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象山枫康生物科技有限公司智慧农业项目设计方案盛云科技有限公司象山分公司盛云科技有限公司简介盛云科技有限公司成立于1996年8月，是一家专业从事建筑智能化工程、消防工程、机电安装工程、计算机信息系统集成设计、施工、调试、维修的专业工程公司。公司具有国家建设部颁发的《建筑业企业资质证书》（建筑智能化工程专业承包壹级资质、建筑智能化系统设计专项甲级资质、消防设施工程专业承包壹级资质、机电设备安装工程专业承包壹级资质、电子工程专业承包贰级资质、城市及道路照明工程专业承包叁级资质、环保工程专业承包叁级资质）；此外，还获得国家工业和信息化部颁发的《计算机信息系统集成贰级资质》；国家保密局颁发的涉及国家秘密的《计算机信息系统集成乙级资质》；云南省安全技术防范协会颁发的《云南省安全技术防范行业壹级资信证》；国家电子学会颁发的《声频工程企业综合技术壹级资质》；并获昆明市工商行政管理局认定的连续八年“守合同、重信用”企业。公司一直把质量看成企业生存的第一要素，同时重视安全生产和环保，在云南省内同行业企业中首家通过ISO9001、ISO14000、ISO18000三大体系认证。公司与多个设计院、高等院校、研究所、国家级质量检验机构、地区专业技能培训机构以及多个世界著名制造商建立了长期、稳定、紧密的战略合作联盟关系，为承揽的工程质量和售后服务提供坚实的后盾。目前，公司已在北京、江苏、四川、陕西、浙江、福建、广东、宁夏、河北、山东、海南等地设立了分子公司，并逐步扩展。公司始终秉承“灵捷、不懈、慎独、共识”的文化理念，经过十余年的不断发展、壮大，逐步形成了技术专业化、管理人文化、服务网络化、人员年轻化的盛云特色。一、智慧农业项目简介1、智慧农业是什么？智慧农业是农业专家智能系统、农业生产物联控制系统和有机农产品安全溯源系统三大系统利用网络平台技术、运用云计算方法，实现农业信息数字化、农业生产自动化、农业管理智能化。2、智慧农业主要内容？a、以开发利用智能专家系统为先导，对气候、土壤、水质等环境数据的分析研判，系统规划园区分布、合理选配农产品种，科学指导生态轮作。b、基于物联网技术，通过各种无线传感器实时采集农业生产现场的光照、温度、湿度等参数及农产品的生长状况等信息，远程监控生产环境。将采集的参数和信息进行数字化转化后，实时传输网络平台进行汇总整合，利用农业专家智能系统按照农产品生长的各项指标要求，进行定时、定量、定位云计算处理，及时精确地遥控指定农业设备自动开启或者关闭（如远程控制节水浇灌、节能增氧、卷帘开关等）。c、通过在生产(加工)环节给农产品本身或货运包装中加装RFID电子标签，并在运输、仓储、销售等环节不断添加、更新信息，从而搭建有机农产品安全溯源系统。有机农产品安全溯源系统加强了农业生产、加工、运输到销售等全流程数据共享与透明管理，实现农产品全流程可追溯，提高了农业生产的管理效率，促进了农产品的品牌建设，提升了农产品的附加值。一、智慧农业项目简介3、我国智慧农业发展现状?a、政策方面我国政府部门高度重视我国农业的发展，先后出台了《农业科技发展十二五规划》、《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》、《全国农垦农产品质量追溯体系建设发展规划（2011-2015）》等政策，全力支持十二五期间我国农业的发展。最新发布的《全国农业农村信息化发展″十二五″规划》(以下简称《规划》)透露，物联网技术有望在农业部确定的200个国家级现代农业示范区获得农业部和财政部资金补贴。并先行先试重点开展3G、物联网、传感网、机器人等现代信息技术在该区域的先行先试，推进资源管理、农情监测预警、农机调度等信息化的试验示范工作，完善运营机制与模式。。