”物联网+智慧农业“综合测控管理系统解决方案.docx

1、“物联网+智慧农业” 综合开发区域测控管理系统解决方案- 9 -目录第一部分：农业物联网前景广阔大有可为（1） 农业物联网系统概述06（2） 开展农业物联网系统的实现目标06（3） 农业物联网系统工程的实施具有重大意义06第二部分：现代农业物联网的技术支撑（1） 全球定位系统 GPS06（2） 地理信息系统 GIS06（3） 遥感系统 RS06第三部分：农业物联网系统包含主要层面（1） 智能温室环境数据测控部分06（2） 视频图像监控部分07（3） 田间/棚内气象观测站07（4） 农业病虫害专家诊断系统08（5） 水肥一体化灌溉系统08（6） 手机 APP 终端平台08（7） 农产品质量安全追

2、溯体系07（8） 现代农业电子商务平台07（9） 中央管理室电脑软件部分07第四部分：温室数据采集控制部分（1） 空气温湿度监测08（2） 土壤温湿度监测08（3） 光照度监测09（4） CO2、O2 浓度监测 09（5） 灌溉及设备联动控制09第五部分：人机触摸屏操作界面09第六部分：图像数据视频监控10第七部分：感知层传感器的选择10第八部分：农业物联网信息中心软件（1） 管理中心远程发布服务器12（2） 环境参数在线管理软件设备13（3） 图像视频管理软件设备10（4） 大屏信息显示发布设备14第一部分：农业物联网前景广阔大有可为（1） 农业物联网系统概述随着农业科技的发展，国家对于农业

3、的关注度日益增加，农业自动化、精细化、国际化发展已提上日程。国家科技园、各大农业园区、农场等农业机构企业积极寻求在良种培育、 节本降耗、节水灌溉、农机装备、新型肥药、疫病防控、加工贮运、循环农业、海洋农业、农村民生等方面的高新技术，力求突破现存的农业技术瓶颈，真正实现现代化农业。物联网技术在农业中的应用，既能改变粗放的农业经营管理方式，又能提高动植物疾 情疾病防控能力，确保农产品质量安全，引领现代农业发展。物联网农业应用是将采集数据经行分析后进行的全自动监控灌溉、施肥、喷药、降温和补光等一系列操作，它由中央控制柜与多节点数据采集器构成两级分布式计算机控制网 络，具有分散采集，集中操作管理的特点

4、，系统配置可以根据要求灵活增加或减少。通过传感器实时采集温度、湿度、光照等环境参数，并传到各个节点，数各个节点实现和上位机的通讯，在计算机软件界面上可显示所采集到环境参数的值，可进行数据设定、存贮、报警。（2） 开展农业物联网系统的实现目标工程目标。开展农业物联网应用理论研究，探索农业物联网应用主攻方向、重点领域、 发展模式及推进路径；开展农业物联网技术研发与系统集成，构建农业物联网应用技术、标准、政策体系；构建农业物联网公共服务平台；建立中央与地方、政府与市场、产学研和多 部门协同推进的创新机制和可持续发展的商业模式；适时开展成功经验模式的推广应用。总体思路。按照“统一规划、系统设计、领域侧

5、重、统分结合、整体推进、跨越发展” 的总体思路组织实施。遵从“先集中规划后分区试验，先集中建平台后组装集成，先试验、积累经验后推广应用”的指导思想分步推进实施。积极探索形成农业物联网可看、可用、可持续的推广应用模式，逐步构建农业物联网理论体系、技术体系、应用体系、标准体系、组织体系、制度体系和政策体系，并在全国范围内分区分阶段推广应用。（3） 农业物联网系统工程的实施具有重大意义有利于把握物联网等信息技术的特点及在农业领域的应用规律，探索形成农业物联网发展模式。信息技术是新生事物，是多种学科技术的集成，兼具系统性和整体性。农业是个古老产业，兼具地域性、季节性和多样性，这就决定了信息技术改造传统

