农业信息化综合解决方案852.docx

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农业信息化综合解决方案852

合众思壮农业信息化解决方案

合众思壮

一、合众思壮公司介绍

单位名称：

北京合众思壮科技股份有限公司

英文：

BeijingUniStrongScience&TechnologyCo.,Ltd

北京合众思壮科技股份有限公司是中国卫星导航定位领军企业，技术涵盖GPS、GLONASS、北斗及多系统组合导航定位，以GIS采集、高精度测量、系统工程、汽车导航、汽车信息技术、航空电子六大事业集群，服务于40多个国民经济基础领域，销售额连续十余年居行业之首，领跑中国卫星导航定位行业，致力于成为“卫星导航定位领域中世界级领先企业”。

　　合众思壮总部位于北京中关村科技园电子城，下属三大研发中心、四家子公司、16家国内分支机构，服务员工千余人，其中研发与技术工程支持人员占一半以上。

合众思壮组织结构：

公司网址：

二、关于精准农业

精准农业的概念

精准农业是当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持的、根据空间变异定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，其基本涵义是根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入，即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异，另一方面确定农作物的生产目标，进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动土壤生产力，以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源，取得更好经济效益和环境效益。

精准农业的体系结构

　　1、全球定位系统。

精准农业广泛采用了GPS系统用于信息获取和实施的准确定位。

为了提高精度广泛采用了DGPS（DifferentialGlobalPositioningSystem）技术，即所谓“差分校正全球卫星定位技术”。

它的特点是定位精度高，根据不同的目的可自由选择不同精度的GPS系统。

　　2、地理信息系统GIS。

精准农业离不开GIS（GeographicalInformationSystem）的技术支持，它是构成农作物精准管理空间信息数据库的有力工具，田间信息通过GIS系统予以表达和处理，是精准农业实施的重要。

　　3、遥感系统RS。

遥感技术（RemoteSensing）是精准农业田间信息获取的关键技术，为精准农业提供农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异信息的技术要求。

　　4、作物生产管理专家决策系统。

它的核心内容是用于提供作物生长过程模拟、投入产出分析与模拟的模型库；支持作物生产管理的数据资源的数据库；作物生产管理知识、经验的集合知识库；基于数据、模型、知识库的推理程序；人机交互界面程序等。

5、田间肥力、墒情、苗情、杂草及病虫害监测及信息采集处理技术设备。

6、带GPS系统的智能化农业机械装备技术。

如带产量传感器及小区产量生成图的收获机械；自动控制精密播种、施肥、洒药机械等等。

近几年来，美国、欧洲一些技术先进的农场在精细农业方面已经进入普及规模的实施阶段。

有的农场将遥测传感器装置、GPS仪器、微型计算机以及化肥、杀虫剂等全都装在拖拉机上，在拖拉机田间行驶的同时，由传感器获取作物生长状态信息，GPS给出精确定位，计算机软件系统将事先存贮在地理信息系统中与该地块的土壤、作物品种以及本生长阶段完成的耕作措施等有关参数调出，运行快速诊断决策模型，给出灌溉、施肥、杀虫、除草配方，就地采取耕作措施，整个过程基本是自动完成的。

三、思壮在精准农业领域的优势

依托于卫星导航定位领域的优势资源，合众思壮引进国外先进的农业产品和技术，创建了一套独具特色，适合中国国情的精准农业整体解决方案，将农场信息化、GIS采集、测量、农机自动化、农田变量信息有效的结合，提供一整套系统，用于农场的现代化管理。

2009年，合众思壮公司与中国农业大学、中南大学、东北农业大学、洛阳一拖集团洛阳中收集团结成战略合作伙伴关系，在农场信息化和农机现代化的道路上，迈出了坚实的一步。

我们致力于“创造中国自主的现代化农业产品”，以摆脱农业现代化受制于国外设备的尴尬局面，做中国人自己的现代化农场。

四、农场信息化方案

该方案是以合众思壮ICORS系统为核心，围绕ICORS（永久参考站）系统，建立农场信息化监控中心、农场GIS信息采集终端、农场变量信息采集终端、农场农机导航及自动化系统、农场农机监控系统等一系列农场位置信息服务体系。

