(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao năng suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao năng suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao năng suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao năng suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao năng suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao năng suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao năng suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao năng suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao năng suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao năng suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao năng suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao năng suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao năng suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao năng suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao năng suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao năng suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, thiết kế, hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao năng suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP PHẠM HỒNG SƠN NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC ĐỂ NÂNG CAO NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG NUÔI TÔM THẺ CHÂN TRẮNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Thái Nguyên – Năm 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP PHẠM HỒNG SƠN LỜI CAM ĐOAN CỨU, THIẾT TênNGHIÊN là: Phạm Hồng Sơn KẾ, HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC ĐỂ NÂNG CAO NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG NUÔI TÔM THẺ CHÂN TRẮNG Sinh ngày: 01 tháng 08 năm 1985 Học viên Cao học Khoá 21 – Lớp Kỹ thuật Điện tử - Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – Đại học Thái Nguyên NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ MÃcứu, SỐ: thiết …… kế, hệ thống tự động kiểm soát Xin cam đoan luận văn “Nghiên chất lượng nguồn nước để nâng cao suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng ” cô giáo TS Trần Thị Hòa thầy giáo PGS.TS Đào Huy Du hướng dẫn cơng trình nghiên cứuVĂN riêng tơi Tất tài liệu tham khảo có LUẬN THẠC SĨcảKHOA HỌC nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ KHOA ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: Thái Nguyên – Năm 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tên là: Phạm Hồng Sơn Sinh ngày: 01 tháng 08 năm 1985 Học viên Cao học Khoá 21 – Lớp Kỹ thuật Điện tử - Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – Đại học Thái Nguyên Xin cam đoan luận văn “Nghiên cứu, thiết kế, hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng ” giáo TS Trần Thị Hịa thầy giáo PGS.TS Đào Huy Du hướng dẫn cơng trình nghiên cứu riêng Tất tài liệu tham khảo có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng Tơi xin cam đoan tất nội dung luận văn nội dung đề cương yêu cầu giáo, thầy giáo hướng dẫn Nếu có vấn đề nội dung luận văn, tơi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với lời cam đoan Thái Nguyên, ngày tháng Học viên Phạm Hồng Sơn năm ii LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu, làm việc khẩn trương hướng dẫn tận tình giúp đỡ giáo TS Trần Thị Hịa thầy giáo PGS.TS Đào Huy Du, luận văn với đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng” hồnxin Tơi thành bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới: Cơ giáo TS Trần Thị Hịa thầy giáo PGS.TS Đào Huy tận tình dẫn, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Các thầy giáo Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp - Đại học Thái Nguyên bạn bè đồng nghiệp, quan tâm động viên, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập để hoàn thành luận văn Mặc dù cố gắng hết sức, song điều kiện thời gian kinh nghiệm thực tế thân cịn ít, đề tài