水产养殖在线监测系统方案fg2014(共27页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上技术方案福州福光水务科技有限公司地址：福州市台江区广达路68号金源大广场东区24层 邮编：TEL：0591- FAX：0591-E-mail:fgwater website: 制作时间：2014年5月 所有 20132014，福州福光水务公司 印刷地：福州专心-专注-专业版权信息随附本产品发行的文件为2014年福州福光水务科技有限公司版权所有，并保留相关权利，针对本手册中相关产品及应用的说明，福州福光水务科技有限公司保留随时变更的权利，恕不另行通知。未经福州福光水务科技有限公司书面许可，本手册所有内容不得通过任何途径以任何形式复制、翻印或者传输。本手册以提供正确、可靠

2、的信息为出发点。目 录福光水务企业简介福州福光水务科技有限公司成立于2000年，是一家专业代理国内外先进科学仪器及工业仪表和设备的公司，专注为各过程自动化系统提供全面仪表及设备集成服务和系统解决方案。在水质分析仪表方面，福光水务是世界上最著名的水质分析仪器供应商-美国HACH公司的中国一级代理商，代理销售享誉中国的包括HACH、GLI、Dr.lange、Sigma、Hydrolab等品牌的HACH公司全系列水质分析产品。其全线产品系列涵盖实验室定性/定量分析、现场分析、流动分析测试、在线分析测试，广泛应用于半导体超纯水、制药/电力及其他工业净水、饮用水、地下水、地表水、市政污水、工业污水等领域

3、。在过程仪表方面，作为过程控制领域世界顶级专家德国西门子公司的中国核心合作伙伴，福光公司可以提供全系列的西门子过程仪表，包括物位、流量、压力、温度、称重配料及分析仪表等。产品广泛运用于电力、水泥、石化、冶金、矿山、食品、市政、环保等行业。为了方便在第一时间对客户的需求进行响应，我司目前已在广州、上海、武汉、深圳、南宁、长沙等地设立了办事处及技术服务中心。我们体贴入微的服务，从设计和专业的技术咨询，到产品的安装调试一直到产品的运行维护和专业培训，无一需要用户操心。我们追求的目标就是让您的工业过程能从我们多功能的完整解决方案中轻松获益。主要经营内容包括： 市政污水、饮用水在线监测系统集成； 市政污

4、水处理管理软件的开发； 市政排水管网信息管理系统开发； 市政供水管网信息管理系统开发； 饮用水管网水质、流量监控系统开发； 地表水质自动监测系统集成； 工业过程水质监控系统集成； 污染源水质监控系统集成； 突发事件应急监测系统集成； 水质分析实验室成套配套； 环境应急监测车配套； 污染治理设施运营等等。福光水务资质： 美国HACH公司中国地区一级代理德国西门子过程仪表中国地区一级代理 ISO9001认证 环境污染治理设施运营资质(水、气) 电子工程专业承包资质 福建省守合同重信用单位 福州市守合同重信用单位 危险化学品经营许可证 计算机系统集成四级资质福光经营理念：为客户创造价值！为供应商创造

5、价值！为员工创造价值！1 项目概况1.1 项目需求目前国内的养殖业其水质监测基本上仍处于人工取样、化学分析的人工监测阶段，其耗时费力、精确度不高，并且需要有专业人员进行操作。水质自动监测系统操作简单、数值输出快而精确，并且可以实现水产养殖全过程的连续或适时监测，对于预防极端气候造成极端水质物理指标及各水环境因子综合的病害机理具有重要意义，可以指导我们的水产养殖业规避风险，带来利润。随着水产养殖业的发展，整个水产行业在不久的将来必将发生经营观念上的彻底转变，也必将会逐步选择先进的水质监测系统服务于养殖作业流程。养殖中心水质在线监测系统主要功能包括作为下位机的分析仪、数据采集传输设备和作为上位机的

