Transcript 養殖系統電腦監控網路之研發

商業級超集約循環水養殖系統及其
量產高經濟價值魚種技術之研發
子計畫三、養殖系統電腦監控網路之研發
子計畫主持人：台大農機系方 煒教授
研究人員：博士班研究生張嘉孟
計畫主持人：水產試驗所廖一久所長
報告提要
 上年度計畫
成果報告
 本年度計畫
進度報告
 下年度計畫
研究方向
上年度計畫成果報告
 硬體部分
–感測器
–訊號收集與轉換
–監控系統架構
軟體部分
–策略規劃
–人機界面
硬體部分- -感測器
量測項目
位置
個數
輸出規格
輸出範圍
養殖槽
３５
Ａ Ｉ (類 比 輸 入 )
０ -２ Ｖ
脫氮槽
１
ＡＩ
０ -２ Ｖ
分級槽
１
ＡＩ
０ -２ Ｖ
滴濾槽上方
３
ＡＩ
０ -２ Ｖ
養殖槽
３５
Ｄ Ｉ (數 位 輸 入 )
高水位
回水槽
２
ＤＩ
高低水位
出水槽
２
ＤＩ
高低水位
溫度
１
ＡＩ
０ -１ ０ Ｖ
酸鹼度
１
ＡＩ
０ -２ Ｖ
溶氧
水位
計數
機械式微粒過濾機
１
ＤＩ
每分沖洗次數
壓力值
溶氧錐
７
ＡＩ
４ -２ ０ ｍ Ｖ
硬體部分 --訊號收集與轉換
 Adam 4000系列模組 (研華公司產品)
•數位輸入點 (DI)皆預留架設完畢
•類比輸入點(AI)預留(0-2 V)架設完畢
溫度類比訊號輸入預留(0-10 V)
氧氣錐壓力類比訊號預留(4-20 mV)
硬體部分 --監控系統架構
 監控主機(PC)，軟體 FIX，硬體 ADAM模組
 遠程監控軟體 Laplink
 數據機
Laplink B
Laplink A
電話線
Modem
控制箱 三粹養殖間(中壢)
Modem
遠端辦公室(台北)
策略規劃
 溶氧值監控
 水位高低偵測
 中和槽之酸鹼值監控
 微粒過濾機轉動次數偵測
 溶氧錐之壓力監控
 自動投餌器控制
溶氧值監控策略
水位高低監控策略
中和槽之酸鹼值監控策略
微粒過濾機轉動次數偵測策略
單位時間內的轉動次數偵測
溶氧錐之壓力監控策略
投餌器自動控制--現階段策略
人機界面介紹
 主畫面
 全區畫面
 警報畫面
 各槽詳細資料
–量測現值
–即時圖
–歷史圖
本年度計畫進度報告
自動餵飼系統之改良
建立循環水養殖
www網站
自動餵飼系統之改良
 軟體部分
–策略規劃
 硬體部分
–空中管路輸送系統
–自動秤重機構
–電動雙向閥
 監控系統架構
軟體--策略規劃
 空中管路輸送系統自動補料
 自動秤重系統針對各槽魚重定量供餌
 彈性控制每日餵食次數(0-24次)
 各槽之餵食作業可獨立控制
 結合水質監控系統自動判斷停止餵飼
 停餌偵測之結合 (農委會計畫成果)
硬體--空中管路輸送系統
側視圖
上視圖
硬體--自動秤重機構
 選擇要點
–穩定性高
–耐高溼
–使用範圍(0-20 kg)
–具標準訊號輸出(如 RS-232c)
硬體--電動雙向閥
監控系統架構
 控制架構以 PC-BASED 為主架構
–採用國產的FAMA 可程式控制器
–監控軟體編譯容易，穩定性高
 人機界面使用 FIX MMI監控軟體
–在上年度已用於水質監控
–方便水質監控與自動餵飼系統之整合
目前已建立之WWW網址及內容：
http://www.ecaa.ntu.edu.tw/weifang/lab551/aqua.htm
循環水養殖全球資訊網站 (II)
循環水養殖全球資訊網站(III)
循環水養殖全球資訊網站 (IV)
循環水養殖全球資訊網站 (V)
下年度研究內容
整合
開發
養殖系統電腦監控網路
循環水養殖系統
系統設計與工程經濟分析軟體
整合電腦監控網路
前兩年計畫成果之整合
–水質監控系統
–自動餵飼系統
與其他子計畫之整合
–分級計重系統
開發
循環水養殖系統
系統設計與工程經濟分析軟體
系統設計與模擬
工程經濟分析
系統設計
養殖目標
耗氧量
啟始魚苗數
養殖系統設計
氨氮含量
生化需氧量
每日耗水量、飼料量、耗氧量、增重量
系統設計
飼料供給率/換肉率
溶氧供給率
用水量
養殖密度
水力停留時間
加熱/冷卻功率
馬達功率
濾材面積
氨氮去除率
系統模擬
養殖系統
養殖目標
每日耗水量、飼料量、耗氧量、增重量
循環水養殖系統經營
之工程經濟分析
成本分析
– 生產成本逐項分析
– 敏感度分析
利潤分析
– 損益平衡點分析
– 生產力分析