智慧农业装备生产制造项目规划设计方案

智慧农业装备生产制造项目规划设计方案
智慧农业装备生产制造项目规划设计方案

智慧农业装备生产制造项目规划设计方案

规划设计/投资分析/实施方案

承诺书

申请人郑重承诺如下:

“智慧农业装备生产制造项目”已按国家法律和政策的要

求办理相关手续,报告内容及附件资料准确、真实、有效,不

存在虚假申请、分拆、重复申请获得其他财政资金支持的情况。如有弄虚作假、隐瞒真实情况的行为,将愿意承担相关法律法

规的处罚以及由此导致的所有后果。

公司法人代表签字:

xxx公司(盖章)

xxx年xx月xx日

项目概要

智慧农业是以信息和知识为核心要素,通过将互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能等现代信息技术与农业深度融合,实现农业信息感知、定量决策、智能控制、精准投入、个性化服务的全新的农业生产方式,是农业信息化发展从数字化到网络化再到智能化的高级阶段。现代农业有

三大科技要素:品种是核心,设施装备是支撑,信息技术是质量水平提升

的手段。智慧农业完美融合了以上三大科技要素,对农业发展具有里程碑

意义。

智慧农业是农业的根本出路,国家也在智慧农业或智慧农业产业化上

给予更多的政策及扶持。2017年的一号文件中,明确了以“农业供给侧结

构性改革”为主线,提到了加快科技研发,实施智慧农业工程,推进农业

物联网和农业装备智能化;2018年文件的主旨为“实施乡村振兴战略”,

提到了发展数字农业,推进物联网实验和遥感技术的应用。

该智慧农业装备项目计划总投资23825.91万元,其中:固定资产

投资16477.57万元,占项目总投资的69.16%;流动资金7348.34万元,占项目总投资的30.84%。

达产年营业收入59251.00万元,总成本费用45007.40万元,税

金及附加464.19万元,利润总额14243.60万元,利税总额16672.42

万元,税后净利润10682.70万元,达产年纳税总额5989.72万元;达

产年投资利润率59.78%,投资利税率69.98%,投资回报率44.84%,全部投资回收期3.73年,提供就业职位1111个。

坚持“实事求是”原则。项目承办单位的管理决策层要以求实、

科学的态度,严格按国家《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)的要求,在全面完成调查研究基础上,进行细致的论证和比较,做到

技术先进、可靠、经济合理,为投资决策提供可靠的依据,同时,以

客观公正立场、科学严谨的态度对项目的经济效益做出科学的评价。

报告主要内容:项目承担单位基本情况、项目技术工艺特点及优势、项目建设主要内容和规模、项目建设地点、工程方案、产品工艺

路线与技术特点、设备选型、总平面布置与运输、环境保护、职业安

全卫生、消防与节能、项目实施进度、项目投资与资金来源、财务评

价等。

第一章项目承办单位基本情况

一、公司概况

公司自成立以来,坚持“品牌化、规模化、专业化”的发展道路。以人为本,强调服务,一直秉承“追求客户最大满意度”的原则。多

年来公司坚持不懈推进战略转型和管理变革,实现了企业持续、健康、快速发展。未来我司将继续以“客户第一,质量第一,信誉第一”为

原则,在产品质量上精益求精,追求完美,对客户以诚相待,互动双赢。我们将不断超越自我,继续为广大客户提供功能齐全,质优价廉

的产品和服务,打造一个让客户满意,对员工关爱,对社会负责的创

新型企业形象!

