淡水珍珠蚌循環水養殖模式下分布式水質監控系統設計

張 剛，胡洋洋，韓祥蘭，王 振，陳躍華

（1. 寧波大學海運學院，寧波 315211；2. 浙江大學寧波理工學院計算機與數據工程分院，寧波 315110）

0 引 言

中國是淡水珍珠養殖大國，淡水珍珠年產量高達2 000 t，占全球80%以上，是極具優勢的民族產業[1]。淡水珍珠蚌的成長過程本身不會造成水體污染[2]，但廣大養殖戶為追求經濟效益，長期實行“大量施肥—培養浮游生物—養殖河蚌—收獲珍珠”的傳統粗放式養殖，造成水體污染、富營養化、生態環境惡化等破壞性影響，阻礙了該行業的可持續發展[3]。在“五水共治”、剿滅Ⅴ類水的環保政策下，地方政府開展了珍珠養殖業污染大整治行動，傳統珍珠養殖業必須轉型升級，科學合理地進行養殖[4]。為此，本研究探究“智能大棚—立體多層籠養—優質微藻供餌—循環水工廠化養殖”這一新型模式下的水質監控問題，研發分布式水質監控系統[5-6]。

國內外在水產養殖水質監控方面進行了大量研究[7-10]，國外漁業發達的國家如美國、挪威、日本、加拿大等，水產養殖智能化監控研發和應用水平較高，Borstel 等[11]開發了1 套機器人系統，用戶可自定義控制各養殖塘的監測和養殖任務；法國的Ifishienci 項目則基于物聯網平臺，建立了集成水質監測系統、智能設備控制、魚類行為分析的多功能養殖平臺[12]。在國內，水產養殖水質監控的研究緊跟國際步伐：史兵等[13]設計了基于無線傳感網絡的智能監控系統并在規模化水產養殖中應用；楊旭輝等[14]基于ZigBee 技術設計了節能型水產養殖環境監測系統，用于實時監測水溫、pH 值、溶解氧和濁度等參數；劉雨青等[15]設計了包含水質監測、氣象監測、視頻監控和智能控制的全方位監控系統并應用于螃蟹養殖基地；宦娟等[16]研發了基于窄帶物聯網技術的養殖塘水質監測系統，可遠程采集和存儲節點信息，并對養殖塘進行智能控制。以上研究均促進了水產養殖業的發展，為研究淡水珍珠蚌養殖分布式水質監控系統提供了有益參考。

本研究針對淡水珍珠蚌工廠化循環水養殖模式下的水質監控需求，開發了1 套基于ZigBee 無線傳感網絡的分布式水質監控系統。系統以可編程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）與MCGS 觸控屏作為下位監控系統核心，采用RS485、ZigBee 和以太網組合的方式進行數據傳輸，實現對水質、氣象環境的全天候監控，藻類供餌自動控制以及循環水處理設備的啟停控制，并基于MCGS 網絡版組態和SQL Server 數據庫軟件構建上位機數據管理中心。

1 養殖環境及方案設計

系統的方案設計結合養殖場實際情況和養殖戶的功能需求，綜合考慮其適用性、可靠性、經濟性。本研究養殖場地選址在靠近淡水水源的戶外環境，實行“立體多層籠養—微藻供餌—循環水養殖”的創新模式，現場布局如圖1 所示。場地搭建有2 座大棚（各0.07 hm2），每座大棚覆蓋下建有長方形養殖水池（單個面積約0.07 hm2），長約100 m，深度2～3 m，養殖密度最高可達300 只/m3。在養殖水池一端設有藻類培養池以提供餌料，另一端設有配套的循環水處理系統。根據“機械過濾和泡沫分離—沙濾沉淀—化學處理—微藻培養—珍珠蚌投喂”等策略，對養殖尾水采用蛋白質分離器快速去除水中的雜質、排泄物和多余的餌料等，處理水進一步過濾（沙濾池），在沉淀池存儲。部分處理水用于珍珠蚌養殖添加水，部分處理水經消毒后再用于微藻規模化培養，從而實現養殖用水的循環利用、無害化處理和達標排放。

