水产物联网：“未来”的养殖管家

系统安装完毕的室内养殖车间

系统示意图

　　文/ 水产前沿 陈羽翀 图/ 广东瀚海水产科技中心

　　
　　从2002年开始，国内就有企业涉足水产在线监测系统产品，至今已经历了整整10年时间，但相关产品依旧未能打开市场。就当前的水产养殖现状而言，实现水产养殖智能化管理还有些遥远。
　　
　　能24小时辅助管理的系统
　　
　　2011年9月初福建闽江水口库区水系出现大面积死鱼，最后统计的死鱼总量近一亿斤。此件大型水质安全事故中，最后经过当地渔业部门的检测，断定鱼的死亡原因是缺氧。事发当天，环保部门把事发水域的采样送至福州进行检验，但是检验结果经过一天之后才得到反馈，得到结果的时候，造成的损失已经非常严重。当时由于不知是缺氧缘故，许多养殖户采用不正确的自救手段，如继续在网箱投放饵料，把网箱拖到河道中间，结果造成更严重的后果。很多养殖户抱怨水质检测手段落后，效率太低，严重影响了养殖安全性。而如何才能及时监测水质参数，其实国内早有水产养殖水质在线监测系统的存在，并且在国外的应用也非常广泛。
　　
　　水产养殖在线监测系统又称水产养殖自动控制系统，名称上并未有统一的叫法，行业内通常也会统称为“物联网”。 能24小时在线监测多种水质参数，包括：溶解氧、PH值、氨氮、亚硝酸盐氮、硫化氢、盐度、浊度、温度、叶绿素a、各种重金属离子、总磷、总氮等参数，水产养殖自动控制系统汇集了在线监测水质参数、根据在线监测到的水质参数自动控制相关电气设备运行（如增氧机、水泵）、查看历史数据记录三大功能。只要设定程序，接入水泵、增氧机等设备，系统就会自动开启或关闭相关电器设备，进行智能化养殖。
　　
　　粤东饶平地区的南美白对虾养殖户林老板拥有100多亩的高位池虾场，每年亩产达到6000-8000斤。每口5亩的池塘安装9台增氧机，其中3台水车式，6台中层增氧设备，而且还加上底部增氧，这等架势确实很少见，一直以来的养殖效果都相当不错。他有一个习惯，就是每天多次记录溶氧、温度和天气情况等数据，录入档案。从2009年开始，他改变了人工记录的操作模式，开始使用电子设备进行监测。从便携式溶氧仪、便携式pH仪，到在线溶氧监控系统，每40分钟测试一次数据并且记录在案，林老板会去反复研究这些数据，发现其中的规律，总结经验。他坦言，这也是成功养殖的重要习惯。
　　
　　水产物联网未广泛应用
　　
　　从人工测试到电子设备测试，节省了人力成本、时间成本，操作和记录更有条理。水产在线监测系统正是集中了检测、信息平台和远程发布于一身的实时同步监测工具，作为水产养殖电子化信息化的趋势，却并未在国内得到广泛的应用。
　　
　　以福建省为例，全省如今使用的水产在线监测系统数目在100套左右。作为养殖大省，可见使用此类监测设备的养殖户其实只占非常小的一个部分。厦门水贝自动化科技有限公司（以下简称“水贝”）总经理魏茂春介绍，在线监测系统的使用主要集中在实行工厂化育苗和高密度养殖的企业中，其中包含的养殖品种十分广泛，包括大黄鱼、石斑鱼、南美白对虾、草鱼、海参和花蛤等。经总结，魏茂春认为养殖密度高、产品赋值高的大企业更有兴趣尝试在线监测系统。
　　
　　对比国内的情况，国外对水产在线监测系统的使用要广泛很多。广东瀚海水产科技中心（以下简称“瀚海”）经理丘晓君向笔者介绍，欧洲对此类监测系统的使用率在70%以上，普及程度非常高。主要是因为政府对养殖的要求高，对用水、排水、排污等指标都有严格的标准。所以欧洲的水产养殖必须通过物联网系统对养殖进行实时监控，确保养殖的安全性、对环境的保护、资源节约以及保证养殖回报。
　　