经过多年的发展与积累,公司建立了较为完善的治理结构,形成

了完整的内控制度。

未来公司将加强人力资源建设,根据公司未来发展战略和发展规模,建立合理的人力资源发展机制,制定人力资源总体发展规划,优

化现有人力资源整体布局,明确人力资源引进、开发、使用、培养、

考核、激励等制度和流程,实现人力资源的合理配置,全面提升公司

核心竞争力。鉴于未来三年公司业务规模将会持续扩大,公司已制定

了未来三年期的人才发展规划,明确各岗位的职责权限和任职要求,

并通过内部培养、外部招聘、竞争上岗的多种方式储备了管理、生产、销售等各种领域优秀人才。同时,公司将不断完善绩效管理体系,设

置科学的业绩考核指标,对各级员工进行合理的考核与评价。公司将

加强人才的引进和培养,尤其是研发及业务方面的高级人才,健全研发、管理和销售等各级人员的薪酬考核体系,完善激励制度,提高公

司员工创造力,为公司的持续快速发展提供强大保障。公司高度重视

技术人才的培养和优秀人才的引进,已形成一支多领域、高水平、稳

定性强、实战经验丰富的研发管理团队。公司团队始终立足自主技术

创新,整合公司市场采购部门、营销部门的资源,将供应市场的知识

和经验结合到研发过程,及时响应市场和客户的需求,打造公司研发

队伍的核心竞争优势。强有力的人才队伍对公司持续稳健发展具有重

大的支持作用。

二、所属行业基本情况

农业作为我国的第一产业,在社会发展中占有十分重要的地位,我国

是一个农业大国,同时也是世界第一的农机生产和使用大国,农业耕地面

积广,但农业生产效率低,生产成本较高。近年来,随着互联网、人工智能、信息技术以及物联网的快速发展,全球产业逐渐向数字化、智能化方

向发展,传统农业也不断与新兴科技技术结合,逐渐向精准农业、智慧农

业转变。在智慧农业的大背景下,智能农业装备也迎来了良好的发展时机。

目前,制约我国智慧农业发展的短板技术有三项:一是农业专用传感

器落后,我国目前自主研发农业传感器数量不到世界的10%,且稳定性差;二是动植物模型与智能决策准确度低,很多情况是时序控制而不是按需决

策控制;三是缺乏智能化精准作业装备,作业质量差。在应用推广上,全

国各省市都开展了智慧农业应用试点建设,但大都处于“盆景”状态,缺

乏智慧农业大面积应用的“风景”。同时,大多数项目停留在信息的简单

传输与显示,展示成分大于实际效果,与农业融合深度不够,缺乏解决农

业实际问题的效果。

三、公司经济效益分析

上一年度,xxx实业发展公司实现营业收入44783.97万元,同比

增长32.20%(10906.81万元)。其中,主营业业务智慧农业装备生产

及销售收入为39139.21万元,占营业总收入的87.40%。

上年度主要经济指标

根据初步统计测算,公司实现利润总额10139.79万元,较去年同

期相比增长2066.43万元,增长率25.60%;实现净利润7604.84万元,较去年同期相比增长1340.61万元,增长率21.40%。

上年度主要经济指标

第二章项目技术工艺特点及优势

一、技术方案

(一)技术方案选用方向

1、对于生产技术方案的选用,遵循“自动控制、安全可靠、运行

稳定、节省投资、综合利用资源”的原则,选用当前较先进的集散型

控制系统,由计算机统一控制整个生产线的各项工艺参数,使产品质

量稳定在高水平上,同时可降低物料的消耗。严格按行业规范要求组

织生产经营活动,有效控制产品质量,为广大顾客提供优质的产品和

良好的服务。

2、遵循“高起点、优质量、专业化、经济规模”的建设原则。积

极采用新技术、新工艺和高效率专用设备,使用高质量的原辅材料,

稳定和提高产品质量,制造高附加值的产品,不断提高企业的市场竞

争能力。

3、在工艺设备的配置上,依据节能的原则,选用新型节能型设备,根据有利于环境保护的原则,优先选用环境保护型设备,满足项目所

制订的产品方案要求,优选具有国际先进水平的生产、试验及配套等

设备,充分显现龙头企业专业化水平,选择高效、合理的生产和物流方式。

4、生产工艺设计要满足规模化生产要求,注重生产工艺的总体设计,工艺布局采用最佳物流模式,最有效的仓储模式,最短的物流过程,最便捷的物资流向。

5、根据该项目的产品方案,所选用的工艺流程能够满足产品制造的要求,同时,加强员工技术培训,严格质量管理,按照工艺流程技术要求进行操作,提高产品合格率,努力追求产品的“零缺陷”,以关键生产工序为质量控制点,确保该项目产品质量。

6、在项目建设和实施过程中,认真贯彻执行环境保护和安全生产的“三同时”原则,注重环境保护、职业安全卫生、消防及节能等法律法规和各项措施的贯彻落实。

(三)工艺技术方案选用原则

1、在基础设施建设和工业生产过程中,应全面实施清洁生产,尽可能降低总的物耗、水耗和能源消费,通过物料替代、工艺革新、减少有毒有害物质的使用和排放,在建筑材料、能源使用、产品和服务过程中,鼓励利用可再生资源和可重复利用资源。

2、遵循“高起点、优质量、专业化、经济规模”的建设原则,积极采用新技术、新工艺和高效率专用设备,使用高质量的原辅材料,稳定和提高产品质量,制造高附加值的产品,不断提高企业的市场竞争力。

(四)工艺技术方案要求

1、对于生产技术方案的选用,遵循“自动控制、安全可靠、运行稳定、节省投资、综合利用资源”的原则,选用当前较先进的集散型控制系统,控制整个生产线的各项工艺参数,使产品质量稳定在高水平上,同时可降低物料的消耗;严格按照电气机械和器材制造行业规范要求组织生产经营活动,有效控制产品质量,为广大顾客提供优质的产品和良好的服务。

2、建立完善柔性生产模式;本期工程项目产品具有客户需求多样化、产品个性差异化的特点,因此,产品规格品种多样,单批生产数量较小,多品种、小批量的制造特点直接影响生产效率、生产成本及交付周期;益而益(集团)有限公司将建设先进的柔性制造生产线,并将柔性制造技术广泛应用到产品制造各个环节,可以在照顾到客户个性化要求的同时不牺牲生产规模优势和质量控制水平,同时,降低

故障率、提高性价比,使产品性能和质量达到国内领先、国际先进水平。

二、项目工艺技术设计方案

(一)技术来源及先进性说明

项目技术来源为公司的自有技术,该技术达到国内先进水平。

(二)项目技术优势分析

本期工程项目采用国内先进的技术,该技术具有资金占用少、生

产效率高、资源消耗低、劳动强度小的特点,其技术特性属于技术密

集型,该技术具备以下优势:

1、技术含量和自动化水平较高,处于国内先进水平,在产品质量

水平上相对其他生产技术性能费用比优越,结构合理、占地面积小、

功能齐全、运行费用低、使用寿命长;在工艺水平上该技术能够保证

产品质量高稳定性、提高资源利用率和节能降耗水平;根据初步测算,利用该技术生产产品,可提高原料利用率和用电效率,在装备水平上,该技术使用的设备自动控制程度和性能可靠性相对较高。

2、本期工程项目采用的技术与国内资源条件适应,具有良好的技

术适应性;该技术工艺路线可以适应国内主要原材料特性,技术工艺

路线简洁,有利于流程控制和设备操作,工艺技术已经被国内生产实践检验,证明技术成熟,技术支援条件良好,具有较强的可靠性。

3、技术设备投资和产品生产成本低,具有较强的经济合理性;本期工程项目采用本技术方案建设其主要设备多数可按通用标准在国内采购。

4、节能设施先进并可进行多规格产品转换,项目运行成本较低,应变市场能力很强。

第三章背景及必要性

一、智慧农业装备项目背景分析

农业作为我国的第一产业,在社会发展中占有十分重要的地位,

我国是一个农业大国,同时也是世界第一的农机生产和使用大国,农

业耕地面积广,但农业生产效率低,生产成本较高。近年来,随着互

联网、人工智能、信息技术以及物联网的快速发展,全球产业逐渐向

数字化、智能化方向发展,传统农业也不断与新兴科技技术结合,逐

渐向精准农业、智慧农业转变。在智慧农业的大背景下,智能农业装

备也迎来了良好的发展时机。

改革开放以来,我国农业生产方式逐渐实现了从人力畜力到机械

动力的历史转变,尤其近年来,电子科技、人工智能以及互联网的快

速发展,为我国智能农业装备转型升级提供了广阔的前景。就目前来看,我国智能农业装备发展总体上还处于初级阶段,与发达国家相比,我国智能农业装备的研发能力、产品质量、制造水平以及生产效率等

方面均存在一定的差距。在全球制造业的四级梯队中,我国仍长期处

于第三梯队,即中低端制造领域,国内农业装备中低端市场较为饱和,农业装备升级转型已成必然。

近年来,复合式、信息化、数字化、智能化的现代农机装备已经逐渐成为智能农业装备的发展新方向,从全球范围来看,全球重点发展的智能农业装备包括自动驾驶拖拉机、农业机器人以及无人机三大类。而国内智能农业装备的使用可靠性和耐用度不足仍是我国相关企业需要重点解决的问题。

智能农业装备是智慧农业的发展基础,是现代化农业进程的重要组成部分,智慧农业已是农业现代化发展的必然趋势,近年来,国家十分重视智慧农业发展,多项政策文件中均提出要发展智慧农业及相关设备。2019年2月,农业农村部、国家发展改革委发布《国家质量兴农战略规划(2018-2022年)》提出要推进我国农机装备和农业机械化转型升级;稳定实施农机购置补贴政策,推进智能农机与智慧农业协同发展;推动植保无人机、无人驾驶农机、农业机器人等新装备在规模种养领域率先应用。2020年5月,农业农村部、国家发展改革委等发布《关于印发(2020年数字乡村发展工作要点)的通知》,提到围绕智慧农业、智能农机装备等开展关键技术攻关和创新应用研究,促进人工智能技术与农业的深度融合。

