第一章 項目概述
1.1 項目背景
中國是水產養殖大國，產量占世界總產量70%左右。在水產養殖業迅速發展的同時，養殖品種、養殖方式以及養殖水體類型逐漸的呈現多樣化，養殖管理的難度也在不斷的加大。其中水質的好壞會影響水產品的質量與安全，對水質各項參數（水溫、水位、氨氮、PH、溶解氧、鹽度、濁度）進行監測并及時調控可以降低30％至40％的水產品死亡率，并為水產品提供良好健康的生長環境。
目前，國內水產養殖中的水質監測大部分處于人工取樣、化學分析的人工監測階段，甚至僅靠經驗進行估測，這種方式耗時費力、精確度不高，同時在監測時間、事故預警上也存在很大的局限性，遠不能滿足工廠化養殖進一步發展的需要。為解決水產養殖中水體生態環境監測不便、費用過高，人力消耗過大等問題，提高水產養殖行業的經濟效益，我司推出一套智能水產養殖監測系統解決方案。
1.2 建設目標
針對目前水產養殖集約、高產、高效、生態、安全的發展需求，智能水產養殖解決方案建設的總目標是基于智能傳感、無線通信等物聯網技術，建設集水質環境參數在線采集、無線傳輸、智能控制、超限報警、遠程管理等功能于一體的水產養殖在線監控系統。具體建設目標如下：
1、水質實時監測：對水質環境（PH、溶解氧、氨氮、濁度、亞硝酸鹽等）實時在線監測，隨時隨地掌握養殖區域的水質條件情況。
2、設備聯動控制：根據監測的各項水質數據，控制相關節點的增氧機、換水機、投餌機等設備的運行，實現自動投喂、換水、增氧等，實現養殖設備的遠程自動化控制，提高養殖效益。
3、監測預警：通過系統平臺，用戶可設置所監測參數的安全值域，當前端傳感器監測到某處水質參數超過安全值，系統將發送報警信息通知用戶，以便及時處理，確保蓄水池、水庫的水質良好。
4、養殖智能化管理：基于對物聯網信息的數據挖掘和統計分析，提供決策支持和統計報表的能力，為用戶的水產養殖總結經驗，指導管理。
1.3 設計原則
在研發設計水產養殖在線監測系統的時候，我們應該總結前人開發的經驗，結合最新自控和軟硬件技術，實現水產養殖集中分布式監控和智能化管理的目標，保證系統的高穩定性、高可靠性、高安全性。
1、總體設計具有實用性、先進性、開放性、安全性、經濟性的特點。
2、總體設計符合國家、行業有關技術標準和規范。
3、水質數據準確度和精密度滿足要求。
4、所采用的設備均符合結構簡單、性能可靠、能耗低的原則，系統可在無人值守的條件下長期工作。
5、方案具有良好的兼容性和可擴展性，保證當用戶有更多的要求時，引入的新設備可以順利地與本次配備的設備共同工作，進一步擴展與提高系統的性能和功能。
6、取樣方式設計合理，不影響水質參數的監測結果，在惡劣環境下可安穩運行。
7、整個方案盡可能采用簡約的連接方式，去掉各種冗余配置，減少故障點，提高系統穩定性，降低系統造價。
8、方案一直以更高性價比為目標，不斷升級和改進軟硬件產品，針對各大環境監控系統都有對應的產品和方案。以“為客戶提供最高性價比的方案”為設計目標來進行方案設計，綜合客戶需求以及擴展性要求，選擇最合適的產品，降低系統造價，為客戶節約項目成本。
9、方案設計根據客戶需求、項目規模等等選擇合適的監控產品和技術方案實現，力爭使系統更容易使用和維護，降低客戶使用監控系統的管理和維護成本。
1.4 設計依據
■ 《中華人民共和國環境保護法》
■ 《中華人民共和國水污染防治法》
■ 《水產養殖質量安全管理規范》（SC/T0004-2006）
■ 《水產養殖場建設規范》（NY/T 3616-2020）
■ 《水環境監測規范》（SL 219-2013）
■ 《漁業水質標準》（GB 11607-1989）
■ 《工業控制計算機系統驗收大綱》（JB/T5243-91）
■ 《自動化儀表選型規定》（GBJ93-86）
■ 《工業自動化儀表工程施工及驗收規范》（HG20507-92）
■ 《建設工程施工現場供用電安全規范》（GB 50194-93）
第二章 項目概述
2.1 水產養殖監測系統介紹
智慧水產養殖監測系統主要由水質在線監測系統——太陽能浮漂水質監測站、智能控制系統、以及綜合環境監控云平臺組成。
該系統以水質在線監測系統為核心，通過配置的各種水質傳感器實時監測水體中污染物的種類、各類污染物的濃度及變化趨勢。通過對水環境中PH、氨氮、溶解氧、濁度、亞硝酸鹽、電導率（鹽度）、ORP、COD、懸浮物、葉綠素、藍綠藻、各離子（鈉離子、鉀離子、硝酸根離子、氯離子、鈣離子、銨離子、鎂離子）等參數進行實時監測，并將采集的數據通過4G信號無線傳輸至環境監控云平臺進行分析，并下發控制指令至多功能控制柜遠程自動控制投餌機、增氧泵、換水機、通風和遮陽設備，實現水產養殖生產精細化、設備智能化、管理可視化、決策數字化管理，提高養殖效益。
本系統采用4G無線通訊技術，施工部署非常簡便，細節考慮周到，擴容方便。監控軟件平臺也非常人性化，界面友好、操作簡單、功能全面，方便用戶根據自身的需求和投資預算進行項目的投資，不會造成重復投資浪費。
2.2 水產養殖監測系統拓撲圖
2.3 水產養殖監測系統優勢
■ 專注所以專業
我司多年來一直專注于環境監測這個行業，力爭為客戶提供最好的、最高性價比的環境監測產品和解決方案，是環境監測行業的知名廠商。具有完備的產品和解決方案，供應地區300+、服務全球110k+客戶。
■ 專業傳感器，精準監測
該方案中水質監測設備均采用高精度傳感器，測量范圍廣，準確度高，確保產品優異的可靠性、高精度和互換性。并且水質監測站配有防水箱，采用膨脹螺絲安裝，大大提高了整體的防護能力，可以較好地保護設備，減少外界其他因素影響，保證監測結果準確。
■ 一體多能，按需配置
水質在線監測系統通過配置不同類型的傳感器，實現水環境中PH、氨氮、溶解氧、濁度、亞硝酸鹽、電導率（鹽度）、ORP、COD、懸浮物、葉綠素、藍綠藻、各離子（鈉離子、鉀離子、硝酸根離子、氯離子、鈣離子、銨離子、鎂離子）等多種要素的監測，用戶可按需自由搭配使用，滿足各種場合的需要。
■ 智能控制
支持遠程/本地手動控制、自動控制、定時定點控制等多種控制模式，遠程實現投餌機、增氧泵、換水機等水產養殖機械設備的開/關控制。滿足在無人值守的情況下，也能及時調控設備，節省人力。
■ 4G通訊技術，組網方便
與傳統的有線信號傳輸不同，該系統采用4G無線輸出方式，無需布線，實現測點與網關之間無線連接，避免大量電纜鋪設、電纜暴露、通信線路過長等問題，對監控節點分布廣、數量大的多站點集中智能監控提供了最有效的監控手段。
■ 提供免費云平臺，功能強大
平臺采用B/S架構，維護和升級方式簡單，最少支持1000個采集設備的監控和管理，采用專業的數據庫，穩定可靠、易于擴展，支持軟、硬件分層，支持多級用戶管理權限。具備多級別告警方式，支持語音、短信、郵件和現場聲光報警方式。云平臺自動收集水質監測站上傳的監測數據，通過GPS地圖、列表、圖標、曲線的方式在平臺頁面端顯示，滿足用戶對實時監測信息的多維度、多層面查看數據。
