1智慧农业平台解决方案

1.1标识

1.2系统概述

1.2.1背景

现代农业物联网技术的推广应用，已成为农业现代化水平提升的重要标志。随着农业物联网技术的快速发展，中国农业有望与世界同步，借助这一国际领先的平台，实现传统产业的改造升级和农业生产的智能化、高效化。基于物联网技术建设的设施农业云服务系统可实现对现有农业有效整合，有效解决农业大数据的存储和挖掘问题，实现生产过程的智能控制、科学指导、标准管理，有助于农业生产的集约化、规模化、标准化、智能化； 该系统助力农业企业、合作社及家庭农场等主体提升产量、优化产品品质、降低成本、减少资源浪费，从而显著提高经济效益。 通过统筹规划与资源整合，将原本分散孤立的温室大棚系统整合为统一整体，有效防止数据中心重复建设与管理软件冗余开发，减少资源浪费。与交易信息管理、市场信息管理、物流管理、溯源信息管理等其他应用对接，为农产品的流通、营销提供支撑；提供各地温室大棚农情信息上报，为农业职能部门的研究、政策制定、信息发布等提供有效的科学依据。

1.2.2相关方

贺兰县精品农业有限公司是一家集畜牧业养殖、农业大田种植、水产养殖、温室大棚小型化培育、生产加工及销售为一体的、多元化、多种类的大规模农业经营企业。由于规模数量的庞大，在生产管理方面存在不可避免的缺陷。在数字化建设方面尚未达到规模化。造成在管理、经营、生产过程中重要环节无法把控，在产品品牌化以及市场的推广方面不能很好地服务与支持。

1.2.3项目简介

贺兰县精品农业有限公司基地为宁夏示范性标准园区，是自治区一家大型集畜牧业养殖、农业大田种植、水产养殖、温室大棚小型化培育、生产加工及销售为一体的、多元化、多种类的大规模农业经营企业。通过智能化农业园区的建设：实现农产品增产、节约劳动力、提高经济收入。实现园区数字化种植，科学化管理，网络化运营，建造物联网农业平台、手机移动客户端、网页客户端等，完成互联网+现代农业的建设。

1.2.4项目名称

贺兰县精品农业园区物联网智能化建设。

1.2.5建设地点

宁夏回族自治区银川市贺兰县

1.2.6建设单位

贺兰县精品农业有限公司

2园区网络化监控系统产品方案

2.1简介

现有园区是一个开放的公共场所，人员复杂，尽管园区内有工作人员进行巡逻，然而实现全园区的实时覆盖以及24小时不间断的巡视，仍然是一项极为艰巨的任务。园区管理者面临着一系列重大挑战：如何确保园区的安全，如何保卫园区的经济财产安全，如何有效阻止非法人员和车辆的闯入，以及在发生纠纷时，如何迅速取证等。根据园区的实际需求，我们专门设计了一套视频监控系统，该系统具备以下显著特点：

2.2系统图

系统总共包括五大部分：前端子系统、网络传输子系统、管理平台子系统、存储子系统、监控中心。

2.3摄像机监控系统

视频监控前端系统主要包括高清数字枪型摄像机、高清数字球形、摄像机、标清编码器，拾音器等设备，主要实现前端音视频流的采集及编码，提供给中心管理平台进行处理，是不可或缺的重要部分。

2.4网络传输系统

利用安装在周界挂臂设备箱中的以太网光电转换器，并结合各楼层配置的接入交换机，共同构成了前端设备的接入层网络架构，从而实现了所有前端监控点的无缝接入。管理平台、前端监控编码设备及用户终端之间，借助无线技术、以太网光电转换器以及超五类以太网双绞线等多种方式，实现了信息的高效传输、交换与控制，确保了各系统前端设备与后台中心交换机之间的稳定通信与数据共享。

