2024年2月14日发(作者：南门淑哲)

智能鱼缸解决方案

《物联网工程规划与设计》

课程论文

题目：智能鱼缸

学生：3178908132王泽彬

指导老师：王黎欣

专业：物联网工程

班级：1701班

学号：3178908132

智能鱼缸解决方案

目录

1. 智能鱼缸方案介绍 ................................................................................................. 1

1.1 设计背景 ..................................................................................................... 1

1.2 解决方案介绍 ................................................................................................. 1

2. 水质检测系统 ......................................................................................................... 2

2.1需求分析 .......................................................................................................... 2

2.2软件流程图 ...................................................................................................... 3

2.3硬件框图 .......................................................................................................... 7

3. 智能照明系统 ......................................................................................................... 7

3.1需求分析 .......................................................................................................... 7

3.2操作方式 .......................................................................................................... 7

3.3软件流程图 ...................................................................................................... 7

3.4硬件流程图 ...................................................................................................... 8

4. 残饲排泄物清理系统 ............................................................................................. 8

4.1操作方式 .......................................................................................................... 8

4.2软件流程图 ....................................................................................................... 9

4.3硬件流程图 ....................................................................................................... 9

5. 定时投喂系统 ....................................................................................................... 10

5.1操作方式 ........................................................................................................ 10

5.2软件流程图 .................................................................................................... 10

5.3硬件流程图 .................................................................................................... 10

6. 设备清单 ............................................................................................................... 11

智能鱼缸解决方案

1、智能鱼池方案介绍

1.1 设计背景

随着我国经济的发展和人民生活水平的大幅度提高，人们的消费观念变化很大，消费档次与水平都在提高，而随着科技水平的不断进步，以及人们养殖观赏鱼和种植水草的水平的不断提高，水族箱不仅被认为是-个养动植物的容器，而且被认为是自然域的一个缩影，是一相对完备的生态系统。 在早期，水族箱多用于展览馆、公园等大众化的场所供大家观赏，随着生活水平的提高，科技和水族养殖业的快速发展。水族箱已成为普通家庭的室内装饰。近年来，这种以水草、金鱼为主的水族箱被称作“水中微缩的鱼草园林”，深受人们的喜爱，但由于人们缺乏养护的技艺或者是由于时间原因不能及时进行养护，往往“好景不长”，最后的结局多是“草桔鱼亡”。

在家居环境或是休闲娱乐场所都有各种各样的鱼缸，而保持一个适宜鱼类生活的环境是-件非常耗精力的工作。针对鱼类生活环境的净化和改善的设备有很多，因此根据当前市场的需求，以鱼缸中的水温、溶氧量、光照等的控制为研究对象，形成一套集多个功能为一体的控制系统。该设计不仅解决了人们在日常生活中对鱼缸的维护问题，还对利用高新技术改造原有的普通家居的发展有-定的实际意义和研究价值。

1.2 解决方案介绍

该方案把鱼缸环境因子的情况送到控制中心，由控制中心根据其具体情况进行处理，GPRS网络应用于鱼塘养殖中，解决较大面积网络连接困难问题。系统主要组成部分包括水质监测系统、智能照明系统、残饲排泄物清理系统以及定时投喂系统。对鱼塘内部因子及外部环境进行智能化控制。

通过远程控制设备实现对鱼缸内环境因子的实时监控依靠无线网络进行数据传输,将检测数据实时传送到中央处理系统进行处理,中央处理系统再将分析结果发送到控制中心,控制中心则根据各种信息进行全局事务的控制，我们就可以通过手机或 Web页面实时了解鱼缸内各项参数和启闭设备,实现鱼缸的智能化。

在养鱼过程中的环境因子例如 pH 值和溶氧量等数据流,采集进入信息采集模块并做进一步处理后通过网络通信模块传送到中心控制系统, 以形成优化控制的策略,然后现场监控中心或者远程控制中心进行智能控制或者下达命令让现场人员进行人工控制,进而对下一时刻的环境因子数据流进行调控。

