智慧農業物聯網系統解決方案（2017版本）
● 物聯網云技術全覆蓋 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 優質育苗
● 質量溯源 綠色環保 原生態
● 農產品電商平臺 簡單 高效
一、項目背景
1.1 農業物聯網系統概述
物聯網信息技術在 2006 年被評為未來改變世界的十大技術之一，是繼互聯網之后的又一次產業升級，是十年一次的產業機會。2009年8月溫家寶總理在無錫提出“感知中國”，物聯網開始在中國受到政府的重視和政策牽引。2010年國家發布了“十二五”發展規劃綱要，其中第十三章“全面提高信息化水平‘第一節’構建下一代信息基礎設施”中明確提到：推動物聯網關鍵技術研發和在重點領域的應用示范。在第五章“加快發展現代農業‘第二節’推進農業結構戰略性調整”中提出：加快發展設施農業，推進蔬菜、果蔬、茶葉、果蔬等園藝作物標準化生產。提升畜牧業發展水平。促進水產健康養殖。推進農業產業化經營，促進農業生產經營專業化、標準化、規?；?、集約化。推進現代農業示范區建設。第三節“加快農業科技創新”中提出：推進農業技術集成化、勞動過程機械化、生產經營信息化。加快農業生物育種創新和推廣應用，做大做強現代種業。加強高效栽培、疫病防控、農業節水等領城的科技集成創新和推廣應用，實施水稻、小麥、玉米等主要農作物病蟲害專業化統防統治。加快推進農業機械化，促進農機農藝融合。發展農業信息技術，提高農業生產經營信息化水平。2013年國家一號文件更是著重講述物聯網技術在農業中的應用。物聯網信息技術與現代農業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均屬領先水平。
可靠性：系統的軟硬件經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，便于系統適應不同規范和功能要求的監控系統。
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空間，一方面要以通風換氣創造植物生長優于室外自然環境的條件；另一方面，室內產生的高溫高濕和低二氧化碳濃度，通過通風換氣來調控，創造植物生長的較好環境。
本系統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。
當人要進入潔凈區時需經風淋室吹淋，其吹出的潔凈空氣可去除人身所攜帶的塵?；蛳x卵，能有效的阻斷或減少不潔物進入潔凈區。
2.2.2 育苗系統
全封閉育苗系統內部配有溫度、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以及營養液自動合成裝置，能夠對育苗室狀況進行實時監控和自動調節。
育苗室內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。該育苗系統育苗品種多達60余種。
2.2.3 苗床經過一到兩周的育苗期，將苗移植到苗床上。通過專門的營養液自動合成裝置進行24小時的營養液供養，一個月左右苗床上的蔬菜就能收割食用了。
2.2.4 清洗區域
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、智慧農業系統介紹
3.1 系統概述
基于物聯網的溫室智能控制管理系統可應用于溫室、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，并通過傳感器與控制器聯網，所有數據匯集到控制器節點，各控制器再通過以太網或無線網進行互聯，與中心管理平臺聯網，管理中心通過寬帶互聯網接口與公共互聯網實現全方位連接，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網訪問綜合管理平臺，從而實現與該管理平臺下的所有聯網設備及終端的互連互通。除此以外，蔬菜種植過程當中的農事管理、遠程監控等功能全部納入到該系統當中來。
3.2 系統特點
自動化: 通過對環境參數的檢測分析，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，可以控制溫室環境及灌溉、施肥等；
遠程監控功能： 即使工作人員不在現場，也可以通過遠程監控系統對溫室內的設備參數進行監視和控制；
數據聯網功能：通過網絡，可將各種數據聯入局域網或以太網，真正實現數據共享；
完善的資料處理功能：通過中央控制軟件，可以實現實時數據監控以及歷史數據的存儲、查詢、導出。
5.3 物聯網環境智能監測系統
通過土壤溫/濕度、 空氣環境溫/濕度、二氧化碳濃度傳感器等物聯網設備， 智能監測大棚內各種環境氣象信息，配合無線數據采集器及傳輸模塊將數據傳回給平臺，主要實現對環境信息參數的在線采集、處理。
