智慧农业大田种植环境测控管理系统

智能农业大田种植环境测控管理系统

设

计

方

案

圣启科技•河北

目录

第一部分：客户需求 (3)

（1）智能大田种植农业物联网系统概述 (3)

（2）开展农业大田种植环境测控的实现目标 (4)

①工程目标。开展农业大田种植环境测控应用理论研究，探索农业大田种植环境测控应 (4)

②总体思路。按照“”统一规划、系统设计、领域侧重、统分结合、整体推进、跨越发 (4)

（3）农业大田物联网系统工程的实施具有重大意义 (4)

（4）智能农业大田环境测控系统 (5)

第二部分：总系统组成结构 (6)

（1）田间信息采集 (6)

（2）土壤地下信息采集 (6)

（3）视频监控 (6)

（4）报警系统 (6)

（5）专家指导系统 (6)

第三部分：农业大田种植子站数据采集控制部分 (7)

（1）空气温湿度监测 (7)

（2）土壤温湿度监测 (7)

（3）光照度监测 (8)

（4）CO

2、O

2

浓度监测 (8)

（5）农田小气候观测 (8)

（6）灌溉及设备联动控制 (8)

（7）报警控制 (8)

（8）自定义控制模式 (8)

第四部分：视频图像数据 (9)

第五部分：中央管理室电脑软件部分 (9)

（1）管理中心远程发布服务器 (9)

（2）环境参数在线管理软件设备 (10)

（3）图像视频管理软件设备 (10)

第一部分：客户需求

（1）智能大田种植农业物联网系统概述

随着农业科技的发展，国家对于农业的关注度日益增加，农业自动化、精细化、国际化发展已提上日程。国家科技园、各大农业园区、农场等农业机构企业积极寻求在良种培育、节本降耗、节水灌溉、农机装备、新型肥药、疫病防控、加工贮运、循环农业、海洋农业、农村民生等方面的高新技术，力求突破现存的农业技术瓶颈，真正实现现代化农业。

物联网技术在农业中的应用，既能改变粗放的农业经营管理方式，又能提高动植物疾情疾病防控能力，确保农产品质量安全，引领现代农业发展。

物联网农业应用是将采集数据经行分析后进行的全自动监控灌溉、施肥、喷药、降温和补光等一系列操作，它由中央控制柜与多节点数据采集器构成两级分布式计算机控制网络，具有分散采集，集中操作管理的特点，系统配置可以根据要求灵活增加或减少。通过传感器实时采集温度、湿度、光照等环境参数，并传到各个节点，数各个节点实现和上位机的通讯，在计算机软件界面上可显示所采集到环境参数的值，可进行数据设定、存贮、报警。

（2）开展农业大田种植环境测控的实现目标

①工程目标。开展农业大田种植环境测控应用理论研究，探索农业大田种植环境测控应用主攻方向、重点领域、发展模式及推进路径；开展农农业大田种植环境系统研发与系统集成，构建农业物联网应用技术、标准、政策体系；构建农业物联网公共服务平台；建立中央与地方、政府与市场、产学研和多部门协同推进的创新机制和可持续发展的商业模式；适时开展成功经验模式的推广应用。

②总体思路。按照“”统一规划、系统设计、领域侧重、统分结合、整体推进、跨越发展”的总体思路组织实施。遵从“先集中规划后分区试验，先集中建平台后组装集成，先试验、积累经验后推广应用”的指导思想分步推进实施。积极探索形成农业大田种植环境可看、可用、可持续的推广应用模式，逐步构建农业物联网理论体系、技术体系、应用体系、标准体系、组织体系、制度体系和政策体系，并在全国范围内分区分阶段推广应用。

（3）农业大田物联网系统工程的实施具有重大意义

①有利于把握物联网等信息技术的特点及在农业领域的应用规律，探索形成农业物联网发展模式。信息技术是新生事物，是多种学科技术的集成，兼具系统性和整体性。农业是个古老产业，兼具地域性、季节性和多样性，这就决定了信息技术改造传统农业的复杂性和艰巨性。实施区试工程，研究物联网技术在不同产品、不同领域的集成、组装模式和技术实现路径，逐步构建农业物联网应用模式，促进农业物联网基础理论研究、适用技术和产品研发，探索构建国家农业物联网标准框架体系及相关公共服务平台，将为推动农业物联网产业大发展奠定坚实基础。

②有利于积累农业大田种植物联网系统应用经验，促进农业物联网科学发展。目前，我国农业物联网应用尚处于尝试性起步阶段，整体应用水平和建设规模明显落后于电力、医疗、环保等其它行业。各地农业物联网应用示范基本呈各自为战、散兵游勇式发展，点多面广，严重缺乏顶层设计，为示范而示范的现象较普遍，重复投入问题较突出，可持续发展商业模

式较少。实施区试工程，有利于逐步理清发展思路、明确发展方向和重点，为全面、整体、系统推进农业物联网积累经验。

③有利于调动地方农业部门积极性，整合各方力量共同推进农业物联网应用。虽然一些地方农业部门发展农业物联网的积极性较高，但由于缺乏稳定投入，系统推动的后劲明显不足，一定程度上影响了农业物联网效果发挥和长远发展。实施区试工程，不仅有利于调动地方农业部门积极性，更重要的是通过政府工程项目的示范、引导和带动，能够促进社会各方资源整合、形成合力，共同推进农业物联网发展。

（4）智能农业大田环境测控系统

基于物联网的大田种植智能管理系统针对农业大田种植分布广、监测点多、布线和供电困难等特点，利用物联网技术，采用高精度土壤温湿度传感器和智能气象站，远程在线采集土壤墒情、酸碱度、养分、气象信息等，实现墒情（旱情）自动预报、灌溉用水量智能决策、远程、自动控制灌溉设备等功能，最终达到精耕细作、准确施肥、合理灌溉的目的。

该系统根据不同地域的土壤类型、灌溉水源、灌溉方式、种植作物等划分不同类型区，在不同类型区内选择代表性的地块，建设具有土壤含水量，地下水位，降雨量等信息自动采集、传输功能的监测点。通过灌溉预报软件结合信息实时监测系统，获得作物最佳灌溉时间、灌溉水量及需采取的节水措施为主要内容的灌溉预报结果，定期向群众发布，科学指导农民实时实量灌溉。