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智能鱼缸解决方案

2. 水质检测系统

2.1需求分析

鱼缸的水质好坏对家鱼养殖有着决定性因素。为能够及时掌握水质变化、提前做出应对措施，有效规避养殖风险，对水质参数进行监测显得非常有必要。我们以常见金鱼为例。

1.水温直接影响鱼的生存和生长。不同鱼类要求不同的水温。一般金鱼在18℃-26℃范围内，鱼类的代谢相应增加，同时温度过高或过低都会影响金鱼的摄食和生长繁殖。

2.鱼塘水体的透明度应保持在30厘米左右，水体透明度过高或过低均不适合鱼类生长。

3.水中充足的溶氧可抑制生成有毒物质，降低有毒物质的含量，而当溶氧不足时，氨和硫化氢则难以分解转化，极易达到危害鱼类健康生长的程度。

4.金鱼对水中PH值的要求范围为5.5~9.5，但喜欢中性偏碱的水质，PH以7.5-8.5为宜。一般水质偏酸需用生石灰进行改良。

5.氨态氮、亚硝酸盐和硫化氢都是在池中氧气不足时产生的，对鱼有极大危害的有毒物质，因此，保持水中溶氧充足是防止这三种有毒物质危害的关键。

水质监测系统可以对水质水温、PH值、溶解氧和微量元素等参数实现24小时实时监测，有水质传感器、采集变送显示设备、GPRS无线数传设备、服务器软件等几部分组成，最大限度的解决了水产养殖无法实时监测水质、水质参数变化预警困难等养殖难点。

- 2 -

智能鱼缸解决方案

2.2软件流程图

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智能鱼缸解决方案

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智能鱼缸解决方案

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智能鱼缸解决方案

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智能鱼缸解决方案

2.3硬件框图

3. 智能照明系统

3.1需求分析

金鱼的活动同时也受水温的影响，长期在暗淡无光的环境中生停止生活，鱼会游动迟缓，精神萎靡，食欲不振，会感到不适，体色失去光泽变得十分暗淡。适度的日光或灯光照射对水体转化有着重要作用,可促进鱼体的色，而且阳光中的紫外线对水体也有一定杀菌作用。因此应经常监测。给金鱼提供适当的照明和黑暗,能让金鱼得到需要的休息，并能防止水缸内生长有害水藻。

3.2操作方式

当主人有需要时可通过手机app控制灯的开关照亮通道，并且灯有独立开关，也可手动开关灯。系统由1个无线遥控开关和1个金属卤素灯

3.3软件流程图

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智能鱼缸解决方案

3.4硬件框图

4. 残饲排泄物清理系统

4.1操作方式

面对鱼缸粪便、残留饲料智能鱼缸采用过滤换水除菌，净化水质，去除金鱼排泄物以及残余饲料。

净水过程主要采用自换水，每天定时 进行一定量的排水，将排出的水进行物理过滤以及生化过滤后再次除菌，净化后的水通过进水管注入鱼塘中再次使用。

自动换水分为手动和自动两种模式。可通过终端设备对鱼缸换水进行控制，设置自动换水时间，以及手动控制换水。

当设置手动换水时，当不满足自动条件时，相关人员可通过终端设备进行手动控制开启换水按钮对鱼缸进行换水。

4.2 软件流程图

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智能鱼缸解决方案

4.3硬件流程图

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智能鱼缸解决方案

5. 定时投喂系统

5.1需求分析

鱼塘定时投喂系统可以通过温度传感器检测水温，根据不同的温度采取适当的喂食量，并通过自动投食机实现自动喂鱼。智能喂鱼可以增加鱼的存活率，提高产量，还可以有效避免饲料的浪费，节省人工劳动力。

5.2软件流程图

5.3硬件框图

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智能鱼缸解决方案

6.

设备清单

描述 单价

42

单位

1

金额

42

型号

sobo松宝

鱼缸氧气泵3.5w

喷雾器 40 1 40

森森鱼缸水泵 过滤泵抽水泵6W

•

30 1 30

E-301F型pH三复合电极

298 1 298

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智能鱼缸解决方案

pt100温度传感器探头

45 2 90

溶解氧电极 765 1 765

H4-US铵离子选择性电极

S-US复合硫离子选择性电极

海利HS 2300 1 2300

1850 1 1850

1500 1 1500

太泰GPRS无线遥控开关

内部集成中国移动GPRS授权芯片，无需网线无需wifi即可自动连接蜂窝移动网络

350 1 350

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智能鱼缸解决方案

定时器

液位传感器

定时器微电脑时控开关三相水泵定时自动断电时间控制

169.5

208

1

1

169.5

208

电动阀门 41 2 82

自动投食机

882 1 882

金属卤素灯

450 1 450

物联网云服务平台

物联网云服务平台+硬件

合计：

800 1 800

:9856.5￥

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2024年2月14日发(作者：南门淑哲)

