智慧农场建设方案-种植场.pdf

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】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。:..-种植场2020年09月智慧农场(种植场),它利用现代科技手段,将传统农业生产与信息技术相结合,实现智能化、精细化、高效化的农业生产。本项目旨在建设一座智慧农场(种植场),以满足当地居民对绿色、有机、健康食品的需求,同时推动当地农业的发展。,主要种植蔬菜、水果、中草药等农产品。:..:1)基础设施建设:包括温室大棚、灌溉系统、太阳能发电系统、智能化控制系统等。2)种植技术:引进先进的种植技术和管理经验,实现蔬菜、水果、中草药等农产品的高产、优质、高效生产。3)品牌建设:注重品牌建设和营销推广,打造绿色、有机、健康”的品牌形象,提高产品附加值。,其中建设投资为800万元,运营资金为200万元。:..1500万元,年均利润为300万元,投资回收期为3年。,将为当地提供就业岗位50个,促进当地农业的发展,满足当地居民对绿色、有机、健康食品的需求,推动农村经济的发展。,预计2022年底建成并投入生产。、技术风险和管理风险。为降低风险,本项目将采取多种措施,如注重品牌建设和营销推广、引进先进的种植技术和管理经验、加强内部管理等。:..,将为当地居民提供健康、绿色、有机的农产品,同时推动当地农业的发展,促进农村经济的繁荣。项目概述本文介绍了一个农业物联网项目的设计与建设方案。该项目旨在减少农业投入品的消耗和农业污染,并提高病虫害防治水平、农作物种植水平和农产品物流水平。同时,该项目还将建立农产品质量安全监测系统,实现农产品安全溯源。设计依据与原则该项目的设计思路是基于农业物联网技术,通过数据采集、传输网络和管理平台等部分构建一个完整的系统。设计原则包括系统稳定性、数据准确性、安全性和易用性等方面。方案设计:..该系统由数据采集部分、传输网络和管理平台部分组成。数据采集部分负责采集农业生产过程中的各种数据,传输网络负责将数据传输至管理平台部分,管理平台部分负责对数据进行分析和处理。系统构架该系统采用分布式架构,数据采集部分、传输网络和管理平台部分分别独立运行,并通过接口进行数据交互。数据采集部分数据采集部分包括气象站、土壤监测设备、作物生长监测设备、农药残留监测设备等。这些设备通过传感器采集数据,并将数据传输至传输网络。传输网络:..星传输等方式,确保数据的稳定传输和安全接收。管理平台部分管理平台部分包括中心机房建设、平台软件介绍、平台架构和平台功能特点等。中心机房建设负责存储和处理数据,平台软件介绍包括数据分析和处理软件、数据可视化软件等,平台架构采用分布式架构,平台功能特点包括数据监测、数据分析、数据预测等。工程注意事项防雷设计为保证系统的稳定性和安全性,防雷设计是必要的。防雷措施包括引雷线、避雷针等,项目防雷需要根据实际情况进行具体规划。:..为保证设备的正常运行,防水设计也是必要的。防水措施包括防水涂料、防水胶带等,需要根据设备的具体情况进行选择和施工。项目概述本项目旨在打造智慧农场监测体系,运用物联网技术实现对农作物灌溉情况、土壤空气变更、地表检测等方面的精准监测,为农民提供科学种植的支持,提高农业综合效益。项目背景随着智能农业、精准农业的发展,物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽。智能感知芯片、移动嵌入式系统等技术的运用,可以实现对农作物生长环境的实时监测,包括温度、湿度、风力、大气、降雨量等因素。此外,还可以监测土地的湿度、氮噒钾含量和pH值等指标,从而帮助农民科学种植,提高农业综合效益。:..本项目的主要需求是建立智慧农场监测体系,包括监测平台软件和硬件的开发,以及种植场的建设。监测平台软件需要具备实时监测、数据分析和预警功能,能够为农民提供科学种植的支持。监测平台硬件需要具备高精度、高稳定性和高可靠性,能够实现对农作物生长环境的实时监测。种植场的建设需要考虑土地利用、设施建设、设备采购等方面的问题,以确保监测体系的高效运行。我国作为一个农业大国,经常受到自然灾害的影响。