2.5视频管理平台

网络监控系统中心平台是整个系统的核心，设计采用 Linux 操作系统；系统容量大、稳定性高，安全可靠；具备完善的主备方式、负载均衡机制，为接入大容量业务提供可靠性保证。
管理平台采用分层分模块的设计方式，具有多级多域的逻辑结构。级数的设置和每一级所设域的数量可根据实际应用情况设置。视频监控管理架构在网络、媒体流传输协议符合 RTSP 标准要求；媒体编码格式支持当前主流的 H.264 编码协议；软件采用模块化设计。对于不同的模块采用不同的专业应用部件。具体为：中心管理模块 SMC、业务控制模块 SCC、前端接入模块 PAG、
客户端接入模块 CAG、媒体数据分发模块媒体分发单元、媒体数据录像模块媒体存储单元等，切实满足视频监控业务对软件的需求。

功能设计方面，我们主要聚焦于基础功能的实现，涵盖了监控管理、报警管理、存储管理、网络设备管理、用户安全管理、日志管理以及人机交互管理等核心平台功能。

同时，平台设计充分融入了用户应用需求，展现出卓越的可扩展性和开放性，以及强大的集成与二次开发能力。可扩展支持与各类系统接口的对接，支持多种外围设备与平台对接。

2.6存储系统

存储管理系统细分为媒体录像存储管理和数据库存储管理两大模块。媒体存储模块是针对视频监控录像文件的管理，通过提供文件管理
理储存功能，为客户提供按照文件分类管理文件，包括上传、支持批量上传、删除、支持批量删除、下载、查询文件列表的功能，以及添
加、删除、修改、查询分类的操作功能和用户信息的管理（包括添加、修改、删除、查询用户信息）。
媒体存储模块采用先进的存储技术，不宕机在线扩展容量、分块硬盘读写提供性能、校验冗余在个别磁盘失效的情况下仍然保持存储
的可用、采用双电源、双控制器、双缓存、双风扇、热备热换等技术提供存储设备的可靠性，重要录像数据（如案件发生过程录像、重要
线索等录像）在监控中心自动备份存储，进行长期保存，以备授权查询。同时支持故障告警、及时通知运维人员，尽快恢复故障设备。全
方位地保障录像数据的可用、安全、可靠。数据库存储管理主要是针对视频监控中的核心业务数据，如用户信息、安全认证信息、系统运行参数信息等系统运行的核心业务数据。
数据库数据通过镜像冗余存储备份以及双机主备的访问机制，确保核心数据的安全性和可靠性。

2.7监控中心

在各级监控中心通过 PC 客户端方式对现场监控情况控制、突发事件的处理、事件查看、信息发布、监控调用、设备控制等功能的实现
现直接的大屏幕显示，实现对上述功能事件、功能系统、设备系统进行最直接最有效的点对点控制。
这样的一套华为园区视频监控系统就好像是园区的“隐形警察”，不管您走在园区的任何地方，都有一双无形的“大手”为您的安全保驾护航，时刻保障园区人员和财产安全，提高园区生产和工作效能。

3智能温室大棚解决方案

3.1智能温室大棚简介

智能温室大棚监控系统集成了多种传感器技术，能够实时监测并远程获取大棚内的关键环境参数，如空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度和光照强度。此外，系统还配备视频监控功能，通过模型分析，能够自动控制包括湿帘风机、喷淋滴灌、遮阳设施、窗户开关以及加温补光设备在内的多种农业设备。管理者可通过手机、PDA或计算机等信息终端接收实时监测信息和报警通知，实现对温室大棚的信息化和智能化远程管理。例如，在科技日新月异的今天，农业生产正迎来智能化的春天，智能温室大棚监控系统作为现代农业的重要组成部分，不仅提高了农作物的产量和品质，还减轻了农民的劳动强度。

3.2温室环境实时监控

1>通过电脑或者手机远程查看温室的实时环境数据，包括空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照度、二氧化碳浓度、氧气浓度等。管理者可以远程实时查看温室视频监控，同时系统支持录像文件的保存，有效预防农作物被盗等安全隐患。
2>温室环境报警记录及时提醒，用户可直接处理报警，系统记录处理信息，可以远程控制温室设备。
3>远程、自动化控制室内环境设备，提高工作效率，如自动灌溉系统、风机、侧窗、顶窗等。
4>用户可以直观查看温室环境数据的实时曲线图，及时掌握温室农作物生长环境