6、服务器和平台软件，能监测多种水质参数：PH、溶氧等。使用分析仪来实现数据采集，分析仪的传感器测得原始数据，通过信号分析获得测量的参数值。养殖池可放置一个或多个分析仪的传感器，各分析仪之间利用RS485通讯连接，从而可将养殖池中水环境的多项参数连续不断的采集起来。监控室和现场监测点的通讯可采用以下方式：1）硬件线路连接，当监控室和现场监测点较近时，采用该方式（多为集约化养殖车间模式,如右图）。2）采用短距离无线通信模式，该模式适用于户外面积较小的养殖区。3）采用GPRS模式，该模式适用于大面积或分散点、跨地区的水产养殖。不论采用哪种通讯方式，数据交互采用双向结构，可以是上位机通过通讯接口主动发出

7、命令或数据，现场监测点被动响应，也可以现场监测点主动上传数据。服务器软件对连接的养殖池水质进行自动监测。自动监测是对一组分析仪（1个仪表对应1个养殖池或1台仪表对应多个养殖池）按顺序逐一进行数据采集，存入数据库，同时和标准值进行比较，进行监测。系统中还可对各个分析仪进行参数校正，以确保采集数据的准确有效；可修改分析仪的ID号，位置信息等，方便分析仪和数据信息的管理与使用。1.2 设计总体要求监测设备要求设计合理、可靠、实用、经济、运行维护简单方便、运行维护费用低、操作安全简洁等原则。 国家、行业最新的有关技术标准和规范； 满足水质的实时连续监测和远程监控的要求； 充分利用现有的硬件资源； 水质

8、数据准确度和精密度满足要求，与实验室同步监测数据在允许误差范围内。 分析仪器均国内有一定用户，兼容国际、国内标准，便于维护与维修； 系统应具有可靠的防干扰等保护措施； 系统具有良好的兼容性和可扩展性，充分考虑将来仪表的扩充要求； 系统软件界面设计应该简洁、美观、实用，功能全面且操作方便。1.3 标准规范 pH水质自动分析仪技术要求（HJ/T 96-2003） 溶解氧(DO)水质自动分析仪技术要求HJ-T 99-2003 电导水质自动分析仪技术要求（HJ/T 101-2003） 水和废水监测方法（2002年第四版） 工业自动化仪表工程施工及验收规范（GBJ-93-86） 电气装置安装工程施工及验

9、收规范（GBJ232-92） 建筑及建筑群综合布线系统工程设计规范（ECS72-2000） 计算机软件开发规范（GB8566-88） 工业企业通信设计技术规定(GBJ42-81) 地表水和污水监测规范HJ-T91-20022 系统设计2.1 系统设计根据养殖区域大小及现场安装模式的不同，大致分以下几组的组网方式。1）集约化模式网络架构2）短距离无线模式网络架构为节省资金投入，安装布置方便，实现动态化的通讯配置模式（可以根据需要改变监测点的位置），在数据采集现场点使用Zigbee无线通讯技术，把所有监测终端数据都集中到主节点通讯主机上，实现数据统一上传。Zigbee组网结构本方式采用远程GPRS

10、和本地Zigbee相结合的模式，实现数据无缝对接，节省SIM卡片管理及费用支出。2）大面积、跨地区GPRS模式网络架构当遇到大面积的水质采集点，或者采集点间跨度非常大时，建议采用该种模式。该模式布置简单、维护方便，各个监测点各自独立、互不影响。监测点的在线分析仪表通过RS485或4-20mA形式被采集，各个点数据采集传输仪通过GRPS无线传输方式将在线分析仪表检测出来的数据实时上传至数据中心监控平台，数据中心通过路由器将数据按顺序逐一进行采集，存入数据库，同时和标准值进行比较，当采集到的参数超出标准时可进行报警，整个过程实现水质的实时监控。同时系统中还可对各个分析仪进行参数校正，以确保采集数据

