智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解決方案（2017版本）
● 物聯(lián)網(wǎng)云技術全覆蓋 多項專利技術應用
● 采用較新UV膜技術 無蟲害 無污染
● 無土栽培 優(yōu)質(zhì)育苗
● 質(zhì)量溯源 綠色環(huán)保 原生態(tài)
● 農(nóng)產(chǎn)品電商平臺 簡單 高效
一、項目背景
1.1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)概述
物聯(lián)網(wǎng)信息技術在 2006 年被評為未來改變世界的十大技術之一，是繼互聯(lián)網(wǎng)之后的又一次產(chǎn)業(yè)升級，是十年一次的產(chǎn)業(yè)機會。2009年8月溫家寶總理在無錫提出“感知中國”，物聯(lián)網(wǎng)開始在中國受到政府的重視和政策牽引。2010年國家發(fā)布了“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要，其中第十三章“全面提高信息化水平‘第一節(jié)’構建下一代信息基礎設施”中明確提到：推動物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術研發(fā)和在重點領域的應用示范。在第五章“加快發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)‘第二節(jié)’推進農(nóng)業(yè)結構戰(zhàn)略性調(diào)整”中提出：加快發(fā)展設施農(nóng)業(yè)，推進蔬菜、果蔬、茶葉、果蔬等園藝作物標準化生產(chǎn)。提升畜牧業(yè)發(fā)展水平。促進水產(chǎn)健康養(yǎng)殖。推進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營專業(yè)化、標準化、規(guī)模化、集約化。推進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)建設。第三節(jié)“加快農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新”中提出：推進農(nóng)業(yè)技術集成化、勞動過程機械化、生產(chǎn)經(jīng)營信息化。加快農(nóng)業(yè)生物育種創(chuàng)新和推廣應用，做大做強現(xiàn)代種業(yè)。加強高效栽培、疫病防控、農(nóng)業(yè)節(jié)水等領城的科技集成創(chuàng)新和推廣應用，實施水稻、小麥、玉米等主要農(nóng)作物病蟲害專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治。加快推進農(nóng)業(yè)機械化，促進農(nóng)機農(nóng)藝融合。發(fā)展農(nóng)業(yè)信息技術，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營信息化水平。2013年國家一號文件更是著重講述物聯(lián)網(wǎng)技術在農(nóng)業(yè)中的應用。物聯(lián)網(wǎng)信息技術與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的結合更加是國家重點推動的關鍵示范應用。
1.2項目建設原則
先進性：所采用的傳感器、通信技術和軟件平臺在國內(nèi)均屬領先水平。
可靠性：系統(tǒng)的軟硬件經(jīng)過大量實際應用和嚴格測試，具有良好的可靠性。
易用性：硬件設備安裝維護方便，軟件平臺界面友好，操作方便，易學易用。
擴展性：軟硬件采用模塊化設計，可擴充結構及標準化模塊結構，便于系統(tǒng)適應不同規(guī)范和功能要求的監(jiān)控系統(tǒng)。
二、高科技多功能UV膜溫室大棚
2.1 大棚概況
溫室大棚就是依靠覆蓋材料形成與外界相對隔離的室內(nèi)空間，一方面要以通風換氣創(chuàng)造植物生長優(yōu)于室外自然環(huán)境的條件；另一方面，室內(nèi)產(chǎn)生的高溫高濕和低二氧化碳濃度，通過通風換氣來調(diào)控，創(chuàng)造植物生長的較好環(huán)境。
本系統(tǒng)主體骨架為熱鍍鋅型組裝，覆蓋高科技多功能UV膜，通過先進的涂層工藝，防紫外線，高透光之余，還有一項奇妙的功能就是防蟲。這種薄膜可以阻隔指定光譜，比如蟲類偏好光譜。蟲子就算是闖進大棚也是烏黑一片，較大限度減少了病蟲害污染的可能。
2.2 無土栽培大棚介紹
2.2.1 風淋室
風淋室是一種通用性較強的局部凈化設備，安裝于潔凈室與非潔凈室之間。
當人要進入潔凈區(qū)時需經(jīng)風淋室吹淋，其吹出的潔凈空氣可去除人身所攜帶的塵埃或蟲卵，能有效的阻斷或減少不潔物進入潔凈區(qū)。