因此,农作物种植在全国范围内非常广泛,而农作物病虫害防治工作的好坏、及时与否对于农作物的产量、质量影响至关重要。由于农业专家相对匮乏,无法及时出现在现场,因此农作物无线远程监控产品在农业领域就有了用武之地。传统农业中,人们获取农田信息的方式很有限,主要是通过人工测量,需要消耗大量的人力。而通过使用无线传感器网络可以有效降低人力消耗和对农田环境的影响,获取精确的作物环境和作物信息。在现代农业中,大量的传感器节点构成了一张张功能各异的监控网络,通过各种传感器采集信息,可以帮助农民及时发现问题,并准确地捕捉发生问题的位置。这样一来,农业逐渐地从以人:..心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备,促进了农业发展方式的很大转变。但是,仅仅依靠智能传感器实时监控农作物生长环境的各项参数是不足以完成对农作物生长的实时跟踪,及时反馈各种病虫害并由专家分析解决的。因此,众多智能感知芯片监控的环境信息最终目的便是服务于农作物的健康茁壮成长,以获取更高的经济收益。传统的农业作业依赖大量使用化肥、农药来提高农业产量,已经造成水土流失、生态环境恶化、生物多样性损失等不良影响。我国化肥的生产量和施用量居世界首位,,但化肥利用率低,氮仅为30%-35%、磷仅为10%-20%,钾仅为35%-50%。农药利用率也很低下,仅在30%左右。过量和不合理使用造成化肥、农药残留,造成土质酸化、硬化、环境破坏等,也使农产品的农药残留、抗生素残留、激素残留、重金属残留超标,严重影响了农产品质量安全,对农业生产的可持续性和环境保护造成严重威胁。因此,推广无线远程监控产品可以减少农业投入品的消耗,降低污染,保护生态环境,提高农产品的质量和安全性,实现农业可持续发展。:..品的追溯和物流信息的实时监测。通过对农产品进行标识和追踪,可以实现对农产品从生产到运输、销售的全过程监测,保障农产品的质量和安全,提高消费者对农产品的信任度。同时,利用物联网技术实现农产品物流信息的实时监测和管理,可以提高农产品的运输效率和减少损失,降低物流成本,提高农产品的市场竞争力。农产品运输中,通过安装GPS定位、温度、湿度等传感器,利用2G或3G技术向调度中心实时传递信息,实现高效调度,有效降低运输损失率。同时,物联网技术也可以用于农产品运输车辆及货物的快速识别,通过RFID电子标签在绿色通行证”应用中,有效防止伪造和涂改通行证,并实现远程扫描获取信息,实现快速放行。为了解决食品安全问题,建立农产品质量安全监测系统,实现农产品安全溯源。使用RFID技术构建基于数据网格的RFID农产品质量跟踪与追溯系统,建立生产和流通档案,并通过读取设备获取相关信息,实现农产品溯源,提高质量安全可追溯系统求解的精度,增加农产品的安全性。:..控工作站、数据服务器、无线移动通讯网、终端有机地结合在一起,以服务器为核心实现分布式多级监控。采用通信技术,增强系统安全性、无线信道抗干扰能力、抗衰落能力,并提高无线信道的传输速率。系统中采用的产品和平台具有智能特征,比如自主编程、记忆功能、主动检测等,具备良好而可靠的通讯能力和故障自动检测、设备智能操控、报警功能等。在满足建设项目监控系统的需要的前提下,充分地考虑了设备功能、软件功能在贴合实际应用方面的要求,实现合理配置。系统的前端产品和系统软件都具有良好的研究性和操作性。特别是操作性,即使是一般水平的管理人员,在经过培训后也能够掌握系统的操作要领,达到完成监控任务的操作水平。为了保障系统的可靠稳定运行,本次设计遵守的最重要原则是保证系统的可靠性。从系统运行可靠和保存、恢复设置方便两个方面进行考虑,并从产品选型和平台架构方面充分考虑了可靠性因素。在系统设计选用产品和系统时,已充分考虑系统的升级、扩展、维护问题,留有充分余量以适应未来的发展需求。:..基础上,选择了性能价格比优越的wifi传输与无线传输相结合的方式,使系统的投入与运营效果更合理。智慧种植场将互联网从桌面延伸到田野,让温室实时在线,实现了蔬菜大棚与数据世界的融合。通过实时采集的传感器数据与传统的种植经验相结合,农业专家可以远程查看农田内的各种数据(温度、湿度、光照、水量、作物生长视频记录),判断是否是适合作物生长的最佳条件。同时,通过远程视频系统查看作物病虫害问题,视频结合相应的同期数据进行分析,远程诊断病虫害原因,及时对病虫害进行处理解决。