[实用新型]混合通讯模式下的水产养殖加热管道监测装置与系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及水产养殖水质监测、管道加热与渗漏检测及无线通讯技术领域，特别是混合通讯模式下的水产养殖加热管道监测装置与系统。

背景技术

在传统的水产养殖行业，在越冬时期或者有升温需求时，通常是建立保温棚，并直接采用锅炉管道加热系统、电热棒系统、热泵系统或直接抽取深层地下水。直接抽取深层地下水会导致地下的水资源日益减少，也会引发海水倒灌和地面下沉等问题，不宜过多滥用。而通过各种电热棒系统和热泵系统，不但管理麻烦也不太安全，特别是电热管出线端的氧化镁粉，当受到污染物与水分渗入时，会发生漏电事故。而通过锅炉管道加热，因为温度均匀稳定、成本低而受到广泛使用。

但是通常水产养殖上所用的锅炉管道加热系统基本上没有相应的监测装置，只是一个水循环管道，经过加热的热水或水蒸气流经布置在水体内部的管道时，通过热交换逐步冷却后的水重新回流到锅炉加热池内。这种没有任何处理和监控的系统存在诸多不安全因素，当管道发生渗漏或侧漏时，管道中因循环使用而饱含金属污水、有机污水的热水会流入养殖池，对养殖水体造成严重的污染。而且各个分段的管道内的热水温度不好准确掌握，也无法确定合理的热水流量流速以及水体压力。这种靠蒙、靠猜、靠经验的操作模式很不靠谱。

当发现锅炉加热水体异常减少时，往往管道已经发生渗漏很久了，而且因为发生渗漏的管道一般没入在养殖水体中，接下来对渗漏点的勘查定位也是相当麻烦，需要耗费大量的人力物力财力，也可能给当季的养殖生产造成不可逆转的不良影响。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于窄带物联网和ZigBee无线网络混合通讯的、能进行加热管道渗漏检测与水体水质监测的在线监测装置与系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种技术方案是：所述混合通讯模式下的水产养殖加热管道监测装置包括压力传感器、流量传感器、温度传感器、中央处理单元、供电单元、pH传感器、溶解氧传感器、水体温度传感器、ZigBee模块、窄带物联网模块。

进一步的，所述混合通讯模式下的水产养殖加热管道监测系统包括所述混合通讯模式下的水产养殖加热管道监测装置、手机APP应用、远程数据管理平台、WEB数据查询平台、现场报警装置、环境监测装置、ZigBee路由节点装置。

进一步的，所述混合通讯模式下的水产养殖加热管道监测装置与系统实现水产养殖池塘水体加热管道内水循环的温度、压力、流量参数及渗漏指标的实时监测，同时实现水产养殖池塘水体的温度、溶解氧及pH参数的在线监测，所述渗漏指标达到预警值触动所述现场报警装置并将相关信息上传至所述远程数据管理平台。

进一步的，所述混合通讯模式下的水产养殖加热管道监测装置科学布置在水产养殖水池加热管道的换接或转弯节点上，所述压力传感器、所述流量传感器及所述温度传感器布置在所述加热管道内，所述pH传感器、所述溶解氧传感器及所述水体温度传感器是悬挂在水池水体内；所述环境监测监测装置与所述现场报警装置布置在池塘岸边。

进一步的，所述混合通讯模式下的水产养殖加热管道监测装置与系统混合了两种通讯模式，由所述混合通讯模式下的水产养殖加热管道监测装置、所述ZigBee路由节点装置、所述环境监测监测装置和所述现场报警装置组成现场ZigBee无线网络，所述ZigBee无线网络中的每个装置通过布置在现场的所述ZigBee路由节点装置相互无线连接与数据互通；所述混合通讯模式下的水产养殖加热管道监测装置、所述环境监测监测装置和所述现场报警装置同时通过窄带物联网通讯技术与所述远程数据管理平台进行无线双向通讯连接，周期性上传数据信息或下发指令信息。

进一步的，所述窄带物联网模块是低功耗的且远距离通讯的NB-IoT通讯模块，所述混合通讯模式下的水产养殖加热管道监测装置通过所述NB-IoT通讯模块与所述远程数据管理平台建立通讯连接；所述ZigBee模块是低功耗的短距离通讯的ZigBee终端节点，所述ZigBee路由节点装置可以是单独布置在现场的一种装置，优选地，所述ZigBee路由节点装置与所述环境监测装置或者所述现场报警装置整合成一个整体装置。

进一步的，所述中央处理单元是一种具备数据储存单元的低功耗微处理器，所述低功耗微处理器优选ARM内核的STM32L152芯片。

进一步的，所述供电单元至少包括大容量锂电池及相关充放电电路，所述大容量锂电池续航时间达到五至十年的时间周期。