稻渔综合种养水质监测方案

时间：2025-03-20 涉川

1. 方案介绍

稻渔综合种养是一种生态农业模式，将水稻种植与水产养殖（如鱼、虾、蟹）结合，实现水资源循环利用、减少化肥农药使用、提高土地综合利用率，具有节水、高效、生态友好等优势。然而，该模式对水质要求较高，水体的溶解氧、pH值、氨氮、温度、COD（化学需氧量）、总磷、总氮等指标直接影响稻谷生长和水产健康。因此，建立一套智能化水质监测系统，对水体环境进行实时监测、精准调控、数据分析，是提升稻渔综合种养效益的关键。

本方案采用水质传感器、物联网（IoT）、大数据分析、人工智能（AI）预测等技术，构建水质在线监测+智能预警+远程控制系统，实现水环境精准管理，提高水产存活率和稻谷产量，推动稻渔综合种养的智能化、低碳化、可持续发展。

2. 监测目标

水体环境监测：实时监测溶氧、pH值、温度、氨氮、COD、总磷、总氮等水质参数，确保养殖和水稻生长环境稳定。
水污染预防：检测农药、化肥、养殖废弃物对水体的影响，防止水质富营养化和藻类爆发。
智能调控水体：结合水质数据，智能调节增氧设备、换水系统、排水系统，降低养殖风险，提高水资源利用率。
数据分析与预测：利用AI算法分析水质变化趋势，提前预测异常情况，优化管理方案。
提高生态效益：减少化肥、农药和养殖废弃物排放，优化水体生态环境，提高稻渔共生系统稳定性。

3. 需求分析

问题类别	传统稻渔种养问题	智能监测系统改进
水质变化难以掌握	依赖人工检测，滞后且不准确	实时监测水质数据，自动上传云端
水质污染难控制	施肥、投喂等易导致水污染	精准控制施肥投喂，减少污染
鱼虾养殖存活率低	溶解氧不足，水质恶化	智能增氧与换水，改善水环境
藻类爆发与病害	过量养殖或水质失衡	AI预测水质，预警病害风险
管理依赖经验	依靠人工判断，精度低	大数据+AI分析，提供科学管理方案

4. 监测方法

（1）水质参数监测

溶解氧（DO）：影响鱼虾呼吸和水稻根部供氧能力，过低会导致生长缓慢甚至死亡。
pH值：水体的酸碱度影响鱼虾生长和水稻养分吸收，pH过高或过低都不利于种养。
氨氮（NH₃-N）：水体中过量氨氮会毒害水产动物并导致水质恶化。
总磷（TP）、总氮（TN）：监测水体营养元素，避免水体富营养化导致藻类爆发。
化学需氧量（COD）：评估有机物污染程度，过高表示水质污染严重。
温度：水温影响鱼虾活动、生长以及水稻的生长周期。

（2）数据传输与存储

物联网数据采集：水质传感器通过4G/5G/NB-IoT等网络传输数据至云端。
数据平台分析：存储历史数据，分析水质变化趋势，为养殖决策提供依据。
远程监测与控制：管理人员可通过手机APP、电脑平台实时查看水质数据，远程调整养殖管理策略。

（3）智能优化控制

增氧调节：当溶解氧低于设定值时，系统自动控制增氧设备，保障水产健康生长。
智能排水换水：监测水质污染情况，自动或远程控制排水阀门，优化水体环境。
精准施肥与投喂：结合水体养分数据，优化化肥和饲料的投放量，降低污染风险，提高经济效益。

5. 应用原理

水质传感器采集数据，包括溶氧、pH值、氨氮等关键指标。
数据上传至云端平台，通过4G/5G/NB-IoT进行远程数据传输。
AI数据分析与异常预警，系统智能分析水质趋势，异常情况自动预警。
智能控制设备优化水环境，自动调节增氧、排水、换水等环节。
用户端远程监测与管理，通过手机或电脑随时查看数据并控制设备。

6. 功能特点

水质实时监测：全天候监测水质变化，数据实时更新。
AI智能分析：预测水质趋势，提前预警异常情况。
远程控制：通过APP/PC远程查看水质数据，控制增氧、换水设备。
节水节能：智能管理水资源，减少换水成本，提高生态效益。
历史数据分析：提供趋势报告，优化稻渔养殖策略，提高产量和收益。

7. 硬件清单

设备名称	功能
溶解氧传感器	监测水中氧气浓度
pH传感器	监测水体酸碱度
氨氮传感器	监测水体氮污染
COD传感器	评估水体污染状况
温度传感器	监测水温变化
总磷/总氮传感器	监测水体富营养化情况
物联网数据网关	远程数据传输
智能增氧设备	按需增氧，节约能源
智能水泵控制系统	远程控制水流交换

8. 方案实现

在稻渔共生区域安装水质传感器，实时监测水体状态。
通过物联网设备上传数据至云端，建立水质数据管理平台。
利用AI算法分析数据，提前预测水质变化趋势。
当水质出现异常时，自动启动增氧、换水等调控设备，优化水环境。
管理人员可远程查看数据，调整施肥、投喂策略，提高经济效益。

分享到

上一篇：水产低碳养殖水质监测应用方案下一篇：水面增殖生态健康养殖在线监测方案