6、农业的复杂性和艰巨性。实施区试工程，研究物联网技术在不同产品、不同领域的集成、组装模式和技术实现路径，逐步构建农业物联网应用模式，促进农业物联网基础理论研究、适用技术和产品研发， 探索构建国家农业物联网标准框架体系及相关公共服务平台，将为推动农业物联网产业大发展奠定坚实基础。有利于积累农业物联网应用经验，促进农业物联网科学发展。目前，我国农业物联网 应用尚处于尝试性起步阶段，整体应用水平和建设规模明显落后于电力、医疗、环保等其它 行业。各地农业物联网应用示范基本呈各自为战、散兵游勇式发展，点多面广，严重缺乏顶 层设计，为示范而示范的现象较普遍，重复投入问题较突出，可持续发展商业模式较少。实 施

7、区试工程，有利于逐步理清发展思路、明确发展方向和重点，为全面、整体、系统推进农 业物联网积累经验。有利于调动地方农业部门积极性，整合各方力量共同推进农业物联网应用。虽然一些 地方农业部门发展农业物联网的积极性较高，但由于缺乏稳定投入，系统推动的后劲明显不 足，一定程度上影响了农业物联网效果发挥和长远发展。实施区试工程，不仅有利于调动地 方农业部门积极性，更重要的是通过政府工程项目的示范、引导和带动，能够促进社会各方 资源整合、形成合力，共同推进农业物联网发展。第二部分：现代农业物联网的技术支撑（1） 全球定位系统 GPSGPS 是利用地球上空的通讯卫星、地面上的接收系统和用户设备等组成的高精度

8、、全天候、全球性的精确定位系统。GPS 是智能农业的基础,主要用于实时、快速地进行田间信息的采集和田间操作的精确定位，在智能农业中发挥了重要作用，为农田信息定位，指挥农 机行走和农机作业，同时对周边环境进行不定期监测定位，为农业专家系统提供有益的空间 信息。（2） 地理信息系统 GISGIS 是基于计算机、数据库技术的数据管理技术。人们使用的地形图、专业图和文字表示的各种地理要素，储存在计算机内，通过计算机及数据库管理软件，可以对有关内 容进行快速查询、评估、分析、更新、修改、存档、传输等。通过 GIS 可快速检索各点的土壤、空气等农业状况，再据此采取措施，有针对性的运用精准农机进行操作。（3

9、） 遥感系统 RSRS 由传感器、载体和指挥系统等三部分组成。农业遥感技术是现代航空技术、计算机技术等相结合的产物，是人类从空间对地球进行观察的手段。RS 对各种物体如土地、河流水系、农作物等进行观测，使人们快速获得相关农业信息，其准确性比人工预报大大提高。第三部分：农业物联网系统包含主要层面（1） 智能温室环境数据测控部分近年，全国各地根据需要普遍建设了日光温室、塑料大棚等为农作物创造出良好的生长环境。温室工程成为高效农业的重要组成部分。温室大棚就是建立一个模拟适合生物生长的气候条件，创造一个人工气象环境，来消除温度、湿度等对生物生长的限制。能使不同的农作物在不适合生长的季节产出， 部分或完

10、全的摆脱农作物对自然条件的依赖。智能温室大棚控制系统是针对温室大棚正常有效运转的控制要求配置的远程监控与管理系统。采用传感器技术、依托传统温室大棚生产工艺、设计的具有高可靠性、安全性、可 扩展性的软硬件系统。充分利用物联网技术和组态软件实时远程获取温室大棚内部的空气温度、湿度、光照强度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数及视频图像，通过模 型分析，远程或自动控制湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备，保 证温室大棚内的环境最适宜作物生长；同时，该系统还可以通过手机、PDA、计算机等信息终端向农户推送实时监测信息、预警信息、农技知识等，实现温室大棚集约化、网