3.4 智能氣象監測系統
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測到的氣象數據通過無線網絡發送到監測平臺或者管理人員的手機上，指導生產。
3.5 智能蟲情監測系統
智能蟲情監測系統內置1800W高清攝像頭，通過系統設置或遠程設置后自動拍照并將現場拍攝的圖片無線發送至監測平臺，平臺整理并記錄每天的數據，形成數據庫，根據圖片與數據,專業分析人員可統計分析，及時制定應對措施，有效防治病害，減少損失。
3.6 智能苗情、災情視頻監測系統
遠程視頻監控系統由攝像、傳輸、控制、顯示、存儲五大部分組成。根據項目要求，在指定區域安裝苗情攝像機和360°遠紅外攝像機各一套，用戶通過視頻系統可清晰直觀的實時查看種植區作物的生長及病蟲害情況，并對突發性異常事件的過程進行及時監視和記憶，便于工作人員及時高效的指揮和調度。
3.7 智能灌溉系統
在種植基地中，使用中央灌溉控制器實現灌溉的遠程控制。通過對土壤基質墑情監測信息，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，還可以根據墑情信息系統自動判定啟動自主灌溉。
3.8 通信傳輸系統
通信傳輸模塊包括各種傳輸技術，系統可支持 GPRS傳輸、 WIFI、 3G/4G、Ipv6、藍牙、433M、ZigBee傳輸。無線傳感通信網絡主要由感知節點間的自組織網絡，主要實現傳感器數據的采集及傳感器與執行控制器間的數據交互。
3.9 智能控制系統
智能控制系統包括無線控制終端，對應控制配電箱、灌溉、調溫、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 視頻監控系統
通過設施內安裝的高清圖像采集器輸送給無線網橋，無線網橋傳給硬盤錄像機，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。通過視頻監控系統，管理人員可以用手機或計算機隨時隨地對各溫室大棚內的農作物生長情況，各設備的運行狀態，工人生產狀況進行實時監控。
3.10.1 視頻采集系統
視頻采集系統主要由各觀測點的紅外高清攝像機組成，實現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，可實現較廣區域的監視。
3.10.2 視頻遠程訪問
將視頻監控系統進行整合，使管理人員可以對生產區域進行實時監控、消費者也可以遠程訪問視頻系統，為管理人員和消費者提供查看和監管農場生產環境的平臺，可以進行園區基礎信息查詢、生產區環境視頻監控。
3.10.3 視頻處理系統
視頻處理系統主要完成對視頻信號的數字化處理、圖像信號的顯示、存儲及遠程傳輸。本系統中采用高容量硬盤錄像及遠程傳輸系統實現對所有采集點的顯示、錄像、回放以及遠程瀏覽。
3.10.4 大屏幕信息發布系統
大屏幕信息發布系統用于實時顯示溫室的環境測量值。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，大大提高了數字化管理水平。
3.11 無線數據采集安全監測系統
無線數據采集安全監測系統進行農業物聯網ZigBee自組織傳感網的組網、故障診斷。包含農業物聯網安全測評系統軟件和ZigBee節點、ZigBee捕獲器、ZigBee攻擊器。ZigBee自組織傳感網網絡分析。
四、 綜合展示管理平臺
綜合展示管理平臺由服務器、多業務綜合光端機、顯示系統、 UPS 及配套網絡設備組成，是整個系統的核心，可以對整個設施進行信息化管理并進行成果展示。監控各種設備的動作和狀態，當園區內出現異常時進行聲音、圖像報警。通過鼠標操作實現各種控制設備的開啟、關閉，從而實現遠程強制操作。
4.1 實時監測展示
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、傳輸而來的實時環境監測數據在系統中進行可視化顯示。
4.2 預警管理系統
用戶可設置某些環境監測數據的上限和下限值，超過設定的預警值時，系統自動預警，生成預警事件，通過短信、微信、網頁報警等方式提示管理人員進行管理和控制。該模塊還可對系統產生的各個環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量進行跟蹤監督。
4.3 智能控制系統
