时间:2022-05-13 04:21:11
引言:寻求写作上的突破?我们特意为您精选了4篇水产养殖论文范文,希望这些范文能够成为您写作时的参考,帮助您的文章更加丰富和深入。
二、系统的组成
2.1水产品智能环境监测控制系统
水产品智能环境监测控制系统集成水质传感器、无线传感网、无线通信、嵌入式系统、自动控制等技术,可自动采集养殖水质参数,上报到智能平板终端及物联网云中心。并通过无线传输方式自动控制各继电器给给排水设备、增压泵、水温控制设备工作。
2.2水产品智能养殖管理系统
水产品智能养殖管理系统包含水产品养殖辅料管理、水产品管理及水产品出库管理。水产品养殖辅料管理主要针对饲料、药物的出入库、投饲进行登记。水产品管理主要通过在养殖池上放置RFID设备对鱼苗种类、数量、出入库等进行登记。水产品出库管理主要通过在水产品打捞网箱上放置RFID设备,读取并存储水产品出库时二维码条码信息。
2.3水产品加工管理系统
水产品加工管理系统主要分为入厂登记环节和出厂登记环节。对从养殖池运输来的水产品进行相关检疫并在电脑客户端软件上登记水产品来源信息,把信息通过RFID写入到挂钩上的RFID条形卡上,同时上传到云中心进行储存。待加工好后的水产品出厂时,对包装好后的成品进行称重,读取批发商的IC卡信息生成水产品质量安全信息追溯码并打印,在水产品包装上赋码,并上传到云中心进行储存。
2.4水产品冷链物流管理系统
水产品冷链物流管理系统主要通过在车辆运输中使用的水产品包装箱上放置RFID温度采集标签,通过无线网络手持式交易监管终端读取数据传输至物联网云中心。
2.5水产品交易零售系统
批发商对所批发的水产品进行零售时,利用智能溯源电子台秤上配置的手持式条码扫描枪扫描条码,打印出小票。
2.6水产品溯源查询系统
客户通过在销售商处购买水产品时拿到销售票据,登录查询追溯网站输入相应的追溯码可以查询到从水产品养殖生产到消费者购买为止的过程中的相关信息。
2.选择长荡湖网围养殖户3个,养殖面积55亩,主养河蟹,套养鲢鳙鱼、黄尾鲴、螺等,种植浮萍等水生植物。
3.主养品种放养规格、密度、饵料投喂、疾病防控、增氧换水、养殖管理等均按各自模式不变。
4.在8月初持续高温季节,对池塘循环水净化区净水口与网围养殖区进行抽样,委托检测机构检测pH、化学需氧量、氨氮、总磷、总氮、亚硝酸盐等指标。
5.在9月初,对池塘循环水养殖单位、长荡湖网围养殖户及其周边养殖单位(户)高温损失情况进行统计;在11月,对池塘循环水养殖单位和长荡湖网围养殖户产量、产值、效益情况进行测产统计。
6.采用SPSS数据分析软件对检测数据进行方差分析。表中数据以M(平均值)、SE(标准差)表示。
二、结果与分析
1.不同的种草水域中,pH值网围组高于池塘组,差异极显著(p<0.01),沟渠组高于池塘组,差异显著;化学需氧量网围组显著低于池塘组与沟渠组;氨氮网围组显著低于池塘组;总磷、总氮网围组最低,亚硝酸盐沟渠组最低,但各组差异均不显著(p>0.05)。
2.沟渠组、网围组高温损失低于池塘组,网围组高温损失最低,各组间差异不显著;池塘组与周边同比减损最高,沟渠组次之,网围组最低,池塘组与网围组差异极显著,沟渠组与网围组差异显著;总的亩均利润沟渠组高于池塘组、网围组,差异均极显著;成本利润率沟渠组最高,网围组次之,池塘组最低,各组间差异均不显著。
3.pH值各组间差异不显著;化学需氧量水生植物单一型最低,与双组型差异显著,与复合型差异不显著;氨氮单一型最低,双组型最高,两组差异显著;总磷、总氮、亚硝酸盐各组间差异不显著。
4.高温损失复合型高于双组型和单一型,各组间差异不显著;同比减损复合型最高,双组型次之,单一型最低,复合型与单一型差异极显著,双组型与单一型差异显著;总亩利双组型高于复合型、复合型高于单一型,各组间差异不显著;本利率双组型较高,各组间差异不显著。
5.各组间pH值、化学需氧量、氨氮、总磷、总氮、亚硝酸盐差异均不显著。其中30%以下组pH值最高,化学需氧量、总磷、总氮最低,70%以上组氨氮、亚硝酸盐最低。
