智慧農業園作爲新型農業經營模式，正在以其高效、環保、可持續的特點受到廣泛關注。智慧魚塘作爲智慧農業中一項關鍵技術，結合物聯網、人工智能、雲計算等技術，實現對新型養殖模式的實時監控、優化與管理。
效果展示
圖撲軟件應用自研 HT for Web 產品，打造輕量化智慧生態魚塘可視化解決方案。頁面整體以工業金屬風格爲主，採用 PBR 材質技術，精細打造魚塘場景，實現水質透明、魚類生動的高度逼真渲染效果。
該解決方通過圖撲軟件 HT 強大的渲染引擎、跨平臺兼容性和低代碼開發環境，實現對魚塘水質、魚羣密度、設施設備狀態等高精度監測管理，以及智能化與自動化的操作途徑。不僅提高漁業產量，減少資源浪費，更有助於保持水域生態系統的健康與平衡。
系統分析
湖水採集數字孿生
圖撲 HT 生態魚塘數字孿生系統，通過採用基於 Web 的 HT 產品中二三維可視化技術，提供簡潔、直觀且易於操作的界面，實現了對湖水採集過程的實時監控。幫助用戶輕鬆查看取水泵的流量、功率、能耗等多層面關鍵指標，以及儲液罐的液位、壓力、儲量等多重關鍵性能指標。
取水泵數字孿生
爲高效實現對取水過程的細緻管理和控制，提高整個系統的操作效率和水資源的利用率。場景內支持詳細監測取水過程中的每一個環節，包括實時水流速度、水量、電流、電源、能耗等，還能預測未來取水需求和潛在問題。從而優化取水策略，確保系統運行的高效與可持續性。
儲液罐數字孿生
同樣，利用 HT 數字孿生技術構建儲液罐物理模型，搭配同步獲取的當前液位、罐內壓力和存儲量等關鍵參數，爲用戶及時提供水資源狀態。
場景內數字孿生液位計，搭載高精度傳感器，實現對儲液罐水位變化的實時監測，系統內實時顯示的儲液罐水位高度，方便用戶感知異常變化，及時調整進出水量。
浮式增氧機
圖撲軟件 HT 生態魚塘可視化系統針對浮式增氧機的功率及增氧量提供實時數據監測和展示功能。動態展現浮式增氧機的實時工作狀態，包括功率、消耗和增氧量等數值，幫助用戶實時瞭解增氧機的工作狀態和效率。
圖撲軟件基於 Web 端的 UI/2D/3D、GIS、BIM 及 VR/AR 等可視化工具及平臺，支持跨平臺多端訪問，無論是 PC、PAD 或是智能手機打開瀏覽器，都可隨時流暢訪問案例場景。
魚塘生態監測
場景通過部署多種傳感器，實現在兩側 2D 面板處實時水溫、pH 值、溶解氧等關鍵指標以及魚羣動態，這些信息被無線傳輸至 3D 可視化監控平臺內。同時，點擊 3D 場景內設備屬性顯示/隱藏按鈕，即可一鍵查看魚塘內所有設備參數屬性。
根據這些智能分析結果，用戶可遠程操控增氧機、水泵等關鍵設施的流量、啓停。及時調整水質，科學增加溶解氧和維持水體循環，確保魚塘優質的生態環境。
水質參數監測
通過大屏兩側的看板，直觀地展示水質中氧氣含量、溫度、pH 值、氨氮有害物質含量、亞硝酸鹽有害物質含量的實時數據和歷史趨勢。HT 可視化大屏兩側看板的設計，重點在於數據的簡潔明瞭和實時更新，旨在提供多維度的水質監控，使用戶能夠實時瞭解魚塘健康狀況，快速做出決策和調整。
魚羣活動狀態
在魚塘活動狀態板塊，選用 HT 雷達圖形式組件，將魚塘內不同的魚類（如鯉魚、鯽魚、鱸魚、草魚、鯖魚、羅非魚）的魚羣密度和餐食活動狀態進行量化。爲用戶清晰傳達魚羣密度、餵食行爲等關鍵信息。
雷達圖中每一個軸代表一種魚類，軸上的點表示該類魚在魚塘中的密度或餐食活動的數據點。這樣多軸的圖形可以同時展示多個維度的數據，使得用戶迅速掌握各魚種在特定時間內的狀態和活動水平。例如，高密度的點反映某種魚羣數量，而餐食活動的數據點則揭示進食頻次和量。高頻率和大量的進食活動表示魚羣健康活躍且食物充足。
飼料投餵效率
1）飼料消耗量統計分析：頁面內會跟蹤魚羣飼料消耗情況，自動統計特定時期內的總消耗量。
2）飼料轉化率數據實時展示：提供實時飼料轉化率數據，幫助用戶直觀知曉魚羣飼料轉化情況。
HT 生態魚塘系統所展示的數據集，協助養殖戶瞭解飼料投餵的真實情況，監控餐食投餵活動，進而調節飼料量和頻次，防止過量或不足。
環境狀況
1）光照強度：通過部署光照傳感器，實時監控魚塘的光照強度。此數據對於評估養殖環境質量，以及對光照敏感的魚類生長有着重要影響。
2）實時溫度：溫度的適宜與否直接關聯到魚類的生長速度、免疫力和繁殖能力。利用水溫傳感器對水溫進行實時監測，確保養殖環境處於理想溫度範圍內。
安防監控
爲實現當前場景精細化管理目的，智能化監控在魚塘管理中顯得尤爲重要。圖撲軟件三維可視化監控系統通過對照現場實際監控點位，在三維場景中按點擺放監控模型或圖標，還原現場監控情況，讓用戶直觀掌握現場監控點位情況。
