望江县现代农业信息追溯综合管理平台建设方案

1望江县现代农业信息追溯综合管理平台建设方案设计：安徽朗坤物联网时间：2012 年 9 月2目 录第 1 章 概述 .41.1 目的 .41.2 建设价值 .41.3 建设内容 .51.3.1 智慧设施农业 .5第 2 章 智慧设施农业系统设计 .62.1 系统结构图 .62.2 概述 .62.3 数据采集子系统 .72.3.1 种植环境数据采集 .72.3.2 视频监控数据采集 .82.3.3 采集功能要求 .92.3.4 采集数据传输 .102.4 蔬菜生产综合管理子系统 .102.4.1 种植数据监测 .102.4.2 种植预警 .102.4.3 种植视频监控 .102.4.4 设备自动控制 .112.4.5 数据查询 .112.4.6 种植分析 .112.4.7 统计汇总 .112.5 种植预警子系统 .112.5.1 种植预警结构 .112.5.2 信息系统提示 .112.5.3 手机短信提示 .122.6 自动控制子系统 .122.6.1 自动控制原理 .122.6.2 自动控制种类 .1232.6.3 水肥一体控制 .12第 3 章 大田作物智慧种植系统设计 .133.1 概述 .133.2 功能描述 .133.2.1 环境数据采集 .133.2.2 土壤数据检测 .143.2.3 视频球机监控 .14第 4 章 畜禽智慧养殖系统设计 .154.1 概述 .154.2 功能描述 .154.3 “畜禽追溯”服务子系统 .154.3.1 畜禽视频监控 .154.3.2 畜禽养殖环境环境检测 .164.4 畜禽养殖综合管理子系统 .174.4.1 畜禽养殖环境环境监测 .174.4.2 畜禽养殖环境视频监控 .18第 5 章 游客展示中心 .195.1 概述 .195.2 功能描述 .195.2.1 设计效果图 .195.2.2 大棚种植环境数据展示 .205.2.3 畜禽养殖数据展示 .20第 6 章 系统报价 .224第 1章 概述1.1 目的望江农业信息综合管理平台，是集蔬菜大田种植、畜禽养殖、培训展示等功能为一体的现代化农业信息追溯管理平台。在此基础上，大力打造蔬菜设施大棚智慧种植、农产品粗加工环境监测、畜禽养殖环节可追溯管理的现代化生态农业智慧系统。该项目的建设是物联网传感技术、计算机网络技术、通讯技术、系统集成技术等的综合应用，通过在园区农业生产各环节布置传感器节点及视频监测点，利用网络将数据进行传输，系统对数据进行统一处理和应用管理，可实现企业利用物联网技术对园区进行蔬菜设施大棚的信息化管理、视频图像监控、大田蔬菜种植，畜禽养殖情况管理、畜禽养殖环节可追溯服务，以及提升望江农业的现代化服务水平，拓展望江县农产品的市场竞争力，为提高务农人员增产、创收提供保障。1.2 建设价值对于企业生产者而言，利用物联网技术可大大提高种植的经济效益，主要体现在以下几个方面：1、降低种植成本：通过对蔬菜的种植理化值、种植环境进行数据感知和分析，可了解浇水量和施肥量，做到合理施肥、合理浇水，科学合理控制水肥成本，并自动调节控制设施大棚的种植环境，降低了种植管理的人力成本。2、增加蔬菜产量：物联网技术的运用，通过对蔬菜生长各环节的精准感知和种植信息指导，提高了蔬菜的产量。3、提高蔬菜品质：病虫害环境信息的自动感知，降低了病虫害发生的机会，可有效减少农药的使用，提高了蔬菜的有机品质。4、提升品牌价值：通过对蔬菜种植的质量安全管理，让消费者吃到绿色的放心菜，增强了品牌的社会公信力，从而提升企业的品牌价值。5、拓宽服务模式：传统的农业种植是以产出蔬菜产品为目的，而利用物联网技术对传统农业生产过程进行现代化改造，大大提升了现代农业的休闲观光5价值，摆脱了以往农企单纯依靠种植的单一生存模式，拓宽了服务的范围，为农业企业带来更大的商业附加值。6、规避自然灾害：种植环境的自动化控制，降低了蔬菜种植对自然环境的依赖，增强了蔬菜种植规避自然灾害的能力。7、提高决策水平：大量的农业种植数据、大量的视频监控图像，大大提高了农业企业种植的远程决策水平。1.3 建设内容1.3.1 智慧设施农业通过物联网技术，对蔬菜种植设施大棚进行信息化管控。利用视频监测点，可以实时查看设施大棚蔬菜的生长情况；在设施大棚布置传感设备，通过传感设备将采集到的蔬菜生长各环节的数据，通过网络传输后进行汇总分析，给蔬菜种植提供决策依据，如：蔬菜大棚内的大气温湿度、光照强度、土壤温湿度，通过设置系统阈值，各项种植指标超过阈值将自动报警，将报警信息发送到信息系统或农民的手机终端，提醒人工进行浇水施肥等操作，也可以通过软件系统打开灌溉电磁阀、卷帘机、风扇等，起到灌溉、遮阳、降温的效果。