■ 施工部署簡單方便，易于維護
整個系統集軟硬件一體化設計，功耗低，高度集成，使用壽命長。氣象監控主機與變送器之間采用防水對插線連接，出廠時會焊接好對插頭及配好相應的連接線，沒有復雜的接線過程。系統采用太陽能供電方式輕松解決野外供電問題。
■ 跨區域統一管理
通過設立統一監控管理站，對分布在不同區域的多個設備和信息進行全數字化集中監控管理，滿足現代化水產養殖統一監管的需要。
■ 多種管理方式
系統可通過網頁端、本地端、微信公眾號、手機APP等多種方式實時查看數據。
■ 具有豐富的自動告警方式
系統支持電話、短信、郵件等告警方式，并具有多種告警方式可以選擇，滿足絕大多數用戶的需求。
■ 軟硬件產品集成度高
水產養殖在線監控系統軟硬件產品根據行業發展的需要，與時俱進，不斷更新換代對應的產品，剔除過時及冗余的功能，不斷集成有效地新功能，使產品具備越來越高的集成度，給客戶提供更高性價比的產品。
■ 切合客戶需求的獨有功能
水產養殖在線監控系統結合客戶需求，集成了很多比較實用的功能，也可根據客戶需求，支持定制。從客戶使用的角度出發，使應用和維護盡可能方便省心。
第三章 太陽能浮漂水質監測站
建大仁科太陽能浮漂水質監測站是用于監測水質實時變化且做出相應預警提示的監測儀器。主要由監測系統、供電系統和基礎支架三大部分構成。
3.1 監測系統
該系統由防水型數據采集器和水質變送器組成，兩者之間以防水對插線連接，為客戶省去復雜的接線過程，結合客戶實際應用，在設計研發過程中力求把每個參數做到最優化，檢測種類齊全：PH、溶解氧、氨氮、亞硝酸鹽、濁度、ORP、COD、懸浮物、葉綠素、藍綠藻、離子等多種要素，客戶按需求自由搭配使用即可。
3.1.1 水質PH監測
監測意義：PH值是水質的重要指標之一，淡水養殖PH值一般控制在6.5~ 9.0之間，最佳PH值范圍為7 ~ 8。PH值<6.5時可削弱養殖魚蝦血液載氧能力，盡管水中的溶解氧較高，還會導致魚蝦出現缺氧癥狀，經常浮頭，且生長受阻或患病。PH值>8會使水體呈現堿性，造成魚蝦出現氨中毒現象。
此外，水中PH值是隨所水域的溫度變化而實時變化的，而水域溫度是隨氣象變化而變化的，所以測量水域中PH須使用帶自動溫補的電極變送器。
監測內容：針對養殖場不同區域中的水質PH、溫度的連續監測實時告警。
監測效果：通過在重要的水域安裝水質PH、溫度二合一變送器對水域PH進行實現監測，針對不同的使用環境，我們有常規復合電極、平面脫硫電極、四氟電極、電鍍電極、玻璃電極、銻電極供用戶自行選擇。變送器通過RS485智能接口及通訊協議接入氣象監控主機，由4G無線傳輸將數據上傳至環境監控云平臺進行實時監測。當任一水域中PH、溫度值超過設置的上下閾值時，系統自動觸發短信、語音、郵件告警，通知管理人員緊急處理。
監測功能：水質PH、溫度二合一變送器是一款測量溶液PH值（氫離子濃度指數、酸堿度）的設備，具有自動溫度補償功能，自動溫補和手動溫補可隨意切換。
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設備 |
技術參數 |
水質PH、溫度
二合一變送器
型號：RS-PH-N01-3
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直流供電（默認）：DC 7 ~ 30V |
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最大功耗：0.3W |
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信號輸出：支持RS-485，MODBUS/RTU協議。通信波特率默認4800（1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200可設） |
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檢測原理：電極玻璃泡內的基準溶液受到被測溶液 pH的影響使電極產生電動勢（電壓），電動勢的大小反應被測溶液的pH大小。 |
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PH測量 |
范圍：0 ~ 14PH |
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分辨率：0.01PH |
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誤差：±0.15PH |
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重復性誤差：±0.02PH |
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溫度測量 |
0℃ ~ 60℃ |
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分辨率：0.1℃ |
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誤差：±0.5℃ |
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設備工作條件：環境溫度：0 ~ 60℃ ；相對濕度：<85% |
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PH電極溫補：帶自動溫度補償功能，手動補償與自動補償可隨意切換 |
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電極適用溫度：0 ~ 80℃（手動溫度補償時為設置溫度，默認25℃） |
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PH電極防護等級：IP68 |
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電極線長：默認5m （10m、15m、20m可定制） |
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電極使用周期 ：1年左右，老化后應及時更換新的電極 |
電極標定說明：我司PH變送器的電極配有兩種PH不同的標準緩沖液，若測量酸性溶液則使用 4.01和6.86的標準緩沖溶液；若測量堿性溶液則使用6.86和9.18的標準緩沖溶液。若通用情況則使用 4.01 和 9.18 的標準緩沖液。
維護和清洗：設備本身一般不需要日常維護。
注意事項：（1）PH電極在不用時，要放置于有氯化鉀溶液的保護罩內，用于保持電極活化并防止玻璃球泡損壞。