农业作为我国的第一产业,在社会发展中占有十分重要的地位,近年来,随着互联网、人工智能、信息技术以及物联网的快速发展,

传统农业装备不断向智能化、数字化方向升级转型。在国家相关政策

指导下,智慧农业已成为农业现代化发展的必然趋势,在此背景下,

智能农业装备也迎来了良好的发展时机。

二、鼓励中小企业发展

引导民营企业建立品牌管理体系,增强以信誉为核心的品牌意识。以民企民资为重点,扶持一批品牌培育和运营专业服务机构,打造产

业集群区域品牌和知名品牌示范区。

引导中小企业集聚发展,按照布局合理、特色鲜明、用地集约、

生态环保的原则,支持培育一批重点示范产业集群。加强产业集群环

境建设,改善产业集聚条件,完善服务功能,壮大龙头骨干企业,延

长产业链,提高专业化协作水平。鼓励东部地区先进的中小企业通过

收购、兼并、重组、联营等多种形式,加强与中西部地区中小企业的

合作,实现产业有序转移。设立包括中央、地方财政出资和企业联合

组建的多层次中小企业融资担保基金和担保机构。各级财政要加大支

持力度,综合运用资本注入、风险补偿和奖励补助等多种方式,提高

担保机构对中小企业的融资担保能力。落实好对符合条件的中小企业

信用担保机构免征营业税、准备金提取和代偿损失税前扣除的政策。

国土资源、住房城乡建设、金融、工商等部门要为中小企业和担保机

构开展抵押物和出质的登记、确权、转让等提供优质服务。加强对融资性担保机构的监管,引导其规范发展。鼓励保险机构积极开发为中小企业服务的保险产品。优化产业集群发展环境,改善产业和中小企业集聚条件,加强节能管理能力和“三废”有效治理。推动产业集群光纤宽带网络和移动通信网络等数字化基础设施建设。鼓励支持在产业集群中建设小型微型企业创业创新基地、创客空间等。鼓励有条件的产业集群建设多层标准厂房,高效开发利用土地。

三、宏观经济形势分析

当前,我国经济已由高速增长转向高质量发展阶段,正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期,建设现代化经济体系是跨越关口的迫切要求和我国发展的战略目标。国家统计局最近发布的数据显示,2015年至2017年我国经济发展新动能指数分别为123.5、156.7、210.1,分别比上年增长23.5%、26.9%和34.1%,呈逐年加速之势。

四、智慧农业装备项目建设必要性分析

智慧农业是以信息和知识为核心要素,通过将互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能等现代信息技术与农业深度融合,实现农业信息感知、定量决策、智能控制、精准投入、个性化服务的全新的

农业生产方式,是农业信息化发展从数字化到网络化再到智能化的高

级阶段。现代农业有三大科技要素:品种是核心,设施装备是支撑,

信息技术是质量水平提升的手段。智慧农业完美融合了以上三大科技

要素,对农业发展具有里程碑意义。

智慧农业已成为当今世界现代农业发展的大趋势,日本、英国、

加拿大、美国等多个发达国家和地区的政府和组织相继推出了智慧农

业发展计划。据国际咨询机构研究与市场预测,到2025年,全球智慧

农业市值将达到300.1亿美元,发展最快的是亚太地区(中国和印度),2017-2025年复合增长率(CAGR)达到11.5%,主要内容包括大

田精准农业、智慧畜牧业、智慧渔业、智能温室,主要技术包括遥感

与传感器技术、农业大数据与云计算服务技术、智能化农业装备(如

无人机、机器人)等。

近年来,在政府的大力支持下,中国智慧农业发展快速。截止到2018年7月,全国21个省市开展了8种主要农产品大数据的试点,通过完善监测预警体系,每日发布农产品批发价格指数,每月发布19种

农产品市场供需报告和5种产品供需平衡表,实现了用数据管理服务,引导产销;以山东、河南等为代表的全国18个省市开展了整省建制的

信息进村入户工程,全国1/3的行政村(约20.4万个村)建立了益农

信息社,农村信息综合服务能力不断提升;广东、浙江等14个省市开

展了农业电子商务试点,在428个国家级贫困县开展电商精准扶贫试点,电子商务进农村综合示范工程已累计支持了756个县,农村网络

零售额达到了1.25万亿元人民币,农产品电商迈向3000亿元大关。

“十三五”期间,农业农村部在全国9个省市开展农业物联网工

程区域试点,形成了426项节本增效农业物联网产品技术和应用模式。围绕设施温室智能化管理的需求,自主研制出了一批设施农业作物环

境信息传感器、多回路智能控制器、节水灌溉控制器、水肥一体化等

技术产品,对提高我国温室智能化管理水平发挥了重要作用。我国精

准农业关键技术取得重要突破,建立了天空地一体化的作物氮素快速

信息获取技术体现,可实现省域、县域、农场、田块不同空间尺度和

作物不同生育时期时间尺度的作物氮素营养监测;研制的基于北斗自

动导航与测控技术的农业机械,在新疆棉花精准种植中发挥了重要的

作用,研制的农机深松作业监测系统解决了作业面积和质量人工核查

难的问题,得到大面积应用。

在取得了大量成果的同时,我们还应该明确,我国智慧农业仍缺

乏基础研究和技术积累,整体技术水平与发达国家差距15-20年。具

智慧农业大棚

品名:智慧农业物联网大棚实训系统 型号:EV-SHNP-02 高校物联网实训系统 -智慧农业大棚 农业物联网是现代物联网技术的发展成果之一。它是将先进的传感、通信和数据处理等物联网技术应用于农业领域,构建智能农业系统,是解决农业发展中遇到的各种问题的有效方法之一。物联网智能农业大致分为3个层次,即感知层、网络层和应用层。感知层主要实现农业生态环境的感知、作物的状态感知和动植物的质量检测等;网络层主要实现感知层所

