智慧农业实训专项方案.docx

智慧农业系统方案 V1.0版 3月7日上海企想信息技术 目录1.序言 ...................................................................... 3 1.1方案背景 ............................................................. 3 1.2设计内容 ............................................................. 4 2.系统结构 .................................................................. 5 2.1软件结构 ............................................................. 5 2.2硬件结构 ............................................................ .6 2.2.1采集传感器 ..................................................... 6 2.2.2远程视频监控 ....................................................7 2.2.3小型气象站 ......................................................7 2.2.4 ZigBee无线传输 .................................................7 2.2.5智慧农业管理平台 ................................................7 3.功效描述 .................................................................. 8 3.1棚内环境采集模块 ..................................................... 8 3.1.1模块功效 ....................................................... 8 3.1.2模块配置 ....................................................... 9 3.2棚外气象采集模块 .................................................... 10 3.2.1模块功效 ...................................................... 10 3.2.2模块配置 ...................................................... 11 3.3实时视频采集模块 .................................................... 11 3.3.1模块功效 ...................................................... 11 3.3.2模块配置 ...................................................... 11 3.4集成控制模块 ........................................................ 12 3.4.1模块功效 ...................................................... 12 3.4.2模块配置 ...................................................... 13 4.试验列表 ................................................................. 13 1.序言1.1方案背景 巩固农业基础、实现农业现代化，一直是中国现代化建设关键目标和关键任务。

加紧发展现代农业，既是转变经济发展方法、全方面建设小康社会关键内容，也是提升农业综合生产能力、增加农民收入、建设社会主义新农村肯定要求党和国家高度重视农村农业信息化建设，中央1号文件连续6年明确指出，要加紧推进农村信息化建设工作4月，国务院公布《全国现代农业发展计划》，这是新中国成立以来首次，含相关键标志性意义：标志着党中央、国务院在“三化同时”中高度重视农业现代化；标志着发展现代农业从理念要求变成了实际举措；十二五”将成为推进现代农业发展关键时期《计划》从加紧转变农业发展方法关键步骤入手，明确提出了完善现代农业产业体系和改善农业基础设施和装备条件等事关现代农业发展全局八项关键任务完善现代农业产业体系，最突出标志之一就是大力发展设施农业而引领现代农业发展智能温室建设成为推进和连续发展现代设施农业最有效路径之一 智能温室建设引入集物联网、计算机科学、信息处理、控制工程、农业生物学、环境科学等于一体多元化综合性技术和自动化控制设备，经过传感器实时采集、监测和分析温室内温度湿度、光照强度、土壤水分、二氧化碳等影响作物生长环境信息，建立温室智能化管理系统，调整温室大棚内生长因子达成作物最好生长状态，提升作物品质，增加作物产量。

实现农业集约、高产、优质、高效、生态、安全关键支撑，深入加速农业向现代集约型、智能型农业转变，有效提升农业产业化经营和管理水平同时也为农业和农村经济转型、社会发展提供“智慧”支撑 智慧农业是农业生产高级阶段，是集新兴互联网、移动互联、云计算和物联网技术为一体，依靠布署在农业生产现场多种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境智能感知、智能预警、智能决议、智能分析、教授指导，为农业生产提供正确化种植、可视化管理、智能化决议 基于Zigbee技术智慧农业处理方案，成本低廉，是通常人全部能负担价格；控制更简单，让每一位刚接触人全部能轻松使用；功耗更低、组网更方便、网络更健壮，给您带来高科技全新感受您温室大棚规模越大，基于Zigbee技术智慧农业处理方案在使用中，要正确立即地操控全部设备，最值得关注应该就是网络信号稳定性鉴于温室大棚网络覆盖区域比较广泛，我们贴心为您展现物联无线组网！智慧农业能有效连接物联Internet通信网关和超出物联Internet通信网关有效控制区域其它Zigbee网络设备，实现中继组网，扩大覆盖区域，并传输网关控制命令到相关网络设备，达成预期传输和控制效果。