2.2.2 育苗系統(tǒng)
全封閉育苗系統(tǒng)內(nèi)部配有溫度、濕度、二氧化碳濃度等多種傳感器和控制終端組成的智能控制系統(tǒng)以及營養(yǎng)液自動合成裝置，能夠對育苗室狀況進行實時監(jiān)控和自動調(diào)節(jié)。
育苗室內(nèi)部兩邊都布置育苗架，每層育苗架頂部都用燈管照射，每層都擺滿育苗箱的話，一個育苗室每次最多可以育苗3萬多棵，育出的苗也比普通苗更健壯。該育苗系統(tǒng)育苗品種多達60余種。
2.2.3 苗床經(jīng)過一到兩周的育苗期，將苗移植到苗床上。通過專門的營養(yǎng)液自動合成裝置進行24小時的營養(yǎng)液供養(yǎng)，一個月左右苗床上的蔬菜就能收割食用了。
2.2.4 清洗區(qū)域
蔬菜收割完成后，對苗床上的生長泡沫平臺進行清洗，再進入下一次種植。
三、智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)介紹
3.1 系統(tǒng)概述
基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室智能控制管理系統(tǒng)可應用于溫室、大棚等蔬菜花卉種植場所，通過在溫室大棚中布設溫度、濕度、PH值、CO2及光照探頭，實時采集作物生長所需的空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤濕度、土壤或液體PH值、光照強度，二氧化碳濃度等參數(shù)，并通過傳感器與控制器聯(lián)網(wǎng)，所有數(shù)據(jù)匯集到控制器節(jié)點，各控制器再通過以太網(wǎng)或無線網(wǎng)進行互聯(lián)，與中心管理平臺聯(lián)網(wǎng)，管理中心通過寬帶互聯(lián)網(wǎng)接口與公共互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)全方位連接，綜合管理平臺設有客戶遠程訪問客戶端，不同用戶可以通過公共互聯(lián)網(wǎng)訪問綜合管理平臺，從而實現(xiàn)與該管理平臺下的所有聯(lián)網(wǎng)設備及終端的互連互通。除此以外，蔬菜種植過程當中的農(nóng)事管理、遠程監(jiān)控等功能全部納入到該系統(tǒng)當中來。
3.2 系統(tǒng)特點
自動化: 通過對環(huán)境參數(shù)的檢測分析，可以自動控制設備的運行，降低能耗，減輕管理者和工作人員的負荷；
強大的擴展功能： 通過選用不同的外圍設備，可以控制溫室環(huán)境及灌溉、施肥等；
遠程監(jiān)控功能： 即使工作人員不在現(xiàn)場，也可以通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)對溫室內(nèi)的設備參數(shù)進行監(jiān)視和控制；
數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)功能：通過網(wǎng)絡，可將各種數(shù)據(jù)聯(lián)入局域網(wǎng)或以太網(wǎng)，真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；
完善的資料處理功能：通過中央控制軟件，可以實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)監(jiān)控以及歷史數(shù)據(jù)的存儲、查詢、導出。
5.3 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境智能監(jiān)測系統(tǒng)
通過土壤溫/濕度、 空氣環(huán)境溫/濕度、二氧化碳濃度傳感器等物聯(lián)網(wǎng)設備， 智能監(jiān)測大棚內(nèi)各種環(huán)境氣象信息，配合無線數(shù)據(jù)采集器及傳輸模塊將數(shù)據(jù)傳回給平臺，主要實現(xiàn)對環(huán)境信息參數(shù)的在線采集、處理。
3.4 智能氣象監(jiān)測系統(tǒng)
采集空氣溫濕度，露點，雨量，光照度，風速風向，土壤水分，土壤溫度等指標。氣象墑情綜合站會定時將監(jiān)測到的氣象數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡發(fā)送到監(jiān)測平臺或者管理人員的手機上，指導生產(chǎn)。
3.5 智能蟲情監(jiān)測系統(tǒng)
智能蟲情監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)置1800W高清攝像頭，通過系統(tǒng)設置或遠程設置后自動拍照并將現(xiàn)場拍攝的圖片無線發(fā)送至監(jiān)測平臺，平臺整理并記錄每天的數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)庫，根據(jù)圖片與數(shù)據(jù),專業(yè)分析人員可統(tǒng)計分析，及時制定應對措施，有效防治病害，減少損失。