获得信息到应用层的传输;应用层首先通过数据清洗和融合、模式识别等手段形成最终数据,然后提供给生态环境监测系统、生长监控系统、追溯系统等使用。 智能农业做为物联网技术应用的一个重要方面,是各个高校学习和研究的重点。但是由于农业生产环境的特殊背景,并不是每一个学校都有合适的场地和产品来完成这方面的研究。为了解决这个问题,东谷软件公司设计了EV-SHNP-02型智慧农业实训系统来满足学校的教学和科研使用要求。 本方案在学校教室内或者户外,建设一套高标准,高技术的智能农业大棚系统,在此智能大棚有限的空间内集中体现了物联网智能农业的3个层次,即感知层、网络层和应用层。系统融合了多种信息技术,拥有很好的演示效果。大棚内装配有多种传感器和执行器,可支持50寸触控一体机或智能手机上的App程序和WEB应用进行统一的控制和管理。 东谷软件的智能农业大棚实训系统不仅可以作为物联网工程专业《物联网软件设计》课程的实验平台,还可以用作老师和学生对智能农业进行研究的科研平台。 物联网技术在农作物种植中的应用,具体指的是利用现代电子技术、自动化控制技术、计算机及网络技术相结合。通过部署在农作物中的的传感器节点,组建感器网络,采集农作物生长过程中最为密切相关的空气温度、空气湿度、土壤水分、土壤温度、土壤PH值、光照、风速、风向、CO2等环境参数,并通过网络实时传输至远程中心服务器,中心服务器接收存储数据,结合对应的诊断知识模型对数据解析处理,以达到分布式监测,集中式管理。农业管理员、农业专家通过手机或者手持终端就可以及时掌握农作物的生长情况,及时发现农作物的生长病症,及时采取有效的控制措施。 空气温度、空气湿度、土壤温湿度、土壤PH值等是农作物种植中至关重要的环境参数,每个条件都影响着农作物的生长状况以及品质。传统的人为判断的种植模式存在效率低,无具体量化数值作为依据。因此,在农作物种植中难免会出现一些误差,另外还需大量人工和时间来处理,往往不能及时有效地察觉生产过程中的问题。

智慧农业物联网系统设计

毕业设计(报告)课题:智慧农业物联网系统设计 学生: 夏培元系部: 物联网学院 班级: 物联网1404班学号: 2014270307 指导教师: 杨昌义 装订交卷日期: 2017年01 月日 I / 20

摘要 随着经济社会的发展,农业已经越发智能化智慧农业是农业生产的高级阶段是集新兴的互联网、移动互联、云计算和物联网技术为一体,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、图像等)和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导,为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。 基于ZigBee技术的智慧农业解决方案,成本低廉,是一般人都能负担的价格;控制更简单,让每一位刚接触的人都能轻松使用;功耗更低、组网更方便、网络更健壮,给您带来高科技的全新感受。您的温室大棚规模越大,基于ZigBee 技术的智慧农业解决方案在使用中,要准确及时地操控所有设备,最值得关注的应该就是网络信号的稳定性。鉴于温室大棚的网络覆盖区域比较广泛,我们贴心为您呈现物联无线组网!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的其它ZigBee网络设备,实现中继组网,扩大覆盖区域,并传输网关的控制命令到相关网络设备,达到预期传输和控制的效果。基于先进的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,让网络灵活顺畅运行,保障您的所有设备正常运行。主要采集温湿度,从而控制农植物的水分和光照。 关键词:物联网;智慧农业;云计算;物联网架构;ZigBee II / 20

智慧农业物联网系统设计之令狐文艳创作

令狐文艳 毕业设计(报告) 令狐文艳 课题:智慧农业物联网系统设计 学生: 夏培元 系部: 物联网学院 班级: 物联网1404班 学号: 2014270307 指导教师: 杨昌义 装订交卷日期: 2017年01 月 日

摘要 随着经济社会的发展,农业已经越发智能化智慧农业是农业生产的高级阶段是集新兴的互联网、移动互联、云计算和物联网技术为一体,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、图像等)和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导,为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。 基于ZigBee技术的智慧农业解决方案,成本低廉,是一般人都能负担的价格;控制更简单,让每一位刚接触的人都能轻松使用;功耗更低、组网更方便、网络更健壮,给您带来高科技的全新感受。您的温室大棚规模越大,基于ZigBee技术的智慧农业解决方案在使用中,要准确及时地操控所有设备,最值得关注的应该就是网络信号的稳定性。鉴于温室大棚的网络覆盖区域比较广泛,我们贴心为您呈现物联无线组网!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的其它ZigBee网络设备,实现中继组网,扩大覆盖区域,并传输网关的控制命令到相关网络设备,达到预期传输和控制的效果。基于先进的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,让网络灵活顺畅运行,保障您的所有设备正常运行。主要采集温湿度,从而控制农植物的水分和光照。 关键词:物联网;智慧农业;云计算;物联网架构;ZigBee 令狐文艳

智慧农业大棚物联网智能系统

智慧农业建设果蔬大棚物联网 项 目 方 案

前言 (3) 一、农业物联网在现代设施农业应用的意义 (4) 二、果蔬大棚物联网方案概述 (6) 系统设计原则 (6) 系统功能特点 (7) 系统组成 (8) 系统示意图 (9) 三、各子系统介绍 (9) 环境参数采集子系统 (9) 自动控制系统 (10) 视频监控子系统 (13) 信息发布系统 (14) 四、中央控制室及管理软件平台 (15) 系统平台功能 (15) 数据采集功能 (17) 设备控制 (19) 视频植物生长态势监控功能 (20) 五、项目的需求 (23)

前言 物联网信息技术在2006 年被评为未来改变世界的十大技术之一,是继互联网之后的又一次产业升级,是十年一次的产业机会。总体来说,物联网是指各类传感器和现有的互联网相互衔接的新技术,物物相连,相互感知,若干年后,地球上的每一粒沙子都有可能分配到一个确定地址,它的各种状态、参数可被感知。2009 年8 月温家宝总理在无锡提出"感知中国",物联网开始在中国受到政府的重视和政策牵引。2010 年国家发布了"十二五"发展规划纲要,其中第十三章“全面提高信息化水平‘第一节’构建下一代信息基础设施”中明确提到:推动物联网关键技术研发

和在重点领域的应用示范。在第五章“加快发展现代农业‘第二节’推进农业结构战略性调整”中提出:加快发展设施农业,推进蔬菜、果蔬、茶叶、果蔬等园艺作物标准化生产。提升畜牧业发展水平。促进水产健康养殖。推进农业产业化经营,促进农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化。推进现代农业示范区建设。第三节“加快农业科技创新”中提出:推进农业技术集成化、劳动过程机械化、生产经营信息化。加快农业生物育种创新和推广应用,做大做强现代种业。加强高效栽培、疫病防控、农业节水等领域的科技集成创新和推广应用,实施水稻、小麦、玉米等主要农作物病虫害专业化统防统治。加快推进农业机械化,促进农机农艺融合。发展农业信息技术,提高农业生产经营信息化水平。 2013 年国家一号文件更是着重讲述物联网技术在农业中的应用。物联网信息技术与现代农业的结合更加是国家重点推动的关键示范应用。 一、农业物联网在现代设施农业应用的意义 我国是农业大国,而非农业强国。近30 年来果蔬高产量主要依靠农药化肥的大量投入,大部分化肥和水资源没有被有效利用而随地弃置,导致大量养分损失并造成环境污染。我国农业生产仍然以传统生产模式为主,传统耕种只能凭经验施肥灌溉,不仅浪费大量的人力物力,也对环境保护与水土保持构成严重威胁,对农业可持续性发展带来严峻挑战。 本项目针对上述问题,利用实时、动态的农业物联网信息采集系统,实现快速、多维、多尺度的果蔬信息实时监测,并在信息与种植专家知识系统基础上实现农田的智能灌溉、智能施肥与智能喷药等自动控制。突破果蔬信息获取困难与智能化程度低等技术发展瓶颈。 目前,我国大多数果蔬生产主要依靠人工经验尽心管理,缺乏系统的科学指导。设施栽培技术的发展,对于农业现代化进程具有深远的影响。设施栽培为解决我国城乡居民消费结构和农民增收,为推进农业结构调整发挥了重要作用,大棚种植已在农业生产中占有重要地位。要实现高水平的设施农业生产和优化设施生物环境控制,信息获取手段是最重要的关键技术之一。