11、的准确有效；可修改分析仪的ID号、位置信息、数据上传时间间隔等，方便分析仪和数据信息的管理与使用。2.2 系统组成水质监控系统构成：多个现场监测点及数据监控中心。现场监测点由监测系统及控制系统组成，监测系统包括水质分析仪（PH、电导）、数据采集传及无线传输单元、防雷模块等，每个仪表箱都配置有仪表供电、防雷系统等。数据监控中心由硬件和软件构成，硬件包括服务器、路由器等，平台软件由我司有针对性的定制研发。供电系统：供电系统优先选用电网供电，在无市电的情况下，使用太阳能供电模式。2.3 系统设备2.3.1系统特点及组成我公司将充分考虑到各养殖池的特性，在系统设计及未来实施中，结合我司所已实施的各水产

12、养殖的成功经验，综合考虑现场的诸多方面的因素，确保整个系统的安装实施及运行的可靠性,安全性。在采用GPRS传输的模式中，数据传输系统中配置有GPRS模块，只需要配置一张电话卡，即可在管理中心进行配置，从而实现数据的远程传输。在管理中心数据接收后，只要在有Internet网络的地方，不论是笔记本电脑、手机或其他通讯工具，都可以实时查看在线数据；可根据需要定时给提供短信服务或数据异常提供短信报警功能。u 系统的可靠性、稳定性系统是建立在GPRS通信平台上，设备具备在恶劣环境（狂风、暴雨、 冰雪）下持续正常工作的能力，整机可长时间连续工作。u 系统的透明传输GPRS DTU是基于GPRS数据通信网络

13、的终端产品。产品设计符合工业级标准，内嵌PPP、TCP/IP、DDP等多种协议，可实现用户设备到数据中心远程透明数据通信。u 系统的可操作性产品操作简单，使用方便，无须记忆复杂的操作方法或指令，在初次安装时进 行相关的设置，而全部的初次设置由专业人员完成。u 系统的可扩展性系统设计基于GPRS通信平台，无现场的通讯布线，可以自由增加监测站点，方便地进行系统扩容。u 系统的先进性设备集无线通信、嵌入式系统、等多种先进技术于一身，用户可以通过各种途径查看站点数据，无论用户身处何方，都可以随时随地获取所关切的监控现场信息。u 系统的可维护性设备可以通过授权用户进行远程数据调用，查看水质的各种参数，无

14、需人员到监测站点现场取样，节约时间和运输成本。u 系统的性价比该系统比传统自动站监测、实验室、移动监测成本造价低，技术更先进，功能更强，技术延续性和可升级性更强。现场自动化实现组成：监测点主要由浮球、不锈钢保护支架、仪表仓等组成，仪表仓主要为了安装水质监测仪表；仪表仓主要作用： 水质监测仪表安装 防止潮湿、保持恒温，提高仪表稳定性及使用寿命； 重心平衡模式，防止风浪造成事故； 外部框架保护，防止直接承受撞击，保护主要部件安全； 整体轻便，可实现动态区域测量； 设备运行控制； 可根据需要增加太阳能供电方式；以增氧机设备控制为例，其工作模式：系统对养殖池分类，分别设定不同的动作参数和报警参数。当达

15、到动作参数时，执行相关动作，如溶氧低于设定数值，增氧机打开；当超出报警参数设定值时，及时可进行报警，从而实现水质的实时监控。增氧机工作流程示意图智能化趋势：面对不断成熟的控制模式、流程方式，系统在经历一段周期运行后，能进行自学习能力，面对以前类似的情况进行分析，推断出水质变化情况，提出处理对策，以便用户及时发现处理问题。增氧机开机图示例如，当近一个月的溶氧值在一天的图例时间段内，都呈现如图所示趋势，而每次当溶氧值低于3.5值后的半个小时内都会将增氧机打开。则当未来某天遇到类似情况时，软件可提前判定在多少时间内需要打开增氧机，并把此判定通知管理人员。2.3.2 控制及通讯系统本系统主要完成在线分

