双创五育平台 | 广师大绿色科技发明创造成果展之智慧渔管家——面向水产养殖新生态
的智能传感无人船系统
绿色科技发明创造
为贯彻落实习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神，牢固树立社会主义生态文明观和创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，不断推进学校绿色校园建设，开展生态文明教育，培育绿色校园文化，推动绿色创新研究，广师大“创新创业·五育平台”特别推出“广师大绿色科技发明创造成果展”专栏，通过“广师大科创中心”公众号平台分享给广师大师生们，让我们一起欣赏广师大学生的绿色科技发明作品，聆听他们的创新创业理念吧！
第十六支队伍致力于研究智能无人船，希望通过自身所学知识去有效减少鱼伤亡，提高鱼虾水产的生产经济效益，把鱼塘的潜在问题扼杀在摇篮之中。
项目简介
项目背景：
传统养殖费时费力、生产率较低、水产养殖业自动化智能化建设需求日益迫切。国家省市出台多项农村养殖扶持政策，建设新型的绿色、智慧、高产量的水产养殖市场已经势在必行。
项目名称：
智慧渔管家——面向水产养殖新生态的智能传感无人船系统
项目介绍：
依托国家提出的水产养殖转型升级、渔业设备现代化的政策文件，结合当前渔业养殖现状，本项目拟开发一个面向水产养殖新生态的智能传感无人船系统，具有鱼虾自动喂养功能和水质监测功能。
一方面，智能无人船能够按照渔场管理者事先设定的程序，在水域范围定点定时喂食，并可通过遥控的方式进行，不需要管理者频繁走动，减轻其工作负担和提高饲料利用率、鱼虾养殖单位面积生产率。智能无人船的电力系统采用太阳能进行蓄电放电，利用卫星定位系统实现池塘定点运动，所有器件都具备防水和进水报警机制。
另一方面，智能无人船还具有水质监测感知功能，将水温、溶解氧，水体PH值、浊度等指标通过无线通信系统将数据实时传输到管理者手机上，以便随时查询水质等情况并提供相应的水质改善建议，有效减少鱼苗缺氧及环境不适等情况的发生，以提高鱼虾水产的生产经济效益。
本项目的研究目标是设计和开发上述智能无人船的软硬件功能，其应用面向传统的水产养殖农场，项目的推广能够提高饲料利用率、 鱼虾养殖单位面积生产率， 减轻水产管理者的工作负担，积极推进新农村水产农业的现代化发展。
项目成员
团队简介：
我们团队由600cc全讯白菜网不同专业的学生组成，专业领域涉及计算机科学与技术、财务管理、市场营销等，专业知识和能力彼此之间相互补充，形成了一个密不可分、协调合作的团队。团队指导老师为副教授、博士和企业高级架构师，其中企业导师具有20多年硬件开发经验，同时拥有多年的创业经验，在计算机领域具有很高的权威，可以很好地保证产品的先进性和创新性；虽然我们团队主要是由大学生组成，但是他们可塑性强，而且他们在校内成绩优异，积极进取、思维开放，在项目的开发过程中更容易迸发出创意十足的灵感创造，同时他们自身也会在项目开发的过程中不断地学习，不断完善自身不足，同时在项目的开发历程中不断完善产品。
指导老师：
1.詹瑾，博士，副教授，主持国家自然科学基金、广东省科技项目、广州市重点实验室等；
2.陈润伟，硕士，高级软件工程师，高级程序员，高级系统构架师，嵌入式应用开发工程师；
3.张帆，博士，讲师，负责国家自然科学基金，江西省自然科学基金等。
原初创核心团队成员：
1.谭天浪，项目的总负责人兼技术研发、产品开发；
2.黄石平，负责团队产品的开发；
3.许少龙，负责团队的技术研发；
4.林健浩，负责团队的技术研发；
5.张誉献，负责市场分析。
新加入团队成员:
1.汪龙浩，负责团队的技术研发；
2.邹雅淇，负责财务分析；
3.陈浚光，负责风险分析；
4.利科林，负责竞争分析；
5.梁国柱，负责后勤及硬件调试；
6.凌林燕，负责产品分析和竞争分析。
活动记录
计划制定采购清单以及各类设备的采购
依照项目进度与计划，我们在项目成立后三个月内完成了制定采购清单以及各类开发电子元器件与辅助设备的采购，并且开始对元器件单个调试。如期，完成了项目开发的前期准备。
我们的各个开发元件都是从正规渠道购买，我们采购物件的部分截图如下，GD32F207国产芯片开发板(图2.1)、有刷直落电机(图2.2)、雨滴传感器(图2.3)、压力传感器(图2.4)、双路继电器(图2.5)、有源蜂鸣器(图2.6)4G(N58)模块(图2.7)、LoRa通信模块(图2.8)、浊度传感器(图2.9)、船体核心器件组装完成(图2.10)
图2.1 GD32F207国产芯片开发板
图2.2 有刷直落电机
图 2.3 雨滴传感器
图2.4 压力传感器
图2.5 继电器
图2.6 有源蜂鸣器
图2.7 4G（N58）模块
图2.8 LoRa通信模块
图2.9 浊度传感器
图2.10 船体核心器件组装完成
项目团队成员与导师在实验室进行开发
依照项目进度与计划我们项目团队成员与硬件开发指导老师在工业中心实验室进行开发，并且开始对元器件单个调试。项目如期进入开发阶段。
