智慧城市技術解決方案——智慧農業第頁1背景與意義黨的十八大報告明確提出，加快完善社會主義市場經濟體制和加快轉變經濟發展方式，使經濟發展更多依靠現代服務業和戰略性新興產業帶動，同時強化需求導向，推動戰略性新興產業、先進制造業健康發展。2012年7月，國務院發布《“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃》，提出發展戰略性新興產業要實現產業創新能力大幅提升，創新創業環境更加完善，國際分工地位穩步提高，引領帶動作用顯著增強;到年，戰略性新興產業增加值占國內生產總值比重達到8%左右，對產業結構升級、節能減排、提高人民健康水平、增加就業等的帶動作用明顯提高;到2020年，力爭使戰略性新興產業增加值占國內生產總值的比重達到15%,成為國民經濟和社會發展的重要推動力量。與此同時，各行業、各地區也積極落實和部署本行業、本地區戰略性新興產業的發展;企業也紛紛進入戰略性新興產業領域，約70%的中央企業都制定了戰略性新興產業發展戰略，戰略性新興產業已經進入快速發展和實踐階段。2013年2月17日，國務院發布《關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》(一下簡稱《意見》)。自2009年8月溫家寶總理在無錫提出“感知中國”的概念之后，全國便涌起了發展物聯網產業的熱潮。截至2011年年底，全國便已有超過90%的省份將物聯網作為支柱產業，幾乎所有一、二線城市都涉足物聯網產業園的發展。時至今日，國內物聯網產業已經到了該科學謀劃、有序健康發展的關鍵時點。《意見》提出了九項主要任務，推動了六項保障措施，還提出到年，要實現物聯網在經濟社會重要領域的規模示范應用，突破一批核心技術，初步形成物聯網產業體系，安全保障能力明顯提高。未來要實現物聯網在經濟社會各領域的廣泛應用，掌握物聯網關鍵核心技術，基本形成安全可控、具有國際競爭力的物聯網產業體系，成為推動經濟社會智能化和可持續發展的重要力量。1.1建設現狀農業物聯網應用可以貫穿農業生產經營全過程。歸納起來，在以下五個環節應用成效明顯：一是在農業資源的精細監測和調度方面，利用衛星搭載高精度感知設備，獲取土壤、墑情、水文等極為精細的農業資源信息，配合農業資源調度專家系統，實現科學決策;二是在農業生態環境的監測和管理方面，利用傳感器感知技術、信息融合傳輸技術和互聯網技術，構建農業生態環境監測網絡，實現對農業生態環境的自動監測;三是在農業生產過程的精細管理方面，應用于大田種植、設施農業、果園生產、畜禽水產養殖作業，實現生產過程的智能化控制和科學化管理，提高資源利用率和勞動生產率;四是在農產品質量溯源方面，通過對農產品生產、流通、銷售過程的全程信息感知、傳輸、融合和處理，實現農產品“從農田到餐桌”的全程追溯，為農產品安全保駕護航;五是在農產品物流方面，利用條形碼技術和射頻識別技術實現產品信息的采集跟蹤，有效提高農產品在倉儲和貨運中的效率，促進農產品電子商務發展。從地方應用情況看，全國很多省市開展了農業物聯網的相關研究和應用試點，從全國范圍來看，北京、江蘇、浙江、黑龍江和安徽等地農業物聯網應用成效比較突出。北京市重點開展了農業物聯網在農業用水管理、環境調控、設施農業等方面的應用示范，實現了農業用水精細管理和設施農業環境監測;黑龍江省側重在大田作物生產中搭建無線傳感器網絡，借助互聯網、移動通信網絡等進行數據傳輸及數據集中處理和分析，支撐生產決策;江蘇省開發了國內領先的基于物聯網的一體化智能管理系統，側重在設施農業、畜牧水產養殖等方面進行探索，并在生豬、食用菌等生產領域初步形成比較成熟的商業模式，企業應用積極性很高;浙江省重點在設施花卉方面應用物聯網技術，各項環境指標通過傳感器無線傳輸到微電腦中，實現了花卉種植全過程自動監測、傳輸控制;安徽省明確提出全面推動農業物聯網發展，率先探索“頂層設計、整體推進、典型示范”的農業物聯網應用發展模式，據了解，目前小麥“四情”監測項目建設已經啟動。此外，河南、重慶、遼寧和內蒙等地也開展了一些探索工作。從我國相關技術產品研發情況看，近年來，我國在農業物聯網關鍵技術和產品研發方面取得了一些進展，為農業物聯網的集成應用奠定了基礎。在農業生產方面，開發了高精度植物生命信息獲取設備、動物行為信息傳感器、環境信息傳感器，作物長勢分析儀、作物成像光譜儀等一批作物信息監測和診斷儀器，具備實時獲取動植物生長發育信息的技術手段和能力;在農產品質量追溯方面，完成了農產品產地信息實時采集與傳輸技術的開發工作，構建了農產品產地認證數據系統，初步建立了應用評價系統和農產品產地安全數字化預警模型，開發了便攜式質量全程跟蹤與溯源終端產品;在農產品流通方面，制定了農產品電子標簽信息分類和編碼規則，突破了一維與二維條碼混合標記的技術難題，開發了電子標簽中間技術，研制了電子標簽讀寫設備，初步構建了農產品物流信息管理和農產品電子交易信息管理系統。1.2建設意義智能農業改變了粗放的農業經營管理方式，可以提高動植物疫情疫病防控能力，確保農產品質量安全，引領現代農業發展，對提升改造傳統農業具有重要的意義。但是“智能農業產業”的范疇還有待進一步明確。根據目前智能農業的發展現狀，其產品呈現以下特征;一是參與企業眾多，除去傳統農業中農業種植、加工、流通、分銷企業以外，還有通信、集成電路、軟件、智能化設備和服務提供商等企業參與現有農業產品中。二是商業模式創新不足，智能農業發展還處于初級階段，新進入的很多企業缺乏成熟的商業模式，因而企業無法獨自推出合適的解決方案。三是相關產品具有很高的技術含量，是現代通信技術、半導體技術、信息技術與電力技術高度融合的高科技產品。四是缺乏智能農業領域的高端技術人才，無法短期內解決大量在智能農業中面臨的技術難提。根據智能農業的上述特征和對產業鏈的深度剖析，智能農業的建設覆蓋種植(養殖)、加工、倉儲、物流、銷售五個價值鏈環節;從產品結構來看，可以分為智能農業基礎設施設備研發制造、農業自動化設備研發制造、農業信息化技術研發、農業通信技術研發制造、智能農業運營與增值業務開發以及智能化終端制造研發。因此，智能農業產業鏈可以通過下圖(智能農業產業鏈結構圖)智能農業產業鏈結構2指導思想與建設目標2.1指導思想以科學發展觀為指導，緊緊抓住國家發展現代農業和實施發展規劃的戰略機遇，立足于科技優勢，圍繞著創新型推動，綠色化發展，集群式布局，產業鏈延伸，國際化提升的原則，通過信息化促進特色產業發展。