鱼菜共生自动联动控制设备方案

时间：2025-03-20 涉川

1. 方案介绍

鱼菜共生（Aquaponics）是一种结合水产养殖和无土栽培的生态循环系统。本方案通过自动化控制系统，实现水阀、补光、增氧机、水泵的智能联动，并对接厦门欣仰邦鱼菜共生云平台，实现远程监测与控制。用户可通过手机小程序、电脑网页实时查看数据并操控设备，同时支持大屏可视化展示。

本方案适用于家庭鱼菜共生系统、农业基地、水产养殖场、生态农业园区等，实现智能化管理，提高养殖与种植效率。

2. 监测目标

水质监测：实时监测水温、pH值、溶解氧、氨氮、亚硝酸盐等指标。
环境监测：监测空气温湿度、光照强度、CO₂浓度等参数。
设备控制：根据监测数据自动控制水泵、增氧机、补光系统、水阀等。
数据远程管理：数据上传厦门欣仰邦云平台，支持远程手机/PC端操作。
大屏展示：通过LCD大屏、LED屏等方式，直观呈现系统状态。

3. 需求分析

现状问题

传统鱼菜共生系统依赖人工操作，水质变化难以实时监控，容易导致水质恶化。
水泵、增氧机等设备手动开启，容易造成资源浪费或影响作物/鱼类生长。
缺乏远程监测和控制，使用管理不便，无法随时调整设备运行状态。

系统需求

实现水质和环境数据的实时监测与远程管理，减少人工成本。
基于数据联动自动控制设备，优化水质环境，提高产量。
支持手机APP、小程序、网页控制，提供智能化管理方式。
数据可视化展示，便于用户分析运行状态，优化运营方案。

4. 监测方法

水质监测

pH传感器：监测水体酸碱度，调控水质平衡。
溶解氧传感器：检测水中氧含量，自动控制增氧机。
电导率传感器（EC）：监测水体养分浓度，优化植物生长环境。
氨氮/亚硝酸盐传感器：监测有害物质，确保水质安全。
水温传感器：检测水温变化，保障鱼类适宜生长温度。

环境监测

温湿度传感器：检测空气温湿度，调节大棚/室内环境。
光照传感器：监测光照强度，自动调节LED补光系统。
二氧化碳传感器：监测空气CO₂浓度，优化植物光合作用环境。

智能设备控制

自动水阀：智能调节水流，优化水循环效率。
增氧机：根据溶解氧水平自动启停，保障水生生物生长。
补光系统：检测光照强度，自动补充光源，提高植物光合作用效率。
水泵：根据水质状况和流量需求，智能开启和关闭，维持水循环稳定。

5. 应用原理

本方案基于物联网（IoT）+智能控制技术，通过传感器采集环境参数，并上传至厦门欣仰邦鱼菜共生云平台，系统自动分析数据，触发设备运行，实现智能化管理。

数据流转过程

传感器采集水质和环境数据 →
数据上传至云平台（4G/5G/NB-IoT/Lora） →
云端智能分析（比对设定阈值，计算最优运行方案） →
联动控制设备（开启/关闭水泵、增氧机、补光灯等） →
用户远程监控和手动干预（手机APP、PC网页操作） →
数据存储与可视化展示（大屏实时显示系统运行状态）。

6. 功能特点

全自动水质监测，确保养殖和种植环境健康稳定。
智能联动控制，精准开启/关闭水泵、增氧机、补光灯、水阀等设备。
远程操控支持，用户可通过手机、网页、智能大屏查看和控制系统运行状态。
超标预警机制，水质异常时自动报警，避免鱼群死亡和作物枯萎。
数据存储与分析，形成长期运行报告，优化管理策略，提高收益。

7. 硬件清单

设备名称	主要功能
pH传感器	监测水体酸碱度
溶解氧传感器	监测水体氧含量
氨氮/亚硝酸盐传感器	检测有害物质浓度
温湿度传感器	监测空气环境
光照传感器	监测光照强度
二氧化碳传感器	监测空气CO₂浓度
自动水阀	自动调节水流
增氧机	提供氧气，确保鱼类健康
补光系统	提供植物生长所需光照
水泵	维持水循环系统
数据采集网关	连接传感器与云平台
大屏显示终端	显示实时数据

8. 方案实现

安装传感器与控制设备，部署在鱼菜共生系统的水体和种植区。
连接数据采集终端，通过无线通信（4G/5G/NB-IoT）上传至云端。
设定系统参数，如pH值、溶解氧、光照等安全范围。
云端智能分析，自动触发设备运行，优化水质环境。
用户远程操作，通过APP、小程序、网页控制设备开关状态。
大屏可视化显示，方便现场管理人员实时监测。

9. 数据分析与预警决策

趋势分析：长期水质、光照、温湿度等数据统计，优化管理策略。
异常报警：超出设定值时，自动向手机/PC端发送预警信息。
智能优化：AI算法分析最优水循环、光照和氧气供应策略，提高产量。

10. 方案优点

智能化、自动化管理，减少人工干预。
精准监测，降低养殖损耗，提高产量。
远程监控与操控，提高管理便捷性。
节约水资源与电能，优化运行成本。

11. 应用领域

家庭鱼菜共生系统
生态农业基地
水产养殖场
农业科研实验室

12. 效益分析

提高作物和鱼类的生长效率，提升经济效益。
减少水污染风险，提高养殖成功率。
节约人工成本，提升管理便捷性。

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