智慧农业项目需求

智慧农业项目项目需求

二0二0年十一月

（项目负责人：）

一、项目概述：

项目名称：智慧农业项目

项目负责单位：

1.1 简介/项目背景

该智慧农业项目的实施将有助于当地各农业企业农户在农业的产、供、销各环节得到最理想的管控，帮助企业在价值提升、利润提升、品牌提升方面发挥巨大的作用，实现企业农户的可持续发展，引领传统农业向现代化不断发展。

1.2 建设任务

本系统的建设任务是在灌区建设一套智慧大棚综合管理平台，一套灌溉自动化系统，一套病虫害系统，一套物联网传感器系统。通过本项目的建设，打造一个集农业精细化管理、园区集中展示、农产品追溯、销售服务于一体的智慧农业系统，进一步提高农业生产效率，降低人工成本，提高产品净利润。具体建设包括智慧大棚综合展示中心建设1处，室外LED显示屏建设1处，水肥一体化建设1处，棚内现代化传感器及相关设备多套，室外土壤墒情建设10处，视频监控32处，室外太阳能气象站1处。

1.2.1初步建设目标

①农业信息大数据化，建设智慧灌/棚区。

园区所有环境信息（光照、空气温湿度、土壤温湿度、CO2等）实时监测，并通过物联网投放到综合展示中心LED屏幕上，集中展示。

②搭建无线远程现场。

在控制中心或远程手机端可查看田间及棚内数据，并远程控制灌溉系统、排风系统、棚内电子设备运行，节省人工成本。

③建设八大农业平台应用系统。

搭建：大棚/果园智能控制系统、植物病虫害智能预警系统、大棚视频监控系统、种植管理系统、专家远程指导系统、智能水肥灌溉系统、生产追溯管理系统、电商平台对接系统，可及时、便捷对园区内信息进行掌控，建设现代化数字农业。

④实现大棚/果园规模化、自动化生产

大棚温室/果园规模生产模式，实现科学的统一标准化管理、远程化管理模式，减少管理人员数量，降低温室/果园劳动工作负荷，达到增产、减人的建设目标。

1.2.2初步建设内容

1.2.2.1智慧大棚综合展示中心建设

（1）计算机管理系统1套

主要配置服务器，交换机及IP，用于接收各个棚的数据信息。

（2）软件系统1套

主要配置服务器软件、接收软件以及智能灌溉管理软件，实现对每个泵和电磁阀的远程控制。

（3）大屏显示系统1套

在控制中心建设4087.92*1729.68mm液晶拼接屏系统1套。

（4）音响、功放系统1套

在控制中建设与大屏配套的音响系统1套。

1.2.2.2室外显示屏系统建设

在园区入园处安放1套尺寸2*1米LED显示屏，展示数字化风采。可选择所有或部分传感器数据投放在屏幕上，在入园前快捷、及时了解园区内农作物数据。

1.2.2.3水肥一体化建设

（1）水肥一体主机及相对应设施1套。

（2）灌溉管道1套。

(3)在水池处布置1套液位传感器，可在自动灌溉启动前检测水池水位，保护水

泵。

1.2.2.4棚内现代化农业建设

（1）大棚监测系统：每个大棚布置两套空气温湿度、土壤温湿度、光照度、CO2传感器；两套可移动式土壤检测仪；在入口处安放一台105*55cm屏幕显示。

（2）控制系统：每个棚内布置一台农业控制主机，实现对卷帘机、遮阳帘、补光灯、风机湿帘系统及电磁阀等大棚电子设备的控制。

（3）虫情监测系统：每个大棚安放一台杀虫灯，室外安放杀虫景观灯8台，入园前两个示范棚内各安放一台远程拍照式虫情测报灯设备，可将病虫种类拍照上传。

（4）通风系统：将每个大棚手动卷帘机改造成电动卷帘机，可在温度高的时候平台控制卷帘机启动，降温通风。

（5）湿帘风机系统：除6*100m大棚外，每个大棚安放一套风机湿帘系统，在使用卷帘机降温无效时，可开启风机湿帘系统，湿帘系统被称为“大棚空调”。

（6）遮阳补光系统：每个大棚安放一套外遮阳系统，平台可远程控制室内光照度。室内每5米安放一台补光灯，控制室内光照。

1.2.2.5室外土壤墒情监测建设

在灌区内设置有代表性的地块，进行土壤墒情的监测，包括监测土壤温度、土壤

湿度、土壤EC值。通过远程查看土壤墒情，根据监测的土壤墒情数据为灌溉系统提供决策依据，一共10处。

1.2.2.6视频监控建设

在灌区内设置有代表性的地块进行视频监视布设。一共32处视频监控点。

1.2.2.7太阳能气象站

在灌区内设置太阳能气象观测站1处，用于观测区域内的空气温湿度、PM2.5、风速、风向、大气压、雨量等气象信息。

二、建设方案

2.1 总体设计

2.1.1设计原则

高标准农田项目信息化工程主要以建设控制中心为核心，在控制中心布设交换机、路由器、防火墙及服务器等网络设备，同时布设大屏显示系统系统，灌区内布设土壤墒情监测站、视频监视站、自动气象站均通过4G网络传输至控制中心，控制中心有专设的IP，用于接收墒情、气象数据以及视频监视的图像。高标准农田项目信息化工程总体结构示意如下：

