ICS65.150CCSB503402DesignguidelinesfordigitalcontrolsystemofrecirculatingaquacultureIDB3402/T41—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由安徽長江漁歌漁業(yè)股份有限公司提出。本文件由蕪湖市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局歸口。本文件起草單位：安徽長江漁歌漁業(yè)股份有限公司、浙江大學(xué)、江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)設(shè)施與裝備研究所、鳩江區(qū)漁業(yè)管理服務(wù)中心、鏡湖區(qū)方村街道為民服務(wù)中心、鳩江區(qū)畜牧獸醫(yī)服務(wù)中心、蕪湖市漁業(yè)管理服務(wù)中心、安徽華普生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司。本文件主要起草人：胡光春、葉章穎、朋澤群、趙建、張?zhí)炝?、鮑恩財、甘國正、方德軍、婁云、王華、談翠翠。DB3402/T41—20231工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖數(shù)字化管控系統(tǒng)設(shè)計指南本文件給出了工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖數(shù)字化管控系統(tǒng)（以下簡稱“管控系統(tǒng)”）設(shè)計的總則、系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)安全等信息。本文件適用于指導(dǎo)工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖數(shù)字化管控系統(tǒng)設(shè)計。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB17859計算機信息系統(tǒng)安全保護(hù)等級劃分準(zhǔn)則GB/T22239信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級保護(hù)基本要求SC/T6001.2漁業(yè)機械基本術(shù)語第2部分：養(yǎng)殖機械SC/T6040水產(chǎn)品工廠化養(yǎng)殖裝備安全衛(wèi)生要求SC/T6050水產(chǎn)養(yǎng)殖電器設(shè)備安全要求SC/T6093工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖車間設(shè)計規(guī)范3術(shù)語和定義SC/T6001.2界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖recirculatingaquaculture利用機械、生物、化學(xué)和自動控制等現(xiàn)代技術(shù)裝備起來的車間進(jìn)行集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖，同時養(yǎng)殖水體能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)利用的一種生產(chǎn)方式。[來源：SC/T6393—2019，3.1]4縮略語下列縮略語適用于本文件。DTU：數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備（DataTransferUnit）GPRS：通用分組無線服務(wù)（GeneralPacketRadioService）LoRa：遠(yuǎn)距離無線電（LongRangeRadio）NB-IoT：窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NarrowBand-InternetofThings）PLC：可編程序（邏輯）控制器[Programmable（Logic）Controller]RTU：遠(yuǎn)程終端單元（RemoteTerminalUnit）ZigBee：紫蜂協(xié)議（ZigBee）2DB3402/T41—20235總則5.1通訊方便、供電設(shè)施齊全對于管控系統(tǒng)設(shè)計是至關(guān)重要的。5.2宜按照SC/T6093設(shè)計工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖車間。5.3管控系統(tǒng)的設(shè)計宜采用模塊化的思路，合理進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)分層。5.4管控系統(tǒng)的設(shè)計宜結(jié)合現(xiàn)有或新建工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖車間設(shè)施設(shè)備情況，明確對應(yīng)的指標(biāo)參數(shù)。