一、系统概述
中国水产养殖产量占到了全世界总产量的70%以上，是名符其实的水产养殖大国。随着物联网养殖技术的出现，当前新兴水产养殖模式正在逐渐传统的养殖模式。利用先进的智能水质检测设备、无线数据通信网络、智能数据管理系统和视频监控系统等专业技术，对养殖环境、水质、鱼类生长状况监控等进行全方位监测管理，最终实现方便管理、节能降耗、增产增收的目标
二、系统的需求功能描述
水产养殖在线检测系统采用物联网技术，用于海洋、池塘、湖泊、水库等渔场水产养殖24小时水质在线监测和水上、水下视频监控，可检测水温、深度、PH值、溶氧、盐度等参数，通过无线数据传送方式送达养殖管理中心，管理人员坐在电脑前即可接收养殖水域的环境数据，亦可通过互联网及无线公用网络将数据发送到管理人员手机上，及时提供工作信息及数据预警。
l 主机主要功能：
图1.渔业养殖监控系统主界面
1)实时动态检测各个分机测试点的数据指标：
数据以用户直观的图形方式显示，便于适应不同层次使用人员实际需求;
2)实时监测各个分机在线状态：
对监管的分机设备工作状态实时检测，并直观面向用户;
3)报警预制：
可根据用户需求，预制检测信息报警阈值，发生报警时，可通过声音报警，可图形提示报警，也可通过手机数据信息送达或微信平台推送，提示用户快速响应;
4)数据信息推送：
可根据网络系统配置，外接移动运营商网络、微信平台网络或手机APP数据接口对接，实现内网检测信息的外部推送业务，便于用户数据信息及时读取和查询;
5)视频信息监测及GPS定位
为用户提供监控界面，实时监控环境视频图像，同时监控水下图像信息及养殖物品状态，直观、清晰。
6)信息收集：
用户可根据自身需求，通过主机控制快速查询养殖场各项数据指标，也可设置定时监控管理。
7)数据统计：
主机对监测信息进行历史备份可跟用户设定输出周、月、季度及年数据汇总信息，同时跟用户需求对数据进行统计，以曲线、饼状或柱形方式为用户显示各项参数的递变指标，使用户快速了解养殖场的环境变换，及时做出应对方案。
分机主要功能：
1)温度：
测量范围： 0～50℃
测量精度: ±0.5℃
分辨率： 0.1℃
2)深度：
测量范围：0～50米
测量精度: ±0.2米
分辨率： 0.1米
3)PH值：
测量范围：0～14
测量精度: ±0.2
分辨率： 0.1
4)溶氧：
测量范围：0～12ppm
测量精度: ±0.5ppm
分辨率： 0.1ppm
5)盐度：
测量范围：32～38‰
测量精度: ±0.3‰
分辨率： 0.1‰
说明：海水与淡水，盐度范围有所区别，此处为海水盐度测量范围。
6)电导率：
测量范围：25～75 mS/cm
测量精度: ±0.5 mS/cm
分辨率： 0.1 mS/cm
说明：海水与淡水，电导率范围有所区别，此处为海水电导率测量范围。
7) 余氯监测：
测量范围：0～20 mg/L
测量精度: ±0.01mg/L
分辨率： 0.01mg/L
说明：淡水区域监测余氯范围可控制，水质实际情况。
8) 水下环境图像监控：
说明：可360°旋转监测水下环境状态及养殖物品情况，通过图像实时显示。
9)环境图像监控：
说明：可架设在养殖场周围，使用无线远距离数据传送，对环境的24小时图像监控。
三、系统的技术特点
l 系统技术优点：
1、24小时实时自动监测，无需人工干预;
2、太阳能+电池供电，无需架设电线，节能环保;
3、数据无线传输，减少工程投资;
4、数据自动入库，定时统计和输出，便于快速查询和历史备案;
5、总系统可采用星形状组网，适用于单个养殖环境也可实现多个养殖环境联网管理;
6、单系统最多可以铺设30个水质监测点，最大范围满足大面积养殖场的环境需求;
7、水下全息视频成像，可360°转动，捕捉水下环境图像和数据;
8、水下监管信息可通过无线通信网络、微信平台推送或手机APP多种方式送达用户手机，实现用户随时随地的全程监控。
四、系统运行环境要求
整体网络部署图如下：