（2）測量前應將電極玻璃泡內的氣泡甩去，否則將影響測量，PH電極前端玻璃球泡不能與硬物接觸，任何破損和擦毛都會使電極失效。
（3）測量前后都應用去離子水（潔凈水）清潔電極，清洗傳感器時用濕軟布擦洗即可，以保證精度。
3.1.2 溶解氧監測
監測對象：氧氣不僅是我們人類生存所必需，也是水中魚蝦貝類賴以生存的基礎。
溶解氧（DO）是指溶解于水中的氧的含量。一般來說，養殖水體中的溶氧應保持在5～8mg/L，至少應保持4 mg/L以上。當溶氧量低于4 mg/L輕則使生長變慢，易發疾病，重則浮頭死亡。當然并不是溶氧量越高越好，當溶氧量達到14.4 mg/L時又會引起魚類產生氣泡病。因此，適宜的溶氧量對水產養殖魚類的生長生存至關重要。
監測內容：針對養殖場不同區域中的水的溶解氧飽和度、濃度、溫度的監測和告警。
監測效果：通過在重要的水域安裝水質溶解氧飽和度、濃度、溫度三合一變送器對水中溶解氧飽和度、濃度、溫度進行實現監測，膜頭采用熒光法測量原理，不消耗氧，無需電解液，無需標定，響應時間快，測量結果穩定，對流量沒有要求，無干擾，減少清洗頻率，維護量低，分為海水款和淡水款兩種，用戶可按需選擇。變送器通過RS485智能接口及通訊協議接入氣象監控主機，由4G無線傳輸將數據上傳至環境監控云平臺進行實時監測。當任一水域中溶解氧飽和度、濃度、溫度超過設置的上下閾值時，系統自動觸發短信、語音、郵件告警，通知管理人員緊急處理。
監測功能：水質溶解氧飽和度、濃度、溫度三合一變送器具有無污染、壽命長、穩定性好、維護難度低等優點。水質溶解氧測量探頭特有的光學檢測方法，可以有效測量溶解在水中的分子態氧，并可消除水體中PH值波動、氨氮等化學物質或重金屬的干擾，從而在更長的時間內提供更穩定、更準確的測量結果。
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設備 |
技術參數 |
水質溶解氧飽和度、濃度、溫度三合一變送器
型號：RS-LDO-N01
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直流供電（默認）：DC 10 ~ 30V |
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功耗：0.2W |
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信號輸出：支持RS-485,MODBUS/RTU協議 |
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溶解氧膜頭檢測原理：采用熒光法測量原理，不消耗氧，無需電解液。 |
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溶解氧 |
測量范圍：0～20 mg/L；0 ~ 200% |
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測量誤差：±3%FS |
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分辨率：0.01mg/L；0.1% |
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溫度 |
測量范圍：0℃ ~ 60℃ |
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測量誤差：±0.5℃（25℃） |
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分辨率：0.1℃ |
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設備工作溫度：0 ~ 40℃ |
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響應時間：≤60sec |
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電極線長：默認5m（10m、15m、20m可定制） |
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防護等級：IP68 |
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使用周期：一年左右，老化后應及時更換新的電極。 |
維護和清洗：（1）對于設備的外表面污垢，可以用自來水清洗，用濕潤的軟布進行擦拭，對于一些頑固的污垢，可以在自來水中加入一些家用洗滌液來清洗。
（2）對于熒光帽外表面，應用清水沖洗傳感器光窗上的污物；如果需要擦拭，用軟布輕柔擦拭、切勿用力刮擦，防止損壞熒光膜，導致測量不準設置無法測量。
（3）若熒光帽內有灰塵或水汽進入，將熒光帽旋下，用自來水沖洗熒光帽內表面和設備的光學玻璃窗口，若有含油脂類污垢，可用混有家用洗滌劑的自來水清洗，之后將洗滌劑沖洗干凈，用無絨軟布將所有清洗的表面擦干，之后放到干燥處使水分完全蒸發。
注意事項：（1）設備前端熒光膜應避免碰撞或刮，任何損傷將導致測量精度下降甚至無法使用。
（2）避免使用在有機溶劑中，避免使用有機溶劑清洗熒光帽。
（3）設備安裝時盡量避免線纜過于緊繃或受力。
3.1.3 氨氮監測
監測意義：氨氮是指水中以游離氨（NH3）和銨離子（NH4+）形式存在的氮。我國漁業水質標準總氨氮含量應不超過0.2 mg/L，當水體氨氮大于0.2mg/L時，會導致水體富營養化。分子氨濃度達到0.2-0.5mg/L，則對魚類有輕度毒性，使其體表粘液增多，出血，食欲減退，分子氨的濃度長期超過0.5mg/L，則將影響魚蝦的生長繁殖，嚴重性的將中毒至死亡。
監測內容：由于水體有毒分子氨的含量與水體中的PH值和水溫有直接關系，水溫越高，PH值越高，水體毒性越大。所以針對養殖場不同區域中的水的氨氮、PH、溫度的長期監測實時告警。
監測效果：通過在重要的水域安裝氨氮、PH、溫度三合一變送器對水中氨氮、PH、溫度進行實現監測，變送器通過RS485智能接口及通訊協議接入氣象監控主機，由4G無線傳輸將數據上傳至環境監控云平臺進行實時監測。當任一水域中氨氮、PH、溫度值超過設置的上下閾值時，系統自動觸發短信、語音、郵件告警，通知管理人員緊急處理。
監測功能：氨氮、PH、溫度三合一變送器是一款測量水體氨氮濃度[以游離氨（NH3）和銨離子（NH4+）形式存在的化合氮]的設備。可自動進行進行溫度、PH補償適合各種環境下的高精度測量。可直接投入式安裝，相比傳統氨氮分析儀，更加經濟環保，方便快捷。
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設備 |
