水产养殖物联网监测系统

owl-smart 

一、产品背景

产养殖中水质好坏是决定养殖效益的决定条件，一直以来人们依靠的是经验，肉眼看水，或者人工取样来检测水样，从而判断水质好坏以及是否需要调水，误差大，时间长，人工成本大，很容易调水不及时给养殖带来灾难，水质在线监测系统就能很大程度上解决这个问题，使用高灵敏度的传感器技术实时把水质参数监测出来，让养殖户在手机和电脑端就可以看到数据，并且根据数据联动控制养殖设备，如增氧设备，投饵机等。

 二、产品简介

养殖环境监测系统属于owl-smart物联网环境监测系统产品，是由深圳市猫头鹰智慧科技有限公司自主研发，综合软硬件一体化物联网解决方案；是基于环境网格化监测系统的一套实时在线监控，数据24小时全天侯实时，接收、保存，下载、图表显示、智能分析、智能告警提醒(支持5路，短信，电话，)。无需安装，通过浏览器即可登录管理。 具有hj/t212-2017、工控协议等数据协议覆盖全，系统集成度高，功能丰富，工具集众多，安全可靠和开放兼容性好等特点 ，具备高可定制性， 实现了前端设备“云端管理，自动报警，远程查看”的物联网管理。

三、平台系统架构

owl-smart物联网监测系统架构 基于物联网理念，并结合了“多端显示”的思想，监测硬件设备作为前端，24小时不停电监测现场环境数据，并通过wifi,网口，gprs/4g /nb-iot/zigbee等数据链路往云平台上传数据（默认采用4g上传，客户要求除外）；云平台24小时全天侯实时，接收、保存，下载、图表显示、智能分析、智能告警提醒(支持5路，短信，电话，)，用户可以可以通过公众号端，电脑端，大液晶电视屏都可以直观查看实时数据，历史数据，数据变化趋势，规律等。

四、功能与特点

(1) 平台支持设备多种状态管理，如停产管理，设备停运，维护状态，手工输入状态，故障状态，校准状态，超标，离线，通讯异常等状态分类管理；

(2) 支持gis电子地图状态显示，离线，在线，与报警闪动，

(3) 通过网络实现远程登陆，无需安装任何软件，通过浏览器即可登录查看。

(4) 满足监管平台框架及功能要求，分区域监管

(5) 实时数据查看

(6) 历史数据变化曲线图查看

(7) 设备状态查看

(8) 各项指标污染排行榜查看

(9) 实时告警页面查看，报警阀值远程可配置。

(10) 历史告警记录查询

(11) 数据导出

(12) 设备管理

(13) 用户管理

(14) 用户中心

(15) 可不用到现场就能配置设备，或者可不用到现场就能启动设备的喷淋设施

(16) 标准gis实时地图

(17) web service开放接口

(18) 支持大于1000套设备接入

(19) 支持oem定制开发

(20) 支持颗粒物（pm2.5/pm10/tsp）、噪声、气象五参数、负氧离子、总辐射、光照强度、雨量、o2、h2s、nh3、so2、no2、、co2、co、o3、voc、ch2o等监测数据处理

支持接入阿里云iot物联网平台

五、养殖检测产品安装（3种可选）

1. 固定立杆式

2. 壁挂式主机盒

3. 防水主机盒

考虑到高湿环境/海水易锈及高腐蚀性，金属立杆容易生锈，故很多项目使用以下防水抗腐蚀的塑料机箱进行设备安装

客户可把机箱固定于养殖场浮标设施或者固定于其他地方，把探头插入养殖池水中即可。

六、技术参数

1. 溶解氧

2. ph

3. 水温

4. 盐度(电导率)

七、云平台

采用b/s构架+公众号的前沿设计，通过网络实现远程登陆，无需安装任何软件，通过浏览器或者即可登录查看。  

八、全终端触达

桌面版，web, 大屏，安卓平板和手机，iphone, ipad

1. 液晶大屏显示

大屏系统组成的元素有：物联网设备数据信息，地区定位，日期，天气预报，生活指数预报，天气预警，ui等组成；下面对各个部分进行详细介绍：

提供液晶屏与led屏、同步屏等多种方式显示可在展厅，宣传区，通过液晶电视大屏显示数据，系统具备c/s架构，具备设备类型接入兼容能力，可接入水产养殖监测设备，可燃气体监测设备,扬尘环境监测设备，气象设备等类型的数据；整个系统由大屏系统与小屏系统组成，客户通过本系统，即可查看物联网系统中的各种数据与信息。

