现代海洋牧场的建设需要利用新技术、新方法、新模式,实现产品、资源、环境的可持续开发利用。当前是“互联网、大数据”的时代,海洋牧场的可视化、智能化、信息化建设已成为必然,“智慧海洋牧场”应运而生,海洋牧场建设应综合运用现代科学技术,整合信息资源、开发多功能运营管理系统,服务于生态建设和运营管理。通过开发海洋信息获取的终端设施、信息平台等,将“互联网+”和“物联网+”进行应用融合,以实现海洋牧场各要素的全面感知和互联互通,最终实现海洋牧场的运行和管理的智慧环境,并不断进行养殖技术和管理的创新,形成智能、高效、优质海洋牧场,实现海洋牧场建设的人与自然和谐共生的现代化海洋牧场。 基于海洋牧场的可视化、智能化、信息化系统而打造的智慧海洋牧场管理平台搭载多种监测仪器和传感器,对海洋生态环境及生产运营情况进行实时采集和数据分析。实时监测海洋牧场的水质、气象、安全信息等指标,对海洋牧场区的生态环境和生产运营进行实时预警、预报,通过水上视频监控和安防设施对海洋牧场的生产安全进行有序化管理,并利用水下视频监控,对人工鱼礁区等水下目标视频实时监测,实现海洋牧场的实时可视化。海洋牧场多功能平台整体采用HDPE材料及框架结构,平台框架浮力管为热熔焊接方式,使浮力系统结构与框架支撑系统连接成一个整体,牢固性高,抗风浪能力强。平台结合现代化信息技术,运用物联网、大数据、人工智能、云计算等前沿技术,实现对海洋牧场生态系统以及生产运营环节的科学管理,构建生态服务体系、生产管理体系、质量保障体系及安全管理体系,逐步实现海洋牧场的全链条可视、可测、可控。
系统搭载平台规格为10m×10m(或其他规格),平台整体采用HDPE材料及框架结构,平台框架浮力管为热熔焊接方式,使浮力系统结构与框架支撑系统连接成一个整体,牢固性高,抗风浪能力强。
供电系统采用太阳能发电的运行方式,系统由太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,其作用是将光能转换为电能,存储在蓄电池中或直接推动负载工作。太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护,过放电保护的作用。蓄电池一般为免维护胶体电池,其作用是在由太阳能电池板所发出的电能能够储存起来,满足无光照条件下所有设备3天持续供电。
海上通信具有覆盖区域范围大、基站距离远、信号衰减严重、海面环境复杂、施工困难等特点。结合产品实际应用场景,本系统有多套适合不同用户需求的解决方案,根据覆盖范围分为近距离、中距离、远距离覆盖三种情况,可实现视频监控数据回传功能、实时监测数据回传功能,语音集群调度功能。作为内陆传输网络的延伸,实现国家海域和陆地、海域和船只、海上船只及岛屿之间的信息通信,也可作为海上资源开发管理、海上监测监管等海上信息化建设的通信手段,为海洋信息化发展提供保障。
数据采集管理系统为海洋牧场远端移动平台的数据管理中心,兼备数据采集、网络数据管理、数据存储、视频存储、远程命令处理、现场报警等基本功能,内置大容量硬盘,是海洋牧场管理系统中的水质水文信号、水上水下视频信号、气象信号等数据的处理中心,是整个海洋牧场管理系统的基础数据来源。该系统集中安装在水下设备支架内,与所有传感器安装在一起,负责采集所有水质、水文数据、水下视频数据,并通过一条线缆与移动数据管理设备相连,实时传送水下采集的数据,该系统被密封于水下金属盒内,可长期工作于海洋水下环境。
水质监测系统由传感器、数据采集器和机械控制单元三部分组成,其中传感器可以根据需求搭载相应的传感器,用于采集海洋牧场的水温、电导率、盐度、溶解氧、叶绿素等指标;数据采集器可以接收传感器采集的数据指标,实现数据大容量存储,并支持 GPRS、WIFI、RS-232、RS-485、RS-422、光纤和以太网等多种数据传输方式。