khơng thể tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, tơi mong nhận đóng góp ý kiến thầy giáo, cô giáo bạn bè đồng Tôi xin chân nghiệp thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng năm Học viên Phạm Hồng Sơn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ii iii LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ iv DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vi LỜI NÓI ĐẦU Chương 1: THỰC TRẠNG NUÔI TRỒNG TÔM THẺ CHÂN TRẮNG 1.1 Tình hình chung thực trạng nuôi tôm thẻ chân trắng 1.1.1 Tình hình chung giới 1.1.2 Tình hình chung Việt Nam 1.2 Các vấn đề xảy q trình ni trồng tôm thẻ chân trắng 1.2.1 Đặc tính tơm thẻ chân trắng 1.2.2 Các vấn đề xảy q trình ni trồng tơm thẻ chân trắng 1.3 Phương hướng khắc phục 13 1.3.1 Đối với bệnh môi trường thả nuôi cần ý : 13 1.3.2 Đối với chất lượng tôm trình ni cần ý : 18 1.4 Kết luận 22 Chương 2: CÁC GIẢI PHÁP GIÁM SÁT CHỈ SỐ MÔI TRƯỜNG NƯỚC 23 VÀ TỰ ĐỘNG CẢNH BÁO 23 2.1 Yêu cầu số môi trường nước nuôi trồng tôm thẻ chân trắng 23 2.1.1 Điều kiện ao nuôi 23 2.1.2 Quy trình ni 24 2.1.3 Tổng quan biện pháp quản lý chất lượng nước ao nuôi trồng thủy sản 2.2 Giới thiệu chung hệ thống giám sát có 28 2.2.1 Nước 28 2.2.2 Trong nước 29 2.3 Phân tích, lựa chọn hệ thống tối ưu 37 2.4 Kết luận 37 Chương 3: XÂY DỰNG HỆ THỐNG KIỂM SOÁT NGUỒN NƯỚC TRONG NUÔI TRỒNG TÔM THẺ CHÂN TRẰNG 39 3.1 Đặc điểm, tình hình sản xuất, kinh doanh doanh nghiệp ni trồng tôm thẻ chân trắng 39 iv 3.2 Tính tốn thiết kế hệ thống 39 3.2.1 Lựa chọn thiết bị hệ thống cảm biến truyền tín hiệu 40 3.2.2 Các thiết bị tủ điều khiển trung tâm 42 3.2.3 Các thiết bị động lực 46 3.2.4 Màn hình HMI 50 3.2.5 Thiết kế sơ đồ nối dây 50 3.2.5.1 Sơ đồ mạch động lực 50 3.2.6 Nghiên cứu thiết kế điều khiển smartphone 55 3.2.7 Nghiên cứu thiết kế điều khiển máy tính xách tay 56 3.2.8 Hệ thống cảm biến 57 3.3 Kết thử nghiệm 63 3.3.1 Thử nghiệm hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nước ao nuôi tôm 63 3.3.2 Hiệu chỉnh hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nước ao nuôi tôm 67 3.3.3 Hướng dẫn vận hành hệ thống tự động kiểm sốt chất lượng nước ao ni tôm 71 3.4 Kết luận chương 74 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1: Sơ đồ cơng nghệ hệ thống kiểm sốt nguồn nước cho ao ni tơm thẻ chân trắng 19 v Hình Sơ đồ điều khiển hệ thống 20 Hình Sơ đồ nguyên lý hệ thống 21 Hình Sơ đồ cơng nghệ hệ thống kiểm sốt nguồn nước cho ao ni tơm thẻ chân trắng ………………………………………………………………………….28 Hình 2 Thực tế hồ nuôi tôm 29 Hình 3.Hệ thống quan trắc chất lượng nước ao nuôi 30 Hình 4.Mơ hình hệ thống e-Aqua 32 Hình Sơ đồ bố trí điểm đo 32 Hình 6.Giao diện thiết bị di động để giám sát từ xa 33 Hình Giao diện smartphone để điều khiển từ xa 33 Hình 8.Sơ đồ lắp đặt hệ thống e-AQUA cho ao nhỏ 1.500 m2 34 Hình 9.Sơ đồ lắp đặt hệ thống e-AQUA cho ao lớn 2.000 m2 34 Hình 10 Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động hệ thống .35 Hình Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động hệ thống giám sát, điều khiển tự động…………………………………………………………………………… 39 Hình Sơ đồ khối chip ARM core ARM7 50 Hình 3 Board mạch Arduino Mega 2560 .51 Hình Cấu trúc PLC 52 Hình Một số hãng plc thông dụng .52 Hình Module đầu số: 6ES7222-1HF32-0XB0 53 Hình Module đầu vào tương tự 6ES7231-4HF32-0XB0 53 Hình Nguồn tổ ong DC 24 .54 Hình Áp tơ mát 55 vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng Các yếu tố môi trường phù hợp để thả tôm thẻ chân trắng 16 Bảng 2.Các yếu tố môi trường phù hợp q trình ni tơm thẻ chân trắng 17 Bảng Tỷ lệ sửdụng Formalin hồ có độ mặn khác .17 Bảng Số lượng máy quạt nước 26 Bảng Điều chỉnh lượng thức ăn 28 Bảng Các thơng số thủy hóa tối ưu, giúp tôm phát triển tốt 30 Bảng Chất lượng nước cấp vào ao nuôi nước ao nuôi tôm 32 Bảng So sánh tính hệ thống e-AQUA thiết bị khác theo phương pháp đo ao 35 Bảng Hiệu