圖1 珍珠蚌養殖區域布局示意圖 Fig.1 Layout of pearl mussel aquaculture area

系統的監測功能包括：①養殖水質的實時監測，在每個長方形養殖池中分散布置了2 個水質監測節點，為減少布線選用無線組網方式；②氣象因素也會影響珍珠蚌的生長[17]，現場應設置氣象監測以實時獲取氣象信息；③對水質和氣象監測信息進行匯總，不僅要在現場實時顯示和預警，還要進行存儲以供后續分析。控制部分任務包括：①結合水質監測情況，完成對相關循環水處理設備的啟停控制功能；②實現藻類餌料的自動投喂功能，即根據養殖池中藻類濃度情況，系統可自動選擇是否對其補充藻類培養液。最后對整個系統監測和控制功能兩大部分進行上位機集成，實現一體化操作和管理。

綜上，本研究基于ZigBee 無線傳感網絡搭建了1 套分布式監控系統。系統采用現場感知層、傳輸層、應用層相結合的3 層體系架構，主要由水質監測節點、氣象監測節點、設備控制節點和監控中心組成，形成從現場信息的采集、傳輸和存儲、遠程報警以及操作指令下發的一站式監控體系，如圖2 所示。

1）現場感知層：主要包括水質監測節點、氣象監測節點、設備控制節點和現場傳感網絡，通過使用RS485、ZigBee 組合的通信方式[18]，執行上級的操作指令，將現場采集的實時數據向上傳輸；

2）傳輸層：包括PLC 和ZigBee 協調器，一方面傳遞應用層下發的命令，另一方面將感知層的監測數據匯聚至PLC，PLC 通過串口對接現場觸摸屏，并通過CP243-1 網絡模塊上傳數據至上位機；

3）應用層：現場MCGS 觸控屏對水質和氣象監測數據進行實時圖形化顯示、報警等功能，并可人為下發一些設備控制指令，監控中心上位機實時顯示監測數據，并存儲至數據庫中作后續分析和處理。

整個監控系統的搭建過程分為兩大部分，第一部分是硬件平臺與下位監控系統的搭建工作，包括下位系統各環節的硬件設備選型、連接、組網調試和相關程序設計等；第二部分是遠程上位機MCGS 監控系統和SQL Server 數據庫的開發與實現。

圖2 監控系統架構圖 Fig.2 Architecture diagram of monitoring system

2 硬件平臺與下位監控系統

2.1 硬件設備選型

整個下位監控系統硬件設備，自下而上包括現場水質監測節點、氣象監測節點、設備控制節點、ZigBee 組網設備、PLC 控制器和現場觸摸屏等。本系統對硬件器材盡量選擇通用型器件，要求產品耐用性好，操作原理簡單，價格合適并且容易購買，使整套系統的投資花費完全在養殖戶的承擔和接受范圍之內。為提升系統與實際生產的契合度，綜合考慮本項目對監控系統的功能需求、硬件設備的性能參數以及經濟成本，本系統所需硬件設備統計如表1 所示。

表1 硬件設備列表 Table 1 Hardware device list

1）水質監測節點

針對淡水珍珠蚌對養殖水質的要求，查閱相關資料[19-21]并結合實際養殖經驗，需對溫度、pH 值、溶解氧3 個常規以及氨氮量、鈣離子濃度和藻類密度進行監測。氨氮是藻類生長必須的營養元素，也是衡量養殖水體肥瘦程度的指標，當水體中氨氮量低于0.1 mg/L 時，說明水質太瘦不能滿足餌料增殖的需要，而當氨氮量高過2 mg/L，說明水體污染較嚴重，會影響蚌的生長和成活；鈣是珍珠和蚌殼的主要成份，通常要求水中含鈣量在10 mg/L以上；藻類濃度主要是為了反映水池中餌料的剩余情況，考慮到實際應用情況和經濟成本，本系統選用光源波長470 nm 的熒光葉綠素傳感器進行測量[22-23]。

2）氣象監測節點

淡水珍珠蚌雖養殖在水里，但不同的生長階段會受周邊氣象因素的影響，如溫度、光照、風等[17]。本系統選用山東建大仁科公司的RS-QXZ 型氣象站設備，包括風速計、風向儀和多要素百葉箱，配合專用的氣象監控主機，對風速、風向、溫度、濕度、光照度和大氣壓力等氣象要素進行實時監測。

3）設備控制節點

本系統使用PLC 對藻類供餌系統的抽水泵和其他循環水處理設備進行控制[24]，需要配備多個繼電器。由于現場一些電機、水泵和電閥等需要大功率輸出，工作電壓通常為220 V 或380 V，普通繼電器無法滿足使用要求，還需要在繼電器和現場設備之間添加一個交流接觸器。