（高标准农田项目信息化工程总体结构示意图）2.1.2控制逻辑

2.2普通单体棚的设计结构图

2.3 智慧大棚综合展示中心

2.3.1 计算机网络系统

控制中心主要包括网络交换机、服务器、控制计算机、UPS、机柜以及固定IP的接入，通过综合布线系统实现内外网与其它相关系统的互联互通。

综合展示中心是智慧农业的核心，其计算机处理系统是一个开放式实时应用系统，能完成数据收集、数据处理、数据分析、控制指令的下发等工作，并能与其它计算机系统进行实时数据交换。主要功能如下：

（1）对各个田间设备采集和控制数据的接收、存储、显示功能；

（2）通过无线路由器实现INTERNET网的接入，实现远程的访问功能；

（3）通过与视频监视系统的网络连接，实现对灌区的全面监视；

（4）通过与通信网络系统的链路，实现与前端监测设备及控制设备间的宽带联接；

（5）监测数据、状态数据、操作记录等数据的存储、管理、查询功能；

（6）各种采集数据实时、历史曲线显示功能；

（7）监测数据和状态数据的实时显示和事故报警功能；

（8）各种数据汇总，备份存储功能。

2.3.2 室内小间距LED屏

本项目展示厅大屏设计为4087.92*1729.68mm液晶拼接屏。通过综合播控平台软件进行大屏幕播放的场景切换和轮巡设计。

显示平台主要由以下几部分组成：

（1）4087.92*1729.68mm=7.07平米液晶拼接屏一块；

（2）大屏幕控制软件一套；

（3）数字高清图形图像处理器一套；

（4）壁挂支架一套；

（5）配电系统，接口、线缆等外围设备；

（LED显示屏控制信号拓扑图）

参数：

采用京东方屏46英寸超窄边液晶拼接单元

支持分辨率：1920*1080

单屏尺寸：1021.98*576.56mm 整个尺寸：4087.92*1729.68mm

双边拼缝：3.5mm

亮度：500cd/m2可视角度：178°/178° 对比度4500：1

显示模式：支持单屏显示，支持全屏显示

控制方式：遥控器和软拨码

输入接口：DVI、VGA、HDMI、CVBS、RS232(RJ45）

2.3.3音响系统

音响系统主要由音箱、功放组成。

2.2.4 软件系统

智慧大棚/果园综合管理平台包括：大棚/果园智能控制系统、植物病虫害智能预警系统、大棚视频监控系统、种植管理系统、专家远程指导系统、智能水肥灌溉系统、生产追溯管理系统、电商平台对接系统八大系统。

2.2.4.1种植管理系统界面示意图

种植管理系统：所有种植环节内的作物环境信息可以实时直观展现在平台上，方便管理人员通过列表、图表的方式查看详细气象环境信息，也可以定时将采集到的各种数据通过无线网络发送到监测平台或者管理人员的手机上，方便指导农业生产。

2.2.4.2大棚视频监控系统界面示意图

大棚视频监控系统：通过平台可以采集各个企业的农业生产视频监控数据，汇聚到一个平台展示，随时查看各个摄像头的实时监控数据。平台可以对接各种主流视频监控。

2.2.4.3大棚智能控制系统界面示意图

大棚智能控制系统：可远程无线控制所有园区内接入系统的电子设备的开关，包括卷帘机、风机、湿帘系统等。

2.2.4.4专家远程指导系统界面示意图

专家远程指导系统：农业工作者可以通过网络与专家使用，通过这个平台建立农户与专家的实时对接，解决农户的问题。专家使用，可以通过这个平台建立农户与专家的

实时对接，实时的进行诊断。

2.2.4.5生产追溯管理系统界面示意图

（生产溯源流程图）

生产追溯管理系统：通过互联网实现与系统平台的数据互联和共享，查询购买农产品的产地信息、企业信息、生产过程信息和质量检测信息等满足公众不同层次的信息查询需要，促进放心消费。

2.2.4.6其他

各类平台界面功能可定制：

2.3 室外显示屏系统

室外安放一块2*1米LED P10显示屏，带2根2米立杆。

总高度3米，功耗400W，220V供电。内置4G无线透传云接收器，可远程接受园区内所有传感器数据，根据需求展现数据。

（示例）

2.4 水肥一体化系统

2.4.1水肥一体机

水肥一体化是借助压力系统（或地形自然落差），将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌,均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量;同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况,作物不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。

参数：

1.三通道施肥，通道单路250L/H

2.1.5KW不锈钢工业注肥泵

3.额定注肥压力8.5公斤。

4.注肥流量1.2方\H

5.外部区域电磁阀扩展控制功能

6.7寸触摸屏控制

7.自动混肥搅拌功能

8.灌溉施肥工艺扩展

9.水源水泵首部控制

8.灌溉模式：分区循环、定时定量控制。

9.可以实时监测注肥总量和瞬时注肥量、实时监测工作电压 , 各类故障实时监测和报警功能。

（水肥一体机及手机APP端界面）

2.4.2 管道设计

现场由泵房、水池、110主管、63支管、63口径电磁阀、滴灌带组成。

可按棚、分区灌溉，分16个分区，灌溉模式分为手动、自动、远程模式。

（现场管道设计）

2.4.3 农业控制箱

农业控制箱内置7寸液晶显示屏及10/16路继电器、接触器。

当监测数据超于设置的预警值时，10路继电器会触发通风/卷帘/浇灌等设备，监测数据低过报警值时，联动设备停止工作。