智慧农业大棚系统设计2019

从天空俯瞰荷兰,你会发现奇迹般的景观——地面被一块块不同的田地拼凑着,由 于荷兰 的农业标准,其中大多数的田地都非常小,

并且还会被喧闹的城市与郊区分割开。在 荷兰 核心的农业种植地,摩天大楼和制造业工厂的附近,就是马铃薯地、蔬菜大棚和猪 舍。可 以说,荷兰超过一半的国土都被用于了农 业与园艺。 当然,最显着的就是蔬菜大棚建筑群,有的大棚建筑群占地面积高达175公顷 (2625 亩)。他们就像巨型镜子一样蔓延在荷兰国土上,在阳光的照耀下闪闪发光,到了

夜晚则 会从内部发出光芒。

目录 1需求分析说明 (1) 设计背景 (1) 组成部分 (1) 功能需求 (1) 2概要设计说明 (2) 各模块功能描述 (2) 模块调用图 (2) 系统执行流程图 (3) 3详细设计说明 (5) 温湿亮度检测模块 (5) 棚顶异物检测模块 (6) 危险区域保护模块 (6) 防盗监控模块 (7) 蓄水罐液面高度监测模块 (8) 火灾监控模块 (8) 串口控制模块 (9) 灯光控制模块 (9) 遮阳网控制模块 (13) 灌溉模块 (14) 4调试分析 (16) 终端节点与协调器之间通信测试 (16) 协调器与开发板之间通信测试 (18) 5用户使用说明 (19) 6课程设计总结 (19)

1需求分析说明 设计背景 智能化控制系统应用到大棚种植上,利用最先进的生物模拟技术,模拟出最适合棚内植物生长的环境,采用温度、湿度、CO2、光照度传感器等感知大棚的各项环境指标,并通过微机进行数据分析,由微机对棚内的水帘、风机、遮阳板等设施实施监控,从而改变大棚内部的生物生长环境。智能大棚是自动化控制程序用于在温室大棚智能控制的结果:比较人工的控制来说,智能控制最大的好处就是能够相对恒定的控制大棚内部的环境,对于环境要求比较高的植物来说,更能避免因为人为因素而造成生产损失。相对生产来说,将智能化控制系统应用到大棚生产以后,产量与质量比人工控制的大棚都有极大的提高,对于不同的种植品种而言,提高产量与质量相对不同,对于档次较高的经济作物来说,生产效率可以提高30%以上。相对运行成本来的核算,对于有一定规模的种植企业来说,极大的降低了劳动力成本,设备的投入与运行,可以完全由节约下来的劳动力成本中核算出来,使用时间越长,光节约的劳动力成本就是一笔巨大的利润。 组成部分 现代化经济的迅速发展,促使了人们对机械智能化的强烈认知。现代化智能温室也称作自动化温室,是指配备了由计算机控制的可移动天窗、遮阳系统、保温、湿窗帘/风扇降温系统、喷滴灌系统或滴灌系统、移动苗床等自动化设施,基于农业温室环境的高科技“智能”温室。智能温室的控制一般由信号采集系统、中心计算机、控制系统三大部分组成。 功能需求 (1)对大棚内温度、湿度、光照情况等基本信息的采集并显示。 (2)实现灌溉远程化、自动化,大大节省人力成本。 (3)对大棚整体结构情况的监测、火灾等突发事件的检测并发出警报。 (4)实现大棚内灯等基本电器的远程化、自动化控制,使系统更加智能,用户体验感更好。 (5)实现遮阳网等蔬菜保护机制的远程化、自动化控制。 (6)对于监测到的大棚内的各种信息输出到客户端的显示屏上。

智慧农业设计文档

保存该文档时,命名规则为《****作品设计文档》 2017年全国大学生“互联网+”创新大赛暨第四届“发现杯”全国大学生互联网软件设计大奖赛 ‘小农人’项目 创意设计报告 (2017年2月25日)

目录 一、创意介绍 (3) 1.1 项目介绍 (3) 1.2 项目可行性分析 (4) 1.3 与同类产品比较 (6) 1.4 项目应用前景 ............................................. 错误!未定义书签。 二、功能介绍 (6) 2.1 总体功能结构图 (7) 2.2 模块功能介绍 (7) 三、总体设计 (9) 3.1 数据设计 (9) 3.2 界面设计 (10) 3.3 架构设计 (14) 四、技术难点 (16) 4.1 蓝牙连接不稳定容易断开技术难点 (16) 4.2 安卓客户端之间实时通信技术难点 (16) 五、项目总结 (16)

一、创意介绍 1.1项目介绍 智能大棚的作用是将智能化控制系统应用到大棚种植上,用户通过安卓客户端设定大棚内的数据信息,由微机对棚内的水帘、风机、遮阳板等设施实施监控,采用温度、湿度、CO2、光照度传感器等感知大棚的各项环境指标,并通过微机进行数据分析和调控,从而改变大棚内部的生物生长环境。 比较人工的控制来说,智能控制最大的好处就是能够相对恒定的控制大棚内部的环境,对于环境要求比较高的植物来说,更能避免因为人为因素而造成生产损失。 相对生产来说,将智能化控制系统应用到大棚生产以后,产量与质量比人工控制的大棚都有极大的提高,对于不同的种植品种而言,提高产量与质量相对不同,对于档次较高的经济作物来说,生产效率可以提高30%以上。 相对运行成本来的核算,对于有一定规模的种植企业来说,极大的降低了劳动力成本,设备的投入与运行,可以完全由节约下来的劳动力成本中核算出来,使用时间越长,光节约的劳动力成本就是一笔巨大的利润。

智慧农业整体需求方案设计

智慧农业云管理平台整体方案要求 XXXXXXX 二〇一五年七月十四日

目录 第一部分智慧农业管理云平台整体需求 一、系统功能概述 (3) 二、系统功能模块需求 (3) 三、各项功能实现手段需求 (5) 四、功能需求详细描述 (5) 第二部分温室技术方案要求 (12) 一、概述 (12) 二、基本要求 (12) 三、设备清单 (12) 1、监测设备 (12) 2、控制设备 (13)