b、技术方面随着物联网技术的不断发展，越来越多的技术应用到农业生产中。目前，RFID电子标签、远程监控系统、无线传感器监测、二维码等技术日趋成熟，并逐步应用到了智慧农业建设中，提高了农业生产的管理效率、提升了农产品的附加值、加快了智慧农业的建设步伐。c、应用方面目前，利用RFID、无线数据通信等技术采集农业生产信息，以帮助农民及时发现问题，并且准确地确定发生问题的位置，使农业生产自动化、智能化，并可远程控制。二、项目背景及设计特点1、项目背景本项目位于象山县贤痒镇，由象山农业龙头企业枫康生物科技有限公司投资建设，共计（A17、A18、A16、B1、B2、B3、B5、B6、B7、A1、A2、A3、A5、A6）十四个大棚，其中A17、A18二个是玻璃大棚，要求自动管控及控制室后台给客户展示等。后期另有四个玻璃大棚在建设中。考虑项目的延展性，本设计总体思路要求系统的可扩展性，先进性。采用较成熟的技术，同时考虑系统的稳定性和较高的性价比。二、项目背景及设计特点2、架构设计我国的现代智慧农业和先进国家相比，很多都是硬件的堆积，表面的光鲜，缺乏核心软实力，缺乏高屋建瓴的架构理念。本方案架构基于四大平台，融合多种信息技术平台，建立现代农业物联网综合服务平台，深入的提升产业能力和核心价值，提升农业的软实力。智慧农业检测管控平台智慧农业检测管控平台监测管控系统采用国际领先的无线传感器网络技术设计，传统的监测系统采用铺设线缆的方式进行数据采集，工程量大、成本高，同时由于传感器大多通过微电压进行数据采集，过长的线缆铺设会导致数据的误差较大。本系统采用Zigbee多点多跳式传感器无线网络技术，满足较大面积传感器网络部署。本项目智慧农业检测管控平台主要有棚内外检测子系统，高清网络监控系统，综合管控系统组成，后期还可扩展气象综合信息。由于高清网络监控系统要求无线传输的带宽要求较高，因此Zigbee多点多跳式传感器无线网络技术无法满足技术要求，因此高清网络监控系统采用高清网络摄像机+无线网桥的无线传输技术，其余子系统采用Zigbee无线网络技术。前端设备供电采用电池或就近供电。本平台前端采用进口传感器，采用无线传输和便携式设计，具有自动组网功能，能实现自动和半自动及远程控制。对系统的运行及管理带来极大的便利性。本平台运行示意图如下：智慧农业检测管控平台棚内外检测子系统棚内、外监测子系统由多个监测节点构成，用于测量园区内不同大棚及棚内外不同区域的各类要素，节点采集要素后通过自组网络传输至汇聚网关，网关通过GPRS网络或以太网将数据发送至中心服务器，监测节点支持同时接入1到12路传感器，可自动识别传感器，低功耗电源管理，可选配5-20AH磷酸铁锂电池组\15-35w太阳能供电系统，可支持全年7×24小时连续工作。棚内外检测子系统棚（室）内监测节点可壁挂式安装或三脚架固定，可选配土壤类、气象类、光照类、气体类传感器。采用IP66级ABS塑料箱体，小巧轻便，方便随时调整监测地点。传感器采用航空插头，方便随时拔插，无需接线。气象环境监测节点用于监测大气候环境，可选配气象类、土壤类、光照类、气体内传感器。节点小巧轻便，可安装于户外三角、各种立杆上，采用IP66铸铝箱体，传感器采用航空插头。灌溉监测节点用于测量水位、水流速度，从而对灌溉农机进行定时、定量控制。自动管控子系统自动化控制系统，也称为专家系统，是以无线传感器网络采集为基础的用于生产自动化的系统，系统可以根据农业生产信息（即温度、湿度、光照、PH值等），自动开启或调节相关的电器设备（天窗、喷淋装置、水帘、风机、高压钠灯等），同时通过“现代农业物联网综合服务系统”配置农业生产信息警戒阈值，达到警戒阈值报警功能，报警可以通过浏览器提示、M2M短信报警、历史报警查询等方式进行，使得报警及时有效。