3.6 智能苗情、災情視頻監(jiān)測系統(tǒng)
遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)由攝像、傳輸、控制、顯示、存儲五大部分組成。根據(jù)項目要求，在指定區(qū)域安裝苗情攝像機和360°遠紅外攝像機各一套，用戶通過視頻系統(tǒng)可清晰直觀的實時查看種植區(qū)作物的生長及病蟲害情況，并對突發(fā)性異常事件的過程進行及時監(jiān)視和記憶，便于工作人員及時高效的指揮和調(diào)度。
3.7 智能灌溉系統(tǒng)
在種植基地中，使用中央灌溉控制器實現(xiàn)灌溉的遠程控制。通過對土壤基質(zhì)墑情監(jiān)測信息，遠程控制電磁閥的開啟，可以自由設定灌溉時間間隔，濃度比例等進行灌溉，還可以根據(jù)墑情信息系統(tǒng)自動判定啟動自主灌溉。
3.8 通信傳輸系統(tǒng)
通信傳輸模塊包括各種傳輸技術，系統(tǒng)可支持 GPRS傳輸、 WIFI、 3G/4G、Ipv6、藍牙、433M、ZigBee傳輸。無線傳感通信網(wǎng)絡主要由感知節(jié)點間的自組織網(wǎng)絡，主要實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的采集及傳感器與執(zhí)行控制器間的數(shù)據(jù)交互。
3.9 智能控制系統(tǒng)
智能控制系統(tǒng)包括無線控制終端，對應控制配電箱、灌溉、調(diào)溫、加濕、通風、遮陽、補光、補二氧化碳等設備進行遠程管理和控制。
3.10 視頻監(jiān)控系統(tǒng)
通過設施內(nèi)安裝的高清圖像采集器輸送給無線網(wǎng)橋，無線網(wǎng)橋傳給硬盤錄像機，硬盤錄像機圖片上傳給服務器，平臺根據(jù)上傳的高清圖像對作物進行分析，作出判斷、評估。通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)，管理人員可以用手機或計算機隨時隨地對各溫室大棚內(nèi)的農(nóng)作物生長情況，各設備的運行狀態(tài)，工人生產(chǎn)狀況進行實時監(jiān)控。
3.10.1 視頻采集系統(tǒng)
視頻采集系統(tǒng)主要由各觀測點的紅外高清攝像機組成，實現(xiàn)對每個采集點的視頻采集。按照攝像機是否需要移動等要求配置云平臺裝置，可實現(xiàn)較廣區(qū)域的監(jiān)視。
3.10.2 視頻遠程訪問
將視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行整合，使管理人員可以對生產(chǎn)區(qū)域進行實時監(jiān)控、消費者也可以遠程訪問視頻系統(tǒng)，為管理人員和消費者提供查看和監(jiān)管農(nóng)場生產(chǎn)環(huán)境的平臺，可以進行園區(qū)基礎信息查詢、生產(chǎn)區(qū)環(huán)境視頻監(jiān)控。
3.10.3 視頻處理系統(tǒng)
視頻處理系統(tǒng)主要完成對視頻信號的數(shù)字化處理、圖像信號的顯示、存儲及遠程傳輸。本系統(tǒng)中采用高容量硬盤錄像及遠程傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)對所有采集點的顯示、錄像、回放以及遠程瀏覽。
3.10.4 大屏幕信息發(fā)布系統(tǒng)
大屏幕信息發(fā)布系統(tǒng)用于實時顯示溫室的環(huán)境測量值。顯示屏的顯示信息一目了然，便于工作人員及時了解情況并采取應對措施。同時管理中心可以通過無線信號發(fā)送通知到大屏幕上，有利于政策的下達與落實，大大提高了數(shù)字化管理水平。
3.11 無線數(shù)據(jù)采集安全監(jiān)測系統(tǒng)
無線數(shù)據(jù)采集安全監(jiān)測系統(tǒng)進行農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)ZigBee自組織傳感網(wǎng)的組網(wǎng)、故障診斷。包含農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)安全測評系統(tǒng)軟件和ZigBee節(jié)點、ZigBee捕獲器、ZigBee攻擊器。ZigBee自組織傳感網(wǎng)網(wǎng)絡分析。
四、 綜合展示管理平臺
綜合展示管理平臺由服務器、多業(yè)務綜合光端機、顯示系統(tǒng)、 UPS 及配套網(wǎng)絡設備組成，是整個系統(tǒng)的核心，可以對整個設施進行信息化管理并進行成果展示。監(jiān)控各種設備的動作和狀態(tài)，當園區(qū)內(nèi)出現(xiàn)異常時進行聲音、圖像報警。通過鼠標操作實現(xiàn)各種控制設備的開啟、關閉，從而實現(xiàn)遠程強制操作。