16、析仪表供电、接地防雷保护、数据采集及无线传输等，保证在线分析仪能稳定、准确的实时监测。通讯系统：无线通信是利用电磁波可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线。系统监控平台采用Internet和无线技术相结合，采用B/S的数据浏览方式，使人们随时随地掌握最新水质情况成为可能。在有中国电信、联通或移动网络覆盖的地方，在数传系统中配置有GPRS模块，只需要配置一张电话卡，即可在管理中心进行配置，从而实现数据的远程传输。在管理中心数据接收后，只要在有Internet网络的地方，不论是笔记本电脑、手机或其他通讯工具，都可以实时查看在线数据；

17、可根据需要定时给提供短信服务或数据异常提供短信报警功能。通讯设备技术描述：GPRS传输模块采用国内先进生产厂家提供的DTU数据传输单元，进行整体设备的集成，实现数据的无线传输。特点 l 透明数据传输 GPRS/CDMA DTU直接提供RS-232/422/485接口，为用户的数据设备提供透明传输通道。 l 无需后台计算机支持 普通GPRS/CDMA Modem通常需要附着在PC机上虚拟拨号上网，利用PC机的资源进行数据收发和协议转换， GPRS/CDMA DTU内置自动网络连接和协议处理模块，无需后台计算机支持。 l 点对点、点对多点、对等、实时数据传输GPRS/CDMA DTU可以实现点点、

18、点多点、中心多点的对等数据传输，传输时延一般小于1秒。 l 永远在线GPRS/CDMA DTU一开机就能自动附着到GPRS或CDMA 1X网络上，并与您的数据中心建立通信链路，随时收发用户数据设备的数据。 l 按流量计费GPRS/CDMA DTU一直在线，按照接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量的传递时，不收费用。 l 高速传输 通常，GPRS理论带宽可达171.2Kbps，实际应用带宽大约在40100Kbps，在此信道上提供TCP/IP连接；CDMA 1x理论带宽可达300Kb/s，目前的实际应用带宽大约在100Kb/s左右(双向对称传输)。GPRS/CDMA 1x移动数据网络的信

19、道可提供TCP/IP连接，可以用于INTERNET连接、数据传输等应用。 l 组网简单、迅速、灵活DTU移动数据通信系统可以不依赖于运营商交换中心的数据接口设备，通过Internet网络随时随地的构建覆盖全中国的虚拟移动数据通信专用网络。 2.3.3仪表分析系统在线水质分析仪器是水质自动监测站的核心部分，是由不需人工操作能自动稳定运行的各类检测仪器组成。自动监测仪器测定方法应符合国家标准方法或行业标准方法，鉴于后期的运营维护考虑，所有仪表尽量使用同一品牌的国际知名产品。福光水务为水质自动监测系统选用的各水质分析仪器都具有可靠性强，测量精度高，操作维护简单，运行成本低等特点，可以长时间稳定运行。

20、目前市场上水质分析仪的生产厂家众多，产品质量水平参差不齐，做为水质自动监测站的核心部分，建议所选的水质分析仪应选用市场上知名度高，客户满意度较高，维护量较少的厂家产品。另外，为了产品售后服务的方便性，尽可能选用同一家品牌的产品。结合监测水质现场实际情况，以及组网的便利，我们经过详细分析，建议客户选择福光水务代理的HACH数字化电极,具体型号可根据养殖区监测参数，进行针对性配置。3 数据中心监控平台3.1用户计算机环境需求正确的计算机环境才能让本平台的各种功能完美的得以实现，请按照下面的需求认真配置计算机环境。3.1.1服务端计算机u 操作系统Windows 2003 u 数据库MySQL 5.