以楊凌示范區信息化綜合服務系統和寬帶網絡的廣泛覆蓋為支撐，以全區城鄉一體和智慧化發展均等服務為目標，推進“智慧楊凌”建設;從現代農業示范領域以智慧農業發展為目標，推進以全面感知、廣泛互聯、科技管控、深度應用、靈活互動為主要特征的“智慧農業”建設，引領全區信息化梯度發展。中農互聯農業物聯網是全國級專業定位于農業物聯網的高科技企業，長期以來致力于借助物聯網、云計算和移動互聯等新一代信息技術手段，發展優質高產高效農業，打造從農田到餐桌，覆蓋生產、加工、物流、銷售、消費五大領域的全產業鏈質量追溯體系，從而協助政府和企業解決中國的糧食安全和食品安全問題，推動農業“兩高一優”發展，實現農業經濟效益、社會效益、生態效益大提升。我們立足建立以一個區級智慧農業綜合服務系統;三個綜合應用系統：農產品質量安全溯源系統、以發展各地電子商務系統和物聯網應用系統;9個應用子系統，涵蓋園內果樹、大田(小麥、玉米)、鮮蔬、牲畜、家禽、種苗、沼氣等各類物聯網應用。2.2建設原則為了更好地將楊凌打造成全國領先的現代農業示范區，為園區企業提供一流的配套服務，帶動農業產業轉型，園區物聯網建設需從頂層設計，采取統籌規劃、分步建設、穩步推進的建設原則。軟件系統采用B/S體系結構。總體設計堅持以下原則：(1)高性能網絡和軟件系統滿足為不同業務提供服務質量保證(QoS)的需要，充分考慮將來業務量的增大，保證當前及今后一定時期內網絡和軟件的高效與通暢。(2)可擴展性隨著應用規模的發展，系統能靈活方便地進行硬件或軟件系統的擴展和升級，具有良好的開放性和可擴展性，以適應系統規模和應用功能的不斷完善和擴展，包括用戶數量上的可擴展性(或性能可擴展性)和業務上的可擴展性(或功能可擴展性)。設計全面考慮與其它信息系統的接口，保證各系統間的數據交換無瓶頸、無障礙。(3)可靠性和安全性網絡的可靠性和安全性是網絡設計中需要考慮的一個主要原則。在設計中選用高可靠性網絡產品，合理設計網絡架構，盡可能利用成熟技術。軟件系統在網絡、操作系統、數據庫、應用軟件等各個層次采取有效的安全措施和技術手段保證系統系統和數據的安全，防止系統及數據被非法訪問和破壞，保證系統的高度可靠性和安全性，滿足系統全天候運行的要求。(4)標準開放性網絡方面支持國際上通用標準的網絡協議、動態路由協議等開放協議，有利于與其它網絡之間平滑連接互通，以及將來網絡的擴展。軟件方面依照國家的有關標準和規范，采用開放構件技術進行建設，統一規劃、統一工作標準、統一業務流程、統一軟硬件系統、統一數據編碼，系統能夠提供開放的客戶接口，可方便地進行自身拓展和實現與其他相關系統的無縫連接。(5)可管理性及易維護性系統建設采用集中式管理，具備良好的可管理性，便于對系統統一管理、統一監控，降低管理成本，方便系統管理員的管理，并在系統發生任何問題的時候都能夠很容易地進行診斷，并立即采取有效的措施，使得系統時刻處在良好運行的狀態。(6)先進性和成熟性軟件開發必須保證技術的先進性，以避免在軟件交付使用后過早面臨被淘汰的危險，同時軟件開發所采用的技術必須是成熟的技術，以免技術不成熟給系統運行造成困難(7)參數化設計和靈活性系統將基礎臺賬、業務屬性、流程管理等設計為參數配置，這樣可以按不同的情況靈活設置，以保證系統應用程序的靈活性。2.3建設目標(1)建設農業信息化示范工程。(2)建設現代農業示范區信息化建設工程。(3)建立現代農業信息資源和服務系統。2.4建設內容(1)農產品溯源系統。采用二維碼、RFID、物聯網等先進技術，以“產品追溯”為主線，對楊凌示范區的農民專業合作社、涉農企業的農產品進行追溯跟蹤。(2)涉農企業電子商務系統。依托示范區綜合服務系統建設楊凌涉農企業電子商務系統。為涉農企業提供安全、可靠的網上交易系統，信息發布系統，供求關系系統。重點建立以大宗鮮活農產品交易為主的產銷對接系統。(3)旱區多遙感系統農田信息精準獲取技術集成與應用工程。包含耕地質量監測數據獲取綜合快速空間信息分析與服務系統、多尺度作物產量監測預報系統、無人機遙感信息處理監測集成系統、即時服務和精準作業集成系統等。3總體架構3.1總體框架3.2技術架構4應用體系4.1應用體系架構4.2系統規劃智慧農業下設三個主要的應用系統，共有10個子系統組成。4.2.1指揮決策系統系統概述指揮決策系統農業指揮決策系統整體布局為指揮決策、系統支撐、生產服務三個層次，向政府和企業提供信息服務，具備視頻監控、環境監控、統計分析、遙感數據獲取與分析、自動預警和遠程控制等功能，通過LED液晶大屏展現，為政府提供決策依據，為企業提供管理手段，實現農業精細化生產，提高楊凌區農業信息化水平，為政府監管提供是在有力支撐，為農業規范化管理提供可靠保障，使農民增產增收。系統功能農業指揮決策系統功能通過大屏顯示系統、移動終端應用軟件展示實時監測的現場數據和圖像，以多種方式和渠道手動或自動對現場設備遠程控制、智能化報表和決策分析系統，互動式的農技培訓與專家遠程診斷系統、通過遙感獲取耕地質量監測數據和無人機遙感信息。充分利用和整合各種農業信息化資源，為相關職能部門決策、企業經營管理、基層農業科技人員和農業生產經營主體提供綜合服務。主要包括以下功能：1、介紹農業資源情況，主要特色等，通過文字、圖片、空間地理圖、視頻等多種形式展示。2、建立視頻監控指揮系統，對農業生產進行實時視頻監控，進行全局掌控，由視頻監控系統完成對視頻服務的統一管理和調度。3、提供遠程專家診斷服務，生產過程中出現的問題，可實現遠程對講功能。4、根據各個應用系統采集的數據和遙感采集數據，生成環境監測報表，預測農作物生長趨勢，提供災害預警。5、提供遠程控制功能，通過手動或自動遠程控制現場設備開關，對生產環境進行及時的調節，減少工作量，提高效能。6、提供農技培訓服務，實現實時雙向的在線農業技術專業培訓及答疑、農技咨詢服務、開展生產指導、病蟲害診斷。7、結合了遙感與GIS系統實現耕地質量監測、空間信息分析、多尺度作物產量監測預報、無人機遙感信息處理監測、精準作業等數據服務，為政府決策支持提供支撐。8、可通過接入氣象災害預警和動植物疫情等系統，提供統一協調數據功能。農業生產指揮調度應用模擬圖4.2.2農產品質量安全溯源系統系統概述農產品及食品質量安全追溯系統，主要功能有基礎信息管理、各個環節的信息采集、環節關聯以及追溯信息查詢功能。通過輸入農產品的追溯條形碼，可查看該農產品從生產到采收、加工、倉儲、物流、銷售的全面追溯信息。系統功能以蔬菜為例，如輸入青椒的追溯碼標簽，可查詢出該青椒的全程追溯信息，如圖：(圖查詢窗口)（圖產品介紹）（圖貯藏信息）（圖包裝信息）（圖加工信息）（圖原料信息）4.2.3電子商務系統系統概述系統業務框架B2B電子商務交易系統是專業服務于農業企業(經濟主體)、農資企業、農業合作社、種植大戶、農民、農產品流通企業、農批市場、商超、電商、消費者提供楊凌園區企業農產品網上展銷、自由交易和團購的農資農產品電子交易系統。