[发明专利]一种新型渔光一体化无线网络监控系统

说明书

渔光一体化系统拥有光伏发电和渔业养殖的双重收益，系统对于水体环境的影响决定了能否真正实现双赢双收益。水体环境中最具代表性的三个参数为水温、酸碱度、溶解氧。本发明实现了一种新型渔光一体化无线网络监控系统，利用Zigbee技术建立无线网络，并搭建完整监控系统。监控系统通过观测水温、酸碱度和溶解氧，能够观测水质变化规律，弥补了渔光一体化系统在渔业收益上的监控缺失，可长期在线监控，获得不同季节、不同气候条件下的长期水体指标曲线，起到防范渔光互补系统的渔业养殖未知风险作用。

技术领域

本发明属于光伏发电系统监控技术领域，具体涉及一种新型渔光一体化无线网络监控系统。

背景技术

农业与光伏发电结合后便形成光伏农业互补系统，“渔光一体化”便是其中的一种形式。渔光一体系统在结构上可以分为两层，它由地面上的太阳能发电系统和地面下的河流、池塘、芦苇等渔业养殖系统组成，具有节约土地资源、减少水分蒸发、拥有双重效益等优点。同时，渔光一体系统中池塘水面水分蒸发会吸收光伏板热量，对光伏板有降温作用，可提高光电转换效率；对于渔业养殖，某些鱼种或水生物偏好遮阴环境光伏板对阳光的遮挡恰好可以满足这一需求。

渔光一体化系统对于水体环境的影响决定了这个系统能否真正实现双赢双收益。水体环境的常见指标包括水温、酸碱度、溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、硫化物、余氯、磷酸盐等，其中最具代表性的三个参数为水温、酸碱度、溶解氧，其他因素的含量可通过水温、酸碱、溶解氧等的数值反映出来。

渔光一体化系统中监控系统因所处物理环境及网络状况与工业物联网存在差异，主要具备以下特点：1)传感节点分散、无序；2)传输距离远，电力供应不便；3)所处环境复杂恶劣，面临各种极端天气条件；4)通信遮挡问题，野外植被易干扰无线信号传输；5)水产养殖布线困难。考虑到上述因素，采用Zigbee技术的无线网络方式较为适合。

Zigbee技术是一种新型无线通信方式，具有低速率、低功耗、自组网、低成本、多网络节点、时延短、网络容量大、可靠等特点。相对于蓝牙或WiFi，覆盖距离更广；相对于移动通信的通信成本近乎无。

目前，光伏电站等成熟工程已采用Zigbee技术，但该技术尚未被用在渔光一体化系统中。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种新型渔光一体化无线网络监控系统，以克服现有技术中的缺陷，旨在防范渔光互补系统的未知风险的同时，也能够观测水质变化规律。

为了实现上述目的，本发明提供了一种新型渔光一体化无线网络监控系统。所述无线网络监控系统包括监控服务器、监控数据库、用户显示器、远程客户端、物联网网关、Zigbee节点网络；所述监控服务器通过Internet与所述用户显示器、所述远程客户端网络连接，形成应用层；所述监控服务器通过数据线与所述监控数据库、所述物联网网关数据连接，形成网络层；所述物联网网关与所述Zig节点网络通过无线协议连接，形成感知层。

优选的，所述物联网网关将Zigbee协议转换成互联网使用的TCP/IP协议，传输至所述监控服务器。

优选的，所述Zigbee节点网络包括终端设备、路由器、协调器和传感器；所述协调器在所述Zigbee节点网络中是唯一的，用于启动网络；所述路由器与所述协调器和所述终端设备数据连接，用于拓展网络、加入设备以及数据缓存与中转；所述终端设备与所述传感器数据连接，用于采集数据。

优选的，所述传感器包括溶解氧传感器、PH传感器和测温传感器。

同现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1)本发明简便易用，选取水质主要指标进行监控，简化操作环节，有利于分析。

2)相对于人工利用温度计、水质监测仪进行短期测试，本发明可长期在线监控，可获得不同季节、不同气候条件下的长期水体指标曲线。