管道流向動畫
點擊管道流向動畫按鈕，場景選以流光箭頭的動畫形式，生動演示水流方向和流速的實時狀態，輔助用戶高效監控水循環系統的運行狀況。同時，用戶也能根據養殖生物的生長需求，改變流向或調節流速，以實現更爲高效和節省資源的水利用模式。
牆體隱藏/顯示動畫
以往傳統的運維方式，用戶需親臨現場才能掌握設備的具體狀態信息。增設該功能後，作業人員可輕鬆切換牆體的隱藏或顯示的可視狀態。無需實地走訪即可對魚塘全局監控維護，包括設備佈局、環境參數等重要信息。
二次過濾系統可視化
生態魚塘的二次過濾系統是一個高效、多階段的水質淨化和維護系統。通過物化生一系列過程去除水中的懸浮物、有機物、氮氨化合物和病原體，同時調整水溫，確保水質清潔、穩定，並滿足魚類健康生長的需求。應用圖撲軟件 HT 數字孿生技術高精度模擬復現物理環境整體過濾系統運行狀態。從二次過濾系統全局調度、到各分段作業流程操作、再到各機械設備工況參數等多層面監測。
以下是二次過濾系統各階段的詳細介紹：
微濾機過濾
首先，通過微濾機進行初始過濾。微濾機能夠去除水中的較大懸浮物和雜質，爲後續精細過濾減少負擔。
在微濾機過濾環節，圖撲 HT 的可視化動態呈現設備實時運作態勢，搭配進水流量、出水流量、進出水壓力、跨膜壓差、濁度或懸浮物濃度及 pH 值等數據指標。透過監控大屏用戶實時監控過濾狀況和效率，及時調整過濾強度和清洗週期，提高過濾性能。
蓄水池
經過初始微濾後的水被暫存於蓄水池。這裏可以調節水流對後續處理單元的輸入，確保處理過程的連續穩定。
在蓄水池環節，三維場景搭配 2D 面板，可動態觀看到當前液位和當前存儲量。方便用戶確保清水儲備量。
蛋白分離器
蛋白分離器用於進一步去除水中的有機物，如魚糞和食物殘渣。它通過產生細小氣泡，使有機物附着於氣泡上並上浮，實現物理去除。
在蛋白分離器環節中，頁面會展示供水流量、處理水流量、進出水壓力、溶解氧含量、被移除污染物總量、氣泡產生率等參數的實時數據，幫助管理者優化運行條件和提高效率。
通過在管道系統的關鍵節點安裝高精度壓力錶傳感器，實時捕獲管道中的壓力數據。這些數據同步上傳至圖撲 HT 智慧魚塘監控系統中，場景模型以此爲基礎進行高度仿真的運行，實時反映物理世界中壓力錶的運行狀態和壓力變化。
支持模擬不同操作情境下的壓力響應，幫助作業團隊預測可能出現的壓力異常。若系統預測到潛在的壓力過高或過低問題，將立即向管理者發出預警，協助採取調整水泵功率或開啓額外的調節閥等預防措施。
臭氧一體機
臭氧對水進行消毒，強力氧化水中的有機物、細菌和病毒，同時能分解氨和亞硝酸鹽等有害物質，進一步改善水質。
臭氧一體機可視化實時展現了臭氧產生量、臭氧濃度、輸入輸出氣體流量等關鍵數據，確保消毒和氧化過程的高效與安全。
生物過濾器
生物過濾器利用特定的微生物在有氧條件下將有毒的氨氮轉化爲硝酸鹽，通過生物降解過程清除有機污染物，是保持水質長期穩定的關鍵過程。
數字孿生生物過濾器環節將協助用戶重點監控氨氮、亞硝酸鹽濃度、解氧水平、pH 值、溫度等參數，這些是確保生物過濾正常工作和維持水質平衡的關鍵變量。
紫外線殺毒
經過生物過濾後，水流通過紫外線(UV)燈，UV 光能有效殺滅水中的病毒、細菌和其他微生物，消除潛在的健康威脅。
通過監控實時 UV 強度、累積 UV 劑量、 UV 燈剩餘壽命等，可以確保紫外線殺菌裝置的有效性和有效運行時間。
增氧機
增氧機用於提升水中的溶解氧水平，確保魚類和有益微生物的充足氧氣供應，促進其健康成長。
3D 可視化增氧機會實時監控水中溶解氧含量和溫度，輔助用戶判斷水體中的氧氣是否充足，滿足魚羣生長的需求。
恆溫機
水溫對魚類生長和水質穩定非常關鍵。恆溫機根據魚種的特定需求調整水溫，保持最適宜的生長環境。
最後，恆溫機環節中，通過監控當前溫度、最高溫度、最低溫度，確保水溫的穩定，提供適宜的生長環境。
總結
通過這些實時監測和分析，圖撲 HT 生態魚塘可視化系統，不僅幫助用戶實時瞭解魚塘內魚羣的總體健康狀況，還能爲飼料投放、水質管理等養殖決策提供數據支持，從而更有效地提高養殖效率和魚類的生長健康狀況。
此文章從生態魚塘的智慧化管理入手，介紹了其技術框架、管理特點、實際成效以及未來發展的前景，全面展示智慧農業園中生態魚塘的可視化項目如何推動水產養殖業的發展。
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