《水產(chǎn)養(yǎng)殖智能監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》

ICS65.060.01

CCSl6431

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/GDIOT003—2023

水產(chǎn)養(yǎng)殖智能監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationforaquacultureintelligentdetectionsystem

（征求意見稿）

20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實(shí)施

廣東省物聯(lián)網(wǎng)協(xié)會發(fā)布

T/GDIOT003-2023

水產(chǎn)養(yǎng)殖智能監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

1.范圍

本文件規(guī)定了水產(chǎn)養(yǎng)殖智能監(jiān)測系統(tǒng)（以下簡稱“系統(tǒng)”）的設(shè)備要求、系統(tǒng)要求、性能要

求、接口要求及管理維護(hù)要求。

本文件適用于面向水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)監(jiān)測。

2.規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注明日期的

引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的

修訂單）適用于本文件。

GB11607漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

GB17859計算機(jī)信息系統(tǒng)安全保護(hù)等級劃分準(zhǔn)則

GB22213水產(chǎn)養(yǎng)殖術(shù)語

SC/T6050水產(chǎn)養(yǎng)殖電器設(shè)備安全要求

DB12/T958水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)技術(shù)要求

DB12/T788水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)水質(zhì)參數(shù)集成在線采集裝置技術(shù)要求

3.術(shù)語和定義

3.1概述

以下術(shù)語和定義適用于本文件。

3.2

水產(chǎn)養(yǎng)殖aquaculture

利用各種水域以各種方式進(jìn)行水生經(jīng)濟(jì)動植物養(yǎng)殖和種植的生產(chǎn)活動。

3.3

池塘養(yǎng)殖pondculture

利用池塘進(jìn)行水生經(jīng)濟(jì)動植物養(yǎng)殖的生產(chǎn)方式。

3.4

總氮totalnitrogen

水體中各種形態(tài)氮的總和

3.5

總磷totalphosphorus

水體中各種形態(tài)磷的總和

3.6

酸堿度PHvalue

PH值

水中氫離子濃度的負(fù)對數(shù)值，表示水的酸堿度。

3.7

溶解氧dissolvedoxygen;DO

以分子狀態(tài)容存于水中的氧氣單質(zhì)。

3.8

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水體污染watrbodypollaution

污染物進(jìn)入水體，使水體的物理、化學(xué)性質(zhì)或生物群落組成發(fā)生變化，降低水體使用價值的現(xiàn)象。

3.9

增氧aeration;oxygenatin

用機(jī)械、化學(xué)、生物等方法，增加水體中的溶氧量。

3.10

養(yǎng)殖機(jī)械aquaculturalmachinery

水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中所使用的各種機(jī)械、裝備的總稱。

3.11

智能傳感器intelligentsensor

具有信息處理功能的傳感器，自帶有微處理機(jī)，具有采集、處理、交換信息的能力。

3.12

增氧機(jī)Oxygenator

是一種常被應(yīng)用于漁業(yè)養(yǎng)殖業(yè)的機(jī)器。主要是增加水中的氧氣含量以確保水中的魚類不會缺氧，

同時也能抑制水中厭氧菌的生長，防止池水變質(zhì)威脅魚類生存環(huán)境。

3.13

增氧機(jī)控制器Oxygenboostercontroller

能根據(jù)魚、蝦養(yǎng)殖塘的養(yǎng)殖密度和水中溶解氧的情況自動控制電動式增氧機(jī)工作的專用控制器。

