关键词：
河蟹产销
水质检测
氨氮平衡
水环境调控系统
软件编程
物联网
摘要：
河蟹,学名中华绒螯蟹,俗称螃蟹、毛蟹、清水蟹,是我国的名贵水产品之一,因其营养丰富、肉质鲜美而受到消费者的喜爱,主要分布在我国的江苏、安徽、江西等沿江地带。河蟹的成熟期集中在每年的9～11月份,河蟹的集中上市导致销售困难,价格低迷,为了缓解销售压力同时卖出一个好价钱,养殖户选择对河蟹进行“室内暂养”,等到春节前后价格较高时出售,获取更大的利润。河蟹暂养过程中的主要问题是河蟹死亡率过高或者减重严重。水域是河蟹生长生活的主要场所,是影响河蟹死亡率的关键因素,水质的主要指标包括:水温、溶解氧浓度、pH值、亚硝酸盐浓度、氨氮浓度和高锰酸盐指数。在传统的河蟹暂养过程中,主要存在以下问题:缺乏水质检测仪器,换水全凭养殖经验,换水周期紊乱,换水不及时易造成河蟹大量死亡;换水增氧全靠人力,没有水环境调控系统,智能化程度低;同时,河蟹养殖部门与销售部门由于距离较远而无法实现有效的信息共享,导致产销效率低下,出现问题后互相推脱责任。为了解决河蟹暂养过程中水环境调节和产销部门信息无法共享问题,进行了周期性水环境检测试验,结果表明在影响水质的6大因素中,氨氮浓度最先超标,换水周期为4天半。基于此结果,提出了“化学试剂检测辅助换水”和“控制器检测智能换水”两种新的换水方式,并且以“氨氮平衡的换水量计算方法”为原理设计了一套集智能检测、监控为一体的水环境调控系统。水环境调控系统包括采样传感器、控制器、预警装置、换水增氧装置。控制器采用模块化编程方式,用KEIL uVision4开发编译,通信采用MG323处理,内置预警系统,溶氧传感器为实验室自主研发,氨氮传感器型号为ANB-300,可以实时监测水质信息,并能根据检测结果精准计算该浓度下所需的换水量,通过继电器自动开启和关闭电磁阀完成换水。同时,搭建了“基于GPRS的远程信息传输系统”和“无线视频监控系统”,可以实现养殖部门与销售部门之间的养殖数据传递和视频监控,增加了产销两个部门间的联系、协调和信息共享。通过这两个系统,销售部门能够实时观测河蟹养殖的具体情况,生产部门能够实时了解销售信息,及时进行备货,提高产销效率。系统完成后,进行了三种不同换水方式对河蟹暂养的影响试验。从2018年12月17日到2019年1月30日,共进行了三批试验,每批15天。试验结果表明:传统换水方式三批试验河蟹的平均死亡率为12.2%(12.8%、11.9%、12.0%),化学试剂检测辅助换水方式河蟹平均死亡率为9.5%(9.9%、9.4%、9.3%),控制器检测智能换水方式河蟹平均死亡率为8.2%(8.6%、7.8%、8.1%)。化学试剂检测辅助换水方式比传统换水方式河蟹平均死亡率下降2.7个百分点;控制器检测智能换水方式比传统换水方式河蟹平均死亡率下降4.0个百分点,比化学试剂检测辅助换水方式河蟹平均死亡率下降1.3个百分点。同时,控制器检测智能换水方式相比于其他两种换水方式三批试验分别节水3.50 m3、3.55 m3和3.50 m3。
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