技術參數 |
氨氮、PH、溫度
三合一變送器
型號：RS-NHN-N01-3-*
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直流供電（默認）： DC 10 ~ 30V |
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最大功耗：0.3W |
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信號輸出：支持RS-485,MODBUS/RTU協議 |
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氨氮 |
測量范圍： |
0-10mg/L，分辨率 0.01mg/L |
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誤差：±3%FS |
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PH |
測量范圍：0 ~ 14PH，分辨率：0.01PH |
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誤差：±0.15PH |
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溫度 |
測量范圍：-20 ~ 80℃，分辨率：0.1℃ |
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誤差：±0.2℃ |
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工作條件：0～50℃；<0.2MPa |
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響應時間：<30S |
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防護等級：IP68 |
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使用壽命：電極1年或以上，老化后應及時更換新的電極。 |
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電極線長：默認5m （10m、15m、20m可定制） |
電極標定說明：我司氨氮變送器電極根據兩種不同的量程配有不同的標準溶液。若設備量程為0-10mg/L，則配置0.1mg/L和10mg/L兩款標準溶液；若設備量程為0-100mg/L，則配置10mg/L和100mg/L兩款標準溶液。
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量程0-10mg/L |
量程0-100mg/L |
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維護和清洗：清洗設備時用濕軟布擦洗即可。
注意事項：（1）長時間未使用的氨氮變送器在測定前，需進行浸泡活化處理。
（2）活化后測試前務必充分清洗傳感器，將傳感器前端浸在去離子水中5分鐘并攪動水溶液，為更充分清洗請多次更換干凈的去離子水，再次清洗，以防止引起測量誤差。
（3）短時間未使用的氨氮變送器在測定前，需在去離子水中進行浸泡處理以防止引起測量誤差。
（4）傳感器使用后請將傳感器頭部用清水沖洗干凈，并蓋上保護蓋。
（5）設備使用前需檢測氨氮變送器前端是否有氣泡，若無氣泡正常使用，若有氣泡則需向下甩動傳感器，去除氣泡。
（6）氨氮變送器請勿在腐蝕性較強的液體環境下使用，以免對傳感器造成不可逆的損壞。
3.1.4 亞硝酸鹽監測
監測意義：水產養殖亞硝酸鹽標準要求在0.1ppm以下。當亞硝酸鹽含量＞0.1ppm會使水體中養殖的魚、蝦、蟹表現為缺氧癥狀。如攝食量下降，呼吸困難，游動緩慢，體力衰退，鰓部受損變黑，甚至出現“游塘”、“浮頭”、“偷死”、“冒底”等現象。
監測內容：用于水產養殖場所水中的亞硝酸根離子的在線監測實時告警。
監測效果：通過在重要的水域安裝亞硝酸根離子變送器對水環境中的亞硝酸根離子進行實現監測，通過RS485智能接口及通訊協議接入氣象監控主機，由4G無線傳輸將數據上傳至環境監控云平臺進行實時監測。當某一水域中任一數值超標時，系統自動觸發短信、語音、郵件告警，通知管理人員緊急處理。
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設備 |
技術參數 |
亞硝酸根離子變送器
型號：RS-LNO2-N01-*
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斜率：56 ± 3mv |
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重復性：± 2% |
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干擾：乙酸根，氟離子，氯離子，硝酸根，硫酸根等 |
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溫度范圍：0-50℃ |
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壓力范圍：0-2 atm |
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響應速度：30 秒達到 90%回應 |
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測量范圍：0.2ppm –2200ppm |
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PH 值范圍：1.1-1.7 |
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輸出阻抗：20-50MΩ |
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溫度補償：10k/22k/PT1000/PT100 可選 |
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材質：PMMA+PVC |
維護和清洗：用稀釋的氧化氮標準溶液,最佳 PH 值范圍： PH4.5-PH 8。
儲存：長期：干燥保存；短期：保存于氧化氮溶液中。
3.1.5 ORP監測