21、5u 硬件环境需求CPU酷睿2双核 3.0 GHz 以上内存 DDR3 2G以上硬盘250G 以上3.1.2客户端计算机u 软件环境需求uMicrosoft Internet Explorer6.0（IE6.0）以上（建议使用IE8.0）。在IE浏览器的菜单中选择工具|Internet选项，弹出浏览器的Internet选项配置界面。在常规栏中，点击Internet临时文件的设置按钮，在弹出的设置界面中将检查所存网页的较新版本选项设为每次访问此页时检查。u（可选）Microsoft Office 2003办公系列软件。平台的有些功能模块如果有Office 系列软件支持会更好，详见具体的功能模块使

22、用说明。u 操作系统Windows 98/2000/2003/2007/xp/2003/WIN7 简体中文版u 硬件环境需求CPU 奔腾 4双核 以上内存在2G以上硬盘160G 以上3.2 FG-软件平台介绍该系统平台采用B/S架构模式，在服务器上进行软件布置，实现数据交互、存储、展示、曲线、分析等，客户可以通过浏览器在任何有网络的地方，登录平台查看整套系统运行情况。系统还配置手机客户端，可以使用安卓的手机对现场站点数据进行查看、或对现场设备进行控制。平台软件应用功能主要包括：l 实时数据 l 地图监控l 历史数据l 报警查询l 报表管理l 数据分析l 远程控制l 运维管理l 功能应用l 系统

23、管理l 权限管理3.3软件平台3.3.1登录需要输入账号、密码，如果输入有误，会弹出错误提示框提示。如果验证成功，点击【登录】进入系统。3.3.2实时一览登录成功后系统自动进入系统，系统包括菜单栏，系统快捷菜单，列表监测点选择栏。首次登陆即显示最新各个监测点的数据。通过显示数据的颜色，可以判定当前点的数据是否超出设定值。3.3.3地图监控显示各个监控点各自的位置，有2种模式：当为集约化养殖模式时，采用固定三维地图显示；当为大面积区，采用GPRS模式时，使用百度地址显示。第二种模式时，位置显示如下：3.3.4历史数据采样点历史数据进行列表数据展示、趋势曲线展示。并可直观的查看历史报警的数据值。历

24、史数据趋势分析3.3.5报警查询实现对多个个监测点PH、电导、温度超限告警功能，并具备人员确认功能。报警查询3.3.6报表管理展示日报、周报、月报、季报、年报 ,可以进行日期选择、数据查询、导出,导出数据为EXCEL格式。周报及数据导出3.3.7数据分析1)参数分析可以对不同水池的水质进行对比分析，得出在相同鱼种，不同密度下的水质差异性；或则不同鱼种间的水质差异性对比分析。数据查询图2)设备分析对设备使用情况的同比、环比分析。同比分析已月为单位进行；环比分析已周、月、年为单位进行分析。分析结果以柱状图形式体现。3.3.8远程控制1）设备控制实现对每个站点的设备进行远程管理，实现远程操作。有自动

25、、手动模式的切换，当手动时，可以通过平台页面上按钮，进行设备操控。当自动时，需要根据控制的参数因子、设定值进行联合控制。例如：自动模式、溶氧、开设定3.0、关设定5.0,即当溶氧5.0 增氧机关。2）仪表反控对不同仪表的启动测量、校准、复位的远程控制，并含有实时招测画面，可以实时招测最新数据（主要针对一拖多的情况：1台仪表分路测定多个水池水质）。3.3.9运维管理1）维修管理每次有设备维护时，填写维修单，形成维修记录，该单作为设备分析信息的数据来源。表单提供以下信息：维护人员、维护时间、维护设备、故障类型、解决方式、是否报废。2）统计分析对可以单个站点中的设备进行使用统计分析，使用饼图表示。例

26、如,某个站点有5个设备，1号维修2次，2号维修3次，3号维修4次，4号维修3次，5号维修4次。则饼图可以看出各台维修设备占比，以分析出最容易损坏的设备。分析数据以季、年为时间单位。3.3.10功能应用1）短信通知可以配置短信通知定时设置，有多个时间点可以设定（该时间为短信通知功能使用，应用于全部站点），设定时间后，则在该时间发送短信通知功能；针对短信实时发送功能，可实时抓取相应站点的数据，发送给具体一个人，实现定点数据发送给定员；2）异常告警可在平台页面上查看当前报警的滚动信息。可根据需要设置报警定义流程，即规定出现何种情况为报警，防止误报，并将报警信息发送给相关管理人员；3.3.11 权限、