4.1 實時監(jiān)測展示
該模塊能夠將空氣溫/濕度、土壤墑情、病蟲、葉子生長信息采集、傳輸而來的實時環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中進行可視化顯示。
4.2 預警管理系統(tǒng)
用戶可設置某些環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的上限和下限值，超過設定的預警值時，系統(tǒng)自動預警，生成預警事件，通過短信、微信、網(wǎng)頁報警等方式提示管理人員進行管理和控制。該模塊還可對系統(tǒng)產(chǎn)生的各個環(huán)境預警事件進行詳細記錄，便于事后查詢和對工作人員工作質(zhì)量進行跟蹤監(jiān)督。
4.3 智能控制系統(tǒng)
該模塊實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測設備以及環(huán)境調(diào)控設備的工作、運行狀態(tài)進行定時自動或手動遠程巡檢，對設備的工作、運行狀態(tài)進行統(tǒng)計管理，用于記錄和查詢每個設備的工作狀態(tài)情況、工作年限、檢修、保養(yǎng)信息。該功能模塊采用智能化遠程控制設計，環(huán)境調(diào)控設備遠程控制分為無人值守自動控制、人工控制兩種模式。
當設定為無人值守自動控制模式時，若系統(tǒng)根據(jù)實時環(huán)境情況產(chǎn)生環(huán)境預警事件，系統(tǒng)將自動發(fā)出后臺指令遠程將溫室內(nèi)的風機、濕簾、遮陽簾等環(huán)境調(diào)控設備按照預先設定，自動智能有序依次開啟，對溫室進行通風、降溫加濕、遮陽等環(huán)境調(diào)控作業(yè)，當溫室內(nèi)的水分及環(huán)境數(shù)據(jù)回到正常區(qū)間范圍內(nèi)，環(huán)境調(diào)控設備就會自動關閉。
當設定為人工控制模式時，則由管理或工作人員根據(jù)實際需要通過系統(tǒng)遠程控制(開/關)溫室內(nèi)風機、濕簾、遮陽簾等環(huán)境調(diào)控設備，適時調(diào)節(jié)溫室內(nèi)空氣溫度、空氣濕度、二氧化碳濃度，使作物有個適應的生長環(huán)境。
4.4 查詢分析系統(tǒng)
該模塊提供溫室空氣溫度、空氣濕度、二氧化碳濃度、光照等環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)查詢功能，提供溫室環(huán)境預警事件信息的查詢功能。同時可以將溫室內(nèi)空氣溫度、空氣濕度、二氧化碳濃度、光照等環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)以及環(huán)境預警事件信息以圖表形式或曲線圖形式形成統(tǒng)計報表，供管理人員做出適當?shù)淖魑锷L管理、分析與決策。
4.5 手機客戶端
通過登錄手機APP可以實時與監(jiān)測設備遠程交互，利用平臺獲得查詢與控制功能服務，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)監(jiān)測、遠程設備控制等服務。
五、物聯(lián)網(wǎng)云平臺
物聯(lián)網(wǎng)云平臺基于物聯(lián)網(wǎng)及云計算技術，能夠為用戶提供多終端（PC 端、web物聯(lián)網(wǎng)瀏覽終端、手機客戶端等）數(shù)據(jù)瀏覽功能，同時提供監(jiān)測設備遠程交互、數(shù)據(jù)處理、儲存、統(tǒng)計、分析、報警、信息發(fā)布等服務。
5.1 數(shù)據(jù)管理中心
1. 完善的用戶登錄管理方式，系統(tǒng)管理員可根據(jù)實際需要設定不同權限的用戶賬號，在保障系統(tǒng)平穩(wěn)運行和系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全的前提下達到信息公開與共享，方便不同角色用戶的訪問，進行生產(chǎn)管理作業(yè)。
2. 監(jiān)測站站點數(shù)據(jù)總覽、分站點設備運行狀態(tài)、記錄時間、詳細數(shù)據(jù)實時顯示。
3．可視化數(shù)據(jù)查詢，方便分析及保存，人性化曲線顯示，分析清晰明了。
4．實時查看多種要素的曲線走勢圖，清晰明了，大方直觀，符合各種分析查詢需求。
5．實時查看風機、濕簾、側窗、遮陽簾等設備的開關狀態(tài)，根據(jù)需要實行遠程控制，方便快捷，節(jié)省人力物力，提高效率。
6．平臺支持根據(jù)現(xiàn)場設備需求進行相應的要素和繼電器控制設置，唯一的 ID號設置保證了設備的唯一和單獨性，操作起來更為方便。
7．平臺功能任性化，可根據(jù)需求設定繼電器的閉合時間，保證現(xiàn)場設備的正常運行。
