[发明专利]一种自然水体渔业养殖温度灾害智能预警方法

说明书

技术领域

本发明涉及渔业养殖信息技术领域，特别是涉及一种针对自然水体渔业养殖特点，自动监测养殖水体的温度，针对不同的养殖品种，结合多种判断条件，对可能产生的低温灾害或高温灾害进行智能预警的自然水体渔业养殖温度灾害智能预警方法。 

背景技术

我国拥有漫长的海岸线，沿岸地区往往依靠天然的海湾发展海水养殖业，其养殖环境是一个开放的自然环境，受到气候、海水环境变化的影响显著，尤其是冰雪寒冻天气的影响。我国主要从事气象灾害预报的职能部门是气象局，监测预报的范围广，对水产养殖的服务针对性弱。气象部门给出的预报是局地的气温，并且预报的范围是相对宽泛的地区范围。海洋部门采用卫星遥感进行海洋表层温度的监测，无法监测到水下的温度，而且监测范围也是区域性的，同样存在着对水产养殖的服务针对性不强的弱点。 

我国近海沿岸自然水体的一些养殖品种如大黄鱼、美国红鱼、紫菜、南美白对虾等都不耐寒，低温会造成其冻伤、冻死，除遭受直接经济损失外，冻伤个体在后期养殖过程中生长率、抵抗力均会受到显著影响，从而导致发病率较高、产量受损等。需要一种简单高效的监测预警方法，能够在渔业养殖的自然水体中自动监测养殖水体的温度，并根据养殖品种对可能到来的低温或高温灾害提前预警，方便养殖户采取预防和相应的措施，以减少经济损失。 

自然水域水体相较人工水体而言环境更加复杂，水面以下不同深度的水体温度在不同季节会有明显差异。同时，自然水域水体养殖会受到环境水流的影响，环境来水的温度异常会直接导致养殖区水温的快速变化。自然水域的养殖环境，防灾减灾应对更为困难，养殖户采取相应措施需要更多的反应时间。如果简单采用设置与养殖品种适宜温度范围相差较大的预警阈值，会导致预警时间提前同时误警率也显著上升，导致额外的人力物力损失。所以，自然养殖水体的温度监测需要综合考虑以上因素，保证预警准确性的同时增加养殖户的提前应对时间。传统的简单监测实时应对的方法不能适应自然水体渔业养殖的需要。 

因此该监测方法应该可以自动工作，配置安装后可以自动监测养殖水体的温度；该方法可针对不同的养殖品种对水温的适应性特点，可以灵活设定监测的水深以及低温灾害或高温灾害的预警阈值；该方法需要尽量提前预警给用户足够的应对反应时间，同时应降低误警率，避免造成无谓的人力物力损失。 

发明内容

针对以上自然水域渔业养殖温度致灾的现状和传统简单监测方法的不足，本发明的目的在于提出一种自然水体渔业养殖温度灾害智能预警方法。本方法在根据实际监测立体水温进行预警的基础上，可以根据温度的变化速率，对温度的变化进行提前预测，可以增加养殖户提前应对时间，并降低误警率。同时，对于来水方向水温与养殖中心区水温差值超过阈值时进行提前预警。 

本发明提出的自然水体渔业养殖温度灾害智能预警方法，所述方法通过预警装置实现，所述预警装置由数字温度传感器201和预警部件210组成，所述预警部件210由低功耗单片机202、无线通讯模块203、天线204、电源模块205组成，其中：数字温度传感器201安装于水面以下，预警部件安装于水面以上；数字温度传感器201的输出端通过信号线缆301连接低功耗单片机202的输入端，低功耗单片机202的输出端通过串口302连接无线通讯模块203，无线通讯模块203设有天线204；所述无线通讯模块203、低功耗单片机202和数字温度传感器201分别连接电源模块205；所述预警装置中的数字温度传感器201安装与水面以下，并固定于锚链的适当位置，单片机202、无线通讯模块203、天线204和电源模块205安装于水面以上，并固定于浮子402上；具体操作方法如下： 

(1)进行监测参数初始化配置；

根据具体养殖品种的特点，设置监测参数，所述监测参数为预警高温阈值T_H、预警低温阈值T_L、海流来水温度T_C与养殖区水温的差值阈值T_D、温度预测时间长度、接收预警信息的网络服务器信息或用户手机号，将监测参数存储于低功耗单片机设定的Flash存储空间；

(2)智能监测处理

为降低功耗，空闲时低功耗单片机及无线通讯模块均处于休眠状态，设定60分钟由内部定时器中断自动唤醒低功耗单片机进行例行处理，到达设定定时间隔时，按照以下流程进行智能监测预警处理；

(2.1)、读取养殖中心监测点立体水温T和海流来水方向监测点水温数值Tc，存入监测温度历史记录数据队列，共保留之前5天的历史水温监测数据；