利用环境综合数据采集设备及种植土壤环境传感器，对全天 24 小时的各项环境数据进行汇总并适时传输至监测中心，随时掌握分析露天大田的种植环境情况，指导大田蔬菜及作物的日常生产。畜禽养殖系统的应用使企业能够对畜禽养殖环节数据进行采集，记录畜禽养殖的全过程，为后期猪肉质量的追溯、养殖成本分析等提供基础数据，加强了畜禽养殖的管理，提高企业养殖效率，提高了畜禽养殖的信息化水平。通过视频监控点的部署，方便对畜禽养殖环境的远程管理及监控，并为农户提供远程网络视频“畜禽追溯”服务。6第 2章 智慧设施农业系统设计2.1 系统结构图大棚作为发展农业的试验田，真正实现“坐在办公室里种庄稼” 。连栋大棚内装有摄像机、风机、水泵、湿帘、遮阳和喷滴灌系统等，这些设备通过通信技术与监控中心相连。2.2 概述物联网在现代农业领域的应用，包括如监视农作物灌溉情况、土壤空气变更、畜禽的环境状况，从而进行科学预测，帮助农民抗灾、减灾，科学种植，提高农业综合效益。特别是最近几年在设施农业中的运用卓有成效。尽管设施农业在我国已经取得成效，但是相比发达国家仍存在很大差距，平均单位产量低于国外的30%，单位产量成本大于国外的50%，由于农药使用不合理，产品质量远低于国外水平。物联网技术在设施农业领域的应用，将大大提高设施农业的信息化水平，通过智能操控方式，精准化管理，大面积提高种植产量、提升产品质量，大幅度降低种植成本，极大的提高了经济效益。72.3 数据采集子系统2.3.1 种植环境数据采集土壤温湿度、空气温室度、光照强度等生长环境参数对农作物的生长有重要影响。传统的种植方式，无法对这些生长环境参数进行实时监测与定量、定性分析。利用传感器实时采集数据信息，通过网络的将采集的数据进行传输，实现对土壤温湿度、环境温湿度、光照等生长环境参数的实时监测，并有效存储数据到历史数据库为生长环境参数对农作物种植影响的定量、定性分析提供依据。图 1：大棚现场数据采集终端8图 2：传感器数据采集结构2.3.2 视频监控数据采集通过在设施大棚安装摄像机，如高速球机、半球摄像机，根据监控中心系统的需要，实时的将视频图像数据进行传输，设施大棚视频图像信息可以在监控中心进行实时观测。图 3：连栋大棚球形摄像机图 4：摄像机布置结构图2.3.3 采集功能要求数据采集子系统主要分为：（1） 种植环节数据采集9种植环节传感器数据采集，主要包括：冬暖大棚光照、空气温湿度、土壤温湿度指标，连栋大棚内部空气温湿度、光照强度、CO2 浓度、土壤温湿度数据实时采集，传感器的选型以国产为主，数据采集设备数量：应用需求：冬暖大棚：蔬菜普通种植连栋大棚：育苗（2）视频监控图像数据采集视频图像监控，根据种植的实际情况，选择较为经济的方案，采用普通摄像机和智能高速球机相结合的方案，一方面满足日常地块种植环节的视频监控需求，另一方面满足了未来专家远程诊断的视频高清图像需求，采用的网络摄像机要求在清晰度和稳定性上都满足实际应用的要求、以及达到国内的相关标准。2.3.4 采集数据传输该系统主要将设备采集到的数据，通过网络传送到服务器上。望江农业信息综合管理平台地处偏僻，系统在网络方面采取了“有线网络”进行传输，保证网络系统的稳定运行。2.4 蔬菜生产综合管理子系统2.4.1 种植数据监测信息系统对冬暖大棚、连栋大棚采集到的蔬菜种植传感器数据进行汇总和分析，信息系统对现场实时采集的温室内空气温度、空气湿度、光照强度、CO2浓度（连栋大棚）环境参数进行分析处理，并以直观的图表和曲线的方式显示给用户。2.4.2 种植预警通过在系统中设置各种传感器数据的阈值，如大棚温度阈值，超过设置的阈值，将触发“预警子系统” ，超警信息通过各种渠道发送给用户。102.4.3 种植视频监控在系统中可以实时查看蔬菜种植冷大棚、冬暖大棚、连栋大棚的视频监控图像，连栋大棚的摄像头可旋转，拍摄多角度视频图像。2.4.4 设备自动控制通过信息系统，点击系统按钮、操作鼠标实现对种植设备的自动化控制，如打开风机通风降温、打开卷帘、遮阳、蔬菜水肥一体喷淋设备等，并可以查看各自动化设备的当前状态。2.4.5 数据查询可以查看大棚的实时种植数据信息，包括大棚编号、种植蔬菜品种、大气温湿度、光照强度、土壤温湿度、CO2 浓度情况，可以通过选择大棚的名称、输入大棚的负责人、种植蔬菜的类型等进行数据查询筛选。2.4.6 种植分析对获得的种植数据进行对比分析，对比相同蔬菜，各大棚的长势及生长情况（视频图像对比） 、分析种植环境因素对蔬菜的长势和产量的影响，种植水肥、农资成本投入产出分析，形成科学化、低成本种植，提高蔬菜的产量和品质。2.4.7 统计汇总通过报表形