4）ZigBee 通訊設備

近年來ZigBee、Wi-Fi、3G/4G 等無線通信技術在農業信息化方面應用廣泛，結合本系統實際運用場景，現場所需數據采集點較少，數據傳輸量不是很大且通信距離大多在100 m 以內，故選用ZigBee 組建無線網絡。ZigBee 技術自有無線通信標準，組網能力強，具有能耗低、復雜度低、成本低、可靠性高等優點[25]，非常適合本系統使用。本研究選用中鼎泰克公司DRF2659C 型ZigBee 模塊，該設備采用CC2630 芯片，性能優越，主要功能是RS485 轉ZigBee 無線數據透明傳輸，可與本系統相關設備直接相連。

5）PLC 和觸摸屏

本研究選用西門子S7-200 系列CPU226CN 控制器，該控制器有24 入/16 出（24 inputs/16 outputs）數字量I/O口和2 個RS-485 通訊接口，可充分滿足使用需求，并為后續功能擴充留有操作空間。由于PLC 和上位機采用以太網方式進行通訊，還需添加CP243-1 以太網擴展模塊才能實現。另外本系統選用昆侖通態公司生產的TPC1061Ti 型號觸摸屏，該設備屏幕尺寸較大，自帶128 M 存儲空間，通信接口多且支持RS485、RS232、TCP/IP 等多種通訊方式，配合該公司MCGS 嵌入版軟件完成人機交互界面的開發工作。

2.2 下位監控系統搭建

2.2.1 硬件設備連接

1）ZigBee 無線組網

根據不同網絡功能，ZigBee 網絡節點可分為協調器、路由器和終端[26-27]，本系統ZigBee 網絡負責水質和氣象監測信息的遠程無線傳輸工作。共設置6 個ZigBee 節點，其中1 個協調器節點作為網絡匯聚中心，負責組建和管理ZigBee 網絡，其余5 個為路由器節點，分別與各水質和氣象監測節點連接，負責收集各傳感器數據并匯集到協調器中心節點處，再通過串口傳送到PLC 中。

本系統ZigBee 組網工作：先將一個模塊設置為協調器，設PAN ID 為2A01，頻道20，透明傳輸模式，網絡地址為0，波特率9 600 bps，8 位數據位，1 位停止位，無校驗，可同時將路由器參數設置好并保存在協調器中；其他路由器模塊無需設置參數，只要連按3 次功能鍵便會開始自動尋找已建好的網絡，加入成功后該模塊上的 LED4 信號燈開始慢閃，之前設置的網絡參數會自動寫給新加入的路由器。當協調器出現故障或損壞時，只需將新的模塊設置成與原來參數一致，即可直接更換，極大簡化了設備維護工作。

2）水質和氣象監測節點

本系統現場監測環節所有傳感器均采用 RS485（Modbus RTU 協議）數字信號輸出的串行通訊方式。

在水質監測節點處，水溫、pH 值、溶解氧和氨氮4個參數變量由KM-MU 多參數監測儀進行采集，該儀器使用220 V 交流供電，兩線制差分方式傳輸信號，其接線盤上對每個參數的傳感器都留有獨立的信號通道接口，便于靈活操作及后期維護；在儀器的信號輸出端有RS485 接口RS485+、RS485-，從2 個接口引出兩條線（對應A 和B）連接至ZigBee 模塊的485A、485B 接口上即可進行通訊。另外，鈣離子和葉綠素傳感器均使用12 V直流供電，同樣配有RS485 信號線接口，接線方法相同。由于單個ZigBee 模塊接口有限，這里選擇添加一個多路RS485 集線器先對多個傳感器的信號進行匯集，然后再與該節點處的ZigBee 路由器連接進行信號傳輸。

在氣象監測節點處，使用配套的氣象監控主機分配各個氣象變量的數據通道，并在其儀表盤上顯示實時監測數據。先把氣象監控主機上的Modbus-RTU 主站接口與百葉箱、風速和風向等從站變送器信號輸出端相連，對每個變送器的監測數據進行匯集并存儲到主機內分配好的寄存器單元內；然后將主機的Modbus-RTU 從站數據輸出端口485A 和485B，與ZigBee 路由器信號接口對接，通過ZigBee 網絡將主機中匯集的監測數據上傳至匯聚節點處的PLC 中。水質和氣象監測節點處設備連接如圖3 所示。

