万方数据海珍品养殖水质微机自动监测系统陈芙蓉赵宇梅钱小军张海军2系统组成及工作原理刖组织因受腐蚀而患烂鳃病；低于7．0会使鱼虾血液现代微处理器技术相结合，使水质监测自动化程度的监测数据，这种数据的价值远远超出间断的不连分：水上机和水下机。水上机包括计算机、打印机、第20卷第2期2001年6月海洋技术摘要1吾海洋增养殖业是当今社会新的经济增长点。在海水养殖业中，海水的水质化学状况左右着鱼、虾、贝类以及其它养殖种类的亲体饲养、产卵、孵化及生长。如pH是海水水质的重要化学参数之一，鱼虾最适宜的pH值为7．0～8．5，超出这个范围会使鱼虾受害。pH值高于8．5，时间超过24h，会使鱼鳃循环受阻，酸性增加降低载氧能力，造成因缺氧、消化力差而出现浮头病。由于水质环境对增养殖业的重要性，人们迫切需要海水水质化学要素的自动监测手段，减少失误及投资风险，海水养殖水质环境监测装置就是为此研制的，它将养殖业必测的海水水质化学要素pH、DO、T的监测功能集为一体，与大大提高，成为增养殖业的重要水质监测手段。适用于海珍品育苗、养殖业的水质自动监测系统现已成为世界各海洋国家增养殖业中水质监测的发展方向。这不仅是因为它可以取代人工完成养殖环境的水质监测，关键是它能够获得长期水质参数续监测数据。目前世界上只有少数几个国家推出具有自动监测功能水质监测系统，如挪威、美国、日本实现科学研制均建立了海洋养殖服务的水质自动监测系统，取得了较好的经济效益。现有美国YSI公司在国内设有代理商推销产品，但其售价远远超出用户的承受能力，国内对于海水水质要素的测量还只是以便携式单机为主。特别是针对海珍品养殖成功的水质自动监测系统还未见报道。海珍品养殖水质微机自动监测系统利用了先进的计算机自动控制技术和自动数据采集功能，借鉴和吸收了近年来化学传感器及先进的现场测量技术，将各分立的化学传感器模块化并集成为一整体，通过电缆与计算机连接组成自动监测系统安装在增养殖区、育苗场或中心控制实验室，自动提供现场实时水质监测数据。海珍品养殖水质微机自动监测系统可分为两部A／D转换电路、系统软件。水下机包括电缆、水密接插件、水下传感器(三电极复合探头)、直流泵。系统的原理构成如图1所示。TECHNOI。oGYJune，2001(国家海洋局海洋技术研究所，天津300111)化学传感器用于海洋增养殖业水质环境监测领域，它与传统的物理传感器相比具有许多不便之处。如易漂移、难校准、受环境影响大等问题。因此在现场测量和实现长期连续监测方面受到了限制。文中主要介绍了海珍品养殖水质自动监测系统利用先进的电化学传感器技术(863—818一01--01课题研究成果)与计算机技术相结合，实现了海珍品养殖中必须监测的常规化学要素的现场定点长期连续监测，为水产养殖业提供实时的数据服务。关键词：海珍品养殖传感器计算机长期连续监测中图分类号：Q178．53，TH766．51文献标识码：B0CEANV01．20，No．2收稿日期：2001—05—20一—1￡^—jo万方数据3水下机部分y胁一传感器测量电压值厂(￡)一A+＆+Q2+Df3为温度补偿函数D0一待测的氧浓度DOc一定标时用碘量法确定的氧浓度y胁一定标时传感器电压测值在系统中，三个传感器与相应的信号转换电路复合成水下机，实际应用时，水下机置于被测水体，三个传感器的敏感部分将不同的化学信号经各自的放大电路处理后变成模拟量，电缆将这些模拟量传输给水上机的A／D转换模块后，由微机水处理系统，自动完成数据采集和处理。计算机显示屏直接给出被测水体的温度、溶解氧及pH值。系统设计了存储打印平台，可随时调用、察看、打印前期所测数据。在无人值守的情况下系统可自动、连续运行。本传感器系统具有五大特点：(1)系统的最大特点是可定点、实时、同步测量被测水体的参数；(2)现场校准方法简单；(3)系统显示界面友好，易懂易操作；(4)能够实现长期、连续、监测；(5)系统水下机可与数据处理终端相距较远。水下传感器的组成及设计水下传感器是水下机的主要组成部分。其外形采用圆标准结构设计，利用不锈钢作水下传感器的外壳材料，以防锈蚀对被测水质产生影响。温度、pH、溶解氧三电极均匀的分布在水下传感器的圆形剖面上，三电极的敏感部分用不锈钢罩保护，同时在其底部设有一直流泵，工作时，直流泵使被测水样在水下传感器的敏感部位作恒速流动，其作用是使各电极时间响应加快，提高溶解氧的测量准确度，同时起到电极的自清洁作用，微生物及其它悬浮物不易附着在电极上，确保水下机处在良好的工作状态。3．1．1溶解氧传感器此传感器依据原电池测氧的方式设计。由四个基本单元构成：正极、负极、电解质溶液，以及把原电池室与被测水样隔开的半透膜。当这种组合的原电池式电极在两极加上适当的取样电阻后，在正、负两极将产生自发的氧化一还原反应，