此外,还可实现对蔬菜病虫害的早期预警和对蔬菜产量的早期预测。通过智能大棚控制以及智能浇灌系统相结合,实现智能远程操作,根据作物生长情况自动执行操作,充分发挥农业生产效率、减少农业资源浪费和农田污染的现代农业生产方式。在本项目中,采用将前端数据采集控制与前端农作物生长视频监控结合的方式进行统一的监控与诊断。依托部署在农业生产现场的各种传感节点(环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、:..能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导诊断,为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。系统组网如下:从系统示意图可以看出,本系统分为数据采集部分(参数采集、视频采集)、无线传输部分、后端管理平台三大部分。智能农业系统的参数采集包括各种温室传感器,如光照传感器、温度传感器、气体湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤酸碱度传感器和水质分析传感器,各种前端控制器,如光照控制器、通风控制器、灌溉控制器、湿度控制器和温度控制器,以及用于统一控制前端传感器控制器的采集控制器。视频采集包括云台和可变焦高清摄像头。智能农业系统的接线示意图如下:通过以上组件,智能农业系统可以实现以下功能::工作人员可以根据温湿度采集节点配备的温湿度传感器实时监测温室内部空气的温度和湿度。测湿精度可达到±%RH,测温精度可达到±(在25℃)。:..,可以实时监测温室内部土壤的湿度。:光照度采集节点采用光敏电阻来实现对温室内部光照情况的检测,其实时性强,应用电路简单。:土壤PH采集节点采用土壤PH传感器来实现对温室内部土壤PH情况的检测。:植物光合作用需要光照和二氧化碳。当光照度达到系统设定值时,系统会自动开启风扇加强通风,为植物提供充足的二氧化碳。:如果温室内空气湿度小于设定值,系统会启动加湿器,达到设定值后便停止加湿。:当土壤湿度低于设定值时,系统便启动喷淋装置来喷水,直到湿度达到设定值为止。:..时,系统便启动加热器来升温,直到温度达到设定值为止。:摄像头实时捕获温室内部的画面,而后通过同轴电缆线将画面数据传输给视频采集设备进行处理。通过大屏、PC、手机等多种方式可以远程观看温室内部的实时画面。智能农业系统采用先进的传感技术和无线网络技术相结合的方式,可以精准采集温室内部环境的各项指标,驱动相应控制器件(风扇、加湿器、加热器)平稳控制温室内部环境的变化,为温室内的农作物提供最优的生长环境。前端的传感控制系统会根据预先设定好的程序流程自适应地完成温室内部环境的调节,无需人为控制。TheXXX。Atthesite。essthewiredesspoints(AP)andtransmitthefront-enddataandvideototheback-endXXX。inareaswherethewiredorkcannotcover。dataandvideocanbeXXX。ThefollowingisparisonofwifiAPhotspotsand4G/5Gnmethods::..essrequiresnormalXXXadistanceofabout100esspointsneedtobedeployedtocoveralargeareaofgreenhousetestfields。Thisalsoinvolvestheproblemoforkwiringinsidethegreenhouse。XXXprocess。。thesignal'santi-interferenceabilityispoor。andthedatasecurityisnothigh。4G/5Gdoesnotrelyonthewiredorkandcanbeaccessedaslongastheoperator's4G/5Gorkcoversthearea。Therefore。essmethodisflexible。andnowiringisrequired。makingthenprocessXXX。