光電互補水產養殖系統

養殖系統方案背景

• 養殖安全，供氧泵不能停機，否則會導致大量水產死亡而產生的損失（案例）
• 解決電壓不穩，很多東南亞、南美國家是目前水產養殖大國，電壓不穩造成增氧泵降速而造成溶氧不夠，造成大量水產死亡損失
• 節電需求（不贅述，但是對于數量較少的增氧泵養殖戶這個不是核心需求，增樣泵功率多在1.5~2.2千瓦

養殖現狀：

采用市電及柴油發電機組成冗余系統，平時采用市電驅動增氧泵，當遇到停電情況啟動柴油發電機保障水體增氧，而往往養殖在非城市地區，停電情況頻繁發生。

系統缺點

1、成本高：

• 尤其在以上國家電力缺口大，經常停電，那就常常需要開啟柴油發電機供電，而隨著石油能源的價格越來越高，采用柴油發電的成本巨大，達到接近1USD／kwh的成本，因為夏天電力緊缺長時間的發電成本養殖戶不能承受之痛；
• 發電機等成本投入；飼料機、增氧泵等設備需要人為手動開啟，導致人力成本投入較大。

2、冗余系統安全性差：

• 因為往往采用異步系統，在電壓降低時候電機降速運行，系統沒有報警機制，造成了實際水體溶氧量不足造成魚類死亡，部分魚類死亡腐爛又消耗更多的水體內氧，造成大面積死亡的連鎖反應。
• 停電時候沒有自動切換機制，往往靠人工啟動柴油發電機，造成了啟動時機滯后或則忘記啟動，造成大量的水產品死亡。

光電互補智慧水產養殖系統：

火山電氣提供的智慧水產養殖系統采用光電互補智慧驅動方案，方案組成：永磁增氧泵、智能光電互補驅動、儲能電池，多類傳感器，多種控制閥。

圖：智能水產養殖系統

1、光電互補電源供應系統

• 增氧泵采用高效永磁電機和自主研發的電機驅動器，增氧泵除了與交流電連接同時與光伏板并聯連接，采用光電互補模式運行，優先使用光伏電池能量，為保證增樣本恒功率運行，不足電能采用市電補償，以此最大限度降低付費電力消耗。
• 電壓自適應，在電壓一定降幅情況下保障增氧泵電機不降速運行保障溶氧需求。
• 系統連接儲能電池，在電力充足情況下保障增氧泵運行下優先充電至飽和，系統監測交流電力情況，在電壓超過一定降幅（無法保障額定功率運行）或者停電時候可采用儲能電池供電，儲能電池可同時與光伏電池一起工作，優先采用光伏電池，以儲能電池作為能量補償保障停電時間增氧泵按正常工作，同時可以保障儲能電池有更長的續航時間。
• 可按需求及水溫度傳感等設置相應運行功率，也可以使用周期（白天/晚上）設置增氧泵運行轉速

2、水中多要素自動監測預警

• 智慧水產養殖系統中，需對水質進行監測以確保魚類健康、快速成長，因此通過配置不同類型的傳感器，實現水環境的多要素監測.
• 自動檢測水中溶解氧：缺氧時，魚類煩躁不安，呼吸加快，大多集中在表層水中活動，缺氧嚴重時，魚類大量浮頭，游泳無力，甚至窒息而死。溶氧過飽和時，有時會引起魚類的氣泡病，特別是在苗種培育階段。
• 自動檢測水中PH值：PH值過低，水體呈酸性，會引起魚類魚鰓病變，氧的利用率降低，造成魚類生病或者水中細菌大量繁殖。
• 自動檢測水中氨氮值：養魚池塘中的氨氮來源于餌料、水生動物排泄物、肥料及動物尸體分解等，氨氮含量超高，會影響魚類生長，過高則會造成魚類中毒死亡，給生產帶來重大損失。

3、多設備智能控制

• 智慧水產養殖系統，既然有了多要素監測預警，那必就需要采用智能控制，智能控制擁有手動/自動/定時三種控制功能，主要包括：
• 遠程實現投餌機/增氧泵/換水機等水產養殖機械設備的開/關控制。
• 監測終端配有PH值測試傳感器，當水體PH值超過正常范圍時，水口閥門自動開啟,進行換水。
• 溶解氧的含量關系著魚類食欲、飼料利用率、魚類生長發育速度等，當水體溶解氧含量降低時，系統會自動打開增氧泵增氧。
• 氨氮含量超出正常值范圍時，系統自動對養殖區進行清潔或換水。
• 采用4G無線輸出方式，無需布線，避免大量線纜鋪設、暴露、線路過長的問題，體驗到既貼心又安心的服務，感受其科技的魅力。

4、跨區域管理

• 智能水產養殖系統中綜合管理云平臺，采用專業數據庫，穩定可靠/易于擴展/支持軟、硬分層，支持多級用戶管理權限。
• 具有多級別告警方式，支持語音、短信、郵件和現場聲光報警；
• 自動收集水質監測站上傳的監測數據，通過GPS地圖、列表、圖標、曲線等方式在平臺頁面端顯示。
• 平臺可以通過PC端、手機端查看數據和視頻，還可通過手機自帶NFC配置設備參數。

方案優勢：

• 更安全的系統，無需人工干預按需自動切換，自動保障養殖安全
• 采用光電互補方式，有效利用太陽能，實現系統節能（節能率超過50%）
• 采用儲能電機冗余系統，確保停電或者電壓異常等產生的養殖損失
• 系統可連接多種傳感（如水溫傳感，氧含量傳感等）形成更智能的反饋系統控制增氧泵運行
• 可開發app 形成運行系統更直觀的人機界面及故障報警，使得養殖游刃有余