《水产养殖智能监测系统技术规范》

ICS65.060.01

CCSl6431

团体标准

T/GDIOT003—2023

水产养殖智能监测系统技术规范

Technicalspecificationforaquacultureintelligentdetectionsystem

（征求意见稿）

20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施

广东省物联网协会发布

T/GDIOT003-2023

水产养殖智能监测系统技术规范

1.范围

本文件规定了水产养殖智能监测系统（以下简称“系统”）的设备要求、系统要求、性能要

求、接口要求及管理维护要求。

本文件适用于面向水产养殖系统监测。

2.规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注明日期的

引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的

修订单）适用于本文件。

GB11607渔业水质标准

GB17859计算机信息系统安全保护等级划分准则

GB22213水产养殖术语

SC/T6050水产养殖电器设备安全要求

DB12/T958水产养殖物联网系统运行维护技术要求

DB12/T788水产养殖物联网水质参数集成在线采集装置技术要求

3.术语和定义

3.1概述

以下术语和定义适用于本文件。

3.2

水产养殖aquaculture

利用各种水域以各种方式进行水生经济动植物养殖和种植的生产活动。

3.3

池塘养殖pondculture

利用池塘进行水生经济动植物养殖的生产方式。

3.4

总氮totalnitrogen

水体中各种形态氮的总和

3.5

总磷totalphosphorus

水体中各种形态磷的总和

3.6

酸碱度PHvalue

PH值

水中氢离子浓度的负对数值，表示水的酸碱度。

3.7

溶解氧dissolvedoxygen;DO

以分子状态容存于水中的氧气单质。

3.8

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水体污染watrbodypollaution

污染物进入水体，使水体的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，降低水体使用价值的现象。

3.9

增氧aeration;oxygenatin

用机械、化学、生物等方法，增加水体中的溶氧量。

3.10

养殖机械aquaculturalmachinery

水产养殖过程中所使用的各种机械、装备的总称。

3.11

智能传感器intelligentsensor

具有信息处理功能的传感器，自带有微处理机，具有采集、处理、交换信息的能力。

3.12

增氧机Oxygenator

是一种常被应用于渔业养殖业的机器。主要是增加水中的氧气含量以确保水中的鱼类不会缺氧，

同时也能抑制水中厌氧菌的生长，防止池水变质威胁鱼类生存环境。

3.13

增氧机控制器Oxygenboostercontroller

能根据鱼、虾养殖塘的养殖密度和水中溶解氧的情况自动控制电动式增氧机工作的专用控制器。

3.14

鱼塘自动投料机feedingmachine

可按照鱼塘养殖情况设定颗粒饲料的投放时间和投放量。

3.15

智能相机smartcamera

是一种高度集成化的微小型机器视觉系统，将图像的采集、处理与通信功能集成于单一相机内。

提供具有多功能、模块化、高可靠性、易于实现的机器视觉解决方案。

4.缩略语

下列缩略语适用于本文件。

Al人工智能（ArtificialIntelligence）

SaaS软件运营服务（SoftwareasaService）

MJPEG技术即运动静止图像(或逐帧)压缩技术（MotionJointPhotographicExpertsGroup）

API应用程序编程接口（ApplicationProgrammingInterface）

RS485仪表通信接口（RecommendedStandard485）

RJ45网线接口（RegisteredJack45）

MODBUS—RTU远程终端单元（RemoteTerminalUnit）

PH值酸碱度（PHvalue）

5.总则

5.1系统设计应充分考虑建设成本、使用寿命、设备选型等因素，选择符合技术要求的设备。

5.2设备安装应充分考虑环境与条件，应壁挂式安装，使用环境条件应在室内或防水配电箱内。

5.3系统及设备使用应科学配置各项技术参数和性能指标，确保长期稳定运行。

6.设备要求

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6.1概述

应配备符合鱼塘情况的增氧机、增氧机控制器、摄像头、智能传感器、投料机、智能相机等设备。

应具有远程和本地管理能力，应具有保存配置参数的能力。应具有对本地的传感器、控制器进行管理

和通信的能力。应具有自动连接养殖SaaS平台的能力，应具有协议转换能力，能实现传感器、控制器

数据与养殖SaaS平台数据之间的传输。应满足24h小时不间断工作的要求。水产养殖电器设备应符合

SC/T6050—2011相关要求。

6.2增氧机要求

区别于传统增氧机，变频增氧机应具有4G通信模块，可进行远程控制开关、调速与异常电话报警，

可增加水中溶氧量，调节养殖密度。电压应控制在AC220:150—250V,AC380:320—430V。

6.3增氧机控制器要求

增氧机控制器应具备指定传感器通讯协议与接口，应具有四路输出，单路负载电流≤15A（5kw）、

三相380V不得超过5KW，单相220V不得超过3KW，额定电压应控制在AC220V~380V/50Hz。

6.4摄像头要求

