物联网智能生态农业与温室大棚物联网管理系统

物联网智能生态农业与温室大棚物联网管理系统物联网智能生态农业与温室大棚物联网管理系统 物联网智能生态农业项目，总投资6亿元，项目开发建设4400亩， 即：300 亩智能温室大棚物联网系统开发建设、3000 亩有机水稻生态 种植基地、稻鳅稻蟹混养基地建设、 100 亩畜禽养殖物联网系统开发 建设、700 亩水产养殖物联网系统开发建设。本项目是基于农业物联 网管理系统，结合天柱山旅游优势，集订单作业、观光、采摘、教研 四位一体；实现计算机等信息终端的数据监测，进行数据的分析处理， 达到节能降耗、绿色环保、增产增收、从而实现农业现代化的目标。分期资金的使用明细如下表：序号功能区配套项1数量单位造价（万兀）合计（ 万元）1果蔬种植区温室大棚300亩26003780滴權系统350000米200分拣系统1座120电力系统140沟狠、涵洞4000米.40爪泥、砂石道路3000米180时令种植园200 亩6002.有机水稻种植区土地平整3000田3004995土地改良3000宙200沟渠24000米240涵洞、闻35座735砂石路面1800D米220智能人田种植系统1套；40003稻瞅混养惊GOO亩12004010稻蟹混养区600宙1500混养间作区给、排水交互系统2 套1200秒石路愉SOOO1104智能养殖区帮能养殖区100宙1000014200水产养殖水域700出500物联系统2 套1700循环经济利用系统1套20005生态农业观光区垂杓区700“til15024060嬉水区3000平米150露营餐饮捉240农作物迷宫400200G设施农业区300出7000田园光区4400田5800釆摘区500FR2000儿童乐园50 1:- 田500素质教育区1500管理区30Q交通工程4000电气工程160通信工程2606其他费用管理费、勘测费、 监理费、临时施工 费、工程谀备费5600563G流动资金335533558合计60000, 投资3780万元。现已规划建设了露天种植区、智能温室大棚种植与采 摘区、林果种植区、分拣加工区和园区的道路沟渠以及滴灌系统、电 力设施建设。大棚温室种植区已建智能温室大棚 1 个，总面积 10000 余平方米，二代温室大棚 53 对栋，同时建成 30000 平方米的 育苗中心，造价1160 万元。智能温室和日光温室由相关专家设计，并配套建设 400 立方沼气池 1 处，发展实施循环农 业，体现了科技型和生态型。日光温室引进种植名优特蔬菜品种，按 照标准化蔬菜种植技术规程生产有机蔬菜，直供超市销售，网络订购， 游客可现场采摘或到园区生态酒店加工自用。智能温室中建立起了 “新品种的培育中心”和“差异化品种的对比试验中心”。同时，园 区聘请省农科院有关专家作为技术顾问，定期进行技术指导，为园区 发展提供了强有力的科技支撑。物联网生态农业是农业发展的必然方向，一方面改变了传统的农 业生态结构，优化了农业经济的组合，开拓了农业和土地被利用的新 领域，强化农业自我积累、自我发展的运行机制，增加农产品的商品 量和农业附加值，加速传统农业向现代新型农业的转变，是振兴农村 经济、优化农业结构的有效措施。围绕建设旅游大产业、面向旅游大 市场，进一步调整优化农业结构，通过生态农业园的建设，导入国际 先进的农业物联网体系。另一方面结合本地的旅游优势也拓宽了旅游 业的广度，为旅游活动增添了新景观，有助于生态保护和环境优化， 使环境恢复魅力，永保秀丽。同时，公司直接给周边乡镇提供了 1000 多个工作岗位，通过吸引农民在公司就近就业，我们把农村剩余劳动 力无法外出人员转变成了守制度、讲规范、精操作的产业工人，使他 们上得了岗、下得了田、顾得了家，经济效益可观，社会效益显著， 直接增加了农民的收入，有力促进了当地经济社会的发展。促进了本 区域的农业产业化进程，提高生产力，引导跨区域农业信息化的形成。温室大棚物联网管理系统一、基本情况项目区内二、需求分析1、温室大棚环境智能监控目前温室大棚生产的管理手段还主要依靠手工操作和凭经验，存 在着管理粗放、劳动强度大、自动化和信息化水平低、费水费肥、投 入产出比低、病虫害严重、滥施农药的现状，与发达国家存在很大差 距。