一、系统功能概述 为实现现代农业信息化的动态监测和各项数据先兆预警,智慧农业云管理平台的功能需求如下: 1、实现农业生产控制(包括各项生产数据采集,预警及控制) 2、实现农业生产安全监控 3、数字化生产指导 4、农产品溯源 5、涉农企业办公管理 6、涉农企业基础监控 7、涉农机关单位管理监控 二、系统功能模块详细需求 (一)控制系统功能需求概述 智能农业控制通过实时采集农业大棚温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求,随时进行处理,为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、二氧化碳浓度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。 1、光照度监测及预警 2、空气温湿度监测预警及远程/自动控制 3、土壤温湿度监测预警及远程/自动控制 4、安防监测 5、空气加湿功能 6、土壤加湿功能 7、环境升温功能 8、局域网远程访问与控制功能 9、GPRS/3G网络访问功能 10、控制参数设定及浏览

智慧农业整体需求方案设计

: 智慧农业云管理平台整体方案要求 —

\ XXXXXXX有限公司 二〇一五年七月十四日 ) 目录 第一部分智慧农业管理云平台整体需求 一、系统功能概述 (3) … 二、系统功能模块需求 (3) 三、各项功能实现手段需求 (5)

四、功能需求详细描述 (5) 第二部分温室技术方案要求 (12) 一、概述 (12) 二、基本要求 (12) 三、设备清单 (12) 1、监测设备 (12) ^ 2、控制设备 (13) 】 。

} 一、系统功能概述 为实现现代农业信息化的动态监测和各项数据先兆预警,智慧农业云管理平台的功能需求如下: 1、实现农业生产控制(包括各项生产数据采集,预警及控制) 2、实现农业生产安全监控 3、数字化生产指导 4、农产品溯源 5、涉农企业办公管理 6、涉农企业基础监控 \ 7、涉农机关单位管理监控 二、系统功能模块详细需求 (一)控制系统功能需求概述 智能农业控制通过实时采集农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求,随时进行处理,为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、二氧化碳浓度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、

开关卷帘等)。 1、光照度监测及预警 2、空气温湿度监测预警及远程/自动控制 3、土壤温湿度监测预警及远程/自动控制 " 4、安防监测 5、空气加湿功能 6、土壤加湿功能 7、环境升温功能 8、局域网远程访问与控制功能 9、GPRS/3G网络访问功能 10、控制参数设定及浏览 11、显示实时数据曲线 ~ 12、显示历史数据曲线 13、促进植物光合作用功能 14、视频监测功能 15、病虫害预警 16、成熟度预报 17、农事预报 18、农事管理 19、种植管理 , 20、产量管理 21、各项监测数据实时控制 (二)追溯系统功能概述 面向农产品监管、生产、流通、销售等环节存在的主要问题和实际需求,

智慧农业物联网大棚建设方案

智慧农业物联网大棚建设方案 一、系统简介 农业物联网是现代物联网技术的发展成果之一。它是将先进的传感、通信和数据处理等物联网技术应用于农业领域,构建智慧农业系统,是解决农业发展中遇到的各种问题的有效方法之一。物联网智慧农业大致分为3个层次,即感知层、网络层和应用层。感知层主要实现农业生态环境的感知、作物的状态感知和动植物的质量检测等;网络层主要实现感知层所获得信息到应用层的传输;应用层首先通过数据清洗和融合、模式识别等手段形成最终数据,然后提供给生态环境监测系统、生长监控系统、追溯系统等使用。 二、方案背景 目前公司农业设施还处于基础水平,仅能提供基础的电路控制,并且是以手动控制为主,2018年进行的一轮单体大棚改造,改善了一部分大棚结构,此次改造,给物联网农业打下了基础,一些构建智慧农业的硬件系统已经存在,例如连栋大棚、内外遮阳、风机水帘等。现添加一部分设施及软件设备即可达到物联网设施农业。并且实现了可视化农业,对于有机种植生产起到一定监控作用,集约化的控制系统及数据反馈系统,能节省一部分的劳动力支出。 三、智慧农业系统组成 “智慧农业”精准农业生产管理系统 利用温度、湿度、光照等多种传感器对农产品(蔬菜、水果等)的生长过程进行全程监控和数据化管理,高级的智能设施可通过传感器

和土壤成份检测感知生产过程中是否添加有机化学合成的肥料、农药、生长调节剂和饲料添加剂等物质;结合电子标签对每批种苗来源、等级、培育场地以及在培育、生产、质检、运输等过程中具体实施人员等信息进行有效、可识别的实时数据存储和管理。系统以物联网平台技术为载体,提升有机农产品的质量及安全标准,从而让客户能够信赖并可溯源。 四、系统主要功能 1、农业现场数据采集功能(如温湿度、光照强度等); 2、农业生产现场视频采集、生产过程监控功能; 3、生产过程中积累的大量数据分析功能; 4、远程摇膜、遮阳、灌溉、风机等遥控功能; 5、手机监控、控制功能; 6、“智慧农业”农产品质量溯源系统 五、智慧农业-农业物联网设备参考

智慧农业解决方案设计落地完美版

希鸟智慧农业解决方案

1背景 巩固农业基础、实现农业现代化,一直是我国现代化建设的重要目标和重点任务。加快发展现代农业,既是转变经济发展方式、全面建设小康社会的重要内容,也是提高农业综合生产能力、增加农民收入、建设社会主义新农村的必然要求。 农业作为关系着国计民生的基础产业,其信息化、智慧化的程度尤为重要。农业、农村的信息化是国家信息化、现代化的基础和重要组成部分,没有农业、农村的信息化、现代化就没有整个国家的信息化和现代化。 希鸟智慧农业主要解决: 解决农业相关的运营者及时获取准确的农业产品生产现状,从而为农业生产提供保障的问题; 解决农业生产者及时获取和预测市场供求信息的问题; 解决科研人员与农业生产者之间的良好的信息的问题; 解决农产品消费者及时快捷地获取消费农产品的溯源信息而保证产品安全性的问题; 解决农业管理者及时获取农产品产业信息实现统筹管理的问题。

2希鸟智慧农业 希鸟智慧农业分三部分组成。 公有云:主要负责考勤,通知,流程,任务,指令,客服等; 私有云:主要解决农业运营者内部的物联网服务平台,农户管理平台,电子商务平台,质量与安全溯源平台等; 第三方:主要解决生产链(农技公司),供应链(物流),政府(农业局等)之间互通,保证高效,高产,不滞销。 2.1智慧农业的架构 通过基础设备、核心技术、平台服务、服务范围和终端用户实现整体平台的架设。 基础设备:物联网传感器、控制器、数据存储和通信单元实现对物联网感知层、传输层的架设; 核心技术:标准化接口平台、数据安全加密传输存储、数据建模应用和服务器端、web端、PC端、APP端的客户端应用; 平台服务:管理服务(种植管理、行政管理、加工管理、专家会诊、决策分析)和监控服务(远程监控、自动化监控); 服务范围:种植业、林业、水利、畜牧业、渔业等农副业运营者; 终端用户:管理端、生产种植端、专家端、商家端和消费端。

