养殖管理平台料仓视频监控系统设计

2017-11-16许明昌

中国水产 2017年11期

文/许明昌

养殖管理平台料仓视频监控系统设计

文/许明昌

引言

水产养殖过程中的饲料投喂技术经历了由人工、传统小型投饲机、自动投饵系统、深水网箱投饵机、基于PLC的网箱自动投饵机、气力投饲系统、计算机自动控制投饵系统等发展历程。随着投饲技术的发展，不同功能的养殖管理平台相继出现，平台中除了投饲系统和配套的设备外，料仓是平台的主体，占据了平台的大部分空间，通常情况下处于整个平台的高处，随时掌握或了解仓内饲料的颗粒状态与剩余量，对确保投饲系统正常工作相当重要。

一、设计思想

养殖管理平台是一个集自动投饲和日常生产管理等功能于一体的综合平台，结构紧凑，为了不影响料仓结构，确保仓内进送料顺畅，利用料仓进料口盖板作为监控点，这样既不改变料仓结构，也方便视频监控系统的安装与维护。料仓视频监控系统主要是观察仓内饲料的颗粒状态与剩余量，在料仓进料口盖板盖上后，仓内黑暗，必须借助照明光源才能实现正常视频监控。

另外由于养殖管理平台使用现场为青海省海南州共和县龙羊峡镇龙羊峡水库，当地历史水文气象资料显示，极端最低温度-31.5℃，极端最高

温度30.2℃，日照强且日温差大，长时间暴晒下仓内极端高温可达60℃或以上，平均湿度50%，且属于多雷地区，因此为了确保视频监控系统安全使用，设备选用时必须满足当地气象环境条件，同时系统应具有防雷功能。

二、系统组成

系统由六个室外监控点和一套室内视频控制设备、以及供电和视频电缆组成，其中室外监控点为四个仓内监控点和二个投饲设备送料机构监控点，每个监控点设备包括电源适配器、防雷器、CCD与辅助照明光源等；室内视频控制设备包括八路视频防雷器、八路视频信号采集卡、工控机、显示器等，图1a.为监控点工作原理图，图1b.为控制室工作原理图。

三、结构设计

（一）监控点（料仓进料口盖板）结构设计

四个仓内监控点在料仓顶端，常年处于日晒雨淋状态，因此设计时必须考虑防水、密封、安装维护方便等因素。图2为盖板与料仓进料口的结构示意图，由合页盖板、视频设备固定板及密封橡胶等组成，盖板与视频设备固定板连接，电源适配器、防雷器、CCD与辅助照明光源等设备安装在视频设备固定板上，供电、视频与控制电缆通过平台内部走线槽经由料仓上端进入仓内连接视频系统设备。盖板以合页方式打开与关闭，这样可防止盖板移动损坏连接电缆；料仓进料口四边上沿高出料仓顶端平面一定高度，防止雨水进入仓内；盖板尺寸大于进料口的开口尺寸，且盖板四边下沿尽量靠近料仓顶端平面，进一步防止雨水溅入仓内；视频设备固定板的尺寸小于进料口的开口尺寸，使盖板盖上后固定板上的设备能顺利进入仓内。

二个投饲设备送料机构监控点在养殖管理平台投饲机房内，只需考虑常规防水、密封、安装维护方便等因素，无特殊结构设计要求。

（二）设备选择

1、CCD与辅助照明选择

基于养殖管理平台所处的气象环境特点，为了保证系统能正常使用，摄像头采用低照度、低功耗、防尘防潮、环境温度适应范围大的CCD，且CCD具有云台控制功能，操作人员可通过软件控制全面了解料仓内饲料颗粒状态与剩余量；辅助照明光源选择使用寿命长、低功耗的LED光源，与传统光源相比，LED光源使用寿命可达到100000小时，相同亮度情况下功率比传统光源降低6倍以上，且使用更安全。

2、防雷器选择

由于养殖管理平台使用环境属于多雷气象地区，因此为了确保视频监控系统的安全可靠使用，必须具备防雷功能。由于雷电通常通过电缆导致设备损坏，因此系统室外监控点和室内视频控制设备均需要保护，室外监控点选用二合一（视频与电源二合一）防雷器，室内视频控制设备采用多路防雷接线板和八路视频防雷器，兼顾系统成本与安装空间。

（三）防水密封

系统利用料仓进料口盖板作为监控点，因此只要盖板做到防水密封，不仅视频监控系统实现了防水密封，对料仓内的饲料也起到了防水密封与防潮的作用。除了上文中提到的防水措施外，在进料口盖板内增加了密封橡胶，当盖板盖上后，盖板将密封橡胶压紧而密封。

（四）视频监控软件

视频监控软件是视频监控不可缺少的部分，一般分为客户端软件、服务器端软件、嵌入式端软件。本软件是针对八路视频信号采集卡的配套客户端软件。功能特点为：H.264/MPEG4压缩方式；显示/预览/录像等分辨率可调；支持多种画面/全屏/自动翻页等显示；支持手动/连续/定时/动态/事件/联动报警等多种录像方式；具有局部放大/逐帧回放/快速/慢速/常规播放；回放时可进行图片抓拍/文件备份/文件剪辑等功能；以及图像质量等级调节、远程控制等等其他功能。软件具有基本设置、录像设置、音视频设置、云台设置、报警设置、颜色设置、显示设置、存储设置、系统设置、用户设置等，操作简单，功能齐全。