果蔬大棚物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目方案

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1、智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)果蔬大棚物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目方案前言3一、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)應(yīng)用的意義3二、果蔬大棚物聯(lián)網(wǎng)方案概述52.1系統(tǒng)設(shè)計原則52.2系統(tǒng)功能特點(diǎn)62.3系統(tǒng)組成73.4系統(tǒng)示意圖8三、各子系統(tǒng)介紹83.1環(huán)境參數(shù)采集子系統(tǒng)83.2自動控制系統(tǒng)93.3視頻監(jiān)控子系統(tǒng)123.4信息發(fā)布系統(tǒng)12四、中央控制室及管理軟件平臺134.1系統(tǒng)平臺功能144.2數(shù)據(jù)采集功能154.3設(shè)備控制174.4視頻植物生長態(tài)勢監(jiān)控功能19五、項(xiàng)目的需求22前言物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)在2006年被評為未來改變世界的十大技術(shù)之一，是繼互聯(lián)網(wǎng)之后的又

2、一次產(chǎn)業(yè)升級，是十年一次的產(chǎn)業(yè)機(jī)會。總體來說，物聯(lián)網(wǎng)是指各類傳感器和現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)相互銜接的新技術(shù)，物物相連，相互感知，若干年后，地球上的每一粒沙子都有可能分配到一個確定地址，它的各種狀態(tài)、參數(shù)可被感知。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(gòu)建下一代信息基礎(chǔ)設(shè)施”中明確提到：推動物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和在重點(diǎn)領(lǐng)域的應(yīng)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(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整”

3、中提出：加快發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，推進(jìn)蔬菜、果蔬、茶葉、果蔬等園藝作物標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。提升畜牧業(yè)發(fā)展水平。促進(jìn)水產(chǎn)健康養(yǎng)殖。推進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；⒓s化。推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)建設(shè)。第三節(jié)“加快農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新”中提出：推進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)集成化、勞動過程機(jī)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(yīng)用，做大做強(qiáng)現(xiàn)代種業(yè)。加強(qiáng)高效栽培、疫病防控、農(nóng)業(yè)節(jié)水等領(lǐng)域的科技集成創(chuàng)新和推廣應(yīng)用，實(shí)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(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，促進(jìn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合。發(fā)展農(nóng)業(yè)信息技術(shù)，提高農(nóng)

4、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(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的結(jié)合更加是國家重點(diǎn)推動的關(guān)鍵示范應(yīng)用。一、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)應(yīng)用的意義我國是農(nóng)業(yè)大國，而非農(nóng)業(yè)強(qiáng)國。近30年來果蔬高產(chǎn)量主要依靠農(nóng)藥化肥的大量投入，大部分化肥和水資源沒有被有效利用而隨地棄置，導(dǎo)致大量養(yǎng)分損失并造成環(huán)境污染。我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)仍然以傳統(tǒng)生產(chǎn)模式為主，傳統(tǒng)耕種只能憑經(jīng)驗(yàn)施肥灌溉，不僅浪費(fèi)大量的人力物力，也對環(huán)境保護(hù)與水土保持構(gòu)成嚴(yán)重威脅，對農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。本項(xiàng)目針對上述問題，利用實(shí)

5、時、動態(tài)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)快速、多維、多尺度的果蔬信息實(shí)時監(jiān)測，并在信息與種植專家知識系統(tǒng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)農(nóng)田的智能灌溉、智能施肥與智能噴藥等自動控制。突破果蔬信息獲取困難與智能化程度低等技術(shù)發(fā)展瓶頸。目前，我國大多數(shù)果蔬生產(chǎn)主要依靠人工經(jīng)驗(yàn)盡心管理，缺乏系統(tǒng)的科學(xué)指導(dǎo)。設(shè)施栽培技術(shù)的發(fā)展，對于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程具有深遠(yuǎn)的影響。設(shè)施栽培為解決我國城鄉(xiāng)居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)和農(nóng)民增收，為推進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)揮了重要作用，大棚種植已在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位。要實(shí)現(xiàn)高水平的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和優(yōu)化設(shè)施生物環(huán)境控制，信息獲取手段是最重要的

6、關(guān)鍵技術(shù)之一。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，為農(nóng)業(yè)大棚的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。基于智能傳感技術(shù)、無線傳輸技術(shù)、智能處理技術(shù)及智能控制等農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的智能果蔬大棚種植系統(tǒng)，集數(shù)據(jù)實(shí)時采集、無線傳輸、智能處理和預(yù)測預(yù)警信息發(fā)布、輔助決策等功能于一體，通過對大棚環(huán)境參數(shù)的準(zhǔn)確檢測、數(shù)據(jù)的可靠傳輸、信息的智能處理以及設(shè)備的智能控制，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效管理。網(wǎng)絡(luò)由數(shù)量眾多的低能源、低功耗的智能傳感器節(jié)點(diǎn)所組成，能夠協(xié)作地實(shí)時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對其進(jìn)行處理，獲得詳盡而準(zhǔn)確的信息，通過無線傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送到基站主機(jī)以及需要

7、這些信息的用戶，同時用戶也可以將指令通過網(wǎng)絡(luò)傳送到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)使其執(zhí)行特定任務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。我們從農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)不同的階段來看，無論是從種植的培育階段和收獲階段，都可以用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)來提高它工作的效率和精細(xì)管理。例如：（1）在種植準(zhǔn)備的階段我們可以通過在大棚里布置很多的傳感器，實(shí)時采集當(dāng)前狀態(tài)下土壤信息，來選擇合適的農(nóng)作物并提供科學(xué)的種植信息及其數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)。（2）在種植和培育階段可以用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)手段進(jìn)行實(shí)時的溫度、濕度、CO2等的信息采集，且可以根據(jù)信息采集情況進(jìn)行自動的現(xiàn)場控制，以達(dá)到高效的管理和實(shí)

8、時監(jiān)控的目標(biāo)，從而應(yīng)對環(huán)境的變化，保證植物育苗在最佳環(huán)境中生長。例如：通過遠(yuǎn)程溫度采集，可了解實(shí)時溫度情況然后手動或自動的在辦公室對其進(jìn)行溫度調(diào)整，而不需要人工去實(shí)施現(xiàn)場操作，從而節(jié)省了大量的人力。（3）在農(nóng)作物生長階段可以利用物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時監(jiān)測作物生長的環(huán)境信息、養(yǎng)分信息和作物病蟲害情況。利用相關(guān)傳感器準(zhǔn)確、實(shí)時地獲取土壤水分、環(huán)境溫濕度、光照等情況，通過實(shí)時