DB32∕T 2287-2012 中华绒螯蟹池塘养殖智能监控技术规程

江苏省地方标准DB32/T2287-2012中华绒螯蟹池塘养殖智能监控技术规程TechnicalSpecificationforEriocheirSinensisIntelligentMonitoringandControlPondCulture2012-12-28发布2013-03-28实施江苏省质量技术监督局发布DB32ICS65.020.30B45备案号：37351-2013DB32/T2287-2012前言为提高我省中华绒螯蟹（河蟹）池塘养殖现代化水平，应用发展中华绒螯蟹池塘养殖智能监控技术，特制订本标准。本标准按GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规定编写。本标准附录A为规范性附录。本标准由宜兴市农林局提出。本标准由宜兴市农林局、中国农业大学、江苏中农物联网科技有限公司起草。本标准主要起草人：李道亮蒋永年刘勃李振波汤旭东丁启胜马道坤陈英义位耀光赵建晔DB32/T2287-2012中华绒螯蟹池塘养殖智能监控技术规程1范围本规程规定了池塘中华绒螯蟹养殖智能监控的术语和定义、设备、软件、设备安装和维护、管理服务平台测试要求。本规程适用于中华绒螯蟹池塘养殖。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB4208-2008外壳防护等级（IP代码）GB7251.1-2005低压成套开关设备和控制设备第1部分：型式试验和部分型式试验成套设备GB7251.3-2006低压成套开关设备和控制设备第3部分：对非专业人员可进入场地的低压成套开关设备和控制设备-配电板的特殊要求GB/T9043-2008通信设备过电压保护用气体放电管通用技术条件GB16895.3-2004建筑物电气装置第5-54部分:电气设备的选择和安装接地配置、保护导体和保护联结导体GB18802.1-2011低压电涌保护器（SPD）第1部分：低压配电系统的电涌保护器性能要求和试验方法GB/T19064-2003家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法HJ/T99-2003溶解氧（DO）水质自动分析仪技术要求GA/T711-2007信息安全技术应用软件系统安全等级保护通用技术指南BSEN55016-1-1-2010无线电干扰和抗扰测量仪和方法用规范无线电干扰和抗扰测量仪测量仪ITU-TK.12-2010电信装置保护用气体放电管的特性3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1溶解氧智能监控是指对中华绒螯蟹池塘养殖中水体中溶解氧的含量进行实时在线监测、存储传输和增氧监控，当溶解氧低于设定阈值时，系统可以自动开启控制设备进行增氧。3.2疾病诊断咨询利用通用手机或电脑，网络服务器等硬件设备，基于无线互联网环境，采用嵌入式开发技术研发的农业疾病多媒体信息采集传输平台，提供农业疾病图、文信息实时采集、上传，实现Web诊断和的专家诊断。3.3饲料投喂咨询DB32/T2287-2012利用数学模型，研究、建立不同养殖密度、光照强度和光照周期对养殖对象生长、生化及抗氧化指标的影响，以此为基础条件确定养殖过程的投喂量及投喂次数。4设备4.1设备组成中华绒螯蟹池塘养殖智能监控设备应包括溶解氧传感器、溶解氧数据采集终端、增氧控制终端、增氧机和用户终端。4.2溶解氧传感器4.2.1基本要求溶解氧传感器应加保护罩，以便于清洗和维护；应能够即插即用，方便用户自行更换和维护；数据输出方式宜采用RS485/RS232接口标准。传感器防护标准应符合GB4208的规定，防护等级IP68,绝缘等级Y级。4.2.2性能参数应符合表1要求。