一、智慧农业核心功能

 

1、智慧农业的核心功能

1.1软件系统：基于云技术，搭建“智慧农业”管理分析云平台，以“实时监测、数据分析、远程控制、附加功能”为手段将农业板块各个要素综合运用，形成了完整的农业物联网服务生态链。

1.1.1实时监测：通过视频实时监测现场作物长势， 实时视频可以实时传回作物区域的图像，200w分辨率，高达23倍的放大，具有回放，拍照功能可供分析作物。同时监控的存在也在一定程度上保障了园区内作物以及设备的安全。

1.1.2远程控制：可根据现场天气情况反馈控制现有设施，以达到最佳作物的生长环境。

1.2硬件设施：利用最先进的设施搭建基础设施，优化种植方式，并能具备通讯功能，连接系统软件，汇报和听取指令，从而真正达到高效、智能。

 

 

2、设计要求

经济要求：以经济的技术成本实现预定的目标。

科学要求：工艺的设计必须符合种植的科学规律。

效益要求：确保产品质量以实现经济效益的提高。

美观要求：坚持以人为本，创造舒适的环境。

系统要求：把农业产业链作为一个有机整体，挖掘各要素之间关系。

可持续性要求：不但要满足当下需求，还要为未来提供保障。

 

二、项目建设内容

本项目的建设利用高效处理引擎，强大的缓存机制，流式质量控制，动态数据脱敏，直观的图形界面，自动化配置与运维的技术手段打造集数据采集系统、数据运算系统、业务应用系统、打造数字田园产业化发展示范建设样板工程。

 

2.1农业物联网平台

（1）系统通过一套土壤四参数监测站，可以监测水稻田内土壤的温湿度、土壤电导率以及土壤PH值，通过一套环境十参数环境监测站，可以监测包括空气温湿度，大气压强，光照度，CO2，风速风向、雨雪、雨量、PM2.5在内的环境变量。实时视频监控；异常报警通知。

 

（2）云平台通过对历史数据记录、拍照、存储；对历史数据进行专家分析，提供大数据建议。

 

 

（3）通过云平台，可以远程自动控制温室湿帘风机、喷淋滴灌、卷帘机、顶窗侧窗、加温补光灯等设备。

 

 

（4）系统通过手机、PAD、计算机等信息终端向管理者推送实时监测信息、报警信息，实现作物区信息化、智能化远程管理。

 

2.2数字可视化设施

(1)       视频监控

安装监控系统的目的在于实时查看园区内作物生长情况、设备远程控制执行情况，以及园区内主要通道、种植区域以及办公场所的工作生产情况等。在园区安装360度全方位红外球形摄像机，保证可以将园区内所有种植面积都覆盖掉。

 

(2)       大屏显示系统

在基地配置LCD显示拼接屏，更加直观的演示数据以及视频内容，效果更佳。LCD液晶显示单元（单块）；尺寸：46英寸；分辨率：1920x1080；视角：178°(水平)/ 178°(垂直)；响应时间：6ms(G to G)；对比度：4500:1；

亮度：500cd/㎡；物理拼缝：3.5mm；功耗：≤139W；寿命：≥60000 小时；

外形尺寸：1020.02mm(W) x 574.61mm(H) x 116.5mm(D)；边框宽度：1.1mm(左上),0.6mm(右下)

 

 

2.3物联网环境监测与控制管理系统

气象站：通过各类传感器，搭建一个小型10参数气象站，监测对植物生长具有影响的因素，包括空气温湿度，大气压强，光照，CO2浓度，风速风向在内的环境变量。温度测量范围：-40-120℃；分辨率：0.1℃；测量精度：±0.2℃；湿度传感器：0-100%RH，分辨率：0.1%RH；测量精度：±2%；大气压力：300-1100hpa；分辨率：0.1hpa；精度：±1hpa；照度测量范围：0-200000Lux；分辨率：1Lux；测量精度：±2%；CO2浓度测量范围:0~5000ppm；分辨率：1ppm；测量精度：2%；风速：测量0～65m/s；分辨率：0.1m/s；测量精度：±0.1m/s （V:风速）；风向：0~359°；分辨率：1°；测量精度：±1°。PM2.5：测量范围0.0-1499.9μg/m3；分辨率：0.3μm；测量精度：±15%，25℃ 50%RH；雨雪传感器：测量雨、雪有无；降雨量：测量范围0~6555mm；分辨率： 0.1mm；测量精度：±0.1mm。

土壤监测站：通过土壤温湿度传感器、土壤电导率和PH传感器实时监测土壤的温湿度、土壤电导率和PH值。水稻的生长过程中，对水分要求、盐分和PH值要求比较高，特配置精度较高的传感器。其中PH值传感器的测量范围：1-14PH，分辨率：0.1PH，准确度：±0.5PH。土壤湿度传感器：测量范围：0～100%RH；分辨率：0.1%RH；准确度：±2%。土壤温度传感器：测量范围：-40~100℃；分辨率：0.1℃；准确度：±0.2℃。土壤电导率传感器：测量范围：100 us/cm～100.00 mS/cm-1；分辨率：1%,0.1℃；准确度：1%，±0.3℃。土壤监测站集传感器、采集仪、显示界面于一体，通过RS485信号传输并显示在界面。通过以太网模块可以将数据传输到远程主机上，记录并分析。

控制系统：现阶段对水稻的灌溉主要靠人工开启水泵的阀门，将灌溉水引入水渠。这样存在两个问题，一是标准田离基地尚有一段距离，人工开关费时费力，二是整个灌溉过程完全依赖农户的个人经验，无法做到精准灌溉。采用自动化的灌溉方式，通过远程控制模块，便可在基地完成灌溉操作。同时可以设定阈值，传感器采集田内的土壤湿度，当低于我们设定的阈值时，便自动开启水泵，湿度达到我们的要求时，自动关闭，达到精准灌溉的要求。