专利名称：一种养殖池塘的水质在线监测方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水质在线监测方法及设备，尤其涉及对于室外养殖池塘的水质在
线监测方法及系统设备。
背景技术：
水质自动监测技术首先是在环境监测领域得到发展和应用，国外这方面起步较早。水质自动监测技术依赖于自动化技术、信息技术和仪表技术的发展，尤其是可以长期、连续在野外条件下工作的在线水化学仪表的发展水平。欧美及日本等国在20世纪70年代已有便携式水质监测仪出售，但属于瞬时测定仪。连续多参数水质测定仪是在80年代才开始使用的，由于广泛应用现代尖端的微电子技术、嵌入式微控制器技术，并做到智能化的数据采集、分析和运算，水质监测完全实现了自动化。目前，世界上已建成的养殖水质自动监控类型较多，既有全自动联机系统，也有半自动脱机系统，例如澳大利亚GREENSPAN公司，德国GIMAT公司，美国的ISOC、HYDROLAB，日本日立制作所和卡斯米国际株式会社等都生产的在线水质自动监测系统。 我国于1988年设立了第一个水质连续自动监测系统，所用的自动分析仪表基本为进口设备，价格昂贵，且运转费用高，以后主要用于水利、环保等领域。但随着现代传感器技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术的飞速发展，以及相关专用分析软件的问世和各种通讯网络的出现，集成一个高效的、综合性的养殖水质在线自动监测系统，已经不是那么遥不可及了 。从上世纪80年代后期起，国外进口的工厂化养殖系统和水族馆系统中陆续配备了水质自动监控，主要监测溶解氧、酸碱度和温度等水质参数，并以监测到的参数控制相关设施。 总体上看，我国目前的水产养殖水质自动监测系统还仅仅应用于工厂化养殖车间的水质在线监测，在室外池塘养殖的应用上还处于空白。而我国目前水产养殖80%以上还是以池塘养殖为主，是我国水产养殖的主要方式，池塘养殖的特点是总体水面大、面积广，但是单体水面散乱，分布杂乱，多不是集中在一起，且室外养殖池塘的池塘形式、池塘生态也与室内的工厂化养殖车间大不相同。现有的多点连续自动监测设备主要为集中式的工厂化养殖车间设计，基本不能应用于这种室外池塘养殖的情况，如果分开安装多套，投入成本又太高而不可能，与现有养殖模式的投入产出水平不相符。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种养殖池塘的水质在线监测方法及系统，解决现在室外池塘养殖因为养殖水面大、面积广、水面零乱和水体形式不同而无法使用现有的水质自动监测系统的缺陷。
技术方案 —种养殖池塘的水质在线监测方法，包括在各池塘的采样点安装监测传感器的步骤，传感器进行实时检测的步骤，其特征是
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在所述安装监测传感器的步骤中采用在各标准养殖池塘的采样点安装取样管道，所述取样管道连接监测传感器，监测传感器通过取样管道对取得的水样进行检测；
在传感器进行实时检测的步骤后还包括将传感器的检测数据实时传送的步骤及检测数据实时接收并分析的步骤。 进一步，在所述安装监测传感器的步骤中将监测传感器集中安装于监测中继站
内，在中继站内进行通过传感器对水质的在线实时检测。 所述所有采样点的取样管道连接一个监测传感器。 进一步，所述各池塘的采样点分散设置多个，分别连接有取样管道。 进一步，所述各池塘的采样点只设置一个代表采样点并连接取样管道。 所述各池塘的一个代表采样点选取在位于距离池塘宽度两边任一侧至少3米以
上，深度在距离水底深度为大于等于池塘最大深度的80%的池塘底部以上40厘米，上下偏