Withthesupportof4Gand5Gtechnology。datasecurityandanti-interferenceabilityarestrong。。andtheirXXXeachother。Theprojectnshouldordingtothesite'-endmonitoringplatformisthebrainandnervecenteroftheentiresystem。coordinatingthesystem'swork。:..analyzing。andprocessingdatafromusXXXplatformincludesaseriesofservicessuchasmonitoringpointaccess。streamingmediaforwarding。videostorage。mobileservers。databases。andnare。ordingtoactualneeds。andtheleveloflogicalnshipsXXX。ThesystemhasgoodXXXmanagementoffront-enddevicesandhierarchicalnmanagementofusers。Userscanstorefront-endvideodatainreal-timeonthecentralserverthroughtheorkasneeded。Theserverdatabaserecordsallvideodata。alarmn。monitoringpointn。。Whenthesystemalarms。thecorrespondingcamerarecordingandalarmoutputnscanbeactivatedthroughpre-settings。Atthesametime。thecontrolcentercanalsoreceivethealarmsignalandperformreal-timeXXXremotecontrol.:..XXXandcontrolsystemplatform。canachievetwicetheresultwithhalftheXXX。,负责接收和处理各种数据,包括视频流、传感器数据、环境参数等。同时,应用服务器还提供了数据存储、分析和管理的功能。存储服务器是平台的数据中心,负责存储所有的数据,包括视频录像、传感器数据、环境参数等。存储服务器采用高可靠性的硬件和软件,保证数据的安全和可靠性。转发服务器是平台的传输中心,负责将各种数据传输到各个客户端。转发服务器采用高性能的网络设备,保证数据传输的速度和稳定性。客户端软件包括中心管理客户端、设备参数管理客户端、视频监控客户端和录像管理客户端。中心管理客户端提供了平台的管理功能,包括用户管理、设备管理、权限管理等。设备参数管理客户端提供了对设备参数的配置和管理功能。视频监控客户端提供了实时视频监控功能。录像管理客户端提供了对录像的查看和管理功能。通过这样的平台架构,智慧种植场监测平台实现了对温室的全面监控和管理,提高了温室种植的效率和质量。:..统中的存储、转发服务器信息等。其中,转发服务器与设备连接,用于将用户请求的视频数据转发给用户,同时将用户对设备的配置数据转发到设备。存储服务器则包含了转发服务器的所有功能,并且通过用户配置,还能够将DVS的视频按计划存储到该存储服务器上,并为用户提供音视频内容的查询和下载功能。电视墙服务器与解码器设备连接,用于将监控设备的视频数据推送给解码器,并对视频解码进行管理,实现了将实时视频发送到墙上电视播放的功能。中心管理客户端是服务器的管理软件,用于服务器组件的管理和权限分配等。而视频监控客户端则是用户最常用的客户端软件,用于实现实时的音视频浏览、GPS录像和轨迹浏览,以及GPS地图信息显示。电视墙客户端则是电视墙服务器的管理软件,用于管理编码器和解码器的轮询策略。设备参数管理客户端用于实现对前端设备进行远程方式的参数配置操作,而录像管理客户端则用于为客户提供所有录像文件的查询和回放功能。该平台具有多项功能特点。首先,它支持多设备的音视频图像数据的接入和显示,单台客户端PC最大可支持32路图像显示。其次,监控图像可同时存储于前端设备和存储服务器,:..