摄像头应安装鱼塘较高位置，用于观看鱼塘整体情况。摄像头应具有防雷保护。应支持移动侦测、

人形侦测，支持人形检测报警后消息推送，支持MJPEG抓图。摄像头的温度应控制在零下—10°C—

60°C、湿度应小于90%无凝聚状态。电压应设定在DC12V±10%区间。

6.5智能传感器要求

智能传感器应具备实现对鱼塘水质监测、环境参数的采集。具有信号集成采集、显示、数据

存储、通讯、故障自诊断、参数设置等功能。

6.6投料机要求

投料机应能设定手动或自动运行模式。应能按照设定的运行参数实现实时定量、成长递增、

天气环境递增、投料时间、投料速度、投料间隔等智能化自动运行。应能自动完成称重、送料、

抛料等工作，应能适合膨化料、沉水料等各种粒料的智能化投喂。

6.7智能相机要求

智能相机应具有在鱼食投喂过程中采集鱼塘影像，根据鱼塘影像识别出投喂结果，将投喂结果生

成调整投喂策略并能按照策略执行鱼食投喂。

6.8智能安全用电装置要求

应具备运行状态监控、采集电能参数及用电安全参数，同时可进行远程断电、通电分合闸控制，

可通过用电异常（短路、漏电）判断策略执行断电，确保人身安全及避免鱼塘内水产品造成重大经济

损失。

7.监测系统总体架构

7.1概述

监测系统应自动感知鱼塘水质及环境参数，结合投喂策略、鱼塘影像、养殖周期等信息，自动控

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制增氧机和投料机，实现智慧化养殖。

7.2系统组成架构

系统总体架构可分为感知层、连接层、数据层、业务层、网关层、展示层、用户层。感知层通过

感知控制系统的传感器对目标对象感知与采集数据，并通过连接层的传输网络将感知数据传输到平台，

平台对感知数据进行数据解析并转发到应用层，以实现各种物联网应用业务服务。平台将感知数据推

送到数据层用于数据的统计分析和存储，对外提供统一的API查询能力和数据报表展示。业务层基于

设备数据能实现各种联动功能、告警功能，再结合多维度的设备管理能力，解决各种业务痛点。用户

层的多种角色的用户能通过展示层的各种系统入口调用网关层的接口来完成多种业务操作。系统组成

架构如图1所示。

图1系统组成架构示意图

7.3系统主要功能

应具有包括但不限于以下功能：

a)数据处理、数据采集、数据存储以及传感器接口、通信接口、系统运行状态显示等。

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b)自报式应答工作模式，具有远程控制功能与设备异常报警功能。

c)实时电压监测，实时查看设备是否处于工作状态和设备的老化情况及节能程度。

d)应具有传感器和控制器的接入认证功能。

e)自动切换运营商网络。

7.4功能要求

7.4.1硬件要求

硬件应支持强电弱电隔离设计，弱电失能情况下应断开强电通路，弱电电源管理模块应具有

断电存活系统以发送告警消息，保证用电安全。

7.4.2数据接收

应具备接收上报的作业信息和图像信息功能。

7.4.3云端数据存储

数据存储功能应满足以下要求：

a)一个月内可实时查看。

b)设备运行数据、用户操作数据、业务管理数据存储时间应不少于3年。

c)数据存储容量应不受限制。

7.4.4参数设置

应具有设定、校对和显示时间的功能，包括年、月、日、时、分。

7.4.5实时监控

应具备实时监控功能，可查看机器作业信息以及鱼塘的画面信息等。

7.4.6轨迹回放

应具备对鱼塘历史工作的轨迹信息回放、再现功能，时间不少于1年。

7.4.7远程故障报警

应具备24小时实时监测设备异常情况的报警功能。

7.4.8故障自诊断

传感器装置应具有信息自诊断功能，可对传感器通道连接情况以及数据存储状态等进行自诊

断，并能够通过显示界面和数据通讯接口输出故障信息。

8数据分析要求

8.1概述

应能将所有参数收集、显示并进行综合分析，分析数据参数中应含有鱼塘水质的参数、投喂

鱼食量和采集鱼塘周围情况等。应具备数据存储与传输能力。

8.2水质数据分析

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8.2.1概述

水质数据通过监测水中各种成分物质并采集水质情况,精准定位问题所在，判断水质问题。可

通过溶氧数据判断底质好坏、藻类生长、改底效果以及增氧效果。为控制渔业水域水质污染应遵

循GB11607—89的标准执行。

8.2.2数据要求

a）水体理化数据：监测水温、PH值、溶解氧、电导率、浊度等水质参数，以了解水体的基本

情况。

b）养殖水体化学成分数据：监测水体中的氨氮、硝态氮、亚硝态氮、总磷、总氮等有机和无

机物质含量，以评估水体中的营养盐含量和富营养化程度。

c)监测养殖水体微生物数据：监测水体中的细菌、藻类、浮游动物等微生物群落，以了解水

体的微生物组成及其变化情况。

d)水体流量数据：监测养殖水体的流量、水深等参数，以评估养殖密度和养殖规模。

e)水体环境污染数据：监测水体中的有害物质，如重金属、农药、兽药等，以评估水体的环

境污染程度。

8.3投料数据分析

8.3.1概述

应能通过Al识别功能与设置参数采集鱼塘、鱼群数量、鱼群进食等情况，将投喂结果生成调

整投喂策略并能按照策略执行鱼食投喂，达到精准投喂鱼群。应具备触摸屏和手机APP或电脑客户

端等数字化进行控制操作。应具备业务数据处理和传输能力。

8.3.2查询数据要求

应具备鱼食投料或上料的历史记录数据。

8.3.3抛料角度

鱼食抛料角度应360°旋转，使鱼食均匀分布在鱼塘各角落。

8.3.4故障原因

应具有故障检测与排除能力。

9性能要求

9.1总体性能

云服务及业务系统服务多实例可用性应高于99.995%。

9.2数据存储性能

设备本地应具备3天的日志存储能力同时具备日志上云能力。

9.3通信协议

通信协议中需至少