基于优异Zigbee技术，物联无线中继器无需接入网线，就可自行中继组网，扩散网络信号，让您网络灵活顺畅运行，保障您全部设备正常运行 1.2设计内容 农业作为关系着国计民生基础产业，其信息化、智慧化程度尤为关键物联网技术在农业生产和科研中引入和应用，将是现代农业依靠新型信息化应用上迈出一大步，能够改变粗放农业经营管理方法，确保农产品质量安全，从而引领现代农业发展经过物联网智能温室应用，可实现传统农业向现代化农业转变、有效提升农业综合生产能力、强化农产品质量安全管理、提升农产品质量安全水平、提升农业产业化程度2.系统结构 2.1软件结构 图2-1 智慧农业软件系统结构图智慧农业管理系统是利用各类传感器采集温室内光照、温度、湿度、土壤含水量、二氧化碳等作物生长所必需环境因子数据，经过无线网络传输到智能温室管理控制平台，进行数据存放、分析比对系统设定数据阀值，自动控制温室卷帘、通风、浇灌等设备，使温室内环境保持在适宜作物生长条件下；视频系统是利用温室内安装高清变焦智能球机，对温室内作物进行全方位视频采集和监测，农业教授利用温室内视频图像依据温室大棚内作物生长情况，远程对温室作物科学施肥、病虫害防治等进行指导和帮助，实现园区温室种植集约化、科技化、现代化。

2.2硬件结构 图2-2 智慧农业硬件系统结构图2.2.1采集传感器 农业生物和环境信息采集和农业设施智能化、自动化，是设施农业有别于传统农业关键技术之一智能温室控制基础首先要经过传感器进行环境参数采集，传感器选择对于获取数据正确性和功效性很关键温室控制对于传感器精度要求不高，不过温室特殊高温、高湿度和培养液高腐蚀性对于传感器功效性要求很高，既需要能长久耐高温、耐高湿、耐腐蚀传感器 2.2.2远程视频监控 现代化农业一个突出表现是智能化培育控制伴随温室种植规模不停发展和扩大， 无线网络技术和远程视频信号技术发展，视频监控图像信息作为温室内数据信息有效补充，对温室内作物进行全方位视频采集和监测，农业教授利用温室内视频图像依据温室大棚内作物生长情况，远程对温室作物科学施肥、病虫害防治进行指导和帮助，为温室安全、管理、效益提供有力保障 2.2.3小型气象站 天气预报是关键和首要现代农业信息之一小型气象站能够对温室园区小环境风速、风向空气温度、空气湿度等气象要素进行全天候现场监测智慧农业管理平台依据气象站提供天气环境，提前调整控制温室设备，做到科学管理、防灾减灾 2.2.4 Zigbee无线传输 温室种植是农业生产一个关键方法，提升其信息化、自动化水平对加紧农业现代化步伐含相关键意义。

伴随网络和通信技术发展，无线网络凭着功耗低、安全可靠、建设成本低廉等众多优点成为多种控制首选网络，在农业自动化得到广泛应用 智能温室采取混合组网，底层为多个ZigBee监测网络，负责监测数据采集每监测网络采取星型结构，网关节点作为每个监测网络基站网关节点含有双重功效：一是充当网络协调器角色，负责网络自动建立和维护、数据聚集；二是作为监测网络和监控中心接口，和监控中心传输信息此系统含有自动组网功效，无线网关一直处于监听状态，新添加无线传感器节点会被网络自动发觉，这时无线路由会把节点信息送给无线网关，由无线网关进行编址并计算其路由信息，更新数据转发表和设备关联表等 2.2.5智慧农业管理平台 智慧农业管理平台是温室智能化控制系统关键，对温室内各类信息进行存放、管理；提供阀值设置功效；提供智能分析、检索、告警功效；提供温室大棚内视频展示插件和管理接口；提供控制温室大棚设备命令管理工作人员能够经过人机交互系统了解温室大棚内情况，并能够经过人机交互系统对控制系统发人工指令，远程控制温室大棚控制系统，设定控制主机智能控制工作实现二十四小时无人值守；智慧农业管理软件系统界面直观人性化、信息全方面操作简单。

3.功效描述 通常情况下，智慧农业系统包含以下模块： l 棚内环境采集模块 l 棚外气象采集模块 l 实时视频采集模块 l 集成控制模块 后文将以每个子系统方法，逐一进行介绍3.1棚内环境采集模块 3.1.1模块功效 1. 空气温湿度光照采集棚内配有多个温湿度光照传感器节点，而且将这些节点进行编号和注释传感器会根据指定间隔采集温度、湿度、光照值，并经过Zigbee网络主动上传到中央服务器上去 2. 土壤温湿度采集经过传感器节点上配有传感器插针插入到土壤中，对土壤温度、湿度（含水量）进行采集，并经过Zigbee网络主动上传到中央服务器上去 3. CO2浓度采集棚内均匀分布有CO2浓度传感器，对CO2浓度进行采集，并经过Zigbee网络主动。