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 NƯỚC ĐỂ NÂNG CAO NĂNG SUẤT, CHẤT Sinh ngày: 01 thángNGUỒN 08 năm 1985 LƯỢNG NUÔI TÔM THẺ CHÂN TRẮNG 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 Xin cam đoan luận văn “Nghiên MÃcứu, SỐ: 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 tơi Tất tài liệu tham khảo có LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ KHOA ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: Thái Nguyên – Năm 2020 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 năm Học viên tháng Phạm Hồng Sơn LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu, làm việc khẩn trương hướng dẫn tận tình giúp đỡ giáo TS Trần Thị Hòa 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” hồn thành Tơi xin 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 suốt trình học tập để hồn 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, giáo bạn bè đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày năm Học viên tháng Phạm Hồng Sơn MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU LỜI NÓI ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, tơm thẻ chân trắng nuôi trồng phổ biến nước Trong q trình ni tơm thẻ chân trắng xử lý môi trường nước nuôi tôm 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, NH 3, 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 q 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 NH 3, 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 hịa 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 q trình ni tôm chưa xử lý kịp thời môi trường nước ni tơm 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 trình gia tăng suất chất lượng, hiệu nuôi tôm thẻ chân trắng Doanh nghiệp nuôi 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 nuôi tôm thẻ chân trắng như: nồng độ oxy hòa 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 - Các ảnh hưởng số môi trường nước hồ ni tơm đến q trình sinh trưởng, phát triển, phát sinh dịch bệnh tôm xác định phạm vi cho phép số - Các giải pháp đảm bảo chất lượng môi trường nước hồ nuôi tôm - Các giải pháp giám sát liên tục kết hợp với tự động hóa kiểm sốt chất lượng nước hồ nuôi tôm để để tránh rủi ro mơi trường có vấn đề mà khơng phát kịp thời để xử lý, đồng thời tiết kiệm chi phí tiêu chất lượng nước đạt yêu cầu - Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát số môi trường nước tự động cảnh báo, kiểm sốt nguồn nước hồ ni tơm Nội dung nghiên cứu Cấu trúc luận văn bao gồm chương, nội dung tóm tắt chương sau : Chương 1: THỰC TRẠNG NUÔI TRỒNG TÔM THẺ CHÂN TRẮNG 1.1 Tình hình chung 1.2 Các vấn đề xảy q trình ni trồng tơm thẻ chân trắng 1.3 Phương hướng khắc phục 1.4.Kết luận Chương 2: CÁC GIẢI PHÁP GIÁM SÁT CHỈ SỐ MÔI TRƯỜNG NƯỚC VÀ TỰ ĐỘNG CẢNH BÁO 2.1.Yêu cầu số môi trường nước nuôi trồng tôm thẻ chân trắng 2.2 Giới thiệu chung hệ thống giám sát có 2.3 Phân tích, lựa chọn hệ thống tối ưu 2.4.Kết luận Chương 3: XÂY DỰNG HỆ THỐNG KIỂM SOÁT NGUỒN NƯỚC TRONG NUÔI TRỒNG TÔM THẺ CHÂN TRẰNG 3.1: Đặc điểm, tình hình sản xuất, kinh doanh doanh nghiệp ni trồng tơm thẻ chân trắng 3.2: Tính tốn thiết kế hệ thống 3.3: Kết thử nghiệm 10 Phương pháp phương pháp luận - 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 nguồn nước để nâng cao suất, chất lượng nuôi tôm thẻ chân trắng 83 Nhập Id mật Hệ thống giao diện đăng nhập vào hệ thống Cho thiết bị động lực chạy cách kích vào biểu tượng thiết bị động lực 3.3.3.3 Hướng dẫn vận hành thông qua điện thoại Bước 1: Khởi động tủ điều khiển trung tâm Bước 2: Bật điện thoại mở trình duyệt web Bước 3: Truy cập vào địa http://tomtb.ddns.net/ 84 Bước 4: Theo dõi số môi