该平台提供报警联动机制,支持报警联动录像、报警音、报警过滤等功能。第四,可以根据不同场景监控需要,支持多设备的音视频图像数据的历史节点回放,支撑不同时间节点对种植场的监控和分析。最后,该平台实时监测大田、大棚空气温湿度、光照、降雨量、风速、风向、大气压力、气体浓度等地面气象信息,并结合由卫星实时采集的气象数据,提供未来72小时气象预报,实现局部地区未来24小时气温、降水概率、大风、极端天气等异常气象预警。同时,该平台支持通过地图模式和卡片模式查看气象传感器,通过气象传感器图标颜色标识传感器实时状态(正常、断线、预警),其中地图模式中传感器图标支持通过拖拽自定义位置。支持使用图表查看气象设备的历史参数,包括最大值、最小值和平均值。同时,可以与历年同期数据进行对比,支持选择不同的时间范围和颗粒度,以及导出为EXCEL格式的传感器历史参数文档。土壤墒情监测系统可以实时监测大田和大棚的土壤水张力、温度、湿度、水位、溶氧量、pH值等信息,并通过数据管理:..他们能够及时做出生产决策。智能水质监测系统可以通过传感器实时监测饲养水质的溶解氧、液位、水温、水压、余***、氨氮、浊度等信息,并支持对各类监测数值设置合理区间和上下限阈值,超限自动进行预警。此外,系统还可以启动增氧机等设备,并综合视频监控监控饲养水域的情况。用户可以通过计算机和手机远程实时查看数据并随时追溯历史记录,实现全程实时环境监测。病虫害监测系统可以实现虫情监测、害虫类别自动分类及计数,并进行无公害诱捕杀虫。同时,系统还可以通过高清摄像机采集现场图片,结合虫情数据,工作人员可以随时了解田间虫情情况与变化,以制定防治措施。作物长势监测系统可以通过网络摄像监控设备和高清图像采集设备实时查看基地作物生长发育状态,全天候监测作物长势信息,同时还可以监控现场日常工作情况及安全保卫情况等。:..设备,包括大棚风机、外遮阳、内遮阳、喷滴灌、侧窗、水帘、阀门、加温灯或大田内的水肥一体化设备等。系统可以设置预警临界值,实现远程化自动预警和自动控制管理。此外,系统还可以智能联动策略,跟环境模块和气象模块中的传感器预警策略联动,当传感器预警策略触发时,摄像头自动转向至预置点并自动录像,在监控画面上推送预警信息。支持与物联网监测联动,当接收到现场预警信号时,系统会按照预先设定的规则进行自动控制操作。此外,系统还支持预设时间和运行周期,到达预设条件后会自动操作现场设备完成控制动作,如灌溉、加温等。这样,用户可以充分发挥自己的管理思想、管理理念、管理方法和策略,实现信息智能化监测和自动化操作,有效整合内外部资源,提高利用效率。智能灌溉控制是一项重要的功能。通过整合全球先进水肥一体化设备及领先的灌溉技术,结合物联网监控、土壤墒情、气象预测等新一代信息技术,建立水肥一体化智能灌溉系统。该系统实时精准采集土壤温度、土壤湿度、土壤EC值等土壤墒情,以及空气温湿度、光照度、CO2浓度等环境数据,同时分析农作物全生长周期的生长需求和未来72小时气象数据:..科学生产。利用先进的压力灌溉系统,将肥液与灌溉水按需配比,一体化精准、均匀地输送到作物根部,节水节肥~50%;同时借助远程控制技术,实现无人职守自动灌溉,节约人力时间成本50%以上。手机客户端是另一个重要的功能,可以实现智慧种植无处不在。手机客户端提供视频监控、告警接收、视频回放、监测数据监测分析、智能大棚操控、智能灌溉控制等功能。用户可以通过手机客户端选择相应区域内提供服务的摄像头,浏览视频或停止视频,并对接收的视频流进行解码播放。此外,手机客户端还提供权限设置、用户/用户组可访问的设备的列表信息维护、用户/用户组相应的控制操作权限设置界面、多级区域、机构的设置界面、系统设备(如前端)参数设置等操作界面,以及显示系统的控制界面,如设定显示墙上监视器显示指定的实时图像数据。手机客户端还支持多实时视频流轮巡策略,具备策略持久性,重启后,仍然能够按照上次显示策略自动执行。此外,手机客户端还支持云台、镜头控制、码流控制范围及清晰度功能、语音对讲功能、远程历史视频回放功能、大棚远程控制、智能灌溉控制和其他监测及趋势分析。:..有极大的破坏性,其电压高达数百万伏,瞬间电流可高达数十万安培。雷击所造成的破坏性后果体现于设备损坏和人员伤亡,以及设备或元器件寿命降低。