1。1 水产养殖的背景

我国是占据世界水产养殖总产量75%的水产养殖大国。水产养殖在中国历史悠久，对于改善民生方面发挥着不可或缺的作用。但是传统的养殖模式已经渐渐露出了弊端，主要表现在基础设施陈旧简陋；水域环境不断恶化；经济效益低下；水域生态失衡等等。而且随着人们消费水平和环保意识的增强，群众的饮食习惯和结构已发生了很大的变化，绿色水产品越来越受到消费者的青睐，传统养殖所生产的水产品已经逐渐难以满足市场需求。然而，现在国内的水产养殖业多以传统的养殖模式为主导，传统的水产养殖业常以牺牲环境资源和高消耗等粗放式饲养方式为主要特征，养殖模式多以养殖经验为指导，只凭养殖人员的感官、目测，历史经验等主观因素为决定条件，资源利用缺乏科学性和合理性，管理过程缺乏准确性和可靠性，很难保证良好水域环境的持续利用，水产的产量和质量都难以保障。所以，如何利用先进技术，实现水产养殖的现代化自动管理，提升水产养殖的生产力和效率，是当前水产养殖的重要研究方向。论文网

1。2 水产养殖数字化的目的与意义

在水产养殖中，水质的监测重点是水温、PH值、容解氧三个参数。目前市场上出现很多手持水质检测设备，但是这种方法监测效率低，很难实时掌握水质变化的情况，更不能实现水质信息的多部门共享【1】。现在也存在直接现场布线数据传输的水质监控系统，但是此方法大范围测量时存在费用高、布线难、不易维护等缺陷【2】。利用ARM-Linux，结合ZigBee无线传感网技术和GPRS无线数据传输技术，设计的多参数实时水产养殖监控系统，将无线传感网应用于水产养殖中能很好地弥补现场布线传输方式的缺点，同时也能实现对数据的实时采集，非常适合智能水产养殖系统【3】。利用GPRS网络可以实现实时远程数据传输。从而可以实现远程在线监控，并能通过对历史数据的分析，实时预防各种病害的发生。文献综述

2 系统的整体设计方案

整个监控系统由传感器节点和控制节点、汇聚节点、远程管理节点组成。首先传感器节点负责实时采集所监控区域的水质参数并且经过简单处理后通过无线通信网络发送到汇聚节点，汇聚节点具有数据查询和数据转发功能，通过 GPRS 通信方式将汇聚节点的水质信息发送到远程管理节点。同样用户也可以通过远程管理节点进行控制命令以及相关参数的发布，通知传感器节点收集指定区域的水质信息。或者是通过控制节点驱动相应执行机构以调节水质参数。另外如果某一路采集到的水质参数超出预警值，汇聚节点通过 GPRS 模块向远程手机发出报警短信，提醒用户对采取相应措施进行处理。远程管理节点，接收来自各个区域现场监测系统的水质信息，应有报表、打印、存档、报警、控制等功能，同时还应有数据库查询分析、管理决策等多项功能。系统整体结构示意图如图1所示。

3 整个系统硬件结构 

3。1 传感器节点硬件设计

   一定数量的传感器节点和少量控制器节点组成了无线数据采集单元和控制单元，传感器节点采用了以TI 公司 CC2530 为主芯片的 ZigBee 模块，CC2530内部集成了 A/D 转换器，高性能和低功耗 8051 微控制器，符合 IEEE802． 15． 4 标准的 2． 4 GHz 的 RF 无线收发器，以及片内存储器。CC2530从休眠模式转换到工作模式的超短时间特性，特别适合电池寿命长要求较长的场合。根据情况可置成星形拓扑结构，树状结构和网状结构［4］ 。传感器节点硬件结构框图如图 2 所示。