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摘要：随着全球人口的增长和水产养殖业的快速发展，传统养殖模式面临资源浪费和环境污染等挑战。本文提出了一种基于蜣螂算法的智慧渔业系统，旨在通过优化养殖管理，提高资源利用效率并减少环境污染。蜣螂算法模拟蜣螂在自然环境中的导航和资源分配行为，通过实时监测水质和鱼群健康状况，智能预测饲料投放量，并动态调整水体条件。系统采用了物联网技术，水质传感器监测关键参数如水温、pH值以及溶解氧等参数，数据通过Wi-Fi传输至云平台进行分析。将根据实时数据，优化饲料投放和水质管理，提高饲料利用率和鱼群健康状况。

关键词：蜣螂算法；智慧渔业；物联网；水质监测；资源优化

引言

随着全球人口的迅速增长，对高质量蛋白质的需求日益增加，水产养殖业成为满足这一需求的重要途径。然而，传统的水产养殖模式在快速发展的过程中暴露出资源浪费、环境污染、养殖效率低下等问题，严重影响了水产养殖业的可持续发展[1]。因此，如何优化水产养殖管理、提高资源利用效率、减少环境污染成为当前研究的热点和难点。利用人工智能，智慧渔业可以在大数据计算的基础上对水产养殖进行智能管控，通过对水产养殖的水质进行检测，判定水质是否符合环境卫生要求，以及智能喂养、智能水质氧气增加的方式来管控水产养殖，与传统的水产养殖模式相比较，智慧渔业养殖不仅提升了养殖效率，而且也降低了养殖中出现的各种问题，还减少了人工操作的难度[2]。

近年来，随着物联网（IoT）、大数据和人工智能技术的快速发展[3]，智慧渔业逐渐成为解决传统养殖问题的新方向。智慧渔业通过引入先进的传感器、数据处理和智能控制技术，实现对养殖环境的实时监测和精准管理，从而提高养殖效率，减少资源浪费和环境污染。

本文提出了一种基于蜣螂算法的智慧渔业系统。蜣螂算法是一种新型仿生算法，通过模拟蜣螂在自然环境中的导航和资源分配行为[4]，优化养殖过程中的饲料投放和水质管理。该系统采用物联网技术，通过高精度传感器实时监测水温、pH值和溶解氧等关键参数，并将数据传输至云平台进行分析。基于实时数据，蜣螂算法能够智能预测饲料投放量和时间，并动态调整水体条件，提高饲料利用率和鱼群健康状况。

一、算法的应用与定义

二、传感器搭配

在基于蜣螂算法的智慧渔业系统中，传感器网络是系统的关键组成部分，用于实时监测水质和环境参数。系统采用了高精度的水质传感器，包括水温传感器、pH传感器和溶解氧传感器等众多传感器。

水温传感器：用于监测水体的温度变化。水温是影响鱼类生长和健康的关键因素，合适的水温可以促进鱼类的新陈代谢，提高饲料利用效率

pH传感器：用于测量水体的酸碱度。水体的pH值影响鱼类的生理机能和健康状况，过高或过低的pH值都会对鱼类造成不同的影响。

溶解氧传感器：用于检测水体中的溶解氧量。充足的溶解氧是维持鱼类呼吸和正常代谢的必要条件，溶解氧不同对鱼类造成反应不同，需要实时监测并调节。

传感器将通过Wi-Fi将获取到的数据传输至STM32F407单片机，然后传输到云平台进行处理和分析。这些传感器不仅具有高精度和高可靠性，还具备低功耗和长寿命的特点，确保数据的准确性和稳定性。通过这些传感器的实时监测，系统能够动态调整水质条件，优化饲料投放量，提高养殖效率和鱼群健康状况。

结论

该基于蜣螂算法的智慧渔业系统通过优化养殖管理，提高了资源利用效率，减少了环境污染。系统采用物联网技术，实时监测水质和鱼群健康状况，智能预测饲料投放量，并动态调整水体条件。此系统的成功应用表明，利用先进算法和传感器技术，能够有效提升水产养殖的可持续性，为未来的智慧渔业发展提供了重要参考。

参考文献

邱宇忠.智慧渔业水产养殖模式创建分析[J].江西水产科技，2020，（02）：42-44.

刘潜，佀佳欣.人与自然和谐共生视域下河南省绿色发展策略[J].南阳师范学院学报，2024，23（04）：25-29.

蔡彬，苏子宸，倪耿升，等.基于物联网技术的智能报警设备设计[J].现代信息科技，2024，8（12）：173-177.DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2024.12.037.

杨梦瑶.群体智能算法在机器学习参数优化中的研究及应用[D].杭州电子科技大学，2024.

远翔宇，杨风暴，杨童瑶.基于自适应蜣螂算法的无人机三维路径规划方法[J].无线电工程，2024，54（04）：928-936.