該模塊實現環境監測設備以及環境調控設備的工作、運行狀態進行定時自動或手動遠程巡檢，對設備的工作、運行狀態進行統計管理，用于記錄和查詢每個設備的工作狀態情況、工作年限、檢修、保養信息。該功能模塊采用智能化遠程控制設計，環境調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，若系統根據實時環境情況產生環境預警事件，系統將自動發出后臺指令遠程將溫室內的風機、濕簾、遮陽簾等環境調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、遮陽等環境調控作業，當溫室內的水分及環境數據回到正常區間范圍內，環境調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實際需要通過系統遠程控制(開/關)溫室內風機、濕簾、遮陽簾等環境調控設備，適時調節溫室內空氣溫度、空氣濕度、二氧化碳濃度，使作物有個適應的生長環境。
4.4 查詢分析系統
該模塊提供溫室空氣溫度、空氣濕度、二氧化碳濃度、光照等環境監測數據的歷史數據查詢功能，提供溫室環境預警事件信息的查詢功能。同時可以將溫室內空氣溫度、空氣濕度、二氧化碳濃度、光照等環境監測數據以及環境預警事件信息以圖表形式或曲線圖形式形成統計報表，供管理人員做出適當的作物生長管理、分析與決策。
4.5 手機客戶端
通過登錄手機APP可以實時與監測設備遠程交互，利用平臺獲得查詢與控制功能服務，實現遠程數據監測、遠程設備控制等服務。
五、物聯網云平臺
物聯網云平臺基于物聯網及云計算技術，能夠為用戶提供多終端（PC 端、web物聯網瀏覽終端、手機客戶端等）數據瀏覽功能，同時提供監測設備遠程交互、數據處理、儲存、統計、分析、報警、信息發布等服務。
5.1 數據管理中心
1. 完善的用戶登錄管理方式，系統管理員可根據實際需要設定不同權限的用戶賬號，在保障系統平穩運行和系統數據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，進行生產管理作業。
2. 監測站站點數據總覽、分站點設備運行狀態、記錄時間、詳細數據實時顯示。
3．可視化數據查詢，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，根據需要實行遠程控制，方便快捷，節省人力物力，提高效率。
6．平臺支持根據現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，可根據需求設定繼電器的閉合時間，保證現場設備的正常運行。
5.2 專家在線系統
針對農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?？商峁┤虒I的技術指導與服務，亦可與智慧農業移動客戶端對接，及時通過智能手機或智能終端向農戶推送農技知識。
5.3 農產品追溯管理系統
農產品追溯管理系統包含整個智慧農業的全流程跟蹤管理，用信息技術對農業生產的各種要素進行數字化設計、智能化控制、科學化管理，減少農業消耗、降低生產成本，提高產業效益，促進農業產業結構化升級。通過物聯網、RFID和監控等，實現對所有日常管理工作的實時動態管理。
5.3.1 農企ERP系統
實現對農業生產投入品的使用管理，生產過程管理，產出品的存庫、銷售、結算信息化管理，統計分析和核算生產效益。數據通過接口與溯源系統對接， 可通過溯源系統對生產過程的投入品進行追溯。
5.3.2 農產品質量溯源系統
從生產源頭保障農產品質量安全，通過傳感器和物聯網控制終端管控農產品種植到銷售的全過程跟蹤記錄，實現產品質量可控，過程可追溯，確保產品質量管理，提高附加值。
5.4 農產品電子商務平臺
電子商務是通過電子數據傳輸技術開展的商務活動，能夠消除傳統商務活動中信息傳遞與交流的時空障礙。而農業是典型的傳統行業，具有地域性強、季節性強、產品的標準化程度低、生產者分散且素質較低等特點，具有較大的自然風險和市場風險。發展農業電子商務，將有效推動農業產業化的步伐，促進農村經濟發展。
農產品電子商務平臺的建立，大大提高了農產品交易的跨區域性，也大大擴大了市場的范圍。省去了交易過程中的多個環節，可以直接從果農、 蔬農手中求購各類農產品，同時也大大降低了企業的采購成本。
農產品電子商務平臺是一個為企業或者個人提供農產品交易洽談的網絡平臺。實現農產品的網上訂單銷售、線下物流發貨的互聯網+營銷模式，電商平臺與溯源系統的交互，可較大的提升農產品的公信力和消費者的參與度，促進農產品銷售和安全生產的良性循環。
六、智慧農業現場實景仿真系統
以智慧農業實景為背景，在學校用沙盤的方式進行實景展示，配合智慧農業系統的實景軟件、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業實際場景，包含場景實景大棚、交通道路等項目的同比例縮影，與實景同步實現實時環境，同步圖像，手動或自動控制智能農業設備，通風風機、澆灌系統、遮陽卷簾、補光燈等，同步展示物聯網技術在智慧農業中的智能化優勢。
詳細方案請聯系邱先生：0510-88236292