本系统支持55寸液晶电视，10.1寸平板同时显示数据，一大一小，大屏可用于监管大屏展示；10.1寸小屏数据显示可放置于监管人员桌面使用，高端大气，富含科技感。下面分别对大屏系统与小屏进行介绍。

2. 监管大屏展示 

监管端大屏实时展示

3. 公众号

通过公众号可简便触达数据，轻松管理与查看数据

4. 电脑登录查看

电脑端，按区域网格化监管

九、超标自动告警

1. 平台报警提醒 

当设备超标时，网页相应参数，自动闪烁红色提醒

2. 告警提醒 

当设备超标告警时，自动推送告警给用户与监管部门

3. 电话告警提醒 

在污染严重，且连续超标20分钟，平台自动电话语音通知用户紧急处理；

4. 报警历史查询 

5. 支持设备多种状态分类管理

十、系统安全

多方位，多层级安全策略和防护措施，确保在设备对接，数据传输，用户认证，会话管理和权限控制等各个环节的数据和操作安全，防止数据在传输过程被泄漏篡改，防止仿 冒会话和恶意攻击，防止跨越权限的数据查阅和系统操作，同时， 所有涉及系统安全的行为都会记录安全日志，以做安全审计。 

十一、北斗+gps双模定位

地图实时展示设备的位置和运行轨迹 

十二、可接入阿里云iot物联网平台

十三、设备远程维护

通过vpn，ssh,telnet等方式可实现远程调试，参数设置和固件升级等操作

十四、电话短信报警和故障预测

报警推送，报警事件日志，故障报警大数据分析，预警参数设 置， 运行信息大数据分析，智能预测潜在故障 

支持5路紧急电话预警，5路短信预警。

十五、开放数据接口

webservice接口，支持tcp/ip、 restful api等多种方式  

十六、使用说明/保养维护

1) 接线请按照标签说明接

1. ph

（一）使用说明

2) 本说明适用于智慧型ph系列电极。

3) 传感器敏感膜球泡属于易损品，一旦损坏将无法修复。

4) 使用之前请仔细研读本说明。

5) 打开包装前请检查包装是否有损坏。如果外包装已破损，请不要继续打开包装物，请立即与销售公司、近的授权代理商或直接与我们联系，运输方代表到场后共同打开包装检验电极是否损坏，建议拍照取证。

6) 如外包装完好但电极损坏请立即与销售公司、近的授权代理商或直接与我们联系，并将电极原包装寄回。

7) 不要将电极放在蒸馏水或去离子水内存储。

8) 测量过程中，电极敏感膜球泡处若有污垢、黏着物或结垢，将会导致测量值不准确或波动 ，应及时清洗和校准。

9) 传感器球泡内若有空气，将会导致测量值不准确或波动，可以轻轻甩动电极将气泡甩去。

10) 该说明书所阐述的内容将随产品不断改进而改变，本公司在在说明书中将不另行通知，并且不承担由此带来的后果

11)  ph电极一般建议选择流通槽安装，测量更稳定，更精准。

12) 管道安装时，15°-165°为合法安装区域，其余为错误安装区域

13) 安装方式。 

（二）维护、保养和储存

1) 冲洗电极后只能用柔软的纸巾吸干水分，切勿摩擦敏感膜。

2) 当你发现电极上有白色化晶体积聚时，这一盐态的物质不会影响使用，只需用蒸馏水漂洗电极去除晶体后吸干即可。

3) 储存电极时，必须旋上保护套，保护套必须含有浸泡液，保证电极球泡的湿润

4) 必须保持电缆线接头清洁，不能受潮或进水。

5) 电极不能长期干放，不能在表面附有干燥介质时储存，干放的电极应先放在合适的保存液中活化后才能使用。

（三）故障排除

1) 使用时出现测量不准时，一般仪表的故障率较低，主要是ph电极的状态发生了变化，因此需检查ph电极是否在良好状态。而ph电极也不易损坏，一般是球泡破损，结垢，参比中毒，堵塞等，应及时维护保养或更换。