3.14

魚塘自動投料機(jī)feedingmachine

可按照魚塘養(yǎng)殖情況設(shè)定顆粒飼料的投放時間和投放量。

3.15

智能相機(jī)smartcamera

是一種高度集成化的微小型機(jī)器視覺系統(tǒng)，將圖像的采集、處理與通信功能集成于單一相機(jī)內(nèi)。

提供具有多功能、模塊化、高可靠性、易于實(shí)現(xiàn)的機(jī)器視覺解決方案。

4.縮略語

下列縮略語適用于本文件。

Al人工智能（ArtificialIntelligence）

SaaS軟件運(yùn)營服務(wù)（SoftwareasaService）

MJPEG技術(shù)即運(yùn)動靜止圖像(或逐幀)壓縮技術(shù)（MotionJointPhotographicExpertsGroup）

API應(yīng)用程序編程接口（ApplicationProgrammingInterface）

RS485儀表通信接口（RecommendedStandard485）

RJ45網(wǎng)線接口（RegisteredJack45）

MODBUS—RTU遠(yuǎn)程終端單元（RemoteTerminalUnit）

PH值酸堿度（PHvalue）

5.總則

5.1系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)充分考慮建設(shè)成本、使用壽命、設(shè)備選型等因素，選擇符合技術(shù)要求的設(shè)備。

5.2設(shè)備安裝應(yīng)充分考慮環(huán)境與條件，應(yīng)壁掛式安裝，使用環(huán)境條件應(yīng)在室內(nèi)或防水配電箱內(nèi)。

5.3系統(tǒng)及設(shè)備使用應(yīng)科學(xué)配置各項技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)，確保長期穩(wěn)定運(yùn)行。

6.設(shè)備要求

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6.1概述

應(yīng)配備符合魚塘情況的增氧機(jī)、增氧機(jī)控制器、攝像頭、智能傳感器、投料機(jī)、智能相機(jī)等設(shè)備。

應(yīng)具有遠(yuǎn)程和本地管理能力，應(yīng)具有保存配置參數(shù)的能力。應(yīng)具有對本地的傳感器、控制器進(jìn)行管理

和通信的能力。應(yīng)具有自動連接養(yǎng)殖SaaS平臺的能力，應(yīng)具有協(xié)議轉(zhuǎn)換能力，能實(shí)現(xiàn)傳感器、控制器

數(shù)據(jù)與養(yǎng)殖SaaS平臺數(shù)據(jù)之間的傳輸。應(yīng)滿足24h小時不間斷工作的要求。水產(chǎn)養(yǎng)殖電器設(shè)備應(yīng)符合

SC/T6050—2011相關(guān)要求。

6.2增氧機(jī)要求

區(qū)別于傳統(tǒng)增氧機(jī)，變頻增氧機(jī)應(yīng)具有4G通信模塊，可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制開關(guān)、調(diào)速與異常電話報警，

可增加水中溶氧量，調(diào)節(jié)養(yǎng)殖密度。電壓應(yīng)控制在AC220:150—250V,AC380:320—430V。

6.3增氧機(jī)控制器要求

增氧機(jī)控制器應(yīng)具備指定傳感器通訊協(xié)議與接口，應(yīng)具有四路輸出，單路負(fù)載電流≤15A（5kw）、

三相380V不得超過5KW，單相220V不得超過3KW，額定電壓應(yīng)控制在AC220V~380V/50Hz。

6.4攝像頭要求

攝像頭應(yīng)安裝魚塘較高位置，用于觀看魚塘整體情況。攝像頭應(yīng)具有防雷保護(hù)。應(yīng)支持移動偵測、

人形偵測，支持人形檢測報警后消息推送，支持MJPEG抓圖。攝像頭的溫度應(yīng)控制在零下—10°C—

60°C、濕度應(yīng)小于90%無凝聚狀態(tài)。電壓應(yīng)設(shè)定在DC12V±10%區(qū)間。

6.5智能傳感器要求

智能傳感器應(yīng)具備實(shí)現(xiàn)對魚塘水質(zhì)監(jiān)測、環(huán)境參數(shù)的采集。具有信號集成采集、顯示、數(shù)據(jù)

存儲、通訊、故障自診斷、參數(shù)設(shè)置等功能。

6.6投料機(jī)要求

投料機(jī)應(yīng)能設(shè)定手動或自動運(yùn)行模式。應(yīng)能按照設(shè)定的運(yùn)行參數(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時定量、成長遞增、