气象系统提供6种最为重要的气象参数,分别为气压、相对温度、湿度、降雨量、风速和风向。系统传感器性能稳定,风测量采用了超声风传感器,以确定水平风速和风向。大气压、温度和湿度的测量均在一个PTU模块中进行电容式测量,该模块更换方便,无需接触任何传感器。降水量的测量,采用了RAINCAP声波传感器,避免了溢出、堵塞、潮湿和蒸发损失等问题。系统具有多种数字通信模式和供电范围选择,低功耗的特性也可实现太阳能电池板的应用,风速和风向的模拟输出可适用于各种工业应用,系统参数高于IEC60945的海事标准要求。
水上视频监控系统由水上视频监控摄像机组成,主要用于海洋牧场示范区的智能化安全管理,具有视频动态报警、红外夜视等功能。系统能够实时处理监控范围内的海区视频数据,与预设的安全规则进行比较,对设定区域内的视频周界入侵、异常行为产生报警信息。全天候24小时工作,节省人力物力,对平台人员情况有效记录,方便管理人员全局把握情况,了解生产、工作情况,提高生产效率。
水下视频监控系统由水下数字高清网络摄像机组成,主要应用于人工鱼礁区水下目标视频实时监测,实现海洋牧场的实时可视化。该系统机身采用316L不锈钢外壳,配置高清数字彩色摄像机、定焦镜头、自清洁机构、LBD白光照明灯,水下影像不失真,可在水下长期布署和使用,维护周期长。
网络雷达预警系统,实现对自有海域的全方位精确管控,该系统应用先进的目标分析功能,以雷达为主要传感器,实现恶劣天气(雨、雾)情况下主动探测目标,并持续跟踪、报警、记录,有效提高对监控目标的准确识别能力,可以显示全部已探测到的目标信息,包含雷达视频、目标运行轨迹等。
信息化平台系统可以对平台上搭载的所有设备指标进行监控管理,包括多种监测仪器和传感器,对海洋牧场的水质、水文、气象进行实时监测,历史数据查询,对海洋牧场生态环境变化进行实时预警,并通过视频监控和安防设施实现海洋牧场水上水下安全、有序化管理。控制系统结合现代化信息技术,实现海洋牧场全域情况的实施掌握和可视化,为科学管理海洋牧场提供有力支持。
运用先进的Android技术、软件技术、数据库技术,通过观测站点查询地图展示、观测实时数据查询展示、观测数据的预警分析、观测历史数据查询展示、观测视频在线播放五大功能的建设,实现对观测站点观测数据的实时监控、精彩视频呈现,更好的掌握观测站点的动态信息。手机APP性能指标满足以下要求: 1)运行环境:安卓平台手机; 2)内存占用率在20%-30%范围内; 3)APP响应时间小于1S; 4)内容占有率小于30%; 5)包体大小小于25M; 6)流量耗用:待机情况下,24小时流量不超过300K; 7)电量耗用:待机情况下,24小时内电量不超过500mA; 8)网络性能:支持5G网络和WiFi,网络信号不稳定、网络连接被重置时,无闪退、卡顿、崩溃、黑白屏和内存泄漏。
数据中心是控制中心的数据来源与数据交互中心,是整个系统的数据仓库。数据中心由两套服务器组成,实现系统数据互备功能,本系统的全部数据均存放于此,包括水质数据、视频数据、设备运行状态数据,及系统各种操作记录数据等等,并基于此逐渐形成海洋牧场私有的大数据平台。
机架式服务器1台:英特尔至强2.6GHz,20M缓存以上,8.0GT/sQPI,Turbo,HT,8C/16T,内存2个,最大内存2133MHz、2路16GB RDIMM,2400MT/s,双列,x8带宽,硬盘4T以上。操作主机一套:处理器:i5-12500以上,内存16GDDR4,显卡:2G独显,硬盘:256固态硬盘+4TB机械硬盘,可安装WIN10系统,配24寸屏幕。机柜1套,网络交换一套,UPS电源一套。监测信息接收、数据存储与备份,可实现配置RAID0/15等,支持SAS SATA/PCIE 插槽不少于3个,配置冗余电源。
|