6.30%以下组高温损失最低,30%~70%组高温损失最高,两组差异显著;70%以上组同比减损最高,30%以下组最低,各组间差异不显著;70%以上组总亩利最高,30%以下组总亩利最低,差异不显著;30%~70%组本利率高于其他两组,差异不显著。
三、小结与讨论
1.综合结果表明,池塘循环水养殖净化区与网围养殖区经水生植物净化后的pH、氨氮、总氮、总磷等水质指标均达到《太湖流域池塘养殖水排放标准》一级和《地表水水质标准》Ⅲ类水标准,COD达到《太湖地区城镇污水处理厂主要水污染物排放限值》和《地表水水质标准》Ⅴ类水标准,因此,经水生植物处理的养殖水符合排放要求,也可满足循环养殖用水要求。
2.湖泊网围水域水质优于池塘循环水净化区,池塘循环水沟渠型净化区水质好于池塘型。网围养殖高温损失、同比减损均较少,总亩利和本利率较高,可认为高温期间网围养殖水位、水温、光照条件的改变更适于水草生长,湖水自净能力增强,受高温干旱影响较小;池塘循环水养殖中,沟渠组高温损失较低,总亩利和本利率高于池塘组,同样是由于沟渠蓄水量大于池塘,加上水草的净化作用,保障了足量优质水源,而池塘组同比减损最高,表明在净化区水量偏少的情况下,种草仍然能够起到较好的抗高温作用。
1.2教师队伍建设滞后目前国内水产养殖领域的GIS课程大都还处于起步阶段,专业教师较少。在现有的教师中,大多数是GIS专业的科班出身,理论知识丰富,但实践经验缺乏,参与和本专业相关的项目研究也比较少。
2实验教学方式的探索
2.1采用多种教学手段激发学生学习兴趣在实验教学过程中除了使用PPT进行演示讲解之外,视频文件的使用可以让学生更加直观地观看与模仿,上机操作。例如数据的采集、数据分析工具的使用、专题地图的编制等可以进一步结合实际保证学生对知识的掌握。此外,通过网络各种GIS论坛辅助教学,针对各种疑难问题鼓励学生通过网络寻找答案,展开分组讨论,争取最大限度地激发学生的兴趣。
2.2理论与实践相结合GIS课程是一门实践性很强的学科,在实验教学过程中除了对基本的理论进行了解外,重点放在了GIS软件的使用以及在水产养殖领域的应用。首先通过上机操作掌握软件的使用,做到大多数学生了解GIS在其所学专业有什么具体的应用,学生所学专业有哪些具体问题需要借助于GIS工具进行解决,需要用到GIS中的哪些分析工具等等。然后针对真正对GIS技术有兴趣的学生,鼓励他们参与到GIS相关课题的实际研究中。这样就做到了知识普及和重点培养的人才培养目标。
2.3课程内容与专业特色相结合为了提高学生的学习兴趣,在实验教学过程中我们尽量根据自身情况,结合一些实例进行教授。例如数据的采集,我们鼓励学生自己动手进行数据采集,了解数据的采集过程。我们也会模拟一些与专业相关的案例,例如渔场的选址、流行性疾病的分布、渔业资源的分布以及水资源污染等案例进行讲解,这些案例都是水产养殖领域实际问题,更便于学生理解学习。
3实验教学内容的探索
3.1开课时间作为一门新开设不久的专业基础课程,开课时间的选择必须要兼顾到GIS与水产养殖专业课之间的关联性。既不能开设的时间过早,因为学生还没有全面的专业知识从而体会不到GIS的实际应用价值;也不能开设过晚,由于水产养殖专业的特点,大部分学生的毕业论文需要在经过较长的生产实习过程后才能完成。如果开设太晚,势必会与生产实习的时间发生冲突,影响教学质量。所以作者认为较适宜的开课时间应该在三年级的下学期。学生通过两年半的学习已经对专业领域的相关知识有了较深的掌握,同时又不会占用每年五月份开始的生产实习。
3.2实验教学的主要内容在实验教学过程中,主要的授课方式是上机操作。通过增加综合性、设计性实验的比重可以让学生对理论知识进一步的巩固和加强。除了一些基本操作例如空间数据的编辑、转换、分析等实验通过先演示后验证的方式进行讲授之外,我们还会引导学生进行小组讨论、查阅专业论坛、参与小型的研究项目等方式力争将所学的知识进行综合应用。
3.3考核方式实验课程考核的重点在于考察学生的动手操作的能力,所以目前主要采用实验报告和综合考试相结合的方式。在成绩比例分配上,实验报告占40%,综合考试占60%。实验报告的书写确保学生掌握GIS软件的使用;综合考试可以有效地将所学的知识进行串联,提高了学生解决实际问题的能力。
