杭州同莆鸿农业物联网系统解决方案

物联网农业大棚环境监测系统解决方案杭州同莆鸿物联网技术有限公司农业物联网环境智能监测系统解决方案建设单位：项目实施单位：杭州同莆鸿物联网技术有限公司方案编写日期：编写人：胡小刚杭州同莆鸿物联网技术有限公司物联网农业大棚环境监测系统解决方案杭州同莆鸿物联网技术有限公司目录一、前言：.................................................................................................3二、农业物联网应用意义：....................................................................3三、系统概述：........................................................................................4四、系统构架：........................................................................................64.1系统功能概述：..................................................................................64.2硬件系统组成：..................................................................................74.3软件平台组成：................................................................................14五、系统平台功能..................................................................................145.1数据采集功能...................................................................................155.2设备控制............................................................................................185.3视频植物生长态势监控功能...........................................................19六、系统配置：......................................................................................23物联网农业大棚环境监测系统解决方案杭州同莆鸿物联网技术有限公司物联网农业环境监测系统解决方案一、前言物联网技术的发展为农业的产生创造了条件。基于智能传感技术、无线传输技术、智能处理技术及智能控制等农业物联网应用的智能果蔬大棚种植系统﹑智能生猪养殖系统﹑智能水产养殖系统等，集数据实时采集、无线传输、智能处理和预测预警信息发布、辅助决策等功能于一体，通过对种植﹑养殖环境参数的准确检测、数据的可靠传输、信息的智能处理以及设备的智能控制，实现农业生产的高效管理。二、农业物联网应用意义物联网在农业领域中有着广泛的应用。1：对于种植系统来说：我们从农产品生产不同的阶段来看，无论是从种植的培育阶段和收获阶段，都可以用物联网的技术来提高它工作的效率和精细管理。（1）在种植准备的阶段，我们可以在温室里面布置合适数量的传感器，分析实时的土壤信息，来选择合适的农作物。（2）在种植和培育阶段，可以用物联网的技术手段采集温度、湿度等信息，进行高效的管理，从而应对环境的变化。比如说通过采集设备，比如说降温了，我们可以给它在温室里加热……。（3）在农产品的收获阶段，我们也同样可以利用物联网的信息，把整个采集阶段、控制阶段的各种数据进行分析，反馈到平台，从而在种植收获阶段进行更精准的测算。物联网农业大棚环境监测系统解决方案杭州同莆鸿物联网技术有限公司（4）提高效率，节省人工，如果是几千亩的农场，要对各大棚进行浇水施肥，人工加温，手工卷帘，那要用大量的时间和人员来操作。如果应用了物联网技术，手动控制也只需点击鼠标的微小的动作，前后不过几秒，完全替代了人工操作的繁琐。2：对于养殖系统来说：我们从生猪生产不同的阶段来看，无论养殖的育繁阶段还是收获阶段，都可以用物联网的技术来提高它工作的效率和精细管理。（1）在养殖准备的阶段，可以在养殖大棚里面布置合适数量的传感器，分析实时的大棚环境，为生猪﹑家禽养殖创造良好的环境。（2）在养殖阶段，可以用物联网的技术手段采集温度、空气等信息，进行高效的管理，从而应对环境的变化。比如说大棚内氨气超标了，可以通过开启风机来控制大棚内的空气环境；比如说大棚内温度过高了，可以通过开启风机和湿帘来控制大棚内的温度环境。（3）在家禽的收获阶段，也同样可以利用物联网的信息，把整个收获阶段、控制阶段的各种数据进行分析，反馈到平台，从而在收获阶段进行更精准的测算。（4）提高效率，节省人工。如果是几千亩的禽舍，要对各大棚进行饲养，人工防疫，手工排污，那要用大量的时间和人员来操作。如果应用了物联网技术，手动控制也只需点击鼠标的微小的动作，前后不过几秒，完全替代了人工操作的繁琐。三、系统概述中国农业物联网云计算应用平台---现代农业---农业大棚模块是面向农业大棚集约、高产、高效、生态、安全的发展需求，基于智能传感器组成的无线传感网、无线通信网、信息处理平台与远程智能控制等等组成的物联网技术。是集数据采集、信息处理、信息预警、决策支持、远程控制等功能于一体的现代农业大棚物联网系统。