農資企業通過該交易系統可發布農資產品的供應信息，農業合作社、種植大戶、農民、農業生產企業等可發布農產品農產品供應信息。B2B電子商務交易系統結合物聯網技術，面向全國，以加速農業信息流通，提高農業效益，促進農業產業化建設為目標，把科技、文化、經濟相結合，構建服務楊凌三農新模式，促進城鄉一體化進程。B2B電子商務交易系統為企業與個人提供發布和獲得各類農產品供求信息、農業科技知識以及在線進行農產品交易等渠道，并有效防止偽劣農資產品進入市場。系統功能B2B電子商務交易系統，所有農資農產品企業在此注冊成為會員之后，可以免費發布產品、供求信息、合作以及轉讓信息。企業注冊成功后，在一定條件下，可以在線開店，同時可以直接進行在線購買新鮮的農產品。完成農產品選購、下單、在線支付、物流配送選擇，同時也可以查看所購買的農產品的質量追溯信息。通過物聯網設備，將產品的種植環節、加工環節、物流環節、檢測環節、銷售環節等等一一實現透明化，讓客戶購的放心，用的安心。4.3應用系統規劃4.3.1農產品及食品質量安全溯源系統系統概述產品質量追溯系統實際就是一個強大的電子信息記錄和管理系統，利用RFID技術，使用電子標簽、手持終端和讀卡器實現各環節的有機結合，圍繞產、銷一體的生產流通環節，針對各個環節進行監控。通過信息化全面記錄的手段，采集各環節具體的基礎數據內容，通過有效的數據建模思想和工具，借鑒現代化的科技手段，依托于互聯網絡，實現建設一套符合社會需求、業務需求，并且標準化、自動化、簡單易行的產品追溯系統。產品追溯系統連接基地、加工、包裝、檢驗、銷售等食品及農產品生產及流通的關鍵環節，同時記錄各個環節的相關數據，通過數據通信網絡上傳數據中心存儲。產品追溯系統主要有以下作用：實現產品全過程追溯，提高產品安全性和市場競爭力;一旦產品出現質量安全問題，能及時找出原因，有的放矢召回問題產品，將損失降至最低;有助于健全質量管理體系，提高產品質量和管理水平;滿足國外對進口產品的可追溯要求，跨越貿易壁壘，促進產品出口;有助于提高消費者對企業的信任度，樹立良好社會形象。溯源體系養殖類產品溯源體系功能介紹追溯系統主要分為三類用戶。我們為不同用戶提供不同系統界面，使不同的用戶完成不同的功能。系統管理員：通過系統管理界面可以完成以下工作：產品類別管理：把所有的產品分成蔬菜、水果、水產、家禽、牲畜等，產品類別管理，主要完成對此分類的添加、刪除、修改與查詢。產品品種管理：產品類別，如蔬菜下可能包含西紅柿、黃瓜、辣椒等，產品品種管理主要是完成對此分類的添加、刪除、修改企業類別管理；企業按照所屬行業不同可分為，種植企業、加工企業以及養殖企業等，企業類別管理主要完成對此分類的添加、刪除、修改。企業管理：系統管理員通過此功能完成對系統中的所有企業進行管理，主要包括編輯、修改企業信息，為企業的產品分配追溯鏈。環節模板管理與追溯鏈管理：面向不同類型的追溯建立對應的不同追溯環節和追溯鏈條，以滿足消費者對可追溯信息的要求。企業用戶企業基本信息維護：主要是企業維護自身的一些基本信息、聯系方式以及介紹等信息。產品管理：企業通過該功能完成產品的添加、修改與查詢。產品追溯信息管理：企業通過該功能管理具體產品的追溯信息。普通消費者普通消費者購買貼有追溯碼的產品，在查詢終端輸入追溯碼，查詢所購買產品的追溯信息。4.3.2大田“四情”監測調度管理系統系統概述通過網絡通信、微電子、傳感器等技術的創新集成，建設基于物聯網的大宗作物“四情”監測和調度系統，可針對農田環境(包括空氣濕度和溫度、土壤濕度)、光合有效輻射、風速、風向、雨量、圖像、視頻等開展實時監控，并實時無線遠程傳輸到信息監控中心，為作物的生育進程、以及災害的預防、治理,分析“四情”,開展技術指導及決策管理提供及時、可靠和科學的依據。在利用儀器檢測的同時，各檢測點同步開展“四情”人工檢測，采集相關數據、對采集信息進行分類，并與儀器檢測結果互補，建立農田環境指標體系和“四情”分類標準，進一步完善系統，逐步實現“四情”檢測自動化、動態可視化、田間管理科學化、提高決策管理和服務水平。“四情”監測體系小麥(玉米)“四情”監測調度系統應用架構，如圖所示：小麥(玉米)“四情”應用架構圖系統功能信息采集負責“四情”信息并實時通過無線或者有線的方式遠程傳輸到信息管理系統,進行轉換處理后進行存儲和管理。“四情”信息主要包括各種環境信息如：空氣溫濕度、土壤溫濕度、太陽光照輻射、風速和風向、降雨量等。圖片信息、視頻信息、種苗相關的微生物(孢子)信息以及種苗自身的信息組成，其中環境信息的采集由小型氣象站和土壤傳感器完成，圖像信息和視頻信息的采集則采用多元化的方式，包括固定攝像機采集，移動設備包括手機、PDA、平板電腦、筆記本等等，這些設備完成圖像和視頻的采集后，可以通過3G、WIFI等無線網絡或者INTERNET等方式將采集信息上傳。數據采集方式主要有兩種，一種是自動采集即儀器采集。分為固定式和移動式。其二是人工現場采集，如農作物生長動態、土壤墑情定期人工分析等。通過系統系統上傳至后臺的信息管理系統。農情監控根據現場安裝的各種監測設備，比如攝像頭、小型氣象站等，實時監測現場的災情發生發展情況、溫度、降水等氣象情況，做到及時掌握災情變化趨勢。解決災情發生后不能第一時間趕到的問題。另外通過實施監測也可以在第一時間內監測到災情，通過手機短信、電話、電腦等多種途徑通知相關部門關注災情變化。多田監控圖片監控農情分析結合監測數據庫的實時監測站數據、氣象預報信息、群測群防信息和氣象災害數據庫與信息庫的地理圖、地質圖、災害歷史記錄等信息，根據分析預報模型和指標，對采集的數據進行統計分析，并輸出分析結果(文字、表格或圖形)。統計分析評價分析農情報表具備自動生產墑情監測報表功能，用戶可根據系統評價信息編寫監測報告，實現所有用戶對監測報告的查詢。4.3.3設施蔬菜精細化種植應用管理系統系統概述設施蔬菜精細化種植管理系統主要由數據采集、實時數據展示、報警提示以及數據匯總等模塊組成。系統通過傳感器采集大棚內空氣和土壤的溫濕度、光照強度、日照數等數據，通過有線或無線網絡傳遞給數據處理系統，并對數據進行存儲、展示。當數據出現閾值告警時，并可以自動控制相關設備進行智能調節或發送報警短信。系統架構針對設施大棚蔬菜種植，軟件系統架構主要分為環境數據采集及分析、大棚自動化系統控制、遠程視頻監控幾大部分，設施蔬菜種植系統架構如下：業務流程蔬菜精細化種植業務流程系統功能設施蔬菜精細化種植應用系統通過光照強度、空氣溫濕度、土壤溫濕度、日照數等無線傳感器，對蔬菜大棚內的對應環境參數進行實時采集，并進行分析。