移范围为士10厘米。 进一步，所述传感器的检测数据实时传送的步骤中数据传送采用有线方式连接至监控中心。 进一步，所述传感器的检测数据实时传送的步骤中数据传送采用无线方式与监控中心连接。 —种养殖池塘的水质在线监测系统，包括水质监测传感器，其特征是还包括与各标准养殖池塘设置的采样点相连接的取样管道装置，所述取样管道装置与水质监测传感器相连，水质监测传感器连接控制装置和实时数据收集传送装置，所述实时数据收集传送装置连接监控中心的检测数据实时接收和分析装置，所述水质监测传感器和控制装置及实时数据收集传送装置安装于设置在池塘间的监测中继站内。 所述各池塘采样点取样管道装置为每个池塘选取一个代表采样点，安装取样管道装置。 有益效果 本发明通过在分散的各室外池塘内选取最能代表水质情况的采样点进行取样，并通过取样管道输送至设置在各池塘间的监测中继站内安装的监测传感器内，对水质的检测和实时数据传送进行集中检测和集中管理，然后再传送至监控中心，既利用池塘的特性实现了对养殖水质进行连续自动在线监测的目的，实践中能及时掌握养殖水质情况进行对应操作，又利用池塘的特性和集中控制节省了监测设备的成本，利于水质自动监测设备在室外池塘养殖方面的推广。
图1为本发明系统示意图。 其中1-养殖池塘，2-取样管道装置，3-水质监测传感器，4-控制装置，5-实时数据收集传送装置，6-检测数据实时接收和分析装置，7-监测中继站。
具体实施例方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。 针对国内的室外养殖池塘水面大、面积广、单体标准养殖池塘水面散乱、分布杂的特性，采用养殖池塘水体的水质在线监测方法，包括在各标准养殖池塘的采样点安装监测传感器的步骤，传感器进行实时检测的步骤，在所述安装监测传感器的步骤中采用在各池塘的采样点安装取样管道，所述取样管道连接监测传感器，监测传感器通过取样管道取得的水样进行检测；在传感器进行实时检测的步骤后还包括将传感器的检测数据实时传送的步骤及检测数据实时接收并分析的步骤。 在所述安装监测传感器的步骤中将监测传感器集中安装于监测中继站内，在中继站内进行通过传感器对水质的在线实时检测。 可以将所有采样点的取样管道连接至一个监测传感器，并通过控制装置控制采样。现在监测水质的精密传感器多为进口设备，成本较高，因此采用一个可以降低成本。
所述各池塘的采样点可以设置多个，并分别连接有取样管道，进行分散均匀采样。
实践中，采样点的选择对于水质检测的结果影响很大，因为室外池塘的水体与室内工厂化的水体不同，室内的水体因为环境的原因，基本为均匀水体，就是水体的溶解氧、酸碱度和温度等水质参数比较均匀，检测点的选择较随意，而室外养殖池塘的环境处于时时地变化中，且容易分布不均匀，即池塘水体内部的水质参数点点不同，因此对于池塘的水质检测，采样点的选择非常关键。 选取多点采样能得到比较均匀且能从总体反映池塘水质的检测结果，但是因为养殖池塘多是设置成好多个体池塘组成的整体养殖池塘群，如果每个个体池塘都选取多个采样点，势必造成取样管道和监测传感器需求数量上的成倍增长。即虽然达到了精确监测水质的效果，但是成本太高也很难具有实际的使用意义。 在完成对多个池塘多次的测试和分析后，找到了一个基本能反映池塘整体水体的水质情况的具有代表性的采样点，并连接取样管道。如此既可以得到准确的水质情况又能大大降低设备的成本。 上述的各池塘的一个代表性的采样点需选取在位于距离池塘宽度两边任一侧至少3米以上，深度在距离水底深度为大于等于池塘最大深度的80%的池塘底部以上40厘米，上下偏移范围为士10厘米。 一般现在的室外标准养殖池塘以长方形为主，底部高低不平，但总体是中间最深，至边上逐渐变浅，上述选择的代表采样点需要在整体深度为池塘最大深度的80 %以上的池塘底的上部。 所述传感器的检测数据实时传送的步骤中数据传送可采用有线或无线方式连接至监控中心。有线可以直接采用总线形式，无线的方案现在也有很多选择。