部分实验室开发记录图以及部分实验数据如下。
图2.11 校外导师在实验为我们讲解硬件控制原理
图2.12 项目指导老师指导项目成员调试参数
图2.13 项目指导老师老师指导项目人员代码编写
图2.14 项目指导老师于工业中心507指导项目人员电机调试
图2.15 团队成员在工业中心507室对超声波传感调试
图2.16 谭天浪负责人正在对与开发板、电机、传感器等元件进行组装
图2.17 项目组长对无人船进行下水测试前的组装工作
水域实地测试以及部分数据获取分析
依照项目进度与计划，在今年6月份以及暑假期间我们项目团队成员与导师对船体核心进行了一系列的实地测试，项目开发取得了阶段性的进展。
部分实地测试记录图以及部分实验数据如下：
图2.18无人船组装完成的初期船体核心
图2.19 无人船体核心成功进行水面航行实地测试
图2.20 无人船体核心成功进行水面航行实地测试
日常例会与重大问题讨论
我们项目团队会与各位指导老师开各类大小会议，我们团队内部也会时不时开一些会议，负责人也会定期向老师汇报项目进度，如有重大问题、重大决策我们也会进行长达几个小时的会议。会议记录如下图。
图2.21 团队负责人与项目指导老师在办公室进行每周例会
图2.22 研究生师兄为我们解决技术问题
图2.23 会议结束大合照
图2.24 导师在给我们讲解开发过程中的难题
图2.25新旧成员见面会
项目负责人指导新人开发
项目新成员加入后，会由前一批核心成员对新成员进行培训与指导。活动记录如下图。
图2.26 项目技术人员指导新成员搭建开发环境
图2.27项目负责人向新成员介绍项目中开发所用的电子器件
图2.28 项目负责人向新成员介绍项目中开发所用的电子器件
图2.29 团队人员在向新成员介绍PWM信号控制原理
成效与成果
文案方面：
我们依照项目进度与计划在暑假期间完成了相当大的一部分文案工作，具体有商业计划书、系统设计方案书、路演PPT、年度总结汇报PPT、视频简介、投资意向合同。
图3.1 商业计划书封面图
图3.2 路演PPT封面图
图3.3视频简介封面
技术部分：
我们依照项目进度与计划在暑假期间完成了相当大的一部分的产品原型开发的工作，调试并组合了多个系统如：运动（电机）控制系统、投食投药系统、水质监测系统、物联网通信系统、防水平衡系统。
1. 船体硬件核心、UI控制界面、部分传感器与物联网通信（LORA）实验室测试成功，如图；
图3.4
图3.5
2.成功通过QT可视化传感器数据、搭建简易控制界面图、设置通信协议，如图；
图3.6
图3.7
图3.8
图3.9
2. 船体硬件核心实地应用性能测试（图3.9）、船体核心防水性能测试（图3.10）、部分水质传感器实地数据传输转化测试（图3.11）、测距传感器实地数据传输转化测试（图3.12）、物联网通信（LORA）实地测试（图3.13）、运动控制算法测试、船体运动过程速度，角速度，倾斜度，平衡测试图；
图3.10
图3.11
图3.12
图3.13
图 3.14
4.用PWM信号调试三线无刷电机（螺栓将）、获取输出参数与理论值比较匹配（图3.14、 图3.15）
图3.15
图3.16
已获业绩与社会认可度
1.参加了2022年大学生科技创新培育专项资金（“攀登计划”专项资金）项目并获得了省级重点项目立项以及6万元研发经费；
图4.1
图4.2
图4.3
2.参加了2021年大学生创新创业训练计划项目并获得了国家级立项以及1万元研发经费；
3.2021年5月申请专利《一种智能无人船系统》、《无人船的智能控制方法及控制装置》、《基于无人船的平衡力的控制方法及控制装置》
图4.5
图4.6
图4.7
4.2021年8月与广州市某信息科技有限公司签订了160万元人民币的一轮融资意向合同。
5.全国大学生人工智能创新大赛，校级出线。
创新创业五育平台
广师大创新创业“五育平台”将创新创业教育与德育、智育、体育、美育和劳育紧密结合，由600cc全讯白菜网王友涵老师担纲，凝结600cc全讯白菜网教师团体的智慧，汇聚校内外优质资源，举办丰富多彩的创新创业活动，明确创新创业教育的实现路径，根据我校创新创业教育的结构特征和内在属性进行生态系统的整体优化，构建创新创业教育共同体。
● 德育：主动挖掘创新创业教育中生动的思想政治教育资源，用足用好思想政治教育中鲜活的创新创业教育资源，确保创新创业教育与思政教育同向同行。
● 智育：引导学生在创新创业实践中，巩固强化检验专业知识和综合知识的掌握程度，在专业教育过程中训练创新创业的能力。
● 体育：在创新创业教育实践中培养学生不怕苦不怕累的强健体魄，练就敢冒风险、敢闯会创的过硬本领，塑造爱拼敢赢的意志品质。
● 美育：引导学生在创新创业实践中感受美、发现美、创造美、奉献美，用创新创业的优秀成果服务于人民群众的美好生活。
● 劳育：让学生在创新创业实践中感受劳动之艰、体味劳动之美，弘扬劳动精神，崇尚劳动、尊重劳动、热爱劳动，造就艰苦奋斗、锲而不舍的进取精神和爱岗敬业、精益求精的职业操守。