依據大棚外環境信息和分析結果，自動開啟或者關閉指定設備(如遠程控制滴灌、開關卷簾等)。同時在蔬菜大棚現場布置攝像頭等監控設備，適時采集視頻信號。用戶通過電腦或3G手機，隨時隨地觀察現場情況、查看現場溫濕度等數據和智能調節遠程自動化設備。種植環境數據采集土壤溫濕度、空氣溫濕度、光照強度等生長環境參數對蔬菜的生長有重要影響。傳統的種植方式，無法對這些生長環境參數進行實時監測與定量、定性分析。利用傳感器實時采集數據信息，通過網絡的將采集的數據進行傳輸，實現對土壤溫濕度、環境溫濕度、光照等生長環境參數的實時監測，并有效存儲數據到歷史數據庫為生長環境參數對蔬菜種植影響的定量、定性分析提供依據。溫度數據采集溫度數據采集分為：空氣溫度、土壤溫度，蔬菜的生長需要適宜的溫度，溫度過高或過低都可能導致蔬菜死亡。農業上常用日平均溫度、月平均溫度和年平均溫度來評估蔬菜生長所需的溫度環境是否良好。溫度數據采集功能就是為溫度環境評估提供可靠的數據參數。濕度數據采集濕度數據的采集分為：空氣濕度、土壤濕度，蔬菜的種植必須在適宜的濕度環境中才能生長出來，所以適宜的濕度對于蔬菜來說也是不可或缺的。蔬菜大棚內的濕度數據采集功能便是實時采集大棚內部的濕度數據，保障蔬菜能夠健康成長。光照強度監測光照是蔬菜進行光合作用合成糖分進行生長的必要因素，一天中光照強度的分布情況直接影響蔬菜的生長，通過光照傳感器進行光照強度的監測，了解光照對蔬菜在不同時間段的影響具有重要作用。視頻環境監測通過在大棚頂部安裝監控攝像頭，攝像頭實時捕獲大棚內部的畫面，而后通過網絡將畫面數據傳輸給視頻處理設備并進行存儲。使用者既可以在PC機液晶顯示器上看到蔬菜大棚內部的實時畫面，又可以通過3G手機遠程訪問來觀看大棚內部的實時畫面。即可以幫助生產管理者遠程了解大棚內蔬菜生長狀況，也可以幫助農業專家通過遠程監控畫面了解蔬菜生長情況，解決種植中的病害難題。在大棚中選擇合適位置安裝球機，該球機可全方位旋轉，保證了大棚內的任何角落都在攝像頭的可視范圍內，圖像通過無線網絡或視頻線進行傳輸，該系統采用高精度網絡攝像機，系統的清晰度和穩定性等參數均符合國內相關標準。在工作間部署網絡視頻服務器，由網絡視頻服務器及時處理視頻信息，并上傳到機房控制中心顯示棚內蔬菜生長的實時畫面。并可對歷史數據進行存儲，方便隨時調閱。閾值報警當出現被監控點數據異常時可自動發出報警信號，可設定各監控點位的溫濕度報警閾值。報警方式包括：軟件系統報警、手機短信報警。系統可上傳報警信息，并且系統可及時通知值班工作人員。軟件系統報警：蔬菜對土壤溫濕度、作物生長養分等生長參數有一定的范圍要求。可以通過系統設置參數的上下閾值，當環境參數超出預設的范圍時，通過系統做出報警提示。系統允許用戶制定自定義的數據范圍，超出范圍的錯誤情況會在系統中進行標注，以達到報警的目的。報警可以通過系統彈出窗口，手機查詢等方式實現系統允許用戶制定自定義的數據范圍，超出范圍的錯誤情況會在系統中進行標注，以達到報警的目的。手機短信報警：當大棚出現超出閾值設定的高溫、低溫以及其他報警時，手機短信報警系統會迅速將報警短信發給工作人員，實現大棚真正意義的“自動控制、無人值守、應急報警、有人干預”的控制原則。設備控制智能大棚物聯網遠程設備控制對設備的控制實施模糊運算和多時段目標值控制理論：系統具有每天多個時間段的獨立目標溫度、目標濕度、目標風速、目標風向設定，相鄰目標值間軟性過渡，防止環境參數的突變對作物的傷害。并且通過該系統，可查看當前所有自動化設備的運行狀態，并可以進行遠程自動化控制和管理。點擊系統按鈕、操作鼠標實現對種植設備的遠程自動化控制，如打開風機通風降溫、打開卷簾內遮陽等。數據查詢可查看大棚的實時種植數據信息，包括大棚編號、種植蔬菜品種、空氣溫濕度、光照強度、土壤溫濕度、日照數情況，可通過選擇大棚的名稱、種植蔬菜的品種等進行數據查詢篩選。種植分析針對蔬菜大棚種植環境數據，物聯網將對這些數據進行智能分析，負責對采集的數據進行存儲和信息處理，為用戶提供分析和決策依據，用戶可隨時隨地通過電腦和手機等終端進行查詢。遠程專家診斷通過遠程專家系統，可以查看設施大棚的蔬菜種植環境數據、視頻圖像信息，經過專家的遠程診斷分析，對蔬菜生產的環境調節進行指導，并通過視頻圖像診斷蔬菜的長勢情況及病蟲害情況并提供生產建議。統計匯總數據匯總主要把數據采集模塊采集的數據按照設定的頻率存儲到數據中心，為以后的定量定性分析提供依據。通過實時數據匯總模塊提供歷史數據的統計分析等報表服務。匯總統計為用戶通過環境信息得到相關參數提供了方便，通過計算機或手機遠程訪問的方式，用戶可以對所要實現自動控制的參數(溫度、濕度)進行設置和完成參數的獲取，即時了解蔬菜大棚中的生產管控情況，以數字、圖形和圖像等多種方式進行實時顯示和記錄存儲監測信息，系統可在線實時24小時連續的采集和記錄大棚內的溫度、濕度、光照強度、日照數等各項參數情況。實時顯示、記錄各監測點的溫濕度值和曲線變化，統計溫濕度數據的歷史數據、最大值、最小值及平均值，累積數據，報警畫面，用戶可隨時打印指定時間段的溫濕度數據及運行報告。4.3.4畜禽精細化養殖應用管理系統系統概述家禽精細化養殖管理應用系統，利用現代信息技術準確掌握家禽生育進程和生長動態，對家禽生長動態以及家禽各生育階段的長勢長相進行動態監測和趨勢分析，對家禽養殖、棟舍管理和防疫出欄進行快捷高效的遠程指導，提高精細養殖和棟舍管理的能力，及時發現養殖中存在的問題，制定家禽養殖和棟舍管理技術對策，提出家禽養殖和棟舍管理意見或建議，更好地開展技術指導,促進家禽增產。系統架構在養殖棚舍中進行設備部署，設備功能主要包括：畜禽精細化養殖應用系統架構圖備注：自動化控制及傳感設備以監測點的實際采購情況為準，如因監測點自動化控制及傳感設備有問題或不滿足自動化控制的條件，對該自動化控制及傳感設備的控制可以不實現。畜禽精細化養殖應用系統功能結構圖業務流程畜禽精細化養殖應用系統業務流程圖系統功能基礎信息管理基礎信息收集授權用戶手工錄入單條禽舍(本方案以家禽應用為案例描述)基礎信息或以excel格式批量添加禽舍基礎信息。當用戶發現添加的基礎信息有誤時，用戶可以自己手動編輯修改該條記錄;當用戶發現該基本信息不合理時，用戶也可以手動點擊“刪除”按鈕刪除該條記錄。基礎信息查詢用戶輸入禽舍編號、所屬養殖基地等條件，查詢雞舍的基礎信息。