智慧农业大棚解决方案

智慧农业大棚解决方案

目录 第一章概述 (3) 1.1名称 (3) 1.2背景 (3) 1.3现状分析 (5) 1.4智能大棚平台优势 (6) 第二章解决方案 (8) 2.1总体架构 (8) 2.2智能大棚平台 (9) 2.2.1智能大棚平台组网 (10) 2.2.2智能大棚平台子系统 (11) 2.3智能大棚平台软件功能 (29) 2.4平台特点 (35)

第一章概述 1.1名称 智能大棚解决方案 1.2背景 温室大棚生产是近20年来我国农业种植中效益最大的产业。目前我国设施农业面积已达300多万公顷,总面积占世界首位。其中温室大棚面积约60余万公顷,北方地区约占整个大棚面积的80%以上。我国北方地区的温室大棚经过对其建筑结构、环境调控技术和栽培技术等方面的不断改进,初步形成了具有中国特色的设施农业生产体系—节能型温室大棚配套栽培技术。在40℃的高寒地区可实现冬季不加温生产蔬菜,基本消除了冬春蔬菜淡季,该技术在中国北方地区得到广泛应用,南方地区则大力推广塑料大棚和遮阳网栽培,解决了夏季防雨降温的问题。 目前,我国商品化大棚普及率仍然较低,受生产成本等条件的制约,高、中档次的商品化大棚主要被一些机关团体、军队、农场和科研单位采用,却很少被个体及一般农民采用。普通农户大多采用自建的简易拱棚进行作物生产,约占我国大棚总量的60%以上。有的大棚结构简单、设备简陋,难以实现环境的综合调控,生产管理和运行水平比较低下。同时,大棚缺乏有效的管理体制和机制,无法将生产、加工、销售有机地结合起来。

随着科学技术的迅猛发展,我国的温室也必将向大型化、集约化、规模化、产业化方向发展。温棚骨架材料趋向高强度、轻便、耐腐蚀、使用寿命长发展;规模向多拱拼装式、大型连栋式方向发展,采光利用率高、低能耗的温室将成为发展重点;覆盖材料向透气性好、保温保湿性能优越方向发展;配套设施向电动和计算机自动监控方向发展。 发展温室产业必须以科技创新为依托。没有科技含量或科技含量低的温室产业,将无法确保温室产业得到有效的发展,其经济效益是相当有限的。因此,必须加大科研开发力度,切实解决温室产业中关键技术难题,重视温室产业相关生物技术的协作攻关,积极开展温室产业配套技术的开发研究,因地制宜地研制和开发具有自主知识产权的温室产业设备,建立温室产业技术创新体系。 顺应当前农业产业快速发展的需要,智能大棚配备了由计算机控制的可移动天窗、遮阳系统、保温系统、升温系统、湿窗帘/风扇降温系统、喷滴灌系统或滴灌系统、移动苗床等自动化设施,采用计算机集散网络控制结构对温室内的空气温度、土壤温度、相对湿度、二氧化碳浓度、土壤水份、光照强度等参数进行实时自动检测,创造植物生长的最佳环境,使温室内的环境接近人工设想的理想值,以满足温室作物生长发育的需求。可以说智能温室大棚通过智能化控制系统可以实现对温室内的环境精确控制,不仅推动了我国现代设施农业的改造升级,同时对于农业

智慧农业实训方案

智慧农业系统方案 版 2014年3月7日 上海企想信息技术有限公司

目录 1.前言 (3) 方案背景 (3) 设计内容 (4) 2.系统结构 (5) 软件结构 (5) 硬件结构 ............................................................ .6 采集传感器 .. (6) 远程视频监控 (7) 小型气象站 (7) ZigBee无线传输 (7) 智慧农业管理平台 (7) 3.功能描述 (8) 棚内环境采集模块 (8) 模块功能 (8) 模块配置 (9) 棚外气象采集模块 (10) 模块功能 (10) 模块配置 (11) 实时视频采集模块 (11) 模块功能 (11) 模块配置 (11) 集成控制模块 (12) 模块功能 (12) 模块配置 (13) 4.实验列表 (13) 1.前言 方案背景

巩固农业基础、实现农业现代化,一直是我国现代化建设的重要目标和重点任务。加快发展现代农业,既是转变经济发展方式、全面建设小康社会的重要内容,也是提高农业综合生产能力、增加农民收入、建设社会主义新农村的必然要求。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,要加快推进农村信息化建设工作。2012年4月,国务院发布《全国现代农业发展规划》,这是新中国成立以来的首次,具有重要标志性意义:标志着党中央、国务院在“三化同步”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的重要时期。《规划》从加快转变农业发展方式的关键环节入手,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的八项重点任务。完善现代农业产业体系,最突出的标志之一就是大力发展设施农业。而引领现代农业发展的智能温室的建设成为推动和持续发展现代设施农业最有效的途径之一。智能温室的建设引入集物联网、计算机科学、信息处理、控制工程、农业生物学、环境科学等于一体的多元化综合性技术和自动化控制设备,通过传感器实时采集、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的环境信息,建立温室智能化管理系统,调整温室大棚内生长因子达到作物最佳生长状态,提高作物品质,增加作物产量。实现农业集约、高产、优质、高效、生态、安全的重要支撑,进一步加速农业向现代集约型、智能型农业的转变,有效提升农业产业化经营和管理的水平。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的高级阶段,是集新兴的互联网、移动互联、云计算和物联网技术为一体,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、图像等)和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导,为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。 基于Zigbee技术的智慧农业解决方案,成本低廉,是一般人都能负担的价格;控制更简单,让每一位刚接触的人都能轻松使用;功耗更低、组网更方便、网络更健壮,给您带来高科技的全新感受。您的温室大棚规模越大,基于Zigbee技术的智慧农业解决方案在使用中,要准确及时地操控所有设备,最值得关注的应该就是网络信号的稳定性。鉴于温室大棚的网络覆盖区域比较广泛,我们贴心为您呈现物联无线组网!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的其它Zigbee网络设备,实现中继组网,扩大覆盖区域,并传输网关的控制命令到相关网络设备,达到预期传输和控制的效果。基于先进的Zigbee技术,物联无线中继器无需接入网线,就可自行中继组网,

智慧农业整体需求方案设计

智慧农业云管理平台整体方案要求

XXXXXXX有限公司 二〇一五年七月十四日 目录 第一部分智慧农业管理云平台整体需求 一、系统功能概述 (3) 二、系统功能模块需求 (3) 三、各项功能实现手段需求 (5)