国外在温室生产中大量采用无线传感器管理，调控温度、湿度、 光照、通风、C02补给，营养液供给及pH值、EC值等，使栽培条件 达到最适宜水平。而国内温室生产中普遍缺乏环境监测手段。因此，需要在温室大棚内部署环境多参数智能传感器，实时对大 棚内的关键指标进行监控，并对主要设备进行自动控制，保证大棚内 的环境符合作物的生长条件，从而提高作物成活率。2、温室大棚生产管理视频监控 针对温室大棚生产管理对远程视频监控的需求，有必要在温室内 部署网络高清摄像头，以采集温室生产现场的视频图像，并可以采集 作物生长状态高清图像。3、农业环境小气候监测温室大棚周边的农业环境小气候对温室大棚生产也有显著影响。 例如温湿度、风速风向、太阳辐射、降雨量、大气压力等。因此，有 必要在温室大棚外设置农业气象站，用来监测周边的农业环境小气候。三、技术方案1、技术架构 温室大棚物联网系统主要包括：传感终端、无线传感网、通信终 端、控制终端、监控中心和应用软件。技术架构如下图所示。朴“M3一 M- I尢越:刮神A=r图1 技术架构2、温室环境智能监控系统（1）、智能监测终端温室大棚环境监测终端由无线采集终端和各种环境信息传感器组 成，可实时监测温室内的空气温湿度、土壤含水量、光照强度、 CO2 浓度等参数。图2 智能监测终端实物图（2）、无线传感网及通信终端温室大棚无线传感通信网络主要由如下两部分组成：温室大棚内 部感知节点间的自组织网络建设；温室大棚间及温室大棚与农场监控 中心的通信网络建设。前者主要实现传感器数据的采集及传感器与执 行控制器间的数据交互。温室大棚环境信息通过内部自组织网络在中 继节点汇聚后，将通过温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信 网络实现监控中心对各温室大棚环境信息的监控。图3无线传感通信网络示意图CDMA INTERNETCDMA无线移动PC监控终端固定PC监控终端LCD监控手机 温室1CDMA INTERNET（3）、智能控制终端 温室大棚环境智能控制终端由测控模块、电磁阀、配电控制柜及安装附件组成，通过 GPRS 模块与管理监控中心连接。根据温室大棚 内空气温湿度、土壤温度水分、光照强度及CO 2浓度等参数，对环境 调节设备进行控制，包括遮阳帘、风机、湿帘水泵、侧窗、灌溉电磁 阀、CO 2气肥机等设备。图4控制系统示意图（4）、温室环境监控软件 通过监控软件平台可将土壤信息感知设备、空气环境监测感知设备、外部气象感知设备、视频信息感知设备等各种感知设备的基础数 据进行统一存储、处理和挖掘，通过中央控制软件的智能决策，形成 有效指令，通过声光电报警指导管理人员或者直接控制执行机构的方 式调节设施内的小气候环境，为作物生长提供优良的生长环境。3、视频监控系统 作为数据信息的有效补充，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。在温室棚内部、温室之间根据需要布置摄像头，实现对温室生产 及温室区域安防进行监控。所有图像和控制信号都在管理控制中心集 中显示和控制。显示系统配备液晶显示器，进行集中控制与显示。系 统集成了多画面处理显示、视频运动检测、图像压缩编码/恢复解码、 数字录像/即时回放、影像资料管理、资料备数据采集控制设备电控柜内外拉幕顶开窗循环风机湿帘泵排风机二氧化碳施肥灌溉阀感知设备WIFI通讯GPRS 模块份/还原、云台/镜头控制、视频服务等多种功能。4、农业小气候监测系统 农业小气候监测系统包括农业气象站和应用软件系统，用于对风 向、风速、雨量、太阳总辐射、气温、气压、湿度等气象要素进行全 天候现场监测。具有手机气象短信功能，可以通过 GPRS 无线通讯方 法与监控中心计算机进行通讯，将气象数据传输到监控中心计算机气 象数据库中，用于统计分析和处理。现场气象站由各种传感器、微电 脑气象数据采集仪、太阳能电源系统、数据采集装置和不锈钢支架等 部分构成。图 5 农业气象站实物图5、监控中心监控中心由计算机、液晶显示屏及配套网络设备组成。建设管理 监控中心的目的是对整个温室大棚园区进行信息化管理并进行成果展 示。通过监控中心可将温室大棚环境监测信息、环境调控设备运行信 息、视频信息等各种感知设备的基础数据进行统一存储、处理和展示