圖3 下位監測系統連接 Fig.3 Connection diagram of lower monitoring system

3）數據匯聚節點

包括Zigbee 協調器節點、PLC 控制器和MCGS 觸摸之間的連接，如圖3 所示。ZigBee 協調器模塊與PLC 控制器的通訊沒有用到I/O 接口，通過PORT1 口以RS485數字信號的方式將匯集的數據傳遞給PLC；PLC 的另一個通訊串口PORT0 用于和MCGS 觸摸屏連接，只需一根DB9 接線即可完成。在現場使用時，此部分設備統一安裝在防水控制箱中。

4）設備控制節點

本系統設備控制采用有線連接方式，由于現場有多臺大功率用電設備，普通的繼電器控制板無法在高電壓和電流情況下長期運轉[28]，故選用施耐德RXM2LB2BD 24 V 插拔式小型中間繼電器，同時搭配正泰CJX2-2501型交流接觸器使用，連接方式如圖4 所示。繼電器在接到PLC 控制器輸出端發出的指令之后，控制交流接觸器的吸合，從而控制現場設備運轉。

圖4 設備控制節點連接 Fig.4 Equipment control node connection

2.2.2 PLC 采集和控制程序

1）PLC 數據采集程序

使用S7-200 PLC 作為下位系統控制器，基于Modbus RTU 協議采集各傳感器數據[29-30]。在編寫程序前需分配好各傳感器的Modbus 從站地址：對多參數水質監測儀和氣象站，用自帶儀表設置其Modbus 從站地址為1-5；對葉綠素和鈣離子傳感器，使用串口調試軟件進行設置，如葉綠素傳感器發送命令碼流01 06 00 02 00 00 06 1F C6，返回信息02 06 00 02 00 00 06 5F D3 即可設其從站地址為6，設兩個葉綠素傳感器從站地址為6、7，鈣離子傳感器從站地址為8-11。接著進行采集程序的編寫，目的是PLC 對傳感器發布數據采集命令，然后對采集的數據進行格式處理并保存到相應存儲區中，地址分配如表2 所示。以一臺水質傳感器的溫度采集程序為例：

步驟1：首先設置S7-200PLC 的Modbus 主站程序參數，傳輸波特率9 600，0 無校驗，Mode 模式總是處于觸發狀態，主站等待從站相應時間為1 000 ms；

步驟2：接著對水質傳感器的數據進行采集，這里水質傳感器的Modbus 從站地址為3，溫度數據地址為保持寄存器的40307 地址位，數據個數為4，將溫度數據采集后先放入PLC 中的VD20 存儲區；

步驟3：最后對步驟2 的溫度數據進行大小、格式轉換并存儲以正確顯示，用實數除法指令將VD20 存儲的數值除以1.0 得到一個新的32 位浮點數并存儲在VD70 存儲區，這樣MCGS 組態只需讀取VD70 得數據即可獲得采集的溫度值。其他變量的采集程序均與此類似，不再進行描述。

表2 可編程控制器中數據存儲地址 Table 2 Data storage address in PLC

2）PLC 設備控制程序

本系統對弧形篩固液分離機、微濾器、蛋白分離器等水處理設備，在PLC 中設計了一鍵啟停控制功能；對藻類自動供餌系統實行雙位控制策略[31]。實際養殖數據記錄表明，當水體中二形柵藻餌料的密度低于30 萬個/mL 時，所養珍珠蚌的活力較低，難以維持正常生長需要。使用熒光葉綠素傳感器對密度約為30 萬個/mL 的藻類溶液進行多次數、等間隔測量，結果顯示其對應的葉綠素含量檢測值在15 μg/L，±10%范圍內波動。所以設養殖水池的葉綠素下限值為15 μg/L，當實際檢測值低于該值時，PLC 輸出端給繼電器發送信號，控制水泵抽取培養池藻類溶液供給養殖池，直到養殖水池中葉綠素檢測值高于16.5 μg/L 時停止水泵運轉。此外，藻類供餌控制還設置手動模式，可人為控制抽水泵的啟停。PLC 控制程序I/O 點分配如表3 所示。