ICORS系统

系统结构图

4．1农场CORS系统

ICORS系统作为系统的核心，是农场位置综合服务系统的基础数据提供者，建设完成后，该系统要保持连续运行，系统稳定性尤为重要：

永久参考站系统是某一区域范围内建立若干个连续运行参考站，通过网络互联，构成新一代的网络化GNSS综合服务系统，不仅可以向各级测绘用户提供高精度、连续的空间基准，也可向导航、时间、灾害防治等部门提供各种数据服务。

iCORS的建设，可为农场的各个行业如工程建设、农机导航、交通监控甚至环境保护、抢险救灾等提供迅速可靠的信息服务，满足各行业的位置信息需求。

iCORS系统将是现代卫星定位、计算机网络、数字通讯等技术进行多方位，多领域应用的综合集成解决方案，系统主要包括以下几个子系统：

1、参考站网子系统

2、数据处理与管理中心

3、数据通信网络子系统

4、用户服务子系统

iCORS的建设原则是：

（1）在满足系统技术要求的条件下，以最小的、合理分布的基准站，实现最大范围的覆盖；

（2）有利于系统总体目标的实现及系统分阶段建设；

（3）采用目前最先进、最完善的GNSS基准站网建站技术；

（4）系统结构应该体现简洁、适用、操作简单和低成本运行；

（5）利用目前国内外先进的通信技术，尽量采用公共通讯网络统一频点、统一标准、统一管理，以节约资源，提高效率

（6）系统兼顾目前及今后的发展

CORS系统结构图如下：

按照以上建站规则，依据852农场现有的地形特点，建议按照如图规划进行选点：

如此，该系统可为农场中心为核心，方圆35公里范围内的区域提供厘米级差分定位服务，满足农机高精度导航、自动驾驶、农机监控、工程建设测量、水利及电力目标监控等服务的要求。

4．2监控及数据处理中心：

监控及数据处理中心由大屏幕视频系统、中心服务器、各系统数据处理器及相关软件组成。

多屏视频系统适用于多屏的拼接，是一套性能强大的高端图像处理系统。

它能够在不同的屏幕上显示各自不同的画面，又可共同组合一幅大画面，既可以在多个显示终端上同时显示多个动态画面，用于同时显示不同的场景，也可以将多个显示终端组合成为一个大的终端来显示超大、超宽画面。

该系统主要用于大屏幕的拼接显示，依照配置的不同，最多可以同时支持8屏幕的拼接，支持投影仪、液晶电视等显示设备。

同时系统内置软件可播放DVD和各种视频文件。

可将任意应用程序、视频画面，由占用一个屏幕扩展至占用两个或三个屏幕，视频叠加等。

该系统可广泛应用于航天、公安、军队、交通、楼宇监控、以及电力、水利、矿山、油田、科研院校、国防等诸多领域。

系统结构图：

合众思壮多屏视频系统显示示例：

4．3农机监控调度系统：

合众思壮农机车辆监控系统的设计目标是采用GSM/CDMA/3G等通信技术、GPS定位系统、GIS技术、公用电话网技术和计算机网络等技术，建立一个以农场总控中心，兼容各分场分中心的综合GPS卫星定位监控指挥系统。

具体如下：

（1）建设农场监控中心综合化GPS监控平台。

可容全农场拖拉机、收割机、喷药机、出租车、各类特种车辆以及社会各种车辆，提供定位、调度、安防及多项信息服务；

（2）强大的准确定位、实时监控功能。

迅速调配不同区域的车辆资源，提高整体协作效率，便于统计分析农机的油耗、作业面积、行使历程等数据；

（3）快速的维修机制，便于农场统一管理农机，将维修人员选择最合适的路径出工到现场，对农机进行维修。

（4）建立高速、高质量的以空间地理信息为背景的GPS车辆监控系统，在外部与指挥中心、指挥中心，分场之间以及各部门进行信息实时交换；

（5）提供多种监控方式，可加载农场的自有详细电子地图或遥感图，加载相应属性点，如水利设施、加油站信息等。

（6）高监控容量。

系统设计监控中心平台容量应达到可容纳1万辆以上入网车辆。

数据系统结构图：

另外，合众思壮结合车载导航、手持GIS采集方面的功能，推出多种多样的车载监控终端，不仅具备GPS车载监控功能，车载导航、面积计算、GIS数据采集功能一应俱全，一机多用，真正实惠了农机用户：

种类齐全的车载监控终端：

其中，以N910为例：

产品简介：

产品名称：

导航监控一体机-N910 产品特点：

主要特色：

GPS导航功能：

GPS全球定位及导航功能                                     

通讯功能：

  呼叫中心、收发短信息、远程导航、远程监控、定

制移动运营商服务、面积计算、GIS采集等                            

FM调频发射：

 可将导航仪音频发射到汽车音响

免提通话功能：

 带有高灵敏度咪头

视频播放功能：

   支持MPEG1/MPEG2/MPEG4，ASF/WMV/AVI/DIVX

XVID格式                                             

音乐播放功能：

 支持MP3/WMA                                        

图片浏览功能：

 支持JPEG，JPG，BMP格式                                

商务功能：

     支持支持OFFICE功能.                                          