四、功能需求详细描述 (5) 第二部分温室技术方案要求 (12) 一、概述 (12) 二、基本要求 (12) 三、设备清单 (12) 1、监测设备 (12) 2、控制设备 (13)

一、系统功能概述 为实现现代农业信息化的动态监测和各项数据先兆预警,智慧农业云管理平台的功能需求如下: 1、实现农业生产控制(包括各项生产数据采集,预警及控制) 2、实现农业生产安全监控 3、数字化生产指导 4、农产品溯源 5、涉农企业办公管理 6、涉农企业基础监控 7、涉农机关单位管理监控 二、系统功能模块详细需求 (一)控制系统功能需求概述 智能农业控制通过实时采集农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求,随

时进行处理,为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、二氧化碳浓度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。 1、光照度监测及预警 2、空气温湿度监测预警及远程/自动控制 3、土壤温湿度监测预警及远程/自动控制 4、安防监测 5、空气加湿功能 6、土壤加湿功能 7、环境升温功能 8、局域网远程访问与控制功能 9、GPRS/3G网络访问功能 10、控制参数设定及浏览 11、显示实时数据曲线 12、显示历史数据曲线 13、促进植物光合作用功能 14、视频监测功能 15、病虫害预警 16、成熟度预报

智慧农业大棚

课程设计说明书 课程名称: 课程设计题目: 专业:班级: 姓名:学号: 2016年 7月 22日

目录 1需求分析说明 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2组成部分 (1) 1.3功能需求 (1) 2概要设计说明 (2) 2.1各模块功能描述 (2) 2.2模块调用图 (2) 2.3系统执行流程图 (3) 3详细设计说明 (5) 3.1温湿亮度检测模块 (5) 3.2棚顶异物检测模块 (6) 3.3危险区域保护模块 (6) 3.4防盗监控模块 (7) 3.5蓄水罐液面高度监测模块 (8) 3.6火灾监控模块 (8) 3.7串口控制模块 (9) 3.8灯光控制模块 (10) 3.9遮阳网控制模块 (14) 3.10灌溉模块 (15) 4调试分析 (17) 4.1终端节点与协调器之间通信测试 (17) 4.2协调器与开发板之间通信测试 (18) 5用户使用说明 (19) 6课程设计总结 (19)

1需求分析说明 1.1设计背景 智能化控制系统应用到大棚种植上,利用最先进的生物模拟技术,模拟出最适合棚内植物生长的环境,采用温度、湿度、CO2、光照度传感器等感知大棚的各项环境指标,并通过微机进行数据分析,由微机对棚内的水帘、风机、遮阳板等设施实施监控,从而改变大棚内部的生物生长环境。智能大棚是自动化控制程序用于在温室大棚智能控制的结果:比较人工的控制来说,智能控制最大的好处就是能够相对恒定的控制大棚内部的环境,对于环境要求比较高的植物来说,更能避免因为人为因素而造成生产损失。相对生产来说,将智能化控制系统应用到大棚生产以后,产量与质量比人工控制的大棚都有极大的提高,对于不同的种植品种而言,提高产量与质量相对不同,对于档次较高的经济作物来说,生产效率可以提高30%以上。相对运行成本来的核算,对于有一定规模的种植企业来说,极大的降低了劳动力成本,设备的投入与运行,可以完全由节约下来的劳动力成本中核算出来,使用时间越长,光节约的劳动力成本就是一笔巨大的利润。 1.2组成部分 现代化经济的迅速发展,促使了人们对机械智能化的强烈认知。现代化智能温室也称作自动化温室,是指配备了由计算机控制的可移动天窗、遮阳系统、保温、湿窗帘/风扇降温系统、喷滴灌系统或滴灌系统、移动苗床等自动化设施,基于农业温室环境的高科技“智能”温室。智能温室的控制一般由信号采集系统、中心计算机、控制系统三大部分组成。 1.3功能需求 (1)对大棚内温度、湿度、光照情况等基本信息的采集并显示。 (2)实现灌溉远程化、自动化,大大节省人力成本。 (3)对大棚整体结构情况的监测、火灾等突发事件的检测并发出警报。 (4)实现大棚内灯等基本电器的远程化、自动化控制,使系统更加智能,用户体验感更好。 (5)实现遮阳网等蔬菜保护机制的远程化、自动化控制。 (6)对于监测到的大棚内的各种信息输出到客户端的显示屏上。

物联网智慧农业实验室建设解决方案样本

物联网智慧农业实验室建设方案 一、物联网智慧农业实验室主要用途 物联网智慧农业实验室能够满足高校农林专业对物联网技术的应用, 以及专业开设的物联网导论、传感器原理及应用、无线单片机原理及应用、无线传感器网络及应用、 RFID技术及应用、物联网工程及应用、物联网标准与中间件技术、无线单片机应用课程设计、智慧农业应用系统设计等课程的实践实训教学需要, 并为学生或教师的物联网创新应用项目开发提供平台。 使学生经过该实验室的平台, 能掌握物联网技术基础理论、物理信息系统标识与感知、计算机网络理论与技术和数据分析与信息处理技术等知识, 具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广专业知识, 具备一定的物联网农业应用系统的开发、实践能力和科学研究能力。从而为地方经济建设提供物联网行业的人才供给实践、实训的平台。 二、物联网智慧农业实验室设计方案 物联网智慧农业实验室是以光载无线交换机为核心的物联网信息平台构建WiFi无线局域网, 覆盖实验室及其周边区域; 加

上实验室的有线网络交换机、网络路由器, 从而建立融合有线网络、无线局域网的物联网关键部分—网络层, 农业大棚及各种传感器、嵌入式设备经过WiFi-ZigBee网关、 WiFi设备服务器( 串口通信RS232或RS485转WiFi无线网络) 无线接入物联网工程信息平台, 构成全面涵盖物联网三个层次( 应用层、网络层、感知层) 的一个统一的物联网智慧农业实验平台。同时, 其它内置WiFi 模块的各种手持设备( 笔记本电脑、手机等) 也能无线接入该实验平台, 成为物联网实验设备的一部分; 师生教学、科研实践开发的其它感知模块, 经过与标准的WiFi设备服务器连接, 也能轻易接入该实验平台, 完成测试、验证。 本实验室专门为农林专业高校设计, 能够实现物联网智慧农业实验室内模拟的农业大棚内的农业生产环境数据采集、环境控制、人员物资管理、视频监控等功能, 以及对农业大棚的远程控制。同时, 我们提供该实验室系统的设计原理图, 开放足够多的端口和丰富、完善的接口数据以及二次开发包, 为教师、学生提供一个开放的平台去学习和研究。 2.1 物联网智慧农业实验室拓扑图: 如图1 物联网智慧农业实验室以光载无线交换机及其配套设备远端射频单元经过单模光纤链路分布无线信号; 结合农业

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