表3 可編程控制器程序輸入/輸出點分配表 Table 3 PLC control program I/O points distribution table

2.2.3 觸摸屏組態實現

MCGS 觸摸屏是現場人機交互的重要環節，主要功能包括實時數據顯示報警界面、變化曲線顯示界面及設備控制界面。在PC 端MCGS 嵌入版軟件中進行組態界面開發，首先是建立與PLC 的數據連接，在設備窗口中添加“通用串口父設備”與“西門子_S7200PPI”設備；接著在“西門子_S7200PPI”設備編輯窗口進行數據通道設置，包括I 寄存器、Q 寄存器和V 存儲區的數據，建立MCGS 數據通道與PLC 存儲區中變量數據的映射關系；然后進行各功能動畫界面的設計，如圖5 所示。對組態工程使用計數檢查，本觸摸屏MCGS 組態總計使用變量數56 個，其中28 個數值量包括所有水質和氣象監測變量（對應表2 的數據變量），4 個組對象指的是4 個水質監測點數據組，20 個開關量即設備控制程序的I/O 點（對應表3 中的分配點），和4 個系統內建字符量。

圖5 MCGS 觸摸屏組態界面 Fig.5 MCGS touch screen configuration interface

在數據顯示窗口，對所有顯示數據的標簽，參照表2中的數據對象地址建立好與之逐一對應的通道連接，添加報警顯示框構件并關聯到相關數據組對象。Tpc1061Ti型觸摸屏帶有128 M 存儲空間，除自身程序占用外還可以存盤數據，在變化曲線界面窗口添加歷史曲線構件，與存盤數據組連接并設置好對應的曲線標識，對最近1天之內存盤的水質數據作變化曲線顯示。在設備控制界面，主要功能是顯示現場養殖設備的運行狀態和發布簡單的控制指令。每個設備在觸摸屏界面上都有對應的名稱標簽，在標簽旁添加按鈕和指示燈元件，結合PLC 控制程序的I/O 點分配將動畫元件關聯到對應的I/Q 寄存器地址，設置指示燈為紅色代表對應設備處于停止狀態，另外可通過操作按鈕對相關Q 寄存器數據對象執行置以1、清0 等操作。

3 上位監控系統開發

上位監控系統的開發一是為了通過MCGS 網絡版軟件窗口，實現監測數據實時顯示和報警、變化曲線顯示、數據瀏覽報表等功能；二是通過MCGS 軟件與SQL Server 數據庫軟件對接，建立水質監測數據庫。主要開發工作包括MCGS 網絡版與PLC 的通訊連接、用戶組態界面開發、SQL Server 數據庫的建立等，上位監控系統架構如圖6 所示。

1）上位機與PLC 的數據連接

現場S7-200 PLC 與上位機通過CP243-1 以太網模塊進行通訊。首先在STEP7 軟件中使用“以太網向導”設置CP234-1 模塊IP 地址為10.22.28.251 并作為服務器，接受來自“10.22.28.237”地址的客戶機的連接請求；接著在MCGS 組態軟件設備窗口中添加“通用TCP/IP 父設備”及“西門子PLC-S7200-CP243-1 設備驅動”，設置上位機屬性為客戶端且IP 地址為10.22.28.237，遠程IP地址即 CP243-1 模塊的 IP 地址；然后對西門子PLC-S7200-CP243-1 設備驅動進行設置，在“內部屬性”中對建立組態數據通道與PLC 存儲區的映射關系。本系統上位機組態總計36 個變量數，包括28 個數值量、4 個組對象和4 個內建字符量。

圖6 上位監控系統架構 Fig.6 Architecture of upper monitoring system

2）MCGS 組態開發

本系統在MCGS 網絡版組態環境中開發上位機監控界面，包括實時數據顯示界面、監測報警記錄、變化曲線顯示界面和數據瀏覽界面（圖7）。數據顯示與報警、變化曲線功能與觸摸屏組態開發類似，不再重復。此外，上位機組態界面添加了存盤數據瀏覽和報表輸出的功能，通過添加對應功能的組態策略，并在數據瀏覽界面設置了點擊按鈕即可一鍵調用。存盤數據瀏覽功能就是將上位機存儲的歷史水質數據以表格形式顯示在界面上進行瀏覽查閱，Excel 報表輸出需先選擇好數據來源并建好對應名稱的表格文件，然后通過界面按鈕調用該策略將存儲的歷史水質數據寫入建好的Excel 表格中。