控制节点性能特点控制节点是用于对现有电器设备进行无线控制所使用的具有特殊功能的网络节点，控制节点分为两个部分，一部分是由网络节点构成的网络收发部分，用于加入无线传感器网络接收和发送数据，第二部分由控制模块构成，用于接入现有设备，控制模块根据需要可以接入220V、380V等控制设备，单回路最高电流可达10A，单模块可接入8个控制设备，设备控制采用工业通用控制协议MODBUS进行控制，有效保证控制机制的可靠性，并且可以在不改变原有设备控制部件的基础上进行接入。自动化控制当温室或大棚环境参数发生异常时，必须及时地对该环境参数值进行调整，也就是必须及时地启动相应的设备来改变温室环境，体现出实时性。同时，温室的环境控制通过不同的配套设施来实现，这就包含多个控制任务，其中有些是定时任务（如灌溉等），有些是随机任务（如降温等），只有它们互相协调，并发执行，才能达到好的控制效果，体现出多任务和并发性。不同执行机构对温室环境可能产生相同的影响，因此对执行机构的控制要考虑一定的顺序问题，以提高控制效果，减少运营成本。在对于大棚已有设备的调查，并且结合生产环境整体分析后，本系统将主要采用以下几种高效控制策略：自动化控制示意图高清网络监控子系统本项目园区范围较大，无基础的网络布线，采用有线传输成本较高，本方案采用无线WIFI进行传输。摄像头采用高清网络摄像头，可实现异地远程监控，通过现有宽带网络可实现高清实时传输。同时能实现控制中心和前端摄像机的双向语音对讲，能实现前端SD卡储存。通过中心交互网络，复合视频CVBS输入可实现监控中心的拼接输出。象山枫康生物科技智慧农业网络高清视频监控系统，即在农场各重点场所处安装电子监控摄像头，为整个场区主要区域和重点部位将实现全天24小时全程监控，有效提升了“安全农场”创建的质量。通过安装远程视频监控系统，制定科学合理的实施方案，在农场主要区域、重点单位、重点部位安装视频监控摄像头。该系统采用数字网络监控，通过建立安全预警机制和实时监控机制，对农场重点部位的社会治安进行24小时视频监控。当监控画面出现异常情况时，可第一时间做出反应，对紧急情况进行处理，并可调用、回放硬盘纪录的监控录像，寻求解决问题的突破口和有效证据，提高非现场的管控能力。同时对大棚内的作物生长及棚内情况及时了解。高清网络监控子系统运行示意图无线传输和有线传输的比较安防视频监控对现代生活来说随处可见，但大多数都是基于传统的光纤和视频线缆传输模拟视频信号，但都有一些固有的限制和缺点，随着技术的进步，目前比较先进的是无线网络数字监控系统，利用无线网桥技术+有线网络混合组网进行传输的数字网络监控相对传统的监控系统更具优势。相对于传统的有线模拟传输，无线传输监控有众多的优势：1、无线网络传输技术避免了有线施工的挖掘线缆沟，跨空架线。2、提高了视频传输的距离，无线传输最远距离可达40公里，双绞线连接有100米限制，光纤的话成本太高。3、无线网络传输不受地势，环境的影响，架设方便，扩充灵活，可以根据需要灵活增加或移动监控点，故障排查简单。4、无线传输比有线传输更具安全性，防止非法用户接入。5、农场内利用无线传输技术避免了施工过程中对农场环境影响，如挖沟走线对场区的影响。6、软硬件维护简单，安全便利；7、无线组网扩容方便，维护成本低，相比双绞线，光纤等有线，有传输更远，安全可靠。设计原则及系统分析设计原则：本项目方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。根据客户的基本介绍，农场无线监控系统建设分析得知暂定点位分布如下：1、在每个大棚内安装1个网络高清快球，对该大棚实现全方位24小时监控，同时通过控制台能对摄像机进行360度旋转及对所监视的画面实现放大等等功能。共计18台高速球机。2、在农场的主要道路及出入口放置固定摄像机，共计5台。3、在B03大棚出的制高点放置1个快球，该球机主要俯瞰整个农场外围情况4、在控制中心设置3个摄像机，其中1个放置在泵房，