表1溶解氧传感器性能参数传感器名称测量范围测量精度使用温度响应时间使用寿命计量要求其他应具备的功能溶解氧0mg/L～20mg/L±2%FSC0℃～40℃≤2min≥24月HJ/T99-2003自校准，自动温度盐度补偿4.3溶解氧数据采集终端4.3.1数据采集终端与溶解氧传感器及自清洗装置连接，能够自动完成溶解氧值的测量和传感探头的清洗，并发送数据给增氧智能控制单元。采样通道设计应采用兼容RS485/RS232的接口。溶解氧数据采集间隔时间宜为10min。4.3.2数据采集终端推荐使用太阳能电池。电池储能在连续阴雨天条件下应能工作不低于10天。太阳能电池应符合GB/T19064的规定。4.3.3数据采集点推荐使用无线数据传输方式。4.3.4防护标准应符合GB4208的规定，防护等级IP65，绝缘等级Y级，允许工作温度-20℃～70℃，抗干扰性应满足BSEN55016-1-1的规定。4.4增氧控制终端4.4.1应能通过无线接受采集终端上报数据、远程无线通讯与管理服务平台通信、远程通讯宜使用GPRS方式，具有人机交互功能，支持手动、自动、短信、软件平台控制方式；应具有数据保存能力，存储时限不低于1年。4.4.2采用380/220VAC直接供电，要求缺相能够正常工作，在停电条件下，向平台发送停电状态，启动内部电池供电，供电时间不低于24h。4.4.3采用有认证的防水电控箱和防雷措施，并应符合GB/T9043及ITU-TK.12的规定。电控箱的设计应符合GB7251.3规定要求。电控箱防雷模块设计应符合GB18802.1的规定。4.4.4防护等级应符合GB4208的规定，防护等级IP54，绝缘等级Y级，允许工作温度-20℃～70℃。4.5用户终端DB32/T2287-20124.5.1须安装农业疾病多媒体信息采集与传输模块、专家咨询模块。4.5.2宜采用基于J2ME技术的低端功能手机(支持J2ME的扩展功能)或智能手机；图像采集设备像素应大于200万，内存大于50M。5软件5.1平台软件5.1.1应具备与功能手机（支持J2ME），智能手机通讯功能，能提供农业疾病图、文信息实时采集、上传，提供自主分类的具备农业知识库支持的专家诊断能力。网络端诊断与知识库模块、后台管理模块须兼容.NET技术并且基于WEB的用户界面形式。5.1.2具有远程通信服务功能。能根据通信协议远程接收终端设备远程上报的水质和设备相关数据信息，并可以下发各种控制指令。5.1.3具有数据实时监控、远程设备控制功能。提供实时数据查询，能通过无线传输控制现场设备。5.1.4具有信息预处理与存储功能。能根据模型对数据进行过滤、计算、矫正和存储。设备故障导致错误数据可以自动去除，错误数据量小于0.1%，数据存储时间应超过1年。5.1.5具有信息查询、预警与发布功能。提供历史数据查询，1万条以内信息数据量查询时间小于3s，20万条以内信息数据量查询时间小于20s，能根据设定的阈值发送数据和预警信息。5.1.6具有设备运行管理与维护功能。可在平台上实时对设备进行监控和管理，查看设备的工作状态，可以监视终端设备的通信连接状态，在通信连接故障时，能够报警并通知用户。5.1.7管理服务平台运维稳定可靠，平均无故障工作时间应大于3000h，故障修复时间应小于12h。安全标准应符合GA/T711的规定，软件应定期更新，一般一个月进行一次系统维护。5.2自动控制根据水产养殖品种对溶解氧指标要求设定自动开启增氧设备的最低溶氧阈值，满足水体溶解氧含量适宜养殖对象充分自由生长条件。5.3饲料投喂咨询5.3.1建立决策模型采用CBR的推理机制，对影响饲料投喂的因素分析和对投喂案例和实测环境参数进行分析，采用产生式规则和最邻近算法，建立饲料投喂模型。5.3.2投喂咨询操作程序在蟹苗投放初期，输入养殖密度，系统自动计算生长阶段，并根据现场安装的气象站和溶解氧传感器提供的实时数据得出投喂决策，为养殖户提供河蟹养殖合适的投喂时间、投喂次数和投喂量建议。5.4疾病诊断咨询5.4.1建立疾病图库和诊断模型收集和整理中华绒螯蟹疾病知识库、案例库，针对多病因、多疾病的发生与传播机理，构建诊断咨询模型。