智能鱼缸解决方案

《物联网工程规划与设计》

课程论文

题目：智能鱼缸

学生：3178908132王泽彬

指导老师：王黎欣

专业：物联网工程

班级：1701班

学号：3178908132

智能鱼缸解决方案

目录

1. 智能鱼缸方案介绍 ................................................................................................. 1

1.1 设计背景 ..................................................................................................... 1

1.2 解决方案介绍 ................................................................................................. 1

2. 水质检测系统 ......................................................................................................... 2

2.1需求分析 .......................................................................................................... 2

2.2软件流程图 ...................................................................................................... 3

2.3硬件框图 .......................................................................................................... 7

3. 智能照明系统 ......................................................................................................... 7

3.1需求分析 .......................................................................................................... 7

3.2操作方式 .......................................................................................................... 7

3.3软件流程图 ...................................................................................................... 7

3.4硬件流程图 ...................................................................................................... 8

4. 残饲排泄物清理系统 ............................................................................................. 8

4.1操作方式 .......................................................................................................... 8

4.2软件流程图 ....................................................................................................... 9

4.3硬件流程图 ....................................................................................................... 9

5. 定时投喂系统 ....................................................................................................... 10

5.1操作方式 ........................................................................................................ 10

5.2软件流程图 .................................................................................................... 10

5.3硬件流程图 .................................................................................................... 10

6. 设备清单 ............................................................................................................... 11

智能鱼缸解决方案

1、智能鱼池方案介绍

1.1 设计背景

随着我国经济的发展和人民生活水平的大幅度提高，人们的消费观念变化很大，消费档次与水平都在提高，而随着科技水平的不断进步，以及人们养殖观赏鱼和种植水草的水平的不断提高，水族箱不仅被认为是-个养动植物的容器，而且被认为是自然域的一个缩影，是一相对完备的生态系统。 在早期，水族箱多用于展览馆、公园等大众化的场所供大家观赏，随着生活水平的提高，科技和水族养殖业的快速发展。水族箱已成为普通家庭的室内装饰。近年来，这种以水草、金鱼为主的水族箱被称作“水中微缩的鱼草园林”，深受人们的喜爱，但由于人们缺乏养护的技艺或者是由于时间原因不能及时进行养护，往往“好景不长”，最后的结局多是“草桔鱼亡”。

在家居环境或是休闲娱乐场所都有各种各样的鱼缸，而保持一个适宜鱼类生活的环境是-件非常耗精力的工作。针对鱼类生活环境的净化和改善的设备有很多，因此根据当前市场的需求，以鱼缸中的水温、溶氧量、光照等的控制为研究对象，形成一套集多个功能为一体的控制系统。该设计不仅解决了人们在日常生活中对鱼缸的维护问题，还对利用高新技术改造原有的普通家居的发展有-定的实际意义和研究价值。

1.2 解决方案介绍

该方案把鱼缸环境因子的情况送到控制中心，由控制中心根据其具体情况进行处理，GPRS网络应用于鱼塘养殖中，解决较大面积网络连接困难问题。系统主要组成部分包括水质监测系统、智能照明系统、残饲排泄物清理系统以及定时投喂系统。对鱼塘内部因子及外部环境进行智能化控制。

通过远程控制设备实现对鱼缸内环境因子的实时监控依靠无线网络进行数据传输,将检测数据实时传送到中央处理系统进行处理,中央处理系统再将分析结果发送到控制中心,控制中心则根据各种信息进行全局事务的控制，我们就可以通过手机或 Web页面实时了解鱼缸内各项参数和启闭设备,实现鱼缸的智能化。

在养鱼过程中的环境因子例如 pH 值和溶氧量等数据流,采集进入信息采集模块并做进一步处理后通过网络通信模块传送到中心控制系统, 以形成优化控制的策略,然后现场监控中心或者远程控制中心进行智能控制或者下达命令让现场人员进行人工控制,进而对下一时刻的环境因子数据流进行调控。

