随着我国渔业的不断发展,作为渔业现代化的核心,自动监测和控制环境因素越来越受到人们的关注。养殖环境参数的实时检测在调节养殖水质中处于重要环节。日常管理和投喂量在水产水质调节中也是一个非常重要因素。本文针对传统的环境监测系统只能在检测到水质变差后给出报警,而不能提供科学的管理方法,预防水质变差,减少因水质问题造成的损失。本论文针对传统检测系统的不足,设计开发了拥有专家系统的水产养殖环境因子实时监测系统。实现了水产养殖环境因子的实时测量、显示和存储功能,并在上位机建立专家系统,为用户提供科学的管理和投饵方法。从而优化养殖过程,降低养殖成本,提高养殖收益。本文的主要研究内容及结果如下:⑴通过分析环境因子计算机硬件控制系统的几种类型,系统选用SCC两级计算机结构进行监测。结合水产养殖环境各因子的特点和我国传感器的现状,确定系统对水域的温度、溶氧、PH值进行监测。选择AT89S51单片机作为下位机的核心。⑵系统硬件设计主要是单片机系统硬件的设计,根据选用的传感器输出信号为模拟微电压信号,设计了信号放大电路、模数转换电路,为了节省单片机运行时间模数转换采用中断方式;上下位机间的通信选用的F21DM无线数传模块支持RS232接口,设计了串口通信电路;为了实现单片机系统单独工作,设计了显示电路和报警电路;设计电路过程中采取了抗干扰措施。通过测试表明单片机系统硬件设计正确。上下位机之间采用F21DM无线数传模块,避免了养殖环境布线困难的缺点。⑶系统软件设计包括上位机软件和下位机软件,上位机软件根据水产养殖的不同阶段建立了专家系统,完成了知识库、推理机、模型库的设计。实现了根据用户提供的养殖品种、养殖方式以及养殖阶段显示出在管理方面采取的措施和注意的事项,并能提供饲料投喂量,减少因投喂过度造成浪费和环境污染;下位机采用模块化设计,实现了单片机系统的数据显示、传输等功能。⑷本文对整个系统进行了测试,并对测试结果进行了分析,整个系统实现水产养殖环境因子的自动监测和对用户的指导功能。最后做出总结并对进一步研究做出展望。本系统具有很好的实时性、通用性、可靠性、很高的自动化程度和性价比。而且系统功能独立,下位机系统可以单独工作,实现小面积养殖场地的自动监测和传统的开关式控制。