　　水贝从2009年开始进行水产养殖监测系统的研发，借助于厦门海洋职业技术学院的科研成果，并一直保持产品的技术升级以及故障问题的解决。魏茂春介绍，现在国内的水产在线监测系统的研发和制造上，在传感器这一环节上暂时还无法与国外产品比较，所以在系统安装的时候，通常会选用进口的传感器作为搭配。
　　
　　推广应用的三大阻力
　　
　　从2002年开始，国内就有企业涉足水产在线监测系统产品，至今已经历了整整10年时间。但水产在线监测系统产品依旧未能打开市场，国产品牌普及受阻，进口品牌更是价格定位高而难以推广。“系统还需要较长的时间才能有所普及或者更好地推广，可能是5-10年。”丘晓君说。
　　
　　总结下来有三方面的原因：首先，传统养殖观念使养殖者未能完全接受智能化的监测系统。国内养殖者大多信奉经验主义，特别是养殖效果一直都不错的养殖者，容易形成不借助电子设备仪器也可以养好鱼养好虾的理念，观念一旦形成，短时间内还难以改变。
　　
　　其次，一套最普通的国产水产在线监测系统需要投资约3万元，若采用进口的零部件，价格就几近翻倍，如果整套都是进口产品，价格更甚。所以现阶段价格因素是水产在线监测系统普及的最大障碍。一般小规模养殖的散户难以支付这么一笔费用，而且也难以预计这套系统所能带来的利益是否可以抵过产品本身的价钱。
　　
　　再者，售后服务是否到位直接影响行业整体，早期有一些企业试水水产在线监测系统产品的销售，但往往忽略了售后跟踪服务的重要性，最终影响了用户对产品的体验。魏茂春和丘晓君都重点提到过售后服务的重要性，水产在线监测系统设备安装后，需要至少每半年进行一次维护，而且培训客户的自主动手操作和维护技能也是非常重要的一项服务内容。整体来讲，国内外的水产在线监测系统目前都处于不断的技术提升和产品的更新研发过程之中，期间也需要客户的反馈意见。
　　
　　随着自然环境的越来越恶劣，水资源的一步步减少，土地变得稀缺以及人力成本提高的大环境下，国家政策也会对相关的产业重视起来，信息化、智能化将很有可能成为未来水产养殖的一个新趋势。水产养殖在线系统在环境保护、资源优化以及保障养殖方面都有效率上的优势，用自动控制设备代替人工管理操作，对养殖水体和生态条件进行监测、处理和控制。当然水产物联网系统并非万能，使用了系统并不足以保证养殖的必然成功。系统所提供的是及时的数据监测，可辅助降低养殖风险，为养殖提供多一套保障系统。
　　
　　水产养殖自动控制系统主要功能
　　
　　24小时在线监测各养殖水体的溶解氧、pH值、氨氮、亚硝酸盐氮、盐度、浊度、温度、叶绿素a等水质参数。
　　
　　可通过监测到的溶解氧值自动控制增氧机工作，防止出现缺氧事故。当溶解氧低于安全值时（例如4mg/L），自动打开增氧机，当溶解氧达到安全值时（例如5mg/L），自动关闭增氧机，以节省电能。
　　
　　当监测到溶解氧值达到危险值时（例如3mg/L），启动声光警报系统，并给管理者发送手机短信，中心控制软件会启动报警提示。
　　
　　可通过手机、电脑网络查询水质参数和各种设备工作状况。
　　
　　可通过手机、电脑网络远程控制增氧机、投料机、水泵等设备启动或停止。
　　
　　可自动记录、储存现场监测到的溶解氧数据，并永久保存，帮助用户查询、分析：季节、时间、天气、温度等因素对溶解氧含量的影响。
　　
　　用户可根据水中溶解氧测量值，精准控制饵料投放量，提高饵料的转化率。
　　
　　具有电机缺相，漏电及过载保护功能，可以有效的保护增氧机的电机。
　　
　　停电报警系统。停电时现场警报器会开启，并给管理者发送短信提示。
　　
　　单台设备可测控24口工厂化养殖水池或8口土池塘（单口池塘10亩以内）。