11、络化远程 管理。（2） 视频图像监控部分基于网络技术和视频信号传输技术，对温室大棚内部作物生长状况进行全天候视频监控。该系统由网络型视频服务器、高分辨率摄像头组成，网络型视频服务器主要用以提供视 频信号的转换和传输，并实现远程的网络视频服务。在已有 Internet 上，只要能够上网就可以根据用户权限进行远程的图像访问、实现多点、在线、便捷的监测方式。在温室大棚的内部安装摄像头及控制云台和各类数据传感器，通过摄像头云台和传感器 对温室大棚内部农作物的生长情况和温度、湿度、二氧化碳浓度各类数据进行监控。通过云 台的控制，劳作者在室内即可对摄像头的方向进行控制，全方位的实时查看温室大棚内作物 的生

12、长情况，以便及时提出决策和采取正确的处理措施。通过在温室大棚外部安装摄像头对整个大棚外部周围环境情况进行监控，防治各类不法 分子对大棚的偷盗，切实起到安全防范作用。能够减轻农户的劳动力，为温室大棚 24 小时无人职守。为温室大棚的安全保驾护航。为农业基地生产提供安防保障，督促生产员工规范 化操作。（3） 田间/棚内气象观测站SQ-NYZ 农田小气候观测站是针农业生态环境（如农田、果园、温室、畜舍等，和农业生产活动环境，如晒场、喷药、农产品储存等小环境内的气候与农业生物和农业生产关之间 的能量和物质交换）监测设计的一款小型自动气象站。3.3.1 产品特点-完整的农业气象系统，适合农业生产与科研等

13、用途；-智能微气象多合一传感器与扩展要素灵活组配；-集数据采集和无线通讯于一体，采集密度可自行设置；-可单站应用也可组网布点，无线数据传输；-支持交流/太阳能供电方式；-大容量数据存储器。3.3.2 产品功能-可以接风速、风向、雨量、温度、湿度、气压、辐射等气象传感器；-内核采用 16 位微处理器，系统时钟最高可达 36MHz，执行速度超快；-可远程烧写程序，方便系统改进与升级；-友好的人机界面，可直接在盘面上进行参数设定；-输入、输出采用光电隔离，抗干扰能力强；-采集仪具有时间校准功能，-与上位机通讯可采用 RS232、RS48、GPRS5、USB、数传电台等多种方式；-可定制 U 盘外部数

14、据存储器，实现数据的海量存储；-工作电源：AC220V、DC12V-36V、太阳能蓄电池；（4） 农业病虫害专家诊断系统是以农业专家和农业知识为核心，建设专家远程服务系统，重点建设专家视频咨询、预 约专家咨询、远程视频培训、信箱咨询服务，为示范区主要农作物病虫草害诊断、防治提供 更好的专家技术服务。利用智能手机用户采集未知的病虫害图片，上传到系统中，与信箱咨询服务实时数据交 互，由专家进行诊断和指导，用户可以利用智能手机查看专家回复内容。（5） 水肥一体化灌溉系统精准水肥一体化灌溉系统的核心是灌溉枢纽的供水、配肥和水肥过滤过程的综合调控。 水肥一体化智能灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现施肥自

15、动化，智能控制柜、分路控制器通过与供水系统有机结合，实现智能化控制。可实现智能化监测、控制灌溉中的供水时间、施肥浓度以及供水量。将实时监测的灌溉 状况，当灌区土壤湿度达到预先设定的下限值时，电磁阀可以自动开启，当监测的土壤含水 量及液位达到预设的灌水定额后，可以自动关闭电磁阀系统。可根据时间段调度整个灌区电 磁阀的轮流工作，实现节水、节电，减少劳动强度，降低人力投入成本。用户通过操作触摸屏进行管控，控制器会按照用户设定的配方、灌溉过程参数自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过程中的重要参数，实现对灌溉、施肥的定时、 定量控制，节水节肥、省力省时、提高产量，专用于连栋温室、日光温室、温室大棚和大田- 19 -种植灌溉作业。通过对水、肥、土壤多因子的综合调控，解决种植过程中水肥耦合，帮助