養殖環境監測在雞舍內對空氣溫濕度、氨氣、二氧化碳4個環境參數進行監測，監測數據通過有線或無線網絡傳遞到數據處理系統。養殖視頻監控實時監控用戶通過遠程控制安裝在監測點的視頻監控設備，多角度的觀察雞舍內的情況。同時，將拍攝的視頻圖像，實時傳輸到后臺系統。遠程控制授權用戶通過鼠標操作可以遠程控制大棚內的自動化控制設備。其中，對于具體的自動化控制設備，以雞舍內的實際情況為準。數據查詢可以查看禽舍內的實時養殖數據信息，包括禽舍編號、空氣溫濕度、氨氣、二氧化碳等情況，可以通過選擇禽舍的名稱、輸入雞舍的負責人等進行數據查詢篩選來查看養殖環境監測信息。閥值設置設置環境參數的閾值，其中環境參數包括空氣溫濕度、氨氣、二氧化碳。報警提示系統采集到環境信息后，后臺自動將采集到的禽舍內的空氣溫濕度、氨氣及二氧化碳與預先設置的閾值進行對比。當大棚內的空氣溫濕度、氨氣、二氧化碳4項環境參數中有一項或某幾項環境參數超過閾值時，系統將發出系統告警信息提醒管理人員。統計分析授權用戶通過時間段(不含上限)、養殖基地名稱、禽舍編號、等條件統計分析存欄量、產蛋量、飼料量等，并可將分析統計的數據結果以excel的形式導出。4.3.5林果培育智能化應用系統系統概述大棚林果培育智能化應用系統通過光照強度、空氣溫濕度、CO2等傳感器，對大棚內的對應環境參數進行實時采集，并進行分析。依據環境信息和分析結果，自動開啟或者關閉指定設備(如遠程控制滴灌、開關卷簾等)。同時在大棚現場布置攝像頭等監控設備，適時采集視頻信號。通過現場采集植物營養信息、土壤養分信息、農業殘留檢測信息，導出檢測數據，PC機手工錄入，通過報表的形式展現給用戶，方便用戶決策分析。用戶可以通過電腦或3G手機，隨時隨地觀察現場情況、查看現場溫濕度等數據和智能調節遠程自動化設備。系統架構系統功能1、種植環境數據采集空氣溫濕度、光照強度、CO2等生長環境參數對大棚林果的生長有重要影響。傳統的種植方式，無法對這些生長環境參數進行實時監測與定量、定性分析。利用傳感器實時采集數據信息，通過網絡的將采集的數據進行傳輸，實現對空氣溫濕度、光照強度、CO2等生長環境參數的實時監測，并有效存儲數據到歷史數據庫為生長環境參數對林果種植影響的定量、定性分析提供依據。2、視頻環境監控通過在大棚頂部安裝監控攝像頭，攝像頭實時捕獲大棚內部的畫面，而后通過網絡將畫面數據傳輸給視頻處理設備并進行存儲。使用者既可以在PC機液晶顯示器上看到大棚內部的實時畫面，又可以通過3G手機遠程訪問來觀看大棚內部的實時畫面。即可以幫助生產管理者遠程了解大棚內果樹生長狀況，也可以幫助農業專家通過遠程監控畫面了解林果生長情況，解決種植中的病害難題。在大棚中選擇合適位置安裝球機，該球機可全方位旋轉，保證了大棚內的任何角落都在攝像頭的可視范圍內，圖像通過無線網絡或視頻線進行傳輸，該系統采用高精度網絡攝像機，系統的清晰度和穩定性等參數均符合國內相關標準。在工作間部署網絡視頻服務器，由網絡視頻服務器及時處理視頻信息，并上傳到機房控制中心顯示棚內林果生長的實時畫面。并可對歷史數據進行存儲，方便隨時調閱。3、閾值報警當出現被監控點數據異常時可自動發出報警信號，可設定各監控點位的溫濕度報警閾值。系統可上傳報警信息，并且系統可及時通知值班工作人員。軟件系統報警：作物對土壤溫濕度、作物生長養分等生長參數有一定的范圍要求。可以通過系統設置參數的上下閾值，當環境參數超出預設的范圍時，通過系統做出報警提示。系統允許用戶制定自定義的數據范圍，超出范圍的錯誤情況會在系統中進行標注，以達到報警的目的。報警可以通過系統彈出窗口，手機查詢等方式實現系統允許用戶制定自定義的數據范圍，超出范圍的錯誤情況會在系統中進行標注，以達到報警的目的。手機短信報警：當大棚出現超出閾值設定的高溫、低溫以及其他報警時，手機短信報警系統會迅速將報警短信發給工作人員，實現大棚真正意義的“自動控制、無人值守、應急報警、有人干預”的控制原則。4、設備控制智能大棚物聯網遠程設備控制對設備的控制實施模糊運算和多時段目標值控制理論：系統具有每天多個時間段的獨立目標溫度、目標濕度、目標風速、目標風向設定，相鄰目標值間軟性過渡，防止環境參數的突變對作物的傷害。并且通過該系統，可查看當前所有自動化設備的運行狀態，并可以進行遠程自動化控制和管理。點擊系統按鈕、操作鼠標實現對種植設備的遠程自動化控制，如打開風機通風降溫、打開卷簾內遮陽等。5、數據查詢可查看大棚的實時種植數據信息，包括大棚編號、種植品種、空氣溫濕度、光照強度、日照數情況，可通過選擇大棚的名稱、種植林果的品種等進行數據查詢篩選。6、種植分析針對大棚種植環境數據，物聯網將對這些數據進行智能分析，負責對采集的數據進行存儲和信息處理，為用戶提供分析和決策依據，用戶可隨時隨地通過電腦和手機等終端進行查詢。4.3.6沼氣池氣體監測控制管理系統系統概述人們往往會不清楚沼氣的含量多少而過多的浪費資源，而在沼氣里安裝了檢測氣體的傳感器，能夠通過氣體傳感器檢測的信號輸出供用戶自己去直接讀取出來，使資源能夠充分的應用，不同的氣體傳感器對應檢測的不同氣體，適用于沼氣池中多種氣體的檢測，這樣也為沼氣池增加了更高的安全性。系統架構針對沼氣池監測管理，除了安裝必備的傳感器外，還要有應對沼氣池出現異常時的措施，如增氧通風等。系統功能沼氣池監控沼氣池中檢測用的壓力傳感器，液位傳感器，溫度傳感器，PH值傳感器等等，這些傳感器將會對檢測沼氣池中其他含量及相應環境狀況，當沼氣池原料缺少時可以及時補充，使沼氣資源能夠充分利用。閥值報警用戶能根據經驗需求在監測系統中設置CO、甲烷等其他閾值，當采集到的環境數據超過閾值的時候系統可以進行報警。報警的方式根據需求可以設定為系統報警、手機短信報警等。4.3.7種苗生產物聯網監測系統系統概述圍繞種苗園生產和管理環節，通過智能傳感器在線采集種苗園環境信息(繁育環節傳感器采集的葉片溫度和二氧化碳、風速、風向、空氣溫度、空氣濕度、大氣壓強、光照強度、光合有效輻射、日照時數、蒸發量、降雨量、土壤溫度和土壤濕度實時信息等)，同時集成改造現有的設施大棚環境控制設備、精確農業機械設備等，實現園內的精確生產、耕作、施肥、噴藥。種植戶可以通過手機、PDA、計算機等信息終端，實時掌握果園環境信息，及時獲取異常報警信息，并可以根據監測結果，遠程控制相應設備，實現健康養殖、節能降耗的目標。系統主要由數據采集部分、大棚自動化控制，以及相應的配套應用軟件，實現種苗的智能化管理。系統架構系統功能前端數據采集系統整合國內現有農業環境、農作物生理監測傳感器技術與產品、實現土壤(溫度、濕度等)、空氣(溫度、濕度、光照等)環境參數、無土栽培養液成分、農作物生長、生理信息的綜合信息感知，建立作物生長動態模型。