kinh tế 36 Bảng 10 Thông số kĩ thuật .38 LỜI NĨI ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, tôm thẻ chân trắng nuôi trồng phổ biến nước Trong q trình ni tơm thẻ chân trắng xử lý mơi trường nước ni tơm công việc quan trọng Để nuôi tôm thành công, cần đảm bảo hàng loạt tiêu chất lượng nước như: nồng độ oxy hòa tan, nhiệt độ, độ pH, NH3, NO2, H2S, độ kiềm, độ mặn, nồng độ khoáng chất, nồng độ Nitrat, nồng độ phốt pho, mật độ vi khuẩn, mật độ tảo, … phải nằm ngưỡng cho phép Chỉ cần tiêu vượt ngưỡng cho phép tơm bị ảnh hưởng, chậm lớn, giảm sức đề kháng, nhiễm bệnh chết Trong số tiêu chất lượng nước, có tiêu biến đổi nhanh (thay đổi liên tục ngày) như: nồng độ oxy hòa tan, nhiệt độ, độ pH cần phải theo dõi, giám sát suốt ngày đêm Các tiêu liên quan đến lượng khí độc NH3, NO2, H2S ảnh hưởng lớn đến sức khỏe tôm nên cần phải giám sát liên tục Trong thực tế nay, nhiều trang trại nuôi tôm theo dõi tiêu chất lượng nước biến đổi nhanh (nồng độ oxy hòa tan, nhiệt độ, độ pH) KIT hay máy đo cầm tay với tần suất 1-3 lần/ngày Phương pháp có nhược điểm: - Khơng thể đo đêm (thời gian ban đêm dễ xảy rủi ro ban ngày) - Chỉ giám sát vài tiêu chất lượng nước nồng độ oxy hòa tan, nhiệt độ, độ pH - Tốn nhiều cơng, khó kiểm tra xem nhân viên thực có giám sát đầy đủ xác hay khơng - Việc lưu trữ liệu để tổng hợp, phân tích, cải tiến quy trình gần khơng thể thực - Không thể thực chế giám sát kép (giám sát lại người giao nhiệm vụ giám sát) hạn chế việc cảnh báo - Không thể khắc phục kịp thời cố bất thường Chính nhược điểm phương pháp theo dõi thủ công mà 40% - 45% trang trại, gia trại gặp thất bại trình ni tơm chưa xử lý kịp thời môi trường nước nuôi tôm thời gian vừa qua Vì vấn đề cấp thiết đặt cần phải có hệ thống tự động kiểm tra, giám sát nhiều số chất lượng nguồn nước liên tục để đưa cảnh báo, dẫn biện pháp kiểm soát chất lượng nguồn nước nhằm xử lý kịp thời xác vấn đề phát sinh chất lượng nguồn nước để trì chất lượng nguồn nước ln đảm bảo u cầu, từ đem lại thành cơng cho q trình gia tăng suất chất lượng, hiệu nuôi tôm thẻ chân trắng Doanh nghiệp ni trồng thủy sản lớn khó khăn nội dung nêu Cơng ty TNHH Long Hải (GĐ Trương Văn Trị) Công ty TNHH Phương Nam (GĐ Đỗ Quang Bốn) địa huyện Tiền Hải tỉnh Thái Bình Xuất phát từ yêu cầu cấp thiết nêu trên, em chọn đề tài cho luận văn là: “Nghiên cứu, thiết kế hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng” 2.Mục tiêu nghiên cứu - Đo số môi trường nước hồ ni tơm thẻ chân trắng như: nồng độ oxy hịa tan, nhiệt độ, độ pH, NH3, NO2, H2S, độ kiềm, độ mặn, nồng độ khoáng chất, liên tục, suốt ngày đêm - Xây dựng hệ thống giám sát từ xa - Thu thập, lưu trữ liệu trình sản xuất nhằm giúp thống kê, phân tích cải tiến quy trình cơng nghệ Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Thực trạng nuôi tôm thẻ chân trắng - Hệ thống giám sát số môi trường nước tự động cảnh báo, kiểm soát nguồn nước hồ nuôi tôm Ý nghĩa luận văn - Các giải pháp xác định số môi trường nước hồ nuôi tôm 79 80 81 82 83 84 MỌT SỐ HÌNH ẢNH CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ Hình ảnh lắp tủ cảm biến Lắp đặt tủ cảm biến ao số 85 Lắp đặt tủ cảm biến ao số Lắp đặt tủ điều khiển trung tâm ... cấp thiết nêu trên, em chọn đề tài cho luận văn là: ? ?Nghiên cứu, thiết kế hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước để nâng cao suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng? ?? 2.Mục tiêu nghiên. .. HỒNG SƠN LỜI CAM ĐOAN CỨU, THIẾT TênNGHIÊN là: Phạm Hồng Sơn KẾ, HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC ĐỂ NÂNG CAO NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG NUÔI TÔM THẺ CHÂN TRẮNG Sinh ngày: 01 tháng... - Nghiên cứu lý thuyết hệ thống tự động kiểm soát chất lượng nguồn nước - Khảo sát thực tế mơ hình ni tơm hoạt động - Phân tích, tổng hợp kết thu - Thiết kế hệ thống tự động kiểm soát chất lượng