系统整网建设采用内网和外网分割组建的组网模式，既向外部用户开放不同权限的登陆接口(APP)又在内部分层传输防护，保护内部数据安全。
系统外部的安全防护是通过在外部接口配置防火墙和网闸等设备，有效的防止公共的internet网中不安全的信息及人为恶意的入侵;
系统内部防护是采用内网应用和外网应用分割组建：
外网应用：实现用户网上业务查询、消息推送及视频远处监管;
内网应用：实现养殖场环境参数检测、资料定期存档、数据统计分析、视频存储分析;
内、外网分割方式形成对养殖场内部数据信息的二次保护，外网与内网之间通过数据同步服务器上安装的“数据同步更新交换插件”实现“可确认数据”的更新交换，阻止不被确认(非法)的数据的入侵。
五、网络的安全防护需求
网络的安全是通过采取各种安全技术手段和管理手段确保网络数据的可用性、完整性和保密性，其目的是保证经过网络传输和交换的数据不会发生增加、修改、丢失和泄漏等。
本系统的安全防护工作主要由防病毒、防火墙、网闸及数据传输中SSL防护等多个安全组件组成，一个单独的组件无法确保网络信息的安全性。
网络病毒防范
系统安装网络版杀毒软件,有效拦截和清除目前的垃圾病毒，快速修补系统漏洞并提供强大的监管功能。
数据传输防护
系统采用数据传输中的SSL传输验证技术，保护数据传输中的信息安全。
安全传输协议SSL(安全路线接层)是由Netscape公司开发的一套数据安全协议，已被广泛地用于Web浏览器与服务器之间的身份认证和加密数据传输。为数据通讯提供安全支持。用于在实际的数据传输开始前，可进行身份验证、加密算法协商和密钥交换等。
防火墙安全防护
防火墙是非常有效的网络安全模型之一，通过它可以隔离风险区域(即Internet或有一定风险的网络)与安全区域(局域网或行业内部网)的连接。防火墙可以监控进出网络的通信量，可仅让安全、核准了的信息进入，同时又抵制对内部系统构成威胁的数据入侵。防火墙的作用是防止不希望的、未授权的通信进出被保护的系统网络，迫使企业单位强化自己的网络安全政策。
本系统设立防火墙主要目标是：
(1) 强化网络传输的安全策略：
因为公网上每天都有各种终端设备在那里收集信息、交换信息，不可避免地会现个别品德不良的人，或违反规则的企业或个人，防火墙是防止不良现象发生的“交通警察”，它执行的安全策略是仅容许“认可的”和符合规则的请求通过，其他信息都认为是非法的、拒接通过。
(2) 有效地记录网上的活动：
因为所有进出信息都必须通过防火墙，所以防火墙收集关于系统和网络使用的信息。防火墙能在被保护的网络和外部网络之间进行数据内容纪录。
(3) 安全策略的检查站：
所有进出的信息都必须通过防火墙，防火墙便成为安全问题的检查点，使可疑的访问被拒绝于门外。根据网络标准传输的TCP/IP的协议监控提取、筛选系统内各个处室的终端PC机上安装的应用程序的安全隐患。
网闸安全防护
网闸是基于物理层次的安全防护设备，更加有效的限制、防止信息资料的外部泄露，将所有出口的数据流在物理层直接完成安全过滤和物理隔离。
本系统结合网闸设备实现的主要防护功能：
1、物理层数据安全隔离
遵循严格物理隔离的原则，网闸类似于在系统内设的安全开关。将安全开关放入应用和数据之间，彻底切断外网认证企业与系统内网络的“许可字段含义”外的所有数据的通路;从而确保实现了网络间的物理隔离，提高了系统的安全性。
2、关键字过滤
网闸可根据设置的关键字对收、发双向的文件内容进行过滤，保证进出内、外网络信息的合法性。
3、具有防病毒措施：
网闸作为提供数据交换的隔离设备，内嵌病毒查杀的功能模块，可以对交换的数据进行病毒检查
4、防止未知和已知木马攻击：
通常见到的木马大部分是基于TCP的，木马的客户端和服务器端需要建立连接，而网闸通过与系统内部使用自定义的传输数据协议(不同于通用协议)。使得支持传统网络结构的所有协议均失效，使各种木马无法通过安全隔离网闸进行通讯。从而可以防止未知和已知的木马攻击。
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