監測意義：ORP表示溶液的氧化還原電位，它不能獨立判斷水質的好壞，但是能夠綜合其他水質指標來反應水族系統中的生態環境。
在養殖過程中，水中生物的殘餌、糞便，池底有機質淤泥等還原性物質增多就會導致電位被拉低，使得水體表現出還原性。當氧化還原電位環境為-200～-250mV，會有大量的NH3, H2S，NO2等還原態的物質出現。當氧化還原電位環境為-300～-400mV，底泥處于極度缺氧狀況，專性厭氧產甲烷菌即開始分解底泥中的有機質產生甲烷。這些有毒有害物質，在魚體內積累，導致養殖水產品大批量死亡。因此，在水產養殖中，要避免水質的還原性過低。
監測內容：針對養殖場不同區域中的水的氧化還原電位的在線監測實時告警，及時反應池塘水質底質和病害菌的情況。
監測效果：通過在重要的水域安裝水質ORP變送器頭對水體氧化還原電位進行實現監測，變送器通過RS485智能接口及通訊協議接入氣象監控主機，由4G無線傳輸將數據上傳至環境監控云平臺進行實時監測。當某一水域中ORP值超標時，系統自動觸發短信、語音、郵件告警，通知管理人員緊急處理。
監測功能：水質ORP變送器是一款測量測量溶液氧化還原電位的設備，采用高純度鉑金制成的ORP復合電極，具有極強的抗酸堿能力和抗氧化能力，測量精度高、響應快、穩定性好，電極可根據溫度自動補償。
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設備 |
技術參數 |
水質ORP變送器
型號： RS-ORP -N01-*
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直流供電（默認）： DC 10 ~ 30V |
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最大功耗：0.6W |
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信號輸出：支持RS-485,MODBUS/RTU協議 |
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ORP |
測量范圍：-1999 ~ 1999mV |
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測量誤差：±1mV |
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分辨率：1mV |
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ORP電極工作溫度：0 ~ 80℃ |
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ORP電極耐壓：0.6MPA |
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設備工作條件：環境溫度：0 ~ 60℃；相對濕度：<85% |
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防護等級：IP68 |
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電極使用周期：1年左右，老化后應及時更換新的電極 |
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電極線長：默認5m （10m、15m、20m可定制） |
維護和清洗：設備本身一般不需要日常維護。
注意事項：（1）電極前端的保護瓶內有適量浸泡溶液，電極頭浸泡其中，以保鉑金片和液接界的活化。
（2）測量前應將電極玻璃泡內的氣泡甩去，否則將影響測量，電極前端玻璃球泡不能與硬物接觸，任何破損和擦毛都會使電極失效。
（3）測量前后都應用去離子水（潔凈水）清潔電極，清洗傳感器時用濕軟布擦洗即可，以保證精度。
（4）一般情況下ORP電極不需要標定，直接使用即可。
（5）電極污染或液接界堵塞,也會使電極鈍化，此時，應根據污染物質的性質，以適當溶液清洗。
3.1.6 水質電導率（鹽度）監測
監測意義：水質電導率是以數字表示溶液傳導電流的能力，通常用它來表示水的純度。一般可用電導率值了解水中的鹽度，一般情況下，電導率越高，鹽份越高，TDS越高。對于大多數淡水魚類，2-3g/L的鹽度，是維持體內滲透壓，維持機體代謝的最佳鹽度。但是鹽度過大，會導致魚體生體機能紊亂，滲透壓發生很大的變化，造成魚類直接死亡。
監測內容：針對養殖場不同區域中的水的電導率（EC）、溫度、鹽度、TDS的連續監測實時告警。
監測效果：通過在重要的水域安裝水質電導率、溫度、鹽度、TDS四合一變送器對水域電導率、溫度、鹽度、TDS進行實現監測，針對不同的使用環境，我們有不銹鋼電極、塑料電極供用戶自行選擇。變送器通過RS485智能接口及通訊協議接入氣象監控主機，由4G無線傳輸將數據上傳至環境監控云平臺進行實時監測。當任一水域中電導率、溫度、鹽度、TDS值超過設置的上下閾值時，系統自動觸發短信、語音、郵件告警，通知管理人員緊急處理。
監測功能：水質電導率、溫度、鹽度、TDS四合一變送器是測量溶液電導率值的設備,具有自動溫度補償功能，可將當前溫度電導率補償到指定溫度。
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設備 |
技術參數 |
水質電導率、溫度、鹽度、TDS四合一變送器
型號：RS-EC-N01-3
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直流供電（默認）：DC 7 ~ 30V |
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最大功耗：0.4W |
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信號輸出：支持RS-485，MODBUS/RTU協議 |
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檢測原理：溶液電導率的測量值是根據電極呈現的電阻大小和電極本身的常數K計算并通過溫度補償得出的。 |
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電導率 |
測量范圍 |
電極常數K=1：1 ~ 2000μs/cm
分辨率：0.1μs/cm |
電極常數K=10：10 ~ 20000μs/cm
分辨率：1μs/cm |
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誤差：±1%FS |