5.4.2疾病诊断咨询操作程序使用手持终端（智能手机）在现场进行呼叫专家、短信传送、或对疾病河蟹拍照并上传至服务器，由系统根据模型给出诊断结果，或者由专家直接根据接受到的信息给养殖户提供诊断咨询。6设备安装6.1总体要求DB32/T2287-2012现场安装点的选取应方便维护管理，采集终端和智能控制单元之间应无障碍物遮挡，保障现场短距离通讯和远程无线通讯的质量。6.2溶解氧传感器安装6.2.1面积20亩～30亩的池塘安装不少于一个监测点。6.2.2监测点应布设在池塘和代表区域的中心、迎风口处，应避开水草密集、水位过低位置，应保证安装点半径2m之内无水草。6.2.3传感器安装在水下，应使传感器距离池底不低于15cm，应当根据养殖水体深度变化及时调整传感器位置。6.3数据采集点安装6.3.1数据采集点包括传感器、数据采集终端、清洗泵。水深小于等于2m的养殖池，数据采集点用打桩法固定，大于2m的养殖池用浮标法固定（见附录A）。6.3.2打桩固定法将长度1.5m～2m，直径5cm～7cm的桩打在养殖池中合适位置。桩应垂直打入泥底或略微偏南，且牢固不易晃动，露出水面（每个年度水位最高时）部分至少保留0.5m左右，打桩位置应避开水草、曝气孔或水泵喷口2m以上。固定支架，确保支架与桩固定可靠。6.3.3安装传感器、清洗泵。根据水质情况选择性安装清洗泵，安装时将清洗泵绑在传感器的顶部，然后将传感器固定在支架上，测试清洗泵是否正常工作。6.3.4安装数据采集终端。连接传感器与数据采集终端，固定连接线，然后将数据采集终端固定在支架上。6.3.5数据采集终端应高于水面50cm，以保证无线通讯的可靠性。6.3.6用太阳能供电的采集终端，安装时应保证太阳能板可以充分接收阳光。6.4增氧控制单元安装6.4.1在合适的位置固定电控箱，电控箱顶部需安装防水罩。连接好电路，安装天线，开启电源等待10min，待采集到的水体参数之后，现场测试控制设备是否运转正常。6.4.2增氧控制单元应布设在通讯信号良好、方便安装和人员操作的位置。6.4.3增氧控制单元应安装于防水电控箱中。电控箱应符合GB7251.1及GB7251.3的规定，接地应符合GB16895.3的规定。7设备维护7.1溶解氧传感器应每二周清洗一次。用清洗瓶冲洗探头上附着的污泥和水藻等污垢，注意不要损坏膜片。7.2定期清理传感器安装周围水体流动阻碍物，保证水体条件与周围环境的一致性。7.3定期检查数据采集终端应高于水面50cm。7.4定期检查增氧单元电路，检查清除增氧单元与数据采集点之间的障碍物。7.5定期对增氧单元进行通电测试，检查连接线路和接地线。8管理服务平台测试8.1测试要求由被测方提供管理服务平台软件包和用户文档。测试前，按照用户文档的相关要求进行硬件配置及软件安装，连接相关系统设备，完成软件的各项设置，使相关系统设备处于正常工作状态。满足下述各项要求的被测软件为合格，否则为不合格：DB32/T2287-2012a)测试期间被测软件不发生异常情况；b)测试期间运行被测软件的计算机不重启，不死机；c)测试结果应满足5.1的要求。8.2测试方法8.2.1运行服务器软件，观察并记录服务器软件自动进入工作状态的情况。从设备终端向服务器发送数据，通过服务器日志记录观察并记录服务器数据接收以及指令下发情况，并发送一定的错误数据和报警数据，观察数据处理情况；分别断开设备终端链接的主链路，通过管理服务平台查看设备工作状态情况；通过平台或手机短信分别进行远程控制设备操作，观察并记录操作结果。查看记录并对比5.1.3～5.1.6中规定要求。8.2.2系统连续运行4个月，每隔一小时，检查一次，记录总运行时间和故障次数，计算平均无故障时间。系统发生故障后，还原数据库，分别重启各项服务直至正常，记录修复时间。查看记录并对比5.1.7中规定要求。DB32/T2287-2012附录A(规范性附录)池塘养殖采集终端打桩示意图水面桩；粗（直径8-10cm），长（要求露出水面50cm，且于水中牢固），周边2m之内无水草。沙层水草岸边77