圖7 MCGS 上位機顯示界面 Fig.7 MCGS upper computer display interface

3）SQL Server 數據庫存儲

上位機選擇用MCGS 組態網絡版與SQL Server 數據庫軟件對接，建立水質監測歷史數據庫。先在SQL Server數據庫建立名為“珍珠蚌水質監測”的數據庫和各個水質監測點命名的數據表，接著在MCGS 網絡版組態軟件通過“數據庫連接設置”里選擇將組態實時數據存盤至SQL Server 數據庫中建好的數據庫和對應的數據表內。在SQL Server 數據庫中，通過“代理服務—作業”功能對水質數據庫進行定期外存儲和清理設置。

4 現場試驗

為驗證系統網絡傳輸通信的穩定性、水質監測數據的準確性，將本研究設計的水質監測系統應用在養殖基地進行現場測試（圖8），主要包括網絡丟包率測試和水質檢測數據誤差對比。

圖8 現場控制箱與水質監測節點 Fig.8 Field control box and water quality monitor

1）系統通信穩定性測試

以4 個水質監測采集點為測試對象，設定傳感器每間隔1 min 進行1 次數據采集，選取2019 年6 月27 日17 時至6 月30 日15 時共計70 h 時間段的采集數據作為樣本，則每個監測點應上傳數據各4 200 條，對上位機存儲的數據庫進行讀取并作對照分析（表4）。結果表明本系統監測網絡通信成功率在98%，平均丟包率1.98%，可滿足實際使用需求。

表4 數據丟失率分布 Table 4 Distribution of data loss rate

2）檢測數據準確性測試

選擇對養殖水質的pH 值、溫度、溶解氧和氨氮量4個參數做誤差試驗，在開始試驗前需要對傳感器進行校準以消除偏差。對pH 電極，分別用4.00、6.86 和9.18的標準緩沖溶液進行多點校準；對溶解氧電極，先用約25 g 無水Na2SO3溶液和500 mL 蒸餾水配置溶解氧零點校正液，然后在25 ℃條件下進行滿量程校驗；對氨氮傳感器，分別用濃度為2.39、6.48 和11.8 mg/L 的溶液進行多點校準。實際測試時，選取1 號水質監測節點數據與哈希HQd 系列和DR900 水質分析儀作24 h 采集數據對比，采集時間間隔30 min，數據對比結果表明本系統監測數據與哈希水質分析儀測試值差距不大，pH 值誤差在±0.3 范圍內，溫度誤差為±0.4 ℃，溶解氧誤差為±0.3 mg /L，氨氮誤差為±0.04 mg/L，可以滿足珍珠蚌養殖對水質監測的使用要求（圖9）。

圖9 pH 值、水溫、溶解氧和氨氮對比測試圖 Fig.9 Comparison test results of pH, water temperature, dissolved oxygen and ammonia nitrogen

5 結 論

本研究針對淡水珍珠蚌“立體多層籠養—微藻供餌—循環水養殖”新型模式下的水質監控需求，采用無線組網方式搭建了1 套分布式監控系統，實現了對水質參數（水溫、pH、溶解氧、氨氮、鈣離子和藻密度）、氣象因素（溫度、濕度、風向、風速、氣壓和光照）的全天候監測功能，對循環水處理設備的啟停控制以及藻類供餌自動控制功能。系統有助于連續跟蹤監測珍珠蚌養殖水環境的理化因子、生物因子（微藻）和珍珠蚌生長與產珠質量的相關性，并構建了養殖水質數據庫，可為科學飼養提供決策依據。整個系統的搭建契合實際生產使用需求，設備操作簡單易學，簡化了日常管理和維護工作。實際使用中系統可長時間穩定工作，通信成功率98%以上，溶解氧測量誤差為±0.3 mg/L，溫度為±0.4 ℃，pH 值為±0.3，氨氮誤差為±0.04 mg/L，可以滿足淡水珍珠蚌養殖監控需求。

本監控系統可為淡水珍珠蚌新型養殖模式的應用提供相關技術支持，有利于為淡水珍珠蚌養殖業轉型升級打開新局面，但在養殖設備、藻類供餌系統的控制方面仍有改進空間。下一步將在現有的基礎之上，結合淡水珍珠蚌的生長習性，對養殖池藻類濃度的控制方法采取如比例—積分—微分（Proportion Integration Differentiation，PID）控制、模糊控制策略等進一步研究，做到投喂更加精準化和智能化。