天氣環(huán)境遞增、投料時間、投料速度、投料間隔等智能化自動運(yùn)行。應(yīng)能自動完成稱重、送料、

拋料等工作，應(yīng)能適合膨化料、沉水料等各種粒料的智能化投喂。

6.7智能相機(jī)要求

智能相機(jī)應(yīng)具有在魚食投喂過程中采集魚塘影像，根據(jù)魚塘影像識別出投喂結(jié)果，將投喂結(jié)果生

成調(diào)整投喂策略并能按照策略執(zhí)行魚食投喂。

6.8智能安全用電裝置要求

應(yīng)具備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、采集電能參數(shù)及用電安全參數(shù)，同時可進(jìn)行遠(yuǎn)程斷電、通電分合閘控制，

可通過用電異常（短路、漏電）判斷策略執(zhí)行斷電，確保人身安全及避免魚塘內(nèi)水產(chǎn)品造成重大經(jīng)濟(jì)

損失。

7.監(jiān)測系統(tǒng)總體架構(gòu)

7.1概述

監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)自動感知魚塘水質(zhì)及環(huán)境參數(shù)，結(jié)合投喂策略、魚塘影像、養(yǎng)殖周期等信息，自動控

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制增氧機(jī)和投料機(jī)，實(shí)現(xiàn)智慧化養(yǎng)殖。

7.2系統(tǒng)組成架構(gòu)

系統(tǒng)總體架構(gòu)可分為感知層、連接層、數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層、網(wǎng)關(guān)層、展示層、用戶層。感知層通過

感知控制系統(tǒng)的傳感器對目標(biāo)對象感知與采集數(shù)據(jù)，并通過連接層的傳輸網(wǎng)絡(luò)將感知數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡脚_，

平臺對感知數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)解析并轉(zhuǎn)發(fā)到應(yīng)用層，以實(shí)現(xiàn)各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用業(yè)務(wù)服務(wù)。平臺將感知數(shù)據(jù)推

送到數(shù)據(jù)層用于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析和存儲，對外提供統(tǒng)一的API查詢能力和數(shù)據(jù)報表展示。業(yè)務(wù)層基于

設(shè)備數(shù)據(jù)能實(shí)現(xiàn)各種聯(lián)動功能、告警功能，再結(jié)合多維度的設(shè)備管理能力，解決各種業(yè)務(wù)痛點(diǎn)。用戶

層的多種角色的用戶能通過展示層的各種系統(tǒng)入口調(diào)用網(wǎng)關(guān)層的接口來完成多種業(yè)務(wù)操作。系統(tǒng)組成

架構(gòu)如圖1所示。

圖1系統(tǒng)組成架構(gòu)示意圖

7.3系統(tǒng)主要功能

應(yīng)具有包括但不限于以下功能：

a)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲以及傳感器接口、通信接口、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示等。

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b)自報式應(yīng)答工作模式，具有遠(yuǎn)程控制功能與設(shè)備異常報警功能。

c)實(shí)時電壓監(jiān)測，實(shí)時查看設(shè)備是否處于工作狀態(tài)和設(shè)備的老化情況及節(jié)能程度。

d)應(yīng)具有傳感器和控制器的接入認(rèn)證功能。

e)自動切換運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)。

7.4功能要求

7.4.1硬件要求

硬件應(yīng)支持強(qiáng)電弱電隔離設(shè)計，弱電失能情況下應(yīng)斷開強(qiáng)電通路，弱電電源管理模塊應(yīng)具有

斷電存活系統(tǒng)以發(fā)送告警消息，保證用電安全。

7.4.2數(shù)據(jù)接收

應(yīng)具備接收上報的作業(yè)信息和圖像信息功能。

7.4.3云端數(shù)據(jù)存儲

數(shù)據(jù)存儲功能應(yīng)滿足以下要求：

a)一個月內(nèi)可實(shí)時查看。

b)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、用戶操作數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)存儲時間應(yīng)不少于3年。