农户可以通过计算机、手机、PDA等信息终端，实时掌握农业大棚环境信息，物联网农业大棚环境监测系统解决方案杭州同莆鸿物联网技术有限公司及时获取异常报警信息及环境预警信息，并可以根据环境监测结果，实时自动地调整控制设备，实现农业大棚的科学种植﹑养殖与管理，最终实现节能降耗、绿色环保、增产增收的目标。农业物联网项目环境监测系统常规配置为：环境温度、环境湿度、环境气压、光照度、二氧化碳、土壤水分、土壤温度等，配合无线数据采集器及数字中继，由数字中继将数据传回给平台，主要实现对种植﹑养殖大棚环境参数的在线采集、处理与传输。视频采集系统是由以下设备组成：网络高清摄像机、前端图像采集器、无线网桥、硬盘录像机、路由器。图像通过前端图像采集器输送给无线网桥，无线网桥传给硬盘录像机，硬盘录像机图片上传给云端服务器，平台根据上传的高清图像（1080P）对作物进行分析，作出判断、评估。设备控制系统包括无线控制终端，对应控制配电箱、水泵、侧帘、顶帘、湿帘﹑滴灌、喷雾、风机﹑水肥一体化设备等。平台根据不同种植品种和养殖种类的环境需求，通过采集的数据和算法模型加农户经验来控制相应设备，无线控制终端接收上位机的指令工作。杭州同莆鸿物联网技术有限公司经过三年多的调研及开发，开发出了完全自主知识产权的“中国农业物联网云计算应用平台”之现代设施农业解决方案----农业大棚环境在线监测系统。该系统包含无线传感器、数据采集器、高清图像采集器、无线通讯中继器，无线控制器，智能移动终端，云服务器等全套软、硬件系列产品，为农业大棚的信息化，智能化的实现提供了强大的科技后盾。该平台可以让相关管理人员在线查看各个监测点传感器的采集数据。同时提供短信预报警功能，方便管理员及时了解大棚环境的各参数值，让管理员能第一时间获得环境预警报的消息。从而及时采取措施，避免损失。系统运行的时候，数据采集器采集到的大棚环境数据，通过数字中继的DTU实时传输到云端服务器上，云端服务器实时存储这些数据，并通过网页的形式给用户提供随时查询的功能。同时，系统会根据用户设定的报警或提示条件，将大棚环境信息实时通过短信发送到用户指定的手机上，从而让用户做到随时随地了解大棚环境状况。物联网农业大棚环境监测系统解决方案杭州同莆鸿物联网技术有限公司四、系统构架4.1系统功能概述大棚环境监测：种植大棚环境监测包括大气温度、湿度、气压、照度、二氧化碳等。大棚土壤监测：土壤监测主要包括土壤温度、土壤水分等监测。电子图片监测：电子图片监测系统包括高清摄像机、前端图像采集器、无线网桥等。无线设备控制：无线设备控制系统主要包括水泵、喷滴灌、侧帘、顶帘﹑湿帘﹑风机等。种植过程管理：系统有种植信息、施撒信息、采摘信息等。养殖过程管理：系统有身份信息﹑饲养信息、清扫信息、防疫信息﹑治疗信息等。仓储环境管理：系统对入库、出库信息及仓储环境实时监测及控制等。安全追溯系统：系统根据种植﹑养殖过程信息、仓储环境实时监测信息及农产品包装出物联网农业大棚环境监测系统解决方案杭州同莆鸿物联网技术有限公司库信息等，打印二维码标签等。农资农机信息：系统可查阅所在地附近的生产资料供应站及农机合作社的信息，点击鼠标填写需求，对应的供应站及合作社会作出相应的服务等。物流配送管理：系统可查阅所在地附近的物流公司信息，点击鼠标填写需求，对应的物流公司会及时的上门服务等。专家查询系统：链接平台服务器的数据库，收索你所需要的信息，或递交相应的问题，等待回应等。4.2硬件系统组成环境监测传感器部分：大气环境是影响农业生产的重要物理因子之一，也是常被人们所忽略的。环境温湿度及气压不仅影响大棚环境状况，还影响种植﹑养殖对象的生长发育，对于种植大棚通过对环境的观测，与土壤的温度、水分的含量是否符合等比级曲线模型，使环境得到有效的控制；对于养殖大棚通过对环境的观测，与氨气浓度等是否符合等比级曲线模型，使环境得到有效的控制。。本系统采用无线数据采集器，24小时全天候实时监测种植﹑养殖环境参数及土壤参数。采集数据包括大气温度、湿度、气压、照度、二氧化碳、氨气﹑土壤温度、土壤水分等。在农业物联网项目中农业大棚采用组合式传感器:空气温湿度传感器型号：TPH-Sensor-K108D测量范围：●温度：－40℃～+85℃；●相对湿度范围：0～100%RH；测量精度：●温度：±0.5℃；分辨率：0.1℃物联网农业大棚环境监测系统解决方案杭州同莆鸿物联网技术有限公司●湿度：±3%；分辨率：1%；供电电源：5V～12V；工作环境：-30～70℃接口：RS-485；照度传感器：型号：TPH-Sensor-K105测量范围：0～200Klux单位：Klux测量精度：±3%；分辨率：0.1Klux；供电电源：5～12VDC工作环境：-30～70℃接口：RS-485氨气传感器：型号：TPH-Sensor-K107检测气体：空气中的氨气（NH3）测量范围：0～100ppm测量精度：±3％FS；分辨率：0.1ppm;供电电源：5V～12V接口：RS485土壤温度、湿度二合一传感器：型号：TPH-Sensor-T203D测量范围：●温度：－40℃～+85℃；●湿度：土壤容积含水率0～100%；测量精度：●温度：±0.5℃；分辨率：1℃；●湿度：精度±3%物联网农业大棚环境监测系统解决方案杭州同莆鸿物联网技术有限公司供电电源：5~12VDC上电时间：2s接口：RS-485风速传感器：型号：TPH-Sensor-T301D测量范围：1-67m/s，测量精度：5%；分辨率：0.1m/s供电电源：5V～12V接口：RS485风向传感器：型号：TPH-Sensor-T302D测量范围：0-3600,测量精度：±70,分辨率：10供电电源：5V～12V接口：RS485降雨量传感器：型号：TPH-Sensor-T303D测量范围：天0-9999mm；月0到19999mm；年0到19999mm；测量精度：±4%；分辨率：0.2mm；供电电源：5V～12V接口：RS485太阳辐射传感器:型号：TPH-Sen