如附图所示，按照以上方法组成的养殖池塘的水质在线监测系统，包括水质监测传感器3，还包括在各标准养殖池塘1设置的采样点取样管道装置2，所述取样管道装置2连接水质监测传感器3的入水口，水质监测传感器3连接控制装置4和实时数据收集传送装置5，所述实时数据收集传送装置5连接监控中心的检测数据实时接收和分析装置6，所述水质监测传感器3和控制装置4及实时数据收集传送装置5安装于设置在池塘1间的监测中继站7内。在各标准单体养殖池塘少时，可使用一个集中的监测中继站7，内安装一个水质监测传感器3 ;在池塘水体群较大时，也可分片使用几个集中的监测中继站7，内安装水质监测传感器3和控制装置4，与监控中心形成分布式控制系统。 所述各池塘采样点取样管道装置为每个池塘选取一个代表采样点，安装取样管道装置2。
权利要求
一种养殖池塘的水质在线监测方法，包括在各池塘的采样点安装监测传感器的步骤，传感器进行实时检测的步骤，其特征是在所述安装监测传感器的步骤中采用在各标准养殖池塘的采样点安装取样管道，所述取样管道连接监测传感器，监测传感器通过取样管道对取得的水样进行检测；在传感器进行实时检测的步骤后还包括将传感器的检测数据实时传送的步骤及检测数据实时接收并分析的步骤。
2. 如权利要求1所述的养殖池塘的水质在线监测方法，其特征是在所述安装监测传 感器的步骤中将监测传感器集中安装于监测中继站内，在中继站内进行通过传感器对水质 的在线实时检测。
3. 如权利要求1或2所述的养殖池塘的水质在线监测方法，其特征是所有所述采样 点的取样管道连接一个监测传感器。
4. 如权利要求1所述的养殖池塘的水质在线监测方法，其特征是所述各池塘的采样 点分散设置多个，分别连接有取样管道。
5. 如权利要求1所述的养殖池塘的水质在线监测方法，其特征是所述各池塘的采样 点只设置一个代表采样点并连接取样管道。
6. 如权利要求5所述的养殖池塘的水质在线监测方法，其特征是所述各池塘的一个 代表采样点选取在位于距离池塘宽度两边任一侧至少3米以上，深度在距离水底深度为大于等于池塘最大深度的80%的池塘底部以上40厘米，上下偏移范围为±10厘米。
7. 如权利要求1所述的养殖池塘的水质在线监测方法，其特征是所述传感器的检测数据实时传送的步骤中，数据传送采用有线方式连接至监控中心。
8. 如权利要求1所述的养殖池塘的水质在线监测方法，其特征是所述传感器的检测 数据实时传送的步骤中，数据传送采用无线方式与监控中心连接。
9. 一种实现如权利要求1所述方法的养殖池塘的水质在线监测系统，包括水质监测传感器，其特征是还包括与各标准养殖池塘设置的采样点相连接的取样管道装置，所述取 样管道装置与水质监测传感器相连，水质监测传感器连接控制装置和实时数据收集传送装 置，所述实时数据收集传送装置连接监控中心的检测数据实时接收和分析装置，所述水质 监测传感器和控制装置及实时数据收集传送装置安装于设置在池塘间的监测中继站内。
10. 如权利要求9所述的养殖池塘的水质在线监测系统，其特征是所述各池塘采样点 取样管道装置为每个池塘选取一个代表采样点，安装取样管道装置。
全文摘要
本发明涉及一种养殖池塘的水质在线监测方法和系统，属于池塘养殖领域。一种养殖池塘的水质在线监测方法，包括在各池塘的采样点安装监测传感器的步骤，传感器进行实时检测的步骤，在所述安装监测传感器的步骤中采用在各池塘的采样点安装取样管道，所述取样管道连接监测传感器，监测传感器通过取样管道取得的水样进行检测；在传感器进行实时检测的步骤后还包括将传感器的检测数据实时传送的步骤及检测数据实时接收并分析的步骤。应用上述方法的水质在线监测系统包括与各池塘采样点连接的取样管道装置，取样管道装置与水质监测传感器相连，传感器连接控制装置和实时数据收集传送装置，数据收集传送装置连接监控中心的数据实时接收和分析装置。
文档编号G01N33/18GK101706493SQ20091019876
公开日2010年5月12日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者刘世晶, 汤涛林, 王鹏祥, 苗雷, 陈军 申请人:中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所