1)空氣感知：采用空氣溫度、濕度、光照強度實現大氣環境參數精確感知。2)土壤感知：采用土壤溫濕度傳感器監測土壤溫度、濕度。3)作物本體感知：采用視頻圖像采集系統，對作物形態進行監控，如生長情況、成熟度、病蟲害等信息。視頻監控系統本系統視頻監控系統主要由高清網絡球機組成，實現視頻圖像的采集、存儲、顯示。本項目視頻監控系統圖像存儲在前端NVR上，公共服務系統通過網絡調取前端圖像，視頻攝像頭推薦使用130萬像素以上高清紅外球機。高清網絡球機：網絡球機又叫IPCAMERA(簡稱IPC)由網絡編碼模塊和模擬攝像機組合而成。網絡編碼模塊將模擬攝像機采集到的模擬視頻信號編碼壓縮成數字信號，從而可以直接接入網絡交換及路由設備。網絡球機內置一個嵌入式芯片，采用嵌入式實時操作系統。網絡球機是傳統攝像機與網絡視頻技術相結合的新一代產品。攝像機傳送來的視頻信號數字化后由高效壓縮芯片壓縮，通過網絡總線傳送到Web服務器。網絡上用戶可以直接用瀏覽器觀看Web服務器上的攝像機圖像，授權用戶還可以控制攝像機云臺鏡頭的動作或對系統配置進行操作。網絡硬盤錄像機：接收網絡球機設備傳輸的數字視頻碼流，并進行存儲、管理。通過NVR設備，可以組建一個以NVR設備為“節點”的分布式網絡，從而更為適應現有的分布式多層結構網絡環境，有效降低中心節點的網絡傳輸和數據存儲壓力。NVR的遠程管理主要是使用基于NVR內建的Webserver或者通過打開遠程客戶端軟件來進行看、錄、放等基本操作，以及設備和系統的遠程管理、報警聯動等操作。視頻管理系統支持視音頻編解碼、集中存儲管理、網絡實時預覽等功能，是一款集圖像處理、網絡功能、日志管理、用戶和權限管理、設備維護于一體的電信級綜合處理系統，可通過系統管理系統對前端多臺NVR設備進行集中管理及后臺應用操作，與后臺數據的遠程備份，分層次的管理。SDK采用與DVR相同接口，系統集成方便，采用與DVR相同的SDK接口，系統接入無需額外工作量，提供與DVR相同的網管功能，可方便的實現設備的統一網絡管理。應用軟件系統應用軟件分為PC端和移動端應用軟件，PC端軟件采用B/S架構，支持Windows操作系統，部署在大棚控制室，系統訪問方式包括本地控制電腦訪問、遠程控制電腦訪問、遠程移動終端訪問。系統具體功能如下：1)、數據顯示自動采集作物長相，大棚內外的光照強度、空氣溫濕度和土壤溫濕度以及大棚外風速、雨雪傳感器感知的數據。信息系統對設施大棚采集到的植物種植傳感器數據進行匯總和分析，信息系統對現場實時采集的空氣溫濕度、光照強度、土壤溫濕度、日照時數等參數進行分析處理，并以直觀的圖表和曲線的方式顯示給用戶。2)、大棚自動化控制依據采集的環境和植物本體數據，系統依據已設的數據參數并進行分析，依據分析結果，可以自動開啟或者關閉指定設備(如遠程控制澆灌、開關卷簾等)。3)種植預警通過在系統中設置各種傳感器數據的閾值，如大棚溫度閾值，超過設置的閾值進行預警，并把預警信息通過各種渠道發送給用戶。4)種植視頻監控在系統中可以實時查看植物大棚的視頻監控圖像，通過高清球形攝像頭可旋轉，拍攝多角度視頻圖像。5)設備管理通過該信息系統，可查看當前所有自動化設備的運行狀態，并可以進行遠程自動化控制和管理。點擊系統按鈕、操作鼠標實現對種植設備的遠程自動化控制，如打開風機通風降溫、打開卷簾遮陽、打開保溫膜等。6)數據查詢可查看大棚的實時種植數據信息，包括大棚編號、種植植物品種、空氣溫濕度、光照強度、土壤溫濕度、日照數情況，可通過選擇大棚的名稱、種植植物的品種等進行數據查詢篩選。7)種植分析對獲得的種植數據進行對比分析，對比相同植物，各大棚的長勢及生長情況(視頻圖像對比)、分析種植環境因素對植物的長勢和產量的影響，形成科學化、低成本種植，提高植物的產量和品質。8)統計匯總通過報表形式，根據不同的大棚、不同的種植品種、不同的環境參數等多個維度對種植相關數據進行統計和導出Excel。9)信息接收系統能夠接收由公共服務系統下農業信息發布系統推送過來的涉農信息。針對智能手機、平板電腦等移動終端的普及和性能提升，同時開發移動終端的應用，并能夠支持android2.0及其以上版本的操作系統，IOS4.0及其以上版本的操作系統，供智能手機、平板電腦用戶下載使用。軟件具備種殖場視頻查看、監測數據顯示、自動預警(監測的參數超標)、遠程控制種殖設備、數據查詢、涉農信息推送等功能。現場視頻查看通過手機客戶端可以調用現場的攝像頭遠程查看農場、養殖場等的現場情況，及時身在外地也可以試試了解現場的情況，及時作出判斷并應對。監測數據顯示在生產現場布置環境傳感器，通過現場的邊緣網關傳遞到系統后臺，通過手機客戶端可以及時監測現場數據，根據實時環境數據，及時對現場進行調整，使生長環境始終處于最佳狀態。自動預警系統可設置參數的上下限值，現場環境傳感器監測到數據超過閾值，會通過短信等形式發送到手機客戶端進行預警，以做出及時調整。遠程控制現場設備當系統自動預警或者農戶認為需要進行調整時，可通過手機客戶端的遠程控制來打開關閉卷簾、滴灌等設備進行遠程灌溉或者通風，使生長環境始終最優。數據查詢系統會對歷史數據進行保存，用戶可以通過手機客戶端對歷史數據進行查詢。

4.3.8智慧農業專家系統系統概述智慧農業專家系統包括兩個方面，即農業技術資料和專家遠程咨詢。由政府牽頭成立分類專家庫對各業態進行分類指導，包括蔬菜莖作、畜禽養殖、水產養殖、林果培育、花木種植等方面。農業技術資料庫一部分是現有公開的農業技術，具體內容包括農作物品種介紹、栽培技術、種植技術、病蟲害防治技術、采摘技術、農業種植、養殖管理技術、設備設施管理技術等;另一部分是后文中的生長數據庫(詳見7.2.3生長數據庫)。主要包括農作物生命周期模型、生長過程信息、種子使用信息、化肥農藥使用信息、作業信息、人員信息等內容，農業生產者可以在專家庫的指導下進行農業生產。專家遠程咨詢指的是農業專家利用現代信息網絡技術解答農業生產者關于農業生產技術難題，能夠依據現場環境和視頻圖像數據進行遠程診斷。該功能基于本項目在農業五個門類代表企業中設置的信息設備采集的大氣、土壤、水中的環境數據，如溫濕度、pH值、微生物、CO2、肥力、電導率(鹽度)、濁度、氨氮等數據;生物長勢、動物行為特征;種植、養殖場周邊環境高清視頻圖像等。