c)數(shù)據(jù)存儲容量應(yīng)不受限制。

7.4.4參數(shù)設(shè)置

應(yīng)具有設(shè)定、校對和顯示時間的功能，包括年、月、日、時、分。

7.4.5實(shí)時監(jiān)控

應(yīng)具備實(shí)時監(jiān)控功能，可查看機(jī)器作業(yè)信息以及魚塘的畫面信息等。

7.4.6軌跡回放

應(yīng)具備對魚塘歷史工作的軌跡信息回放、再現(xiàn)功能，時間不少于1年。

7.4.7遠(yuǎn)程故障報警

應(yīng)具備24小時實(shí)時監(jiān)測設(shè)備異常情況的報警功能。

7.4.8故障自診斷

傳感器裝置應(yīng)具有信息自診斷功能，可對傳感器通道連接情況以及數(shù)據(jù)存儲狀態(tài)等進(jìn)行自診

斷，并能夠通過顯示界面和數(shù)據(jù)通訊接口輸出故障信息。

8數(shù)據(jù)分析要求

8.1概述

應(yīng)能將所有參數(shù)收集、顯示并進(jìn)行綜合分析，分析數(shù)據(jù)參數(shù)中應(yīng)含有魚塘水質(zhì)的參數(shù)、投喂

魚食量和采集魚塘周圍情況等。應(yīng)具備數(shù)據(jù)存儲與傳輸能力。

8.2水質(zhì)數(shù)據(jù)分析

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8.2.1概述

水質(zhì)數(shù)據(jù)通過監(jiān)測水中各種成分物質(zhì)并采集水質(zhì)情況,精準(zhǔn)定位問題所在，判斷水質(zhì)問題。可

通過溶氧數(shù)據(jù)判斷底質(zhì)好壞、藻類生長、改底效果以及增氧效果。為控制漁業(yè)水域水質(zhì)污染應(yīng)遵

循GB11607—89的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

8.2.2數(shù)據(jù)要求

a）水體理化數(shù)據(jù)：監(jiān)測水溫、PH值、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度等水質(zhì)參數(shù)，以了解水體的基本

情況。

b）養(yǎng)殖水體化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)：監(jiān)測水體中的氨氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮、總磷、總氮等有機(jī)和無

機(jī)物質(zhì)含量，以評估水體中的營養(yǎng)鹽含量和富營養(yǎng)化程度。

c)監(jiān)測養(yǎng)殖水體微生物數(shù)據(jù)：監(jiān)測水體中的細(xì)菌、藻類、浮游動物等微生物群落，以了解水

體的微生物組成及其變化情況。

d)水體流量數(shù)據(jù)：監(jiān)測養(yǎng)殖水體的流量、水深等參數(shù)，以評估養(yǎng)殖密度和養(yǎng)殖規(guī)模。

e)水體環(huán)境污染數(shù)據(jù)：監(jiān)測水體中的有害物質(zhì)，如重金屬、農(nóng)藥、獸藥等，以評估水體的環(huán)

境污染程度。

8.3投料數(shù)據(jù)分析

8.3.1概述

應(yīng)能通過Al識別功能與設(shè)置參數(shù)采集魚塘、魚群數(shù)量、魚群進(jìn)食等情況，將投喂結(jié)果生成調(diào)

整投喂策略并能按照策略執(zhí)行魚食投喂，達(dá)到精準(zhǔn)投喂魚群。應(yīng)具備觸摸屏和手機(jī)APP或電腦客戶

端等數(shù)字化進(jìn)行控制操作。應(yīng)具備業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理和傳輸能力。

8.3.2查詢數(shù)據(jù)要求

應(yīng)具備魚食投料或上料的歷史記錄數(shù)據(jù)。

8.3.3拋料角度

魚食拋料角度應(yīng)360°旋轉(zhuǎn)，使魚食均勻分布在魚塘各角落。

8.3.4故障原因

應(yīng)具有故障檢測與排除能力。

9性能要求

9.1總體性能

云服務(wù)及業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)多實(shí)例可用性應(yīng)高于99.995%。

9.2數(shù)據(jù)存儲性能

設(shè)備本地應(yīng)具備3天的日志存儲能力同時具備日志上云能力。

9.3通信協(xié)議

通信協(xié)議中需至少