物联网智慧农业大棚监控系统建设方案设计说明.doc

物联网智慧农业大棚监控系统建设方案基于物联网的智慧农业灌溉系统简介该联栋温室的方案设计是依据西北地区的气候特点及自然条件,以及委托方建设温室的用途,参照农业部推行的“温室设计标准”而制定。对该温室的设计我们从“科学、适用、耐久、经济以及美观”的原则出发,做到既满足使用方的要求、又不设计过剩功能,合理解决功能配置与建设成本的关系。对温室的屋架,鉴于伊犁地域的特殊性,建议全部采用热镀锌钢管标准卡具组合结构;智能农业系统依据具体需求设计思路如下:传感器数据采集模块,数据处理模块,无线数据传输模块,数据库管理信息系统,电气中心控制系统以及灌溉系统(渗灌滴灌喷灌),该系统的整体运行过程是,传感器将采集到的数据,(风速、风向、大气压、降雨量、空气温湿度、土壤温湿度、土壤PH、光照、二氧化碳、大气含氧量等)借助于数据传输模块传送到数据处理中心,再通过无线传输系统传送到数据库信息管理系统,经过数据备份,再由后台上层系统发出指令,驱动电磁阀,对西红柿、黄瓜、茄子等蔬菜进行补充水分和营养品。从而形成了手自一体化的自动的闭环控制系统,形成建立在农业现场操作基础上的、基于物联网的智慧农业生态环境保护灌溉系统。本系统最大的特点:充分考虑农业实际操作环境,充分考虑传统作业流程中现场人员的操作****惯,允许手动操作与自动化并存于同一系统,既保留了传统作业方式,又前瞻性的运用了最先进的新一代信息化技术实现智能农业系统,使得现代化技术实现方案有了软着陆,更使得现场人员有了由手动逐渐转化学****农业现代化的过程,逐渐完善和改变传统作业向信息化、标准化、数字化、精准化的智能农业转变。所谓生态农业,是指在保护、改善农业生态环境的前提下,遵循生态学、生态经济学的规律,运用系统工程方法和现代科学技术,集约化经营的农业发展模式。生态农业最早于1924年在欧洲兴起,20世纪三四十年代在瑞士、英国、美国等国家得到发展。同时,生态农业以其具有综合、高效、多样、持续等特征,在一些发达国家得到广泛发展,并且也有很多这方面的成功案例。因此,高效生态农业是一种综合效益好、深受国外欢迎、可持续发展的新型现代农业发展模式。所以,建设建设生态农业,走可持续发展的道路,已成为世界各国农业发展的共同选择。系统背景物联网是通过信息传感设备,按约定的协议实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络,其主要特征是通过射频识别、传感器等方式获取物理世界的各种信息,结合互联网、移动通信网等技术进行信息的传输与交互,采用智能计算技术对信息进行分析处理,从而提高对真实环境的感知能力,实现智能化的决策和控制。物联网技术和产业的发展将引发新一轮信息技术革命和产业革命,是信息化产业未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力。传统农业面临的问题:我国人口占世界总人口的22%,耕地面积只占世界耕地面积的7%。随着经济的飞速发展,人民生活水平不断提高,资源短缺、环境恶化与人口剧增的矛盾却越来越突出。特别是我国加入世贸组织后,国外价格低廉的优质农副产品源源不断地流入我国,这对我国的农产品市场构成极大威胁。因此,如何提高我国农产品的质量和生产效率,如何对大面积土地的规模化耕种实施信息技术指导下科学的精确管理,是一个既前沿又当务之急的科研课题。而现实情况是,粗放的管理与滥用化肥,其低效益与环境污染令人惊叹。 传统农业生产的物质技术手段落后,主要是依靠人力、畜力和各种手工工具以及一些简单机械。在现实中主要存在的问题是: (1)农业科技含量、装备水平相对滞后, (2)农业生产存在污染和浪费,据农业、水利部门测算,我国每年农业所消耗化肥、农药和水资源量都在飞速增长,数据惊人,农业的污染问题困扰着不少乡村,不少农民群众饮水安全受到影响。 (3)农业产出少、农民收入低 (4)农产品的品种少 依靠和使用着这些落后的生产工具和生产技术维持着简单再生产,农业生产率低下,农业的产量增长缓慢,农业得不到很好的发展,这从而又反过来阻碍了农业技术的进步以及生产工具的创新。于是,传统农业的自身发展陷入恶性循环之中。传统农业在向现代农业发展过程中面临着确保农产品总量、调整农业产业结构、改善农产品品质和质量、生产效益低下、资源严重不足且利用率低、环境污染等问题而不能适应农业持续发展的需要。因此,关于智慧农业技术的研究,显得非常必要与重要。与传统农业相比,智慧农业主要有以下特点:1、合理施用化肥,降低生产成本,减少环境污染 智慧农业采用因土、因作物、因时全面平衡施肥,彻底扭转传统农业中因经验施肥而造成的三多三少(化肥多,有机肥少;N肥多,P、K肥少;三要素肥多,微量元素少),N、P、K比例失调的状况,因此有明显的经济和环境效益。2、减少和节约水资源 目前传统农业因大水漫灌和沟渠渗漏对灌溉水的利用率只有40%左右,智慧农业可由作物动态监控技术定时定量供给水分,可通过滴灌微灌等