2) 仪器显示值过大、过小或无变化时，检查电极与仪表连接线或接头是否完好。

2. 盐度

（一）使用说明

1) 本说明适用于智慧型电导率系列电极。

2) 打开包装前请检查包装是否有损坏。如果外包装已破损，请不要继续打开包装物，请立即与销售公司、近的授权代理

3) 商或直接与我们联系，运输方代表到场后共同打开包装检验电极是否损坏，建议拍照取证。

4) 如外包装完好但电极损坏请立即与销售公司、近的授权代理商或直接与我们联系，并将电极原包装寄回。

5) 电导率电极储存前需要晾干，不要将电极放在蒸馏水或去离子水内存储。

6) 测量过程中，电极前端若有污垢、黏着物或结垢，将会导致测量值不准确或波动 ，应及时清洗和校准。

7) 该说明书所阐述的内容将随产品不断改进而改变，本公司在在说明书中将不另行通知，并且不承担由此带来的后果

（二）电极的标定

1) 仪表出厂前一般已做标定，用户可直接投入使用。

2) 为保证电导率仪器的测量精度，使用前应用电导率仪对电极常数进行重新标定，同时，应定期进行电导率电极常数标定，如出现误差较大时应及时更换电导电极。

3) 建议用户每1到2月标定一次。

（三）安装方式

与ph相同

（四）维护、保养和储存

1) 可以用含有洗涤剂的温水清洗电极上的有机成分污垢，也可以用清洗，清洗电极后只能用柔软的纸巾吸干水分。

2) 储存电极时，需晾干电极后干放存储

3) 必须保持电缆线接头清洁，不能受潮或进水。

（五）故障排除

1) 使用时出现测量不准时，一般仪表的故障率较低，主要是电导率电极的状态发生了变化，因此需检查电极是否在良好状态。而电导率电极也不易损坏，一般是结垢，堵塞等，应及时维护保养或更换。

2) 仪器显示值过大、过小或无变化时，检查电极与仪表连接线或接头是否完好

3. 溶氧

（一）使用前说明

1) 本说明适用于智慧溶解氧系列电极。

2) 传感器膜头属于易损品，一旦损坏将无法修复。

3) 打开包装前请检查包装是否有损坏。如果外包装已破损，请不要继续打开包装物，请立即与销售公司、近的授权代理商或直接与我们联系，运输方代表到场后共同打开包装检验电极是否损坏，建议拍照取证。