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溫度 |
測量范圍：-20~60℃ |
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分辨率： 0.1℃ |
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補償范圍： -20~60℃（默認補償溫度25℃） |
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補償范圍：默認0.02 |
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鹽度 |
測量范圍：0~11476ppm |
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TDS |
測量范圍：0~13400ppm |
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設備工作條件：環境溫度：-20 ~ +60℃ ；相對濕度：<85% |
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電極線長：默認5m （10m、15m、20m可定制） |
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電導率電極防護等級：IP68 |
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電極使用周期 ：1年 |
電極標定說明：電導率根據兩種不同量程配有不同的標準溶液。量程2000配置1413的標準溶液；量20000配置12880的標準溶液。
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量程1-2000 |
量程10-20000 |
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維護和清洗：設備本身一般不需要日常維護。
注意事項：（1）原則上電極在每次測量前應進行標定，長期使用應定期標定電極。
（2）電極長期不使用，一般可以貯存在干燥的地方，但使用前必須放入（貯存）在蒸餾水中數小時來活化電極，經常使用的電極可以放入（貯存）在蒸餾水中。
（3）可以用含有洗滌劑的溫水清洗電極上有機成分沾污，也可以用酒精清洗。
（4）鈣、鎂沉淀物最好用10 %擰檬酸。
（5）清洗電極極片或極柱只能用化學方法或在水中晃動的方式。注意不能擦拭電極極片或極柱，否則會破壞鍍在電極表面的鍍層（鉑黑）。
3.1.7 其他水質要素監測
監測內容：水中濁度、COD、懸浮物、葉綠素、藍綠藻、各離子（鈉離子、鉀離子、硝酸根離子、氯離子、鈣離子、銨離子、鎂離子）的在線監測實時告警。
監測效果：通過在重要的水域安裝水質變送器對水環境進行實現監測，變送器通過RS485智能接口及通訊協議接入氣象監控主機，由4G無線傳輸將數據上傳至環境監控云平臺進行實時監測。當某一水域中任一數值超標時，系統自動觸發短信、語音、郵件告警，通知管理人員緊急處理。
3.1.8 氣象監控主機
氣象監控主機（型號：RS-QXZ-M-Y）具有1路 ModBus-RTU 主站接口，可通過485總線將各水質變送器（水溫、水位、濁度、電導率、PH、氨氮、溶解氧、COD、ORP、離子）接入主機，通過4G信號將各項水質數據實時上傳至云平臺或者客戶自己的服務器。
3.1.8.1 技術參數
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參數名稱 |
范圍或接口 |
說明 |
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數據上傳通信接口 |
RJ45網口 |
通過網口方式上傳數據 |
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GPRS無線 |
通過GPRS方式上傳數據 |
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GSM短信 |
支持短信報警 |
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ModBus-RTU從站接口 |
支持外部設備通過ModBus-RTU協議問詢監控主機中的數據。 |
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數據采集通信接口 |
從RS485接口 |
能夠采集1-32臺485接口的變送器的數據，最長通信距離≥1500米 |
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LED屏顯示接口 |
LED屏顯示接口 |
支持最大點陣數1024*256的單色LED顯示屏 |
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1路直流電壓采集 |
采集量程0-100V |
采集精度±0.1V，輸入阻抗≥100K
監控主機可設置轉換系數 |
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3路4-20mA電流信號采集 |
4-20mA電流信號采集 |
采集分辨率3000；輸入阻抗≤120歐
監控主機可設置轉換系數 |
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1路水浸檢測信號 |
可進行漏水檢測 |
標配漏水電極，用戶也可選漏水繩，最長可達30米 |
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4路開關量信號輸入 |
可檢測干接點通斷狀態 |
外接無源干接點，響應時間≤0.2S |
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2路繼電器輸出 |
繼電器干接點輸出 |
繼電器容量：250VAC/30VDC 5A
本繼電器可關聯到任意通道的上下限，用作報警或自動控制。 |
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1路翻斗式雨量計脈沖信號輸入 |
采集磁開關脈沖信號進行雨量計量 |
默認脈沖當量：0.2mm
可上傳瞬時雨量（最近一分鐘）、當前雨量（本日00:00至當前）、昨日雨量（昨日00:00-24:00）及永久累計雨量值