系統架構系統功能實時遠程技術咨詢：為農民提供實時的技術答疑、技術咨詢，專家和農民可以通過網絡面對面交流。病蟲害遠程診斷：提供圖片共享、文件共享等功能，農民可以把田間病蟲害樣本實物圖樣通過系統傳給專家，專家根據實際病征予以診斷。疫病遠程監控：可以將遠程攝像頭安裝在農作物種植基地、溫室大棚等生產現場，專家通過遠程訪問可隨時查看情況，及時方便的給予技術指導。遠程工作會議：通過各遠程站點提供高質量的音視頻效果，可用于大面積的遠程診斷工作會議和信息發布。4.3.9遙感監測系統系統概述通過網絡通信、GIS、遙感、傳感器等技術的創新集成，建設基于物聯網的遙感監測系統系統，可針對農業資源、環境與作物生長過程的監測與分析。即應用遙感技術采集并分析耕地、草地的數量、質量、利用狀況，以及主要農作物的面積、長勢、災害和產量等農情信息，并實時無線遠程傳輸到信息監控中心，為作物的生育進程、長勢、產量、以及災害的預防、治理，開展技術指導及決策管理提供及時、可靠和科學的依據。在利用儀器檢測的同時，各檢測點同步開展“遙感”人工檢測，采集相關數據、對采集信息進行分類，并與儀器檢測結果互補，進一步完善系統，逐步實現“遙感”檢測自動化、動態可視化、田間管理科學化、提高決策管理和服務水平。從而更好的為相關政府部門、生產者、消費者提供信息支持。

系統架構系統功能信息采集負責“遙感”信息采集并實時通過無線或者有線的方式遠程傳輸到信息管理系統,進行轉換處理后進行存儲和管理。“遙感”信息主要包括各種信息如：作物、資源、災害等。圖片信息、視頻信息、農作物面積、長勢情況、產量估算、土壤墑情、病蟲害、資源、災害等信息組成，其中環境信息的采集由小型氣象站和土壤傳感器完成，圖像信息和視頻信息的采集則采用多元化的方式，包括固定攝像機、多光譜遙感影像采集，移動設備包括手機、PDA、平板電腦、筆記本等等，這些設備完成圖像和視頻的采集后，可以通過3G、WIFI、GPS等無線網絡或者INTERNET等方式將采集信息上傳。農情監控根據現場安裝的各種監測設備，比如攝像頭、小型氣象站及遙感系統等，實時監測現場的農作物面積、長勢情況、產量估算、土壤墑情、病蟲害等作物信息;耕地、草地、水等農業自然資源的數量、質量和空間分布信息;旱災、洪澇等重大農業自然災害等信息。做到及時掌握農作物、資源、災害變化趨勢。解決災情發生后不能第一時間趕到的問題。另外通過實施監測也可以在第一時間內監測到災情，通過手機短信、電話、電腦等多種途徑通知相關部門關注災情變化。農情分析結合監測數據庫的實時監測站數據、氣象預報信息、農作物信息、資源信息、群測群防信息和氣象災害數據庫與信息庫的地理圖、地質圖、災害歷史記錄等信息，根據分析預報模型和指標，對采集的數據進行統計分析，并輸出分析結果(文字、表格或圖形)。農情報表具備自動生產農情監測報表功能，用戶可根據系統評價信息編寫監測報告，實現所有用戶對監測報告的查詢。具體包括：農作物監測報表(1)作物種植面積監測：根據不同作物在遙感影像上呈現不同的顏色、紋理、形狀等特征信息，利用信息提取的方法，將作物種植區域提取出來，從而得到作物種植面積和種植區域。(2)作物長勢監測：對作物的苗情、生長狀況及其變化趨勢的監測。利用遙感影像圖片分析展示麥苗濃綠、健壯、高或者麥苗發黃、較稀、矮等信息并形成相應報表。(3)作物產量估算：根據作物特有的波譜反射特征，利用遙感手段對作物產量進行監測預報。(4)土壤墑情監測：利用氣象站傳感器采集土壤的溫濕度、PH值等信息。或者利用遙感技術對土壤肥力、土壤結構等信息的監測和提取。(5)作物病蟲害監測：通過攝像機實時監測。或者根據遙感技術分析出植被病蟲害信息并形成報表。資源監測報表遙感技術可快速對耕地、草地、水等農業自然資源的數量、質量和空間分布進行監測與評價。災害監測報表對旱災、洪澇等重大農業自然災害進行動態監測和災情評估，監測其發生情況、影響范圍、受災面積、受災程度，進行災害預警。4.3.10大田種植智能管理系統系統概述該系統針對農業大田種植分布廣、監測點多、布線和供電困難等特點，利用物聯網技術，采用高精度土壤溫濕度傳感器和智能氣象站，遠程在線采集土壤墑情、氣象信息，實現墑情(旱情)自動預報、灌溉用水量智能決策、遠程/自動控制灌溉設備等功能。該系統根據不同地域的土壤類型、灌溉水源、灌溉方式、種植作物等劃分不同類型區，在不同類型區內選擇代表性的地塊，建設具有土壤含水量，地下水位，降雨量等信息自動采集、傳輸功能的監測點。通過灌溉預報軟件結合信息實時監測系統，獲得作物最佳灌溉時間、灌溉水量及需采取的節水措施為主要內容的灌溉預報結果，定期向群眾發布，科學指導農民實時實量灌溉，達到節水目的。系統架構該系統包括：智能感知系統、無線傳輸系統、運維管理系統和應用系統。4.3.11溫室大棚管理系統建設目標面向現代設施農業發展需求，運用物聯網技術構建“智慧溫室”系統，提供溫室大棚環境信息智能感知、可靠傳輸、智能控制、精細管理、病蟲害預警與遠程診斷等服務，全面提升設施農業的信息化水平，實現設施農業的高產、優質、高效、生態、安全和可持續發展。系統架構系統主要包括：傳感終端、有線傳感網、控制終端、視頻監控、安防監控、廣播系統、監控中心和應用軟件系統。系統架構如下圖所示。1.傳感終端溫室大棚環境信息感知單元由各種環境信息傳感器和無線數據采集終端組成，可實時監測空氣溫濕度、土壤含水量、土壤溫度、光照強度、CO2濃度、作物長勢,農殘檢測(蔬菜中有機磷和氨基甲酸酯類農藥殘留量快速檢測)等信息，以及農業氣象信息。2.傳感網及通信終端溫室大棚無線傳感通信網絡主要由如下兩部分組成：溫室大棚內部感知節點間的自組織網絡建設;溫室大棚間及溫室大棚與農場監控中心的通信網絡建設。前者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。溫室大棚環境信息通過內部自組織網絡在中繼節點匯聚后，將通過溫室大棚間及溫室大棚與農場監控中心的通信網絡實現監控中心對各溫室大棚環境信息的監控。3.控制終端溫室大棚環境智能控制單元由測控模塊、電磁閥、配電控制柜及安裝附件組成，通過GPRS模塊與管理監控中心連接。根據溫室大棚內空氣溫濕度、土壤溫度水分、光照強度及CO2濃度等參數，對環境調節設備進行控制。適用于:科研型溫室、檢疫隔離溫室、育苗溫室、高檔花卉溫室、農業示范園區;控制系統可同時控制雙向天窗、側通風窗、外遮陽幕、內遮陽幕、內保溫幕、一級風扇、二級風扇、三級風扇、濕簾、濕簾外翻窗、微霧、一級加熱器、二級加熱器、三級加熱器、環流風扇、補光燈、Co2補氣閥、除濕風扇、負壓變頻風機、空調機組、水暖三通調節閥、水暖循環泵、遮蔭棚、頂噴淋、6組灌溉閥、6組施肥閥、灌溉水泵等。4.視頻監控系統作為數據信息的有效補充，基于網絡技術和視頻信號傳輸技術，對溫室大棚內部作物生長狀況進行全天候視頻監控。