因此,在工程设计中,必须充分考虑防雷设计,采取相应的措施,确保设备和人员的安全。前端设备防雷系统:包括接闪器、传输线路防护、等电位连接、防雷器等。3、监控设备:包括摄像头、AP、配电箱等。4、安装费用:包括设备安装、线路敷设、防水处理等。5、维护费用:包括设备维护、故障处理等。现代电子设备的广泛应用和联网使得防雷措施变得尤为重要。感应雷击、过电压、操作过电压以及雷电波入侵过电压等问题可能导致信号或数据的干扰或丢失,甚至使整个系统停顿。因此,在设计安防监控系统时,必须考虑到防雷措施。在防雷措施方面,前端设备如摄像头、AP应置于接闪器(避雷针或其它接闪导体)滚球半径的保护范围内。电源线路与信号线路应分开穿金属管并保持整个金属管道的电气连通,:..外壳、摄像机外壳、金属立杆、防雷器接地等均应与地网做等电位连接。在射频线、网线接口处尽量安装防雷器,可以有效地保护设备,防雷器要保证良好接地。接地可以采用铜或者碳接地棒进行接地,如果土壤导电性能差,可以再配合降阻剂,接地电阻要求小于1欧姆。对于无线监控项目,安装在楼顶和马路上的设备需要良好的接地,设备的避雷保护措施才会有效果。视频线、电线、网线、控制线必须经专业的室外PVC管处理,PVC管用配套的接通等材料链接,根据不同的环境设计实用、美观的链路。配电箱必须用专业的室外双防水配电箱,通风防水一体化,配电箱固定在监控杆2米高位置(环境不同可以特殊处理),卡具接口必须用专业的玻璃胶密封防止进水、雾气。AP接口可以用防水胶带进一步加强防水效果(接口自带防水功能)。在工程造价预算方面,需要考虑到智慧农场监测平台软件、前端设备防雷系统、监控设备、安装费用和维护费用等因素。只有综合考虑到这些因素,才能够设计出高效、稳定的安防监控系统。:..服务,后续根据情况可以通过主机托管方式进行管理。3、智慧种植场的配套设备包括气象监测台、温湿度采集设备/传感设备、风机、外遮阳、内遮阳、喷滴灌、侧窗、水帘、阀门、加温灯或大田内的水肥一体化设备。(汇总)注:软件平台为一次性购买,硬件平台为年租方式租用云平台服务器资源,以5000亩为一套进行估算,为单个农场造价。序列类型单价(万元)数量小计(万元)备注1监测平台软件xxxxxxx软件平台为一次性购买,与农场数量无关2监测平台硬件xxxxxx硬件平台为租用云平台方式,为年租金,视农场数量增加服务器资源,减去机房建设、服务器维护、折旧、机房制冷系统、运维管理等投入。:..(元)单位数量小计(元)备注1智慧农场监测平台xxxxxx套包含了视频实时监控、视频预警、录像、历史回放、气体环境监测分析、土壤墒情监测分析、智能水质监测分析、病虫害监测、作物长势监测、智能大棚控制、智能灌溉控制等功能。2部署实施联调xxxxxx天/(元)月费用小计(元)年费用合计(元)备注:..云应用服务器4xxxxxxxxx16核CPU,64G内存,通用型云主机2云服务器云APP应用分流服务器4xxxxxxxxx-3云服务器云数据库服务器4xxxxxxxxx16核CPU,64G内存,通用型云主机4云服务器云采集服务器8xxxxxxxxx16核CPU,128G内存,高IO型云主机5云服务器云采集服务器1xxxxxxxxx16核CPU,32G内存本文介绍了一种通用型云主机,。预计需要10T的空间和5个云存储云对象存储用于存放平台数据和视频资料。可以根据业务情况进行动态调整,因此月均费用为1024*10*=元。,总共24台主机,*300*24=6840元。在智慧种植场中,需要进行环境监测。这包括数据采集模块、风速监测、风向监测、降雨量监测、光合有效辐射、露点、气象站支架、土壤监测和数据采集模块、土壤监测、土壤温湿度监测、土壤EC值监测和土壤PH值监测。每个网桥带有3:..带3网桥外,服务端交换12个网桥。另外8个网桥负责对接已使用的网桥以及24个摄像头的数据对接,共计需要8个网桥负责摄像头数据对接。在现场设备和软件的安装和培训方面,需要考虑含SIM卡实现物联网数据采集的费用。在环境监测方面,需要考虑每个农场四面进门处各安装1台红外枪机和200万像素球机支架,以及网络硬盘和24换机。对于智能大棚控制,需要考虑风机和智能虫情灯(太阳能)。此外,还需要电力市电引入,以及智能大棚控制的LED显示屏和虫情测报设备。最后,需要考