5.5管控系統(tǒng)的設(shè)計宜充分考慮功能需求，適當(dāng)留出擴(kuò)展的接口配合工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖的需求。5.6管控系統(tǒng)的設(shè)計宜包括網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全、接口安全等要素。6系統(tǒng)架構(gòu)6.1架構(gòu)分層管控系統(tǒng)宜包括終端層、通訊層、平臺層、用戶層四層，架構(gòu)分層宜參照圖1。圖1管控系統(tǒng)架構(gòu)分層圖6.2終端層6.2.1養(yǎng)殖設(shè)備6.2.1.1作為管控系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)備，主要承擔(dān)增氧、投飼、脫氣、換水、提水、殺菌、調(diào)溫、過濾等6.2.1.2宜包括增氧機、投飼機、微濾機、紫外殺菌、脫氣設(shè)備、氧錐、調(diào)溫設(shè)備、循環(huán)水泵等。宜按照SC/T6040、SC/T6050選用設(shè)備。6.2.1.3在設(shè)計和選用工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)設(shè)備時，宜明確養(yǎng)殖品種、養(yǎng)殖規(guī)模和養(yǎng)殖密度，并明確設(shè)備對應(yīng)的指標(biāo)參數(shù)，例如換水率、投飼精度、殺菌率、可控溫度變化范圍、水處理能力等。DB3402/T41—202336.2.2感知裝置6.2.2.1作為管控系統(tǒng)的感知單元，主要承擔(dān)監(jiān)測養(yǎng)殖水體的溶氧、pH值、溫度等，實時獲取養(yǎng)殖生物數(shù)量、體征、行為等數(shù)據(jù)的功能。6.2.2.2宜包括水質(zhì)傳感器、水位傳感器、水體流量傳感器、空氣溫濕度傳感器、視頻監(jiān)控裝置等。6.2.2.3在設(shè)計和選用感知裝置時，宜根據(jù)養(yǎng)殖品種明確設(shè)備對應(yīng)的指標(biāo)參數(shù)，例如測量范圍、測量精度、響應(yīng)時間、輸出信號等。6.2.2.4宜選配溶氧、水溫、pH值、水位、空氣溫濕度等技術(shù)成熟、穩(wěn)定的傳感器。6.2.2.5視頻監(jiān)控裝置宜覆蓋管控系統(tǒng)中終端層設(shè)備安裝位置的所有區(qū)域。6.2.3現(xiàn)場控制裝置6.2.3.1用于實現(xiàn)對管控系統(tǒng)中養(yǎng)殖設(shè)備、感知裝置的操作控制和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、存儲。6.2.3.2宜包括PLC、單片機、DTU、RTU、電氣執(zhí)行元件等。6.2.3.3宜具備遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信功能。6.3通訊層6.3.1作為終端設(shè)備數(shù)據(jù)信號與管控系統(tǒng)之間的通訊方式，主要承擔(dān)終端層與平臺層之間的數(shù)據(jù)傳輸6.3.2近距離100m）通信宜采用ZigBee、有線（通信線纜）等通信協(xié)議。6.3.3遠(yuǎn)距離(≥100m）通信宜采用、GPRS/4G/5G、LoRa、NB-IoT等通信協(xié)議。6.4平臺層6.4.1作為管控系統(tǒng)的控制中樞，主要承擔(dān)著設(shè)備控制、數(shù)據(jù)實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、生產(chǎn)異常報警等6.4.2設(shè)備控制設(shè)計宜考慮對終端設(shè)備的控制，可實現(xiàn)手動控制或按照固定程序自動控制。6.4.3數(shù)據(jù)實時監(jiān)測設(shè)計宜考慮監(jiān)測的信號頻率、采集頻率、測量精度等。6.4.4數(shù)據(jù)分析設(shè)計宜考慮數(shù)據(jù)處理方式、數(shù)據(jù)展示方式等。6.4.5生產(chǎn)異常報警設(shè)計宜考慮報警指標(biāo)安全閾值的設(shè)定、報警分級、發(fā)出警示信號等。6.5用戶層6.5.1用于實現(xiàn)管控系統(tǒng)與用戶間的交互，主要承擔(dān)人機交互功能，宜包括電腦端、移動端。6.5.2電腦端宜包括web網(wǎng)頁、電腦客戶端等形式。6.5.3移動端宜包括手機瀏覽器、手機APP、小程序等形式。7系統(tǒng)安全7.1數(shù)據(jù)安全7.1.1宜滿足GB17859第一級及以上的要求。7.1.2數(shù)據(jù)庫中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)、用戶密碼宜加密存儲。7.1.3宜具備數(shù)據(jù)備份、恢復(fù)和數(shù)據(jù)庫賬號管理的功能。7.2系統(tǒng)可靠性7.2.1宜考慮冗余設(shè)計，以保證管控系統(tǒng)的可靠運行。DB3402/T41—2