[实用新型]水质在线预测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及水产养殖技术领域，尤其涉及一种水质在线预测系统。

背景技术

水产养殖水体是水生动植物赖以生存必需的条件。不仅各水质参数之间存在相互影响，而且各水质参数易受气象参数的影响，因此，在对水质参数预测时必须考虑各种参数的影响。快速、准确的水质参数预测对防范水质恶化，提高水产品质量和水产品健康养殖、推进渔业信息现代化中将发挥重要的作用。

目前常用的水质自动监测预测系统中硬件以在线式自动分析仪器为核心，预测方法采用多项式回归、数理统计法、灰色系统理论法、神经网络模型法、水质模拟模型法等方法，该系统对水质预测取得了一定成效，但在应用过程中仍存在一些问题：没有充分考虑水质各参数及气象参数的相互影响，监测的参数少，缺乏对水质变化进行全天候长时间的监控预测，且预测方法存在非线性、不确定性、高维数、易陷入局部极小点等不足，严重降低了其应用效果。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种可实现对水产养殖领域水质多参数的精确预测，并可实现对所预测数据进行实时、自动和远程监测的水质预测系统。

(二)技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供了一种水质在线预测系统，该系统包括：参数采集节点，采集水质以及气象参数，并将处理后的数 据传送至路由中继节点；路由中继节点，接收所述参数采集节点发送的数据，并将其传送至无线汇聚节点；无线汇聚节点，汇聚并转发所述路由中继节传送的数据；云处理预测平台，对所述无线汇聚节点传送的数据进行在线处理并将处理后的数据存储后传送至现场控制中心；现场控制中心，接收所述云处理预测平台传送的数据，对接收到的数据进行实时传送、显示、查询、存储以及下载；远程监控中心，接收所述现场控制中心传送的数据，并对接收到的数据进行远程监控。

其中，所述参数采集节点进一步包括：水质参数采集节点，采集水质参数，并对所采集的数据进行处理；气象参数采集节点，采集气象参数，并对所采集的数据进行处理；电源管理器，与所述水质参数采集节点、气象参数采集节点、以及无线控制器均相连；太阳能板，与所述电源管理器相连；蓄电池，与所述电源管理器相连；无线控制器，通过RS485接口与所述水质参数采集节点以及所述气象参数采集节点均相连。

其中，所述水质参数采集节点进一步包括：水质传感器单元，采集水质参数，并对所采集的数据进行处理，与所述电源管理器以及所述无线控制器均相连；所述气象参数采集节点进一步包括：气象传感器单元，采集气象参数，并对所采集的数据进行处理，与所述电源管理器以及所述无线控制器均相连。

其中，所述水质传感器单元进一步包括：智能溶解氧传感器、智能水位传感器、智能电导率传感器、智能水温传感器、智能酸碱度传感器、智能浊度传感器、以及分别于上述传感器一一对应连接的六个智能变送器接口模块STIM，所述六个智能变送器接口模块STIM均与所述电源管理器相连，且分别通过所述RS485接口与所述无线控制器相连。

其中，所述气象传感器单元进一步包括：智能气温传感器、智能 降雨量传感器、智能太阳辐射传感器、智能风速传感器、智能气压传感器以及与上述五个传感器一一对应连接的五个智能变送器接口模块STIM，所述五个智能变送器接口模块STIM均与所述电源管理器相连，且分别通过所述RS485接口与所述无线控制器相连。

其中，所述云处理预测平台进一步包括：计算服务器，对所述无线汇聚节点传送的数据进行在线处理；存储服务器，对所述计算服务器处理后的数据进行存储。

其中，所述云处理预测平台通过网络将处理后的数据传送至所述现场控制中心。

其中，所述无线控制器进一步包括：通用异步收发装置，与所述RS485接口相连；电源控制器；串行外围设备接口SPI；无线通讯模块，与所述远程监控中心进行无线通讯。

其中，所述无线控制器采用JENNIC公司的JN5121芯片。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型的系统具有以下优点：

(1)本系统采用低功耗设计，太阳能供电，环保经济；

(2)本系统可实现对多种水质参数和气象参数连续在线监测；

(3)利用LS-SVR预测模型可有效解决传统预测方法存在的问题，在对水质参数进行预测时充分考虑多元水质因子和气象因子的影响，预测的结果更接近实际测量值，精度更高更可靠。

附图说明

图1为依照本实用新型一种实施方式的水质在线预测系统结构框图；