4) 如外包装完好但电极损坏请立即与销售公司、近的授权代理商或直接与我们联系，并将电极原包装寄回。

5) 溶解氧电极在使用前须轻轻将保护套取下，放入含氧的溶液中通电6小时以上，数据就会趋向于精准与稳定。

6) 未添加电解液会导致测量值不准确或波动。

7) 添加电解液后的电极在空气中存放超过30分钟,将会导帽损坏、测量值不准确或波动。

8) 测量过程中，电极膜头处若有污垢、黏着物或结垢，将会导致测量值不准确或波动 ，应及时清洗和校准。

9) 膜头内若有气泡，将会导致测量值不准确或波动。

10) 该说明书所阐述的内容将随产品不断改进而改变，本公司在在说明书中将不另行通知，并且不承担由此带来的后果

（二）添加电解液和更换膜头

1) 新电极是添加了电解液的，建议用户使用前做确认检查。

2) 建议用户每三个月进行一次更换电解液的操作，但实际应与被测介质和电极具体使用情况而定。

3) 如果电极信号不正常（响应时间长，机械损坏，在零氧水中过大或在空气中过大、过小等），就需要更换膜头，普通

4) 氧膜每6至12个月更换，钢化氧膜每18至24个月更换。

5) 更换膜头和添加电解液的操作步骤如图。 

（三）电极极化

1) 极化方法：将电极与变送器相连，将电极放入待测溶液中，并接上电源，通电后即开始极化。

2) 下列情况电极需要极化。

?电极次使用时，极化6小时以上；

?更换膜头或电解液，极化6小时以上；

?变送器断电，或电极与电源线断开，极化时间见表 

（四）电极的标定

1) 电极发货前一般已做标定，用户可直接投入使用。在线监测被测介质应保持一定的流速且恒定，流速范围15-30l/h。

2) 溶氧电极的标定采用零氧标定和满度标定，在标定前保证电缆线接于仪表通电极化6小时以上。

3) 建议用户每1到2个月标定一次。

（五）安装

与ph安装方式相同

（六）维护，保养，储存

1) 电极应定期清洗，拆装及冲洗电极时不同弄破透氧膜，不能用滤纸或者砂纸擦电极上的透氧膜

2) 当膜头结垢、网膜堵塞、电解液干涸、缺少或电解液污染时应当停止使用并拆卸清洗膜头

3) 清洗完电极、更换膜头，添加电解液，长期存放需要极化并标定后方可继续使用

4) 必须保持电缆线接头清洁，不能受潮或者进水

5) 当现场断水或者电极不用需短期储存，应取出电极，清洗干净，并且套上保护套保存；当电极长时间不用需要长期储存，取下电极，排空电解液用30-40℃的水彻底清洗阴阳极和膜头，晾干后套上保护套，室温下放置在干燥处储存

（七）故障排除

测量时有测量不准的时候，主要是溶氧电极的状态发生了变化，因此需要检查溶氧电极是否在良好的状态。而溶氧电极也不容易损坏，一般是膜头破损，结垢，电解液被污染或者损耗等需要更换膜头或者添加电解液。

十七、质保与维修

1) 本公司从客户购买时起对仪器仪表传感器有一年的保修期，只要在保修期内非人为使用不当造成的损坏，请预付运费将仪表妥善包装好后运回免费为您修理; 保修期过后，本公司会根据实际仪表的损坏分析原因，超出质保条件，需要收取维修费用。

2) 任何理由的返修必须通过本公司客户服务部批准才可返回，申请批准后请将返修卡随维修品一起返回，返修物品必须仔细包装以免在运输途中损坏并加保险，本公司不会对任何因返修物品遗失或粗劣包装而造成的损坏承担责任；

十八、经典案例

广东惠州惠阳分公司 海水流水养殖系统

广西贵港市渔米之乡东津郁江流域鱼养殖场，15套水产养殖物联网监测系统，监测参数（ph、水温、溶解氧、盐度，另附气象5参数）

 浙江德清县禹越镇 水产养殖场11套水产养殖物联网监测系统，监测参数（ph、水温、溶解氧、盐度）

 十九、结束

本系统介绍，来自深圳市猫头鹰智慧科技有限公司，公司以“诚信，快速，质量优先”为信念服务全国客户，欢迎垂询

二十、附录-ph是如何影响产量的

1. 水产ph

水中h+离子浓度（摩尔/升）的负对数称为ph （ph = -log[h+]= -lg（ ah+） ）

ah+——离子在水溶液中的活度，衡量溶液接受或迁移离子的相对强度。

水体ph的作用：

离子浓度一向被认为是养鱼水质的一个重要因素，分析养鱼用水的水质时通常都要测定ph值， 这是因为离子浓度从多个方面影响到鱼和鱼的生产。 

(1)鱼类能够安全生活的ph范围大致是6到9，而适宜的范围在鲤科鱼类为弱碱性，即ph为7到8.5，在鲑科鱼类为中性附近即ph值为7上下。ph超出一定范围(高限为9.5到10，低限为4到5)会直接造成鱼的死亡。ph在安全范围内，当超出适范围时也会对鱼类的生命活动起消极作用，从而影响到养鱼的效益。

(2)ph还通过影响其他的环境因子而间接影响到鱼。例如在低ph下，铁离子和化的浓度都会增高，而这些成份的毒性又和低ph有协力作用，ph越低，毒性越大；另一方面，高的ph又会增大的毒性。另外ph偏离了中性到弱碱性范围而变得过高或过低时，都会抑制植物的光合作用和腐败菌的分解作用；而前者又会影响到水体的氧气状况和鱼类的呼吸条件，后者又会影响到水中有机质的浓度。

(3)ph还严重影响到水体的生物生产力，首先ph的不适宜会破坏水体生产的重要的物质基础-盐和无机氮合物的供应。如果水偏碱会形成难溶的三钙，偏酸又会形成不溶性的铁和铝都会降低肥效，在氮的循环中ph也起重大作用，硝化作用固氮作用都以弱碱性ph7.0到8.5适宜，遇到酸性或弱碱性条件都会受到抑制，此外，ph还通过直接影响植物的光合作用和各类微生物的生命活动，从而影响水体的整个物质代谢。

2. ph的决定因素和变化规律:

决定ph因素很多，但主要的是水中游离和碳酸盐的平衡系统，以及水中有机质的含量和它的分解条件。和碳酸盐的平衡系统根据水的硬度和的增减而变动。

(1) 养殖水体内的平衡系统

(2)养殖鱼塘里光合作用和呼吸作用，能使ph发生较大变化。水生生物的光合作用主要是利用水中的，会导致ph上升，每天从上午开始，随着光照强度增加， ph值逐步上升，到下午4点时达到高，可达9.0左右，水中不足，光合作用会受到抑制。而水生动物在进行呼吸作用时,吸收水中的溶解氧,放出,形成碳酸,碳酸的电离使ph值下降,如果放养密度过大,在夜间至早晨, ph可下降到7.0以下.过量的会导致生物中毒。

(3)ph作水质标准的实际价值如果看到一个养鱼水体ph值偏低，又没有外来的特殊污染，就可以判断这个水体有可能硬度偏低，腐殖质过多，溶氧偏高和溶氧量不足，同时也可以判断这一水体植物光合作用不旺或者鱼的密度过大以及微生物受到抑制，整个物质代谢系统代谢缓慢。如果ph过高，也可能是硬度不够，以及植物繁殖过于旺盛，光合作用过强或者水中腐殖不足。

(4)ph值的变化规律：养殖水体在一般情况下日出时ph开始逐渐上升，至下午16：30-17：30达大值，接着开始下降，直至翌日日出前至小值，如此循环往复，ph的日正常变化范围为1-2，若超出此范围，则水体有异常情况。

3. ph对水质及养殖生产的影响:

1) 对物质存在形式的影响

a.ph下降，弱酸电离减少，弱酸根co32-、s2-、po43-、sio32-、有机酸根等多数以分子存在，相应的络合物及沉淀分解或溶解，游离态金属离子浓度增加。

b.ph升高，弱碱电离减少；弱酸电离增大；金属离子生成氧化物、碳酸盐沉淀或胶体，游离态金属离子浓度下降。

2) 直接对水生生物的影响

a.ph升高，nh3对虾的毒性增强；ph值下降，h2s、co2对虾的毒性增强。

b.ph升高，cu2+、pb2+转以络合物或螯合物存在或被胶粒吸附絮凝，毒性减弱。

c.生物还有其自身的ph值生理极限，鲤科鱼类适宜的ph值范围为7.5—8.5的弱碱性水体。

3) ph变化太频繁、变幅过大对养殖不利，

日变化幅度好在0.5～1；ph值在正常范围内，

4) 当水体ph过低

会使鱼类血液的ph值下降，降低血液的载氧能力，造成缺氧症，即使水中溶氧较高，鱼类仍会出现浮头现象 。

5) 判断水体ph偏高或者偏低的方式

上午7点ph超过8.5即可认为池水ph偏高；上午7点ph低于7.5即可认为池水ph偏低。

4. 如何调控ph:

(1)ph偏高时应对方法

a.化学方式：使用、酸铜、酸亚铁等泼洒杀灭部分藻类，减弱藻类的光合作用强度；使用小苏打提高水体的碱度，抑制ph过快升高；使用明矾水解，沉降吸附部分有机物；使用弱酸性物质如应激解毒灵、全塘泼洒进行中和反应。

b.物理方式：适量进换水利用外源水来稀释池塘水体达到降低ph值的效果；清除多余的藻类，通过滤食性鱼类、人工或机械等方法清除池塘部分藻类。

c.生物方式：使用活嫩爽、底垢净、益水藻元等加红糖活化，增加水体中菌类数量，让其同藻类争夺营养物质抑制藻类生长，减弱光合作用强度。

d.如果ph大于9，要降下来先得使用化学制剂处理，然后再用菌去稳定。

(2)ph偏低时应对方法：加水引进新的藻种，使用绿源多肽+磷肥进行培藻。如经常偏低施用生石灰20-30斤/亩。

5. 注意事项：

a.经常检测水体ph的变动，好每天早晚各一次，一旦出现异常就要及时找出原因，采取有效的处理措施。

b.对新水好等水质稳定后再放鱼种。

c.出现蓝绿藻的水要及时控制或更换池水，培养新的藻相，必要时追施无机肥料。d.养殖时间过久的池子，淤泥的有机质太多这时就要适当增加换水量，必要时清洗池底并撒些石灰提高ph。

e.出现氮偏高时，忌用提高碱性物质。