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智能鱼缸解决方案

2. 水质检测系统

2.1需求分析

鱼缸的水质好坏对家鱼养殖有着决定性因素。为能够及时掌握水质变化、提前做出应对措施，有效规避养殖风险，对水质参数进行监测显得非常有必要。我们以常见金鱼为例。

1.水温直接影响鱼的生存和生长。不同鱼类要求不同的水温。一般金鱼在18℃-26℃范围内，鱼类的代谢相应增加，同时温度过高或过低都会影响金鱼的摄食和生长繁殖。

2.鱼塘水体的透明度应保持在30厘米左右，水体透明度过高或过低均不适合鱼类生长。

3.水中充足的溶氧可抑制生成有毒物质，降低有毒物质的含量，而当溶氧不足时，氨和硫化氢则难以分解转化，极易达到危害鱼类健康生长的程度。

4.金鱼对水中PH值的要求范围为5.5~9.5，但喜欢中性偏碱的水质，PH以7.5-8.5为宜。一般水质偏酸需用生石灰进行改良。

5.氨态氮、亚硝酸盐和硫化氢都是在池中氧气不足时产生的，对鱼有极大危害的有毒物质，因此，保持水中溶氧充足是防止这三种有毒物质危害的关键。

水质监测系统可以对水质水温、PH值、溶解氧和微量元素等参数实现24小时实时监测，有水质传感器、采集变送显示设备、GPRS无线数传设备、服务器软件等几部分组成，最大限度的解决了水产养殖无法实时监测水质、水质参数变化预警困难等养殖难点。

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智能鱼缸解决方案

2.2软件流程图

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智能鱼缸解决方案

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智能鱼缸解决方案

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智能鱼缸解决方案

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智能鱼缸解决方案

2.3硬件框图

3. 智能照明系统

3.1需求分析

金鱼的活动同时也受水温的影响，长期在暗淡无光的环境中生停止生活，鱼会游动迟缓，精神萎靡，食欲不振，会感到不适，体色失去光泽变得十分暗淡。适度的日光或灯光照射对水体转化有着重要作用,可促进鱼体的色，而且阳光中的紫外线对水体也有一定杀菌作用。因此应经常监测。给金鱼提供适当的照明和黑暗,能让金鱼得到需要的休息，并能防止水缸内生长有害水藻。

3.2操作方式

当主人有需要时可通过手机app控制灯的开关照亮通道，并且灯有独立开关，也可手动开关灯。系统由1个无线遥控开关和1个金属卤素灯

3.3软件流程图

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智能鱼缸解决方案

3.4硬件框图

4. 残饲排泄物清理系统

4.1操作方式

面对鱼缸粪便、残留饲料智能鱼缸采用过滤换水除菌，净化水质，去除金鱼排泄物以及残余饲料。

净水过程主要采用自换水，每天定时 进行一定量的排水，将排出的水进行物理过滤以及生化过滤后再次除菌，净化后的水通过进水管注入鱼塘中再次使用。

自动换水分为手动和自动两种模式。可通过终端设备对鱼缸换水进行控制，设置自动换水时间，以及手动控制换水。

当设置手动换水时，当不满足自动条件时，相关人员可通过终端设备进行手动控制开启换水按钮对鱼缸进行换水。

4.2 软件流程图

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智能鱼缸解决方案

4.3硬件流程图

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智能鱼缸解决方案

5. 定时投喂系统

5.1需求分析

鱼塘定时投喂系统可以通过温度传感器检测水温，根据不同的温度采取适当的喂食量，并通过自动投食机实现自动喂鱼。智能喂鱼可以增加鱼的存活率，提高产量，还可以有效避免饲料的浪费，节省人工劳动力。

5.2软件流程图

5.3硬件框图

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智能鱼缸解决方案

6.

设备清单

描述 单价

42

单位

1

金额

42

型号

sobo松宝

鱼缸氧气泵3.5w

喷雾器 40 1 40

森森鱼缸水泵 过滤泵抽水泵6W

•

30 1 30

E-301F型pH三复合电极

298 1 298

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智能鱼缸解决方案

pt100温度传感器探头

45 2 90

溶解氧电极 765 1 765

H4-US铵离子选择性电极

S-US复合硫离子选择性电极

海利HS 2300 1 2300

1850 1 1850

1500 1 1500

太泰GPRS无线遥控开关

内部集成中国移动GPRS授权芯片，无需网线无需wifi即可自动连接蜂窝移动网络

350 1 350

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智能鱼缸解决方案

定时器

液位传感器

定时器微电脑时控开关三相水泵定时自动断电时间控制

169.5

208

1

1

169.5

208

电动阀门 41 2 82

自动投食机

882 1 882

金属卤素灯

450 1 450

物联网云服务平台

物联网云服务平台+硬件

合计：

800 1 800

:9856.5￥

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