trường nước Bước 5: Can thiệp vào hệ thống tự động kiểm sốt chất lượng nước ao ni tơm Truy cập vào địa http://tomtb.ddns.net/admin Nhập Id mật Hệ thống giao diện đăng nhập vào hệ thống Cho thiết bị động lực chạy cách kích vào biểu tượng thiết bị động lực 85 3.4 Kết luận chương Sau xây dựng hệ thống áp dụng vào thực tế thấy kết đạt - Hệ thống đáp ứng yêu cầu đề : Các thông số môi trường nước đưa hệ thống xử lý trung tâm Và hệ thống điều khiển phụ tải cấp nước, sục oxxi - Các thông số hiển thị hình HMI giúp cho người vận hành dễ dàng việc quản lý - Thông số báo qua hệ thống Website điện thoại di động thông minh - Các ngưỡng cảnh báo, điều khiển cài đặt theo yêu cầu kỹ thuật nuôi tôm 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết đạt được: Luận văn trình bày sở lý thuyết điều kiện môi trường nuôi tôm thẻ chân trắng Các yếu tố tác động đến chất lượng q trình ni tơm Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát số môi trường nước tự động cảnh báo, kiểm sốt nguồn nước hồ ni tôm Hạn chế đề tài: Thiết kế đề xuất thể nhiều ưu điểm nêu, nhiên bên cạnh cịn thể nhược điểm sau: Chưa phân tích kỹ lưỡng mơi trường sống tôm theo từng vùng địa lý, từng khu vực vùng Mới nghiên cứu khu vực Tỉnh Thái Bình Chưa có so sánh mơ hình ni đơn lẻ mơ hình ni tập trung Hệ thống thiết kế sử dụng hệ điều khiển hãng PLC S7-1200 Chưa nghiên cứu hệ khác Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo: Để giúp cho tốn hồn thiện hơn, nghiên cứu tới cần quan tâm vấn đề sau: - Xây dựng hệ thống thông số điều kiện sống tôm theo vùng địa lý, theo mùa năm - Phân tích hệ điều khiển khác, so sánh với hệ điều khiển PLC S7-1200 để tìm hệ thống ưu việt - Tiến hành áp dụng vào mơ hình thực tế sản xuất 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Văn Doanh, "Các cảm biến kỹ thuật đo lường điều khiển", NXB Khoa học Kỹ thuật, 2001 [2] Nguyễn Văn Hòa, Bùi Đăng Thành, Hồng Sỹ Hồng, “Giáo trình đo lường cảm biến đo lường”, NXB Giáo dục, 2005 [3] Phan Quốc Phô, Nguyễn Đức Chiến, "Cảm biến", NXB Khoa học Kỹ thuật, 2000 [4] Quy trình ni tơm thẻ chân trắng siêu thâm canh 02 giai đoạn thay nước theo công nghệ trúc anh (Ban hành kèm theo Quyết định số 502/QĐ-TCTSKHCN&HTQT ngày 03/5/2017 Tổng cục trưởng Tổng cục Thủy sản) [5] Một số bệnh thường gặp tơm chân trắng cách phịng trị - chun ngành thủy sản – Khoa Nông lâm – ĐHQB ngày 25/3/2015 [6] Bai Giang- Quan Ly CLH Trong NTTS (Truong Quoc Phu) – Khoa thủy sản – ĐH Cần thơ [7] Kỹ thuật nuôi tôm thẻ chân trắng không sử dụng kháng sinh hạn chế hóa chất - Tài liệu tập huấn khuyến nông năm 2018 [8] Sổ tay an tồn tiết kiệm điện ni tơm – Dự án “ Phát triển chuỗi giá trị sản xuất tôm bền vững công Việt nam – susv [9] http://www.binhlan.com/Chat-luong-nuoc-nuoi-tom-ca.html [10] http://www.nakawin.com/tin-tuc/mot-so-bien-phap-xu-ly-khi-cac-chi- tieu-moi-truong-nuoc-nuoi-ao-tom-bi-vuot.html [11] https://eplusi.net/eplusi-e-sensor [12] https://google.com.vn/ 88 PHỤ LỤC Kết lập trình sau 89 90 91 92 93 94 95 MỌT SỐ HÌNH ẢNH CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ Hình ảnh lắp tủ cảm biến Lắp đặt tủ cảm biến ao số 96 Lắp đặt tủ cảm biến ao số Lắp đặt tủ điều khiển trung tâm ... nguồn nước ao ni tôm thẻ chân trắng, cụ thể sau * Hệ thống kiểm soát chất lượng nguồn nước cho tôm thẻ chân trắng Indonesia Hệ thống kiểm soát chất lượng nguồn nước cho ao ni tơm thẻ chân trắng. .. 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. .. Hệ thống kiểm soát chất lượng nguồn nước cho ao nuôi tôm thẻ chân trắng có kết cấu sau 36 Hình Sơ đồ công nghệ hệ thống kiểm soát nguồn nước cho ao nuôi tôm thẻ chân trắng Hệ thống sử dụng cảm