3.3温棚智能报警系统

1>系统可以灵活地设置各个温室不同环境参数的上下阈值。一旦超出阈值，系统可以根据配置，通过手机短信、系统消息等方式提醒相应管理者。
2>报警提醒内容可根据模板灵活设置，根据不同客户需求可以设置不同的提醒内容，最大限度满足客户个性化需求。
3>程控制温室设备，高效处理温室环境问题。
4>可及时发现不正常状态设备，通过短信或系统消息及时提醒管理者，保证系统稳定运行。

3.4远程自动控制

1>系统运用先进的远程工业自动化控制技术，使用户能够无需亲临现场即可远程控制温室设备。
2>用户可自定义规则，使温室设备根据环境参数的变化实现自动控制，例如，当温室作物的光照度降至一定水平时，系统会自动启动补光灯。
系统提供手机客户端应用，客户能够随时随地通过手机远程控制温室内的所有设备。

3.5历史数据分析

1>系统可以通过不同条件组合查询和对比历史环境数据。
2>支持列表和图表两种不同方式查看，用户可以更直观看到历史数据曲线。
与农业生产数据建立统一的数据模型，系统通过数据挖掘等技术可以分析更适合农作物生长、最能提高农作物产量的环境参数，辅助决策。

3.6农药残留检测

ZYD-NP12D 系列农药残留快速检测仪是根据国家最新颁布的有关食品检验的标准方法，结合快速检测方法研制出的一种全新的农药残留检测仪器 可广泛应用于水果蔬菜、农副产品等食品中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的快速检测。检测结果既可以保存在本地数据库中，也能够上传至大数据云平台，供相关部门进行高效的检测与管理。该系统可以科学化地分析和计算作物生长的最佳生长环境和肥
料配比，解决传统种植技术遇到的瓶颈和靠自然环境生长的问题，解决产量低下，人力物力的浪费。同时也是从种子到果实的一体化检测和管理平台

4智能水产养殖解决方案

4.1智能水产养殖简介

智能化水产养殖监控系统通过集成物联网传感技术、智能处理技术及智能控制技术，实现了对养殖环境的实时监测和精准调控。系统能够自动采集数据和图像，通过无线传输技术进行实时传输，并利用大数据分析进行智能处理，发布预测预警信息，辅助决策，从而实现现场及远程数据获取、报警控制和设备控制。通过遥控输氧设备及时补充水中的含氧量，使水体环境保持在水产品最适宜生长环境，大幅提高产量和效率。系统由硬件部分和软件平台两大部分构成。

系统拓扑图如图 1 所示。

4.2水产养殖硬件设备

硬件系统是整个系统的核心。由信息采集模块（传感器）、信息传输模块（无线组网系统）、信息处理、输出及控制模块组成。
硬件系统拓扑如图 2 所示。

1>信息采集模块：由传感器和处理器组成，实现数据的实时采集、计算、超标报警等。
2>信息传输模块：采用Zigbee技术和LoRa技术实现设备的互联互通，数据在网关节点汇总后，通过4G网络和USB接口与服务器及PC平台实现连接。
3>信息处理模块：由前端 ARM 处理器负责汇集所有的数据，通过严密的计算和处理，得出标准的环境参数值后输出给控制器。同时，将数据上传至服务器和PC平台。
4>控制输出模块：接收信息处理模块的信息用于控制增氧，加热，喂食等执行机构工作。调节水环境到设定的标准值。
本系统使用到的传感器有：温度传感器、溶解氧传感器、PH 值传感器、光纤传感器、盐度传感器、蓝藻传感器和浊度传感器。各类传感器组成一个传感器网络，每个终端传感器网络节点负责收集一个传感器的信息。

4.3水产养殖软件系统

软件系统主要由 PC 平台、微信公众号、小程序组成，负责环境参数显示、环境参数设定以及控制信息下传、历史数据曲线显示、超标报警提示等功能。同时
在控制下传模式中有三种模式，定时模式、手动模式、自动模式。