（默認采用第四路開關量作為雨量計輸入） |
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數據上傳間隔 |
1S~10000S |
數據上傳間隔1S~10000S可設 |
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內置存儲容量 |
52萬條 |
內置存儲，最多可存儲52萬條 |
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供電 |
外部電源供電 |
供電電壓24V |
3.1.8.2 功能特點
■ 1路ModBus-RTU主站接口可接入該系統中所有的485水質變送器。
■ 具有 1 路 ModBus-RTU 從站接口，可外接用戶自己的監控主機、PLC、組態屏或組態軟件。
■ 可采集1路0-100V直流電壓、3路4-20mA電流信號，監控主機上可設置轉換系數。
■ 具有4路開關量信號采集，其中第 4 路可用作外接翻斗式雨量計。
■ 具有1路水浸檢測，可外接漏水電極也可外接漏水繩，最長30米。
■ 2 路繼電器輸出，可關聯到任何一路信號采集上做報警或自動控制使用。
■ 1路 RJ45 網口，可將氣象監測數據上傳至遠端監控軟件平臺。
■ 1路多功能 GPRS 通信接口，只需插入一張手機卡便可將數據上傳至遠端監控軟件平臺。
■ 強大的脫機短信報警功能，報警內容可自定義。
■ 大屏中文液晶顯示，界面簡潔友好。
■ 內置數據存儲，可存儲52萬條記錄，通信故障時，設備自動存儲，通信恢復后可將存儲數據上傳。
■ 可外接1路室外LED單色顯示屏，支持最大點陣數1024*256。
■ 若不使用太陽能電池板也可采用外接24V直流電源供電。
■ 設備唯一 8位地址，易于管理識別，可搭配我司提供的多種軟件平臺。
3.2 太陽能供電系統
該系統配有太陽能供電系統，解決用戶現場供電不便的情況。采用體積小重量輕能量密度大的20Ah鋰電池作為能源，在保證系統供電的同時減輕重量，一方面有利于設備承載更多的傳感器，另一方面讓整體重心偏下提高防傾覆能力，外加30W太陽能電池板，雙管齊下，使之即便遇到連續陰雨天氣，也可續航長達3天，完全不必擔心會因為天氣原因導致數據監測中斷。
我司提供兩種太陽能供電規模，供用戶選擇，如下表：
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方案一 |
方案二 |
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30W太陽能板 |
60W太陽能板 |
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20AH鋰電池 |
45AH鋰電池 |
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太陽能供電轉換器 |
太陽能供電轉換器 |
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功能 |
連續陰雨天續航3天 |
連續陰雨天續航7天 |
3.3 基礎支架
太陽能浮漂水質監測站基礎支架由浮漂、不銹鋼濾網、探頭安裝支架、太陽能安裝支架、防水箱、遮雨板組成。
第四章 智能控制系統
監控軟件通過對監測到的數據進行智能分析，并根據不同階段的養殖預設條件，通過物聯網多功能控制柜下發無線控制指令控制相關節點的增氧機、換水機、投餌機等設備的運行，實現自動投喂、換水、增氧等，降低養殖成本，實現精細化、智能化飼養。
該系統支持本本地/遠程手動控制、自動控制、定時定點控制等多種控制模式，遠程實現養殖機械設備的開/關控制，節省人力，降低運營成本。
4.1 物聯網多功能控制柜
物聯網多功能控制柜（型號：RS-MC-*-4G）是一款集成多路繼電器的控制器。本地端配置7寸觸摸屏，多路開關量輸出可用于各類場合的即時控制，可控制小于 10A-250VAC/30VDC 的設備，若控制大型設備，再連接中間繼電器即可。默認8路繼電器輸出，最多可擴展至16路繼電器輸出。
該設備可接入現場的增氧泵、投餌機、換水機等水產養殖機械設備，實現各類設備的手動、自動、定時控制，大大減少施工量，降低施工成本和維護成本，提高養殖效益。
4.2 技術參數
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設備 |
技術參數 |
多功能控制柜
型號： RS-MC-*-4G
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供電電壓：220VAC，50HZ |
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功耗：20W |
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通訊方式：4G |
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工作環境 |
工作溫度 ： -10℃～+50℃ |
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工作濕度：10%RH~85%RH |
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繼電器帶載能力：30V/10A-DC、255V/10A-AC |
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設備尺寸：360*300*125（單位：mm） |
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安裝方式：壁掛安裝 |
4.3 功能特點
■ 本地液晶觸摸屏手動控制：設備帶有7寸觸摸屏，采用中文界面顯示，方便養殖者現場實時查看/修改各個繼電器的工作狀態。當把繼電器某一設備節點（增氧泵、循環泵等）修改為吸合狀態時，增氧泵、循環泵等設備會開始運行；修改為斷開狀態時，設備會自動停止運行。
■ 遠程手動控制：可通過電腦PC端或手機APP端遠程手動完成繼電器相關節點設備的吸合或斷開操作。當把繼電器某一設備節點（增氧泵、循環泵等）修改為吸合狀態時，增氧泵、循環泵等設備會開始運行；修改為斷開狀態時，設備會自動停止運行。
■ 自動控制：可在監控軟件平臺提前設置好各項水質監測要素（PH、溶氧量、氨氮、亞硝酸鹽等）的上限、下限值。當水中的氧含量、PH、還原性低于下限，PH、氨氮、亞硝酸鹽等有毒物質含量高于上限值，系統會自動報警并且自動吸合繼電器開啟增氧泵增氧、換水泵換水，當任一水質指標正常后，自動斷開繼電器。