手写功能：

     支持全屏手写输入功能                          

语音播报：

TTS 来电话或短信息可实现真人语音播报

应该用范围：

车辆调度、物流服务、防盗、监控、个人位置服务、车辆跟踪、实时交通TMC服务、其它移动运营服务等。

4．4农机导航及自动化驾驶系统

随着农场大马力拖拉机的普及，农机导航和自动驾驶功能在大马力农机作业中发挥着重要的作用。

合众思壮在农机自动化领域一方面引进国外进口的先进设备，一方面积极研发降低产品成本，组合出一套适合中国农场的农机导航和自动驾驶系统。

该系统由三部分组成：

◆GPS流动站及导航显示终端

◆GPS高精度差分基准站

◆液压控制自动驾驶模块

系统结构图：

ⅰGPS流动站及导航显示终端：

该部分有多款机型可以选择，根据用户不同精度的作业，选择不同的终端，该可以根据用户的喜好，选择不同的导航模式，有光靶式和屏幕式2种：

以S3为例：

OutBackS3

OutBackS3是OutBack家族的新一代产品，也是OutBack精细农业系统中的重要的部分。

它置于驾驶仓内，用于为驾驶人员提供直观决策的装置，新的设计继承了己被市场认可的OutBackS2和OutBack360功能技术，8.4英寸的全触摸显示屏，另还Hemisphere独有的新月GPS接收机技术，更加增加了系统的整体性能。

S3完整的用户界面如下图所示：

在按照设计好的路线、拖拉机尺寸行使时，显示屏可以很好的指导司机该如何行进和转弯，控制当前行进轨迹与上一轨迹的间距，从而减少了区域重复作业区域，降低了原料成本，提高了播种、施肥、收割等农业作业的效率。

通过配套设备及内置软件OutBackS3可以实现的功能主要有：

1.自动转向导航功能

2.标记功能

3.周长面积功能

4.具有点、直线、平等线、曲线和轴等导航模式

5.格网工作模式

6.设置障碍物区域功能

7.另外配合OutBackBaseLineHD,可达到厘米级的实时动态的定位精度

8.…………

各类导航模式图示

曲线导航模式

点导航模式

沿中轴导航模式

A-B导航模式A-B平行线模式

A-B网络线模式

3D导航视图

夜间导航视图

ⅱGPS高精度差分基准站

其中GPS差分基准站可采用由农场ICORS系统广播的差分数据担当，另外农机到农场以外的范围作业时候，还可采用便携式GPS参考站BaselineHD,BaseLineHD是通过基准站播放广播差分信号的实时动态测量（RTK）系统，通过无线电接收电台接收差分数据，并在GPS流动站中进行处理，从而获得更高的定位结果。

BaseLineHD集成GPS主机接收机、天线、电台、微型控制计算机于一体，自动广播OutBack产品的特有差分格式，能实现流动站的快速初始化，BaseLineHD主要方便之处是使用一台基准站可以同时向多个流动发送差分数据，从而节约成本，通过使用BaseLineHD产品，可以为系统提供厘米级的定位精度。

便携式基准站

ⅲ液压控制自动驾驶模块

通过液压控制自动驾驶模块的功能，可以实现农机的自动驾驶功能，大大减少人为造成的漏播，重播现象，增加了产量，节约了种子化肥等生产资料。

OutBackeDriveTC

OutBackeDriveTC是OutBack导航系统中的辅助转向系统功能的扩展，它主要被设计用于同各种各样的农业设备和应用的组合工作。

一系列的专用装置和必要的组件己经被开发出用于eDriveTC在专业设备模型上的安装。

一个完整的系统包括：

OutBackS2（或S3），设备模型专用的eDriveTC安装工具包，eDriveTC电子元件等。

OutBackeDriveTC

OutBackAutoMate

OutBackAutoMate主要是提供自动喷雾控制功能，它能基于预先设计的喷雾区域自动打开或关闭。

OutBackAutoMate被设计用于为OutBack导航系统提供自动液体控制的解决方案，适用于农业作业区域条件不太好的环境，再加上前端显示面版，使该系统的配置和操作更加便捷而友好。

OutBackAutoMate系统由AutoMate控制器；AutoMate接收机线缆；速率控制器专用配套接口和OutBack导航系统（不包括GPS接收机部分）四部分组成，并且这四部分缺一不可。

GPS接收机提供喷雾器的瞬时位置，而速率控制器向OutBackMate提供喷管状态信息。

AutoMate持续监控GPS接收机进行喷雾活动记录。

如果作业机械进入己作业过的区域，AutoMate会自动关闭喷头。

壁虎农业导航自动驾驶系统特点

自动驾驶特点：

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