4.4水产养殖温度监测

温度是影响水产养殖的重要环境因素之一，其中包括进水口温度，池内温度，养殖场空气温度等。根据经验总结，在适合的水温范围内：
1>水温越高，鱼类摄食量越大，更快生长；
2>水温越高，孵化时间越短。
精确调控水温，对鱼类的生长至关重要。物联网监测系统能够24小时不间断地监控养殖水域的水体温度，一旦温度超出设定范围，系统会立即触发报警，并通过短信将现场情况发送至用户手机，同时在监控界面弹出报警信息。用户可以选择手动重新设置水温，或者在自动模式下由系统自动调控水温控制设备，当水温恢复正常后，系统会自动关闭。

4.5水产养殖光照检测

光照时间长短、强弱决定着鱼类生长的繁殖周期和生产品质，光照系统会自动计算水域养殖时鱼类需要的光照时间长短，是否需要补充光照。

4.6水产养殖pH值监测

PH 值过低，水体呈酸性，会引起鱼类鱼鳃病变，氧的利用率降低，造成鱼类生病或者水中细菌大量繁殖。系统安装 PH 值测试探头，当水体 PH 值超过正常范围时，水口阀门自动开启，进行换水。达到标准值后停止工作。

4.7水产养殖溶解氧监测

溶解氧的含量关系着鱼类食欲、饲料利用率、鱼类生长发育速度等，当水体溶解氧含量降低时，系统会自动打开增氧泵增氧。

4.8氨氮含量监测

养鱼池塘中的氨氮来源于饵料、水生动物排泄物、肥料及动物尸体分解等，氨氮含量过高会影响鱼类生长，严重时甚至导致鱼类中毒死亡，给养殖业带来重大损失。系统监测氨氮含量，超出正常值范围时，就会打开换水阀门，达到标准值后停止阀门。

4.9食料检测

食料检测不属于水质监测的范围，食料检测是对鱼类投放的数量多少的检测，考虑到用户投食机的规格和体积不一的情况，特意提出称重法质量检测设备。

5大田智能化方案

5.1大田智能化方案简介

系统结合了无线传感、计算和网络通信技术，解决针对灌溉水利用系数较低的问题，我们提出一种基于嵌入式的智能灌溉控制系统。依托无线传感器网络采集灌区作物需水信息，汇聚到网关节点发送给主控中心，中心主机根据信息确定灌溉状态并计算灌水量，控制灌溉设备工作实现智能灌溉；依托 Internet 管理员有权对系统远程管理，满足了规模化灌溉的需求。要实现智能灌溉，系统需要有可编程控制器、传感器、A/D 模块、变频器、故障检测系统，电动机、水泵、电磁阀、管网和喷头等设备。同时大田内设置大田气象站对田间地头的所有信息通过无线传输技术将信息上传云端服务器用于配合计算中心调整灌溉水量。

控制节水系统拓扑图

控制节水通信拓扑图

6溯源体系方案

6.1方案简介

农产品质量安全关系到人民群众切身利益，关系到构建社会主义和谐社会，提高农产品质量安全水平，对于加快农业增长方式转变和保障广大城乡居民的消费安全意义重大。多年的实践证明，农产品质量安全管理需要建立长效机制，需要落实责任管理，建立以农产品质量安全追溯系统为主的信息化平台，既是构建农产品质量安全管理长效机制的重要内容，又是落实责任管理的重要保障，同时也是发达国家的通行做法和发展趋势。实施农产品质量追溯的重要性日益凸显。农产品质量安全追溯及物流信息管理系统，贯穿从生产、加工包装，流通，一直到卖场全过程中，切实保障消费者对农产品种植、加工运输等过程相关信息的知情权，进一步提升对农产品物流系统的监管20和农产品品牌的建设。系统包括了生产、加工、仓储、运输、零售等环节，并集中在 APTS 的数据处理平台的管控之下，以保障整套体系的运转与监管。通过对农业生产各个环节的感知和监控，并且做到责任到人，能够有效地防止食品安全问题的发生。

6.2客户痛点

国家已颁布相应法规，企业被迫建立追溯体系
农产品追溯已成行业标准，企业需赶上时代要求
企业需通过建立追溯体系增强消费者对产品的信任度
企业无法配合当地政府要求建立农产品信息数据资源库