27、管理模块等可以在系统平台上对人员进行增加、删除、修改等，并且可以对各个角色进行权限授权。3.4 手机客户端为了保证数据实时查看，实现移动式管理，消除管理盲区，福光水务公司自主开发了 安卓版水产养殖手机监测终端，部分图片如下： 站点位置 实时数据 数据查询 单点数据4 系统可靠性保证措施自控系统的主要设备为高速精密的弱电设备，系统极易受到各种干扰。若不采取措施，消除其干扰，会严重影响系统的正常运行。因此，本自控系统采用了如下几方面的抗干扰措施： 1系统现场控制站的所有模拟量输入/输出信号电缆均采用屏蔽电缆，其屏蔽层在控制柜侧一点接地，消除了空间干扰。 2系统现场控制站的控制电缆、信号电缆与系统动

28、力电缆应分开布线，保持一定的间距。特别是，大功率变频器的动力电缆能产生较强的空间高频干扰，应使用保护管穿线。 3系统现场控制站的标准机柜及相连接的其它电气设备应按标准要求作好接地连接。 5 质量安全保证体系和售后服务我单位将在本工程的施工过程中，严格质量管理，将做到评优质工程作为工程施工过程中定性的质量目标。5.1 质量目标工程的质量目标确定为：保证达到国家施工验收相关标准，争取优良样板工程，污水排放口监测达到设计标准。根据工程的质量目标，将质量目标分解，根据质量目标进行重控，实行过程目标控制，实现工程质量一次验收合格。5.2质量保证体系的组成施工质量保证体系是实现工程质量目标的保证，其主要包

29、括质量管理体系和施工质量控制体系。体系的设置及运转均要围绕质量管理职责、质量控制来进行的。本工程在管理过程中，将从这两个方面着手，严格进行质量的控制。为保证工程管理体系的顺利实施，我单位将安排具有专业资格的人员进行施工管理，并将依据本工程的具体情况，严格按照ISO9002进行质量管理。保证现场质量管理中，责任明确，分工明确。5.3售后服务我方承诺提供本项目要求的所有仪器设备和集成设备的质量保证期均为货物经最终验收合格后12个月。服务响应时间：我方承诺的质保期内，保证在接到甲方需求通知后，0.5小时内响应， 4小时 内到现场进行处理。维修地点及电话、人员：国内维修服务网点的地址福州总部福州市台江

30、区广达路68号金源大广场东区24层TEL:0591-FAX:0591-上海办事处上海市长寿路1028弄上海知音苑35号3301室 TEL:021-FAX:021-杭州办事处杭州市江干区天城路69号天城苑2幢1单元702TEL:0571- FAX:0571-南京办事处南京市苜蓿园大街66号梅花山庄32幢401室TEL:025- FAX:025-广州办事处广州市天河区天河东路华晓街3号905房和906房 TEL:020- FAX:020-深圳办事处深圳市福田区彩田路福源大厦1栋9FTEL:0755-FAX:0755-南宁办事处广西南宁市新民路67号区交通厅一区6栋501室TEL:0771-FAX:

31、0771-海口办事处海口市海秀东路19号首力大厦27楼C1TEL:0898-FAX:0898-武汉办事处武汉江汉区北湖小路92号碧湖花园2幢1单元102室TEL:027-FAX:027-郑州办事处郑州市黄河路80号尚城国际6号楼1单元9楼TEL:0371-FAX:0371-长沙办事处长沙市雨花区韶山中路478号华银园B1幢307号TEL:0731- FAX:0731-南昌办事处南昌市北京东路138号恒茂国际都会6幢A单元1106室TEL:0791- FAX:0791-合肥办事处合肥市蜀山区翠竹园112栋401室TEL:0551-FAX:0551-我方负责本项目售后服务的部门为：a. 福州福光水务科技公司售后服务部售后服务队伍及配置： a.售后服务工程师联系人及电话：鲍小华0591- （公司总部）