5.2 專家在線系統(tǒng)
針對農(nóng)作物常見病蟲害進行遠程診斷和咨詢解答，提出相應的管理措施。可提供全程專業(yè)的技術指導與服務，亦可與智慧農(nóng)業(yè)移動客戶端對接，及時通過智能手機或智能終端向農(nóng)戶推送農(nóng)技知識。
5.3 農(nóng)產(chǎn)品追溯管理系統(tǒng)
農(nóng)產(chǎn)品追溯管理系統(tǒng)包含整個智慧農(nóng)業(yè)的全流程跟蹤管理，用信息技術對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各種要素進行數(shù)字化設計、智能化控制、科學化管理，減少農(nóng)業(yè)消耗、降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)業(yè)效益，促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構化升級。通過物聯(lián)網(wǎng)、RFID和監(jiān)控等，實現(xiàn)對所有日常管理工作的實時動態(tài)管理。
5.3.1 農(nóng)企ERP系統(tǒng)
實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入品的使用管理，生產(chǎn)過程管理，產(chǎn)出品的存庫、銷售、結算信息化管理，統(tǒng)計分析和核算生產(chǎn)效益。數(shù)據(jù)通過接口與溯源系統(tǒng)對接， 可通過溯源系統(tǒng)對生產(chǎn)過程的投入品進行追溯。
5.3.2 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量溯源系統(tǒng)
從生產(chǎn)源頭保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，通過傳感器和物聯(lián)網(wǎng)控制終端管控農(nóng)產(chǎn)品種植到銷售的全過程跟蹤記錄，實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量可控，過程可追溯，確保產(chǎn)品質(zhì)量管理，提高附加值。
5.4 農(nóng)產(chǎn)品電子商務平臺
電子商務是通過電子數(shù)據(jù)傳輸技術開展的商務活動，能夠消除傳統(tǒng)商務活動中信息傳遞與交流的時空障礙。而農(nóng)業(yè)是典型的傳統(tǒng)行業(yè)，具有地域性強、季節(jié)性強、產(chǎn)品的標準化程度低、生產(chǎn)者分散且素質(zhì)較低等特點，具有較大的自然風險和市場風險。發(fā)展農(nóng)業(yè)電子商務，將有效推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的步伐，促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。
農(nóng)產(chǎn)品電子商務平臺的建立，大大提高了農(nóng)產(chǎn)品交易的跨區(qū)域性，也大大擴大了市場的范圍。省去了交易過程中的多個環(huán)節(jié)，可以直接從果農(nóng)、 蔬農(nóng)手中求購各類農(nóng)產(chǎn)品，同時也大大降低了企業(yè)的采購成本。
農(nóng)產(chǎn)品電子商務平臺是一個為企業(yè)或者個人提供農(nóng)產(chǎn)品交易洽談的網(wǎng)絡平臺。實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的網(wǎng)上訂單銷售、線下物流發(fā)貨的互聯(lián)網(wǎng)+營銷模式，電商平臺與溯源系統(tǒng)的交互，可較大的提升農(nóng)產(chǎn)品的公信力和消費者的參與度，促進農(nóng)產(chǎn)品銷售和安全生產(chǎn)的良性循環(huán)。
六、智慧農(nóng)業(yè)現(xiàn)場實景仿真系統(tǒng)
以智慧農(nóng)業(yè)實景為背景，在學校用沙盤的方式進行實景展示，配合智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的實景軟件、云平臺，使學生在學校即可生動形象地體驗遠在百里之外的農(nóng)業(yè)實際場景，包含場景實景大棚、交通道路等項目的同比例縮影，與實景同步實現(xiàn)實時環(huán)境，同步圖像，手動或自動控制智能農(nóng)業(yè)設備，通風風機、澆灌系統(tǒng)、遮陽卷簾、補光燈等，同步展示物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧農(nóng)業(yè)中的智能化優(yōu)勢。
詳細方案請聯(lián)系邱先生：0510-88236292