■ 定時控制：通過添加繼電器某一設備節點（如投餌機）吸合或斷開的時間點，支持添加多個時間節點，定時定點實現自動投喂，做到科學養殖。結合各項水質監測參數，養殖者可及時做出調整，避免過量喂食的情況發生，減少飼料浪費和水質污染。
■ 通過4G方式上傳數據，減少施工成本和維護成本。
■ 設備參數通過軟件配置，簡單方便。
■ 斷電后自動斷開繼電器；
■ 支持我司提供的多款免費軟件平臺、用戶也可以自己開發平臺；
■ 交流220V供電、可常年工作于室外。
第五章 綜合環境監控云平臺
5.1 概述
綜合環境監控云平臺（www.0531yun.com）以先進的信息采集系統、物聯網、云平臺、大數據以及互聯網等信息技術為基礎，各級用戶通過PC端WEB、APP客戶端、微信端等多種渠道訪問平臺數據，實現遠程系統管理功能。用戶可實時對項目上每個重要參數進行實時監測、管理，同時實現基于平臺的遠程手動、自動、定時定點控制。
5.2 功能介紹
5.2.1 大屏可視化
可投屏顯示，自動刷新，滾動播放所有設備信息，數據清晰、直觀，便于管理員進行系統查看。
5.2.2 數據實時監控
平臺支持實時查看所測水環境數據。數據可以通過圖形化界面、列表等方式反映，圖形化界面的優勢在于讓用戶直觀看到數據和傳感器相對位置，列表則更利于用戶對數據進行對比。
【首頁數據展示】
【列表展示】
5.2.3 超限告警
當任一要素超過預置報警值、設備處于離線狀態時，系統能提供平臺界面告警、短信告警、電話告警、郵件告警等報警方式，并進行事件記錄，供調用和分析。
支持所有監測因子報警上限、下限，預警上限、下限設置，支持因子數據異常字體變色，因子告警數據顏色用戶可自定義。
針對短信、振鈴、微信、郵件告警方式有專門的告警聯系人管理列表，便于當報警聯系人變動時快速查詢、添加、刪除。
5.2.4 視頻監控
支持在現場安裝攝像頭，搭載我司的視頻字符疊加器可以實現水產養殖場周邊環境畫面聯網呈現，即傳感器監測到的數據通過視頻字符疊加器可疊加在監控畫面上。其界面顯示全部信息，避免反復切換，實現水產養殖的遠程監控，全面性監管。
5.2.5 歷史數據查詢、導出
可通過系統查詢每個監測點的設備信息，對設備監測數據、歷史數據進行查詢。并生成數據曲線圖，具有單個或多個因子數據存儲/查詢/導出數據功能，支持PDF、excel等多種數據格式導出，導出內容標題、使用單位名稱用戶可自定義，同時可導出數據查詢的時間段、查詢數據賬號、保存數據間隔、離線判斷間隔等重要信息。
【歷史數據列表查看】
【歷史數據曲線查看】
5.2.6 繼電器控制
支持電腦端、APP端遠程手動控制現場設備繼電器，且繼電器名稱可自定義編輯，相應繼電器控制功能是否啟用客戶可自行編輯。
5.2.7 移動端APP
為方便移動端用戶監測數據，推出“云控通”手機APP，方便用戶24小時實時監測。可以通過賬號密碼登錄云平臺，一鍵控制上萬個設備。支持視頻查看，設備故障/異常報警，支持離線告警功能，支持實時數據查看，歷史數據曲線查看，還可連接藍牙打印機進行數據打印。
5.2.8 系統管理
平臺具有完善的權限分級和管轄分區等等功能，無限級權限設定，根據要求自由組合權限。用戶操作具有完善的日志記錄，方便查看操作記錄。
5.2.9 賬號分級
支持賬號分級管理，針對項目實際需求增設子賬號，并分配不同管理權限，做到項目管理分工明確，用戶可定義不同的用戶角色，并賦予角色的不同權限管理。
【賬號管理】
【管理員權限設置】
【管理員菜單權限】
5.2.10 設備管理
可對設備進行節點、報警、儲存進行設置。
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名稱 |
解釋 |
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設備名稱 |
填寫設備名稱，默認名稱為設備地址 |
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設備地址 |
顯示設備地址，不可更改 |
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設備經緯度 |
寫入設備經緯度，可在地圖中查看設備顯示位置。（注意：如果以設備自帶經緯度信息為準，此處可不填寫） |
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告警記錄 |
開啟告警記錄，當設備報警時，數據庫中會記錄告警信息，關閉告警記錄，則無法查詢告警記錄。 |
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離線短信 |
開啟離線短信，當設備離線時會發送告警短信至綁定手機號 |
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離線郵件 |
開啟離線郵件，當設備離線時會發送告警郵件至綁定郵箱。 |
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離線判斷間隔 |
設置設備離線時間，當設備在設置時間內重新上線，平臺默認此設備未離線。 |
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短信告警間隔 |
當設備在平臺告警后，告警信息按照設置時間間隔發送告警短信，時間最低設置5分鐘。 |
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郵件告警間隔 |
當設備在平臺告警后，告警信息按照設置時間間隔發送告警郵件。 |
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保存數據間隔 |
設置時間間隔保存設備數據。 |
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短信最多發送次數 |
防止設備超限時間過長，一直發送告警短信，可設置最多發送短信次數。 |
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節點列表 |
設備節點設置，詳情見節點信息設置。 |
5.2.11 流量卡預警功能
實時獲取現場4G型物聯網設備的卡號，自動分析卡號剩余流量，自動分析，到期時間預警提醒，讓項目管理人員及時充值，防止流量卡到期運營商銷號造成項目停滯。
5.2.12二次開發
我司提供的云平臺完全免費，界面完全中性，并支持用戶二次開發。
5.2.13 千人千面
針對小規模應用的用戶，云平臺提供可配置的“千人千面”界面與私有域名解析的服務，客戶只需要投入幾十元購買一個域名，備案成功后就能擁有自己的私有登錄鏈接，且登錄界面平臺名稱可根據用戶要求更改。