6.3方案目标

6.4产品需求

1、生产阶段涵盖环境精准监测、选种质量把控、施肥除草详细记录及生长收割全程追踪
2、加工仓储阶段注重操作记录与实时跟踪，确保仓储保存记录准确无误。
3、物流配送阶段强化物流过程环境监控，实施运输车辆在途监测，通过农超对接有效缩短流通环节。
4、销售阶段：面向多渠道的网络营销，直观农事现场体验式营销。
5、系统考核阶段全面覆盖生产、加工、物流及召回等关键环节，确保各阶段考核严谨有效。
服务阶段：质量可追溯、产品可召回。

6.5解决方案

农产品全生命周期追溯解决方案

6.5.1系统简介

农产品全生命周期追溯系统是以现代流通方式为基础，运用信息技术手段，严格按照国家相关规定制定的全流程追溯体系。农产品追溯系统实现农产品从原料种植、养殖、生产加工、包装物流、一直到消费者手中的信息自动录入，打通农产品生产、加工、流通整个流程，形成一个完善的来源可追溯，去向可查证、责任可追究的安全信息追溯闭环。同时在实施方面要成本可控、操作简单，在信息管理方面，可以实时监控加工厂的生产进度、发货情况、窜货查询监控等。

6.5.2农产品追溯管理系统

农产品生产企业通过监管码将产品的生产、质量等源头信息传输到监管网数据库中，流通企业通过监管码进行进货检查验收并将进货信息传输到监管网数据库中，在销售时将销售信息传输到监管网数据库中，这些数据信息可供消费者进行真假与质量查询，供政府进行执法打假、质量追溯和产品召回管理，供企业了解市场供求情况、渠道销售情况和涉假信息。

6.5.3农产品追溯管理系统：防伪防窜货管理

防伪追溯系统赋予农产品中每个商品的二维码都是唯一的，编码具有难复制、防仿造等特点，所以具有防伪溯源功能。消费者只需通过扫描二维码便可判断产品真伪，并获取产品名称、生产日期、生产厂家和销售区域等一系列溯源信息，保证了商品信息的透明化、可视化，提供企业品牌信任度。

6.5.4农产品追溯管理系统：质量追溯管理

质量追溯系统利用先进的物联网技术，通过普通数码、一维条码、二维条码、RFID 标签等方式对单个产品赋予“身份证”——追溯码，实现以一物一码产品身份标识为基础，以物为中心，对产品的原料辅料、生产加工、仓储物流、市场消费等环节进行数据采集跟踪，实现产品原辅料供应环节、生产环节、流通环节、销售环节和服务环节的全生命周期管理，保证企业用户供应链各环节精准管控，提升农产品企业产品质量安全。

6.5.5农产品追溯管理系统：供应链管理

供应链管理系统围绕农产品核心企业，通过对信息流，物流，资金流的控制，从采购原材料开始，制成中间产品以及成品产品，最后由销售网络把产品送到消费者手中的供应商，制造商，分销商，零售商，直到最终用户连成一个整体的功能网链结构。

6.5.6农产品追溯管理系统：O2O营销管理

O2O 营销系统通过顾客多维信息采集及智能分析结果，给顾客提供针对性的营销方案（商品+场景）营销，精准营销等多种营销方案；通过采集和汇总商圈经营数据，为农产品企业提供管理决策依据及相应的业态调整思路和营销方案。

6.5.7智能农业监控系统

智能农业监控系统”立足现代农业，融入“物联网、移动互联网、云计算”技术，借助个人电脑、智能手机，实现对农业生产现场气象、土壤、水源环境的实时监测，并对大棚、温室的灌溉、通风、降温、增温等农业设施实现远程自动化控制。结合视频直播、智能预警等强大功能，系统可帮助广大农业工作者随时随地掌握农作物生长状况及环境变化趋势，为用户提供一套高效便捷、功能强大的农业监控解决方案。系统包括监控中心、报表中心、任务中心。

6.5.8行业优势

丰富的农产品赋码方式
遵循相关编码体系标准，采用条码/RFID 标签/二维码等手段给农畜牧进行赋码
完善成熟的全物料监管体系
对原材料、在制品、成品进行统一的身份识别和数据采集，实现原材料采购，生产过程，销售、维修等环节的数据推送和自动化采集

7附录

无