了不必要的用電開支。獲得的水質(zhì)參數(shù)通過GSM短信的方式亦可隨時發(fā)送到移動終端,整套系統(tǒng)在現(xiàn)場測試中能夠保持長時間正常運(yùn)行,效果良好。

參考文獻(xiàn):

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王譽(yù)樹(1987-),男,漢族,遼寧沈陽人,杭州電子科技大學(xué)在讀碩士研究生,主要研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測儀器技術(shù),嵌入式系統(tǒng),513151282@qq.com;

蔡強(qiáng)(1972-),男,漢族,安徽蚌埠人,浙江清華長三角研究院生態(tài)環(huán)境研究所研究員,主要研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測儀器技術(shù)研究,caiq@tsinghua.edu.cn。

On-LineMonitoringSystemforAquacultureWaterQualityBasedonCANBus*

WANGYushu1,2,CAIQiang1,2*,GUODonglian2,ZHUYin2,ZHANGXiaomei2

(1.Electronic Information Institution of Hangzhou Dianzi University,Hangzhou 310018,China;2.Yangtze Delta Region Institute of Tsinghua University,Jiaxing Zhejiang 314006,China)

Abstract:An on-line monitoring system for aquaculture water quality was designed.This system adopted CAN fieldbus technology to achieve on-site data transmission.GSM wireless communication technology was used for remote data acquisition and supervisory control.The water quality parameters including temperature,dissolved oxygen(DO),pH and electric conductivity(EC)were monitored in real time.The DO concentration was controlled automatically to avoid the fish death.The results demonstrated that this system is practical and stable,suggesting good potential for meeting the requirement of aquaculture water quality monitoring.

Key words:aquaculture water quality;CAN fieldbus;automatic control;on-line monitoring

doi:EEACC:720010.3969/j.issn.1005-9490.2014.04.027

中圖分類號:TP277.2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1005-9490(2014)04-0708-06

收稿日期:2013-03-14修改日期:2013-10-27

項(xiàng)目來源:嘉興市科技計(jì)劃項(xiàng)目(2013AY21031)