1.2信息汇聚智能体设计信息汇聚智能体结构如图3所示。该结构具有两项功能:一方面起到环境因子数据的中转作用,按现场监控智能体的要求,采用轮询的方式读取本池中各信息采集智能体发送来的数据,并发送给现场监控智能体;另一方面兼有图像采集与发送功能,利用串口CMOS摄像头进行养殖物图像采集,摄像头通过RS232与CC2530中的无线单元ZigBee相连,由无线单元ZigBee完成图像向现场监控智能体的传输。
1.3环境调节智能体设计环境调节智能体由无线收发模块和工控机组成,两者通过RS485相连,如图4所示。无线收发模块负责接收现场监控智能体通过无线通信发送过来的环境因子数据,进行解调,最终上传给工控机。工控机接收到数据后,首先根据其具备的知识对数据进行推理(推理模块),并将推理结果(调节任务)交给决策模块进行评价和决策。决策模块利用已有的知识和各种状态数据对推理结果进行评价和决策,如果具备执行该任务的能力,则交给控制模块去执行,否则启动通信模块与现场监控智能体进行协商。控制模块通过设备接口把任务交给执行机构去完成。决策模块还能通过人机界面向操作员分发报警、决策请求等事件,并接收操作员的输入信息。工控机强大的控制功能和可扩展性,使得一个环境调节智能体能够对所有养殖池的环境参数进行调节。系统中的执行机构主要有电磁阀(温度和pH调节)、水泵、增氧机、搅拌机等,用于调节养殖池中各环境因子,以提供养殖物生长的最佳环境。环境调节智能体对养殖环境的调节采取闭环控制,即执行机构在进行环境调节的同时,该智能体中的无线收发模块实时读取养殖池中的各项环境参数,并进行判断,任一项参数达到调节要求即关闭相应的执行机构。
1.4现场监控智能体设计现场监控智能体由信息收发单元和监控计算机组成,两者之间通过RS232/485总线连接,其功能结构与环境调节智能体基本相同。信息收发单元负责接收各养殖池中的IGA上传来的信号,并传送给监控计算机进行保存,监控计算机通过比较判断,如需要对环境进行调节,则通过信息收发单元以无线方式通知环境调节智能体工作,实现对养殖环境的闭环控制。监控计算机的另一项任务,是通过信息汇聚智能体定期采集养殖物质体的图像(此时信息采集智能体处于休眠状态),并利用专用软件对采集到的图像进行处理与诊断,如发现有病变嫌疑则及时报警,避免重大损失的发生。
1.5各智能体间的协作基于多智能体的协同水产养殖监控系统,通过多智能体之间的相互协作,来增强系统的监控能力,系统具有更好的灵活性和鲁棒性,便于适应多变的养殖环境,其协作模型如图5所示。下级智能体接收到上级智能体的任务请求后,根据自身的能力描述和当前状态,判断任务是否可以接受:如果处于故障状态或忙碌状态,则对该请求进行回绝;如果能接受这项请求,则返回接受信号,对请求的任务进行评
2监控软件设计
现场监控智能体的监控软件采用C语言编制,具有参数配置、实时监控、历史数据和系统说明4个模块的功能。实时监控模块用于对养殖水体的溶解氧、温度、pH以及水位等关键因子进行自动监测。每台计算机同时监测6个养殖池,分池、分监测点以数值的形式显示关键因子,并通过算法综合判断,给出养殖环境状态的提示。如图6所示为1号池的实时监控界面。历史数据模块用于对历史数据进行查询。参数配置模块用于对各养殖池的理想参数进行设置。系统说明模块提供相关信息服务,并对软件的使用提供帮助。
3现场试验
试验现场选在山东省日照市的某水产养殖有限公司,试验鱼池规格为6m×6m,水深0.5m。鱼池中养殖大菱鲆,其适宜的养殖环境为:温度10~20℃,溶解氧大于6mg/L,pH为7.6~8.2。据此,试验鱼池的初始环境因子参数设置为:温度17℃,溶解氧7mg/L,pH为7.9。试验以温度值的变化为观测点,以验证环境调节智能体的工作性能。
(1)系统的测量精度满足要求。
(2)通过人工措施在10:30的时候使水体温度降低到15.7℃,此时环境调节智能体开始工作,起动加热系统给水体加热,11:21池中的测量温度为16.6℃。试验测得加热时间约为56min42s,水温达到设定温度要求,加热系统自动停止。系统工作效率高于一般的在线监测系统,满足环境调节要求。