一、方案介绍

在现代水产养殖中，水体温度分层现象（热分层）和水位变化是影响鱼类摄食、生长速度、缺氧风险及病害发生的重要因素。尤其在深水网箱、水库养殖及高密度池塘养殖中，水体垂向温差可达3～8℃以上，直接影响鱼类栖息层选择与应激反应。本方案采用多点温度链剖面传感器与高精度水深（水位）传感器，实现养殖水体垂向温度结构和水深变化的实时在线监测。所有传感器通过RS485接口接入数据采集主机，由4G网络主动上传至云平台，实现远程可视化监控、异常预警与数据分析。系统支持手机端实时查看、多层温度剖面曲线、水深趋势图、历史数据导出及智能预警管理。

二、监测目标

三、需求分析

1. 水体热分层问题

夏季或静水环境下，上下层温差明显，易造成底层缺氧。

2. 水位波动影响

暴雨、抽水、补水会影响养殖水深与水体环境稳定性。

3. 远程管理需求

养殖基地面积大，需要统一远程监管。

4. 连续性数据需求

水温变化具有昼夜周期性，需长期连续监测。

四、监测方法

1. 温度剖面布设

多层温度链总长度3m
每0.5m布设一个测温节点
共7个节点

布设示例深度：

0.2m
0.5m
1.0m
1.5m
2.0m
2.5m
3.0m

可根据池塘或网箱深度定制节点数量。

2. 水深监测

安装压力式水深传感器于底部或固定立杆
实时采集水位变化数据

3. 数据流程

温度链 + 水深传感器 → RS485 → 4G采集主机 → 云平台 → 手机/电脑查看

五、应用原理

1. 温度监测原理

温度链内置多个高精度数字温度敏感元件，每个节点独立ID编号，通过RS485总线上传数据。主机自动识别各层温度，形成垂向温度剖面。

2. 水深监测原理

采用压力式液位测量原理：

水体静压与水深成正比，通过压力传感器测量水压并换算为水深数值。

六、功能特点

七、硬件清单

八、硬件参数（量程、精度）

1. 温度链参数

测量范围：-55℃～85℃
测量精度：±0.1℃
分辨率：0.01℃
供电电压：9～30VDC
通信接口：RS485
通讯协议：MODBUS-RTU
绝缘电阻：≥100MΩ
节点间距：0.5m（可定制）

2. 水深传感器参数

测量范围：0～5m / 0～10m（可选）
测量精度：±0.25%FS
分辨率：1mm
输出方式：RS485
工作温度：-20℃～60℃
防护等级：IP68

3. 4G采集主机

支持RS485多路输入
4G全网通
数据主动上报
本地缓存≥30天
支持远程升级

九、方案实现

十、数据分析

平台可生成：

支持Excel导出及科研数据分析。

十一、预警决策

可设置以下预警策略：

用于指导：

增氧机启动
深层换水
减少投喂
防止鱼类应激

十二、方案优点

十三、应用领域

池塘养殖
水库网箱养殖
海水养殖
循环水养殖系统
苗种培育基地
生态养殖示范园区

十四、效益分析

经济效益

减少因高温或分层缺氧导致的死亡损失。

管理效益

实现数字化精细化养殖。

科学价值

建立水体热分层数据库。

环境效益

优化增氧与换水策略，降低能耗。

十五、国标规范

GB/T 20484 地面气象观测规范
GB/T 17626 电磁兼容标准
GB/T 2423 环境试验规范
MODBUS-RTU通信标准
水产养殖水质标准 SC/T 9101

十六、参考文献

《水产养殖水环境调控技术》
《水库热分层研究进展》
《水体温度结构与鱼类生理关系研究》
《水产健康养殖技术规范》

十七、案例分享

某水库网箱养殖区部署本系统后，发现夏季午后上层温度升高明显，下层温度保持稳定。通过平台分析温差变化规律，合理调整投喂时间与增氧策略，有效降低鱼类应激反应，成活率提高6%以上。