該系統由網絡型視頻服務器、高分辨率攝像頭組成，網絡型視頻服務器主要用以提供視頻信號的轉換和傳輸，并實現遠程的網絡視頻服務。在已有Internet上，只要能夠上網就可以根據用戶權限進行遠程的圖像訪問、實現多點、在線、便捷的監測方式。5.安防監控無線紅外安防監控，配置一臺監控主機，可安裝SIM卡，實現遠程短信、飛信軟件報警等功能，在監控中心放置警報喇叭，當有人或物觸動門、窗警報時，警報及響，同時配備2把遙控鑰匙，可實現輕松布防需求。特色功能：◎4路有線，99路無線防區。◎具有2路12V可編程繼電器輸出。◎支持飛信功能，能實現免信息費報警。◎3組定時布防，3組定時撤防。◎內置數字語音器，人工智能自動播報警情。◎電話叩機，通過主機鍵盤撥號能與任何電話通話。◎符合3C安全標準和GB12663-2001國家標準。6.監控中心監控中心由服務器、大屏幕顯示系統、UPS及配套網絡設備組成，是整個系統的核心。建設管理監控中心的目的是對整個示范園區進行信息化管理并進行成果展示。(詳見第6章園區監控部分)7.應用軟件系統通過應用軟件系統可將土壤信息感知設備、空氣環境監測感知設備、外部氣象感知設備、視頻信息感知設備等各種感知設備的基礎數據進行統一存儲、處理和挖掘，通過中央控制軟件的智能決策，形成有效指令，通過聲光電報警指導管理人員或者直接控制執行機構的方式調節設施內的小氣候環境，為作物生長提供優良的生長環境。(1)實時監控點擊菜單欄中的“實時監控”，將會看到每個溫室大棚中實時采集上來的數據信息，如采集時間、空氣溫度、空氣濕度、光照、二氧化碳、土壤溫度、土壤水分等，并可以根據實際情況自動控制風機、濕簾、水泵的開與關。如下圖所示。點擊頁面右下角的各個參數曲線，將會看到24小時之內的變化情況，將鼠標移動到曲線上就可以看到每個點的采集時間及采集的數據值，如下圖所示。每個大棚里面的控制設備的當前狀態可以看到，根據當前狀態的情況進行開啟或關閉控制設備，如點擊“開啟”按鈕，將會提示“是否啟動設備?”，點擊“確定”按鈕就可以遠程控制設備了。如下圖所示。(2)數據匯總點擊菜單中的“數據匯總”，系統將會自動計算出當前時間每個溫室大棚中各個參數的平均值，有利用溫室大棚的管理員進行有效對比各個大棚的數據是否正常。(3)曲線分析點擊菜單中的“曲線分析”，系統將會分類列出每個參數，選擇自己所關心的參數，并選擇視圖類型，如24小時、7天、30天、全年、自定義。根據實際需要選擇一個時間段，然后點擊“提交”按鈕，系統將會根據選擇的各個條件將數據取出繪制出曲線。如下圖所示。(4)數據查詢點擊菜單中的“數據查詢”，系統將會分類列出每個參數，選擇自己所要查詢的參數，并選擇視圖類型，如24小時、7天、30天、全年、自定義。根據實際需要選擇一個時間段，然后點擊“提交”按鈕，系統將會根據選擇的各個條件將數據取出以表格形式顯示。如下圖所示。(5)綜合管理點擊菜單中的“綜合管理”，此部分分為4部分：應用配置、LED管理、報警配置、短信監控配置。“短信監控配置”模塊的主要功能是配置每個溫室大棚的數據將發送到哪些手機上，此模塊是早、中、晚三次發送溫室大棚的信息。(6)智能手機客戶端軟件本系統還配置了智能手機客戶端軟件，用戶通過手機監控軟件系統也可實時監測溫室大棚內的環境信息和設備狀態。

5智慧農業硬件規劃本規劃屬于初步規劃，在設計大田、果樹、蔬菜、養殖等都是按照每畝或單個禽舍或廠棚進行設計規劃，甲方需要通網通電到各個點位，以太網通訊，路由器，光纖收發器需運營商提供。具體情況需要結合現場勘測確認點位分布區域再最終下設備清單。序號分類分項說明數量單位單價（萬元）合計（萬元）1數據中心數據設備服務器、存儲1套2基礎軟件操作系統、數據庫1套3指揮中心指揮大屏3*3高清大屏、控制主機1套4前端設備大田四情環境傳感、視頻監控、防雷設備、網關網由1安裝點5設施蔬菜環境傳感、視頻監控、設備控制、網關網由1安裝點6畜禽養殖環境傳感、視頻監控、設備控制、網關網由1安裝點7林果培育環境傳感、視頻監控、設備控制、網關網由1安裝點8種苗生產環境傳感、視頻監控、設備控制、網關網由1安裝點9沼氣監測環境傳感、視頻監控、防雷設備、網關網由1安裝點10測試儀器土壤養分移動式設備1套11農藥殘留移動式設備1套12本體感知植物本體傳感量1套13cod檢測儀移動式設備1套14食品追溯追溯設備掃描槍、RFID、一體機、二維碼、手持終端、電子稱1套15應用軟件追溯系統具體見方案1套16電子商務具體見方案1套17指揮調度具體見方案1套18大田四情具體見方案1套19設施蔬菜具體見方案1套20畜禽養殖具體見方案1套21林果培育具體見方案1套22種苗生產具體見方案1套23沼氣監測具體見方案1套24遙感監測具體見方案1套合計1、所報費用包括上述設備的輔材、線材、安裝和調試費用；

2、提供一年免費維護；

3、上述報價不包含網絡設備、網絡通道和設備供電的建設費用6示范園區監控安防系統6.1項目概述示范示范園區監控管理系統的建設根本目標是提高園區安全與管理水平，及時有效控制安全隱患，綜合提高工作效率。結合園區信息化建設總目標及和安全生產總體要求，建設先進的視頻調度管理系統。示范園區監控管理系統是基于網絡系統的有關園區安防音視頻數據的管理系統，它是傳統視頻監控系統在功能上的延伸和擴展，在通訊手段上的升級和進步，是未來的發展方向。系統可實現的主要功能分為四大部分:一是滿足安全保衛的需求:對示范園區、大門、圍墻、辦公室、運輸等的視頻實時監控;結合庫房、農產品加工車間等環境的傳感聯動報警，防范意外事故的發生。二是對種植、養殖、農產品加工過程中的不合理操作等，可能突發安全隱患事件，可及時預防與控制，對安全突發事件需要進行即時處理，需要進行視頻監控及雙向語音通信。6.2系統架構示范園區監控系統的前端設備包括紅外攝像機、智能快球、雙鑒探測器等設備，這些設施根據不同的功能安放在相應的位置。視頻信號、音頻信號和控制信號通過建設監控專網絡進行傳輸，園區內無法實現有線連接的，可采用無線傳輸模式，進行音視頻數據的傳輸，用戶可以在任意地點通過網絡輸入用戶名和密碼查看監控圖像和歷史錄像。系統網絡拓撲圖如下：系統拓撲圖6.2.1前端設備示范園區邊界、示范園區主干道、示范園區內部不同區域周邊鑒于示范園區要做到安全防范監控無漏洞，本項設計彩高速智能球機對示范園區進行全面監控。平時球機經人工編程設置自動巡航掃描，使監控面更廣闊，一旦發生案情時，球機自動旋轉至報警區域，對該區域進行圖像畫面放大特寫，并在幾個重要路口設置跟蹤球攝像機聯動追蹤，讓入侵者無藏身之地。點位分布說明點位分布圖示意圖如下：注：具體點位分布按實際