内蒙五原物联网设施农业方案_谢中业

内蒙巴盟五原县设施农业远程智能专家系统

解决方案

北京xxxx咨询有限公司

谢中业

2009年8月

一、前言 (3)

1.1、设施农业远程智能专家系统的概念 (3)

1.2、实现设施农业远程智能专家系统的必要性 (3)

二、项目概述 (4)

三、方案原理 (4)

3.1 网络架构 (5)

3.2 采集原理 (6)

3.3 数据架构 (7)

3.4 设计原则 (8)

四、系统功能 (9)

4.1 功能架构 (9)

4.2 功能特点 (9)

4.2.1 数据采集 (10)

4.2.2 数据查询 (11)

4.2.3 数据分析与诊断 (11)

4.2.4 数据报警 (11)

4.4 产品特点 (12)

4.4.1 数据采集与传输设备 (12)

4.4.2 温/湿度采集仪 (14)

4.4.3 空气质量测试仪 (14)

4.4.4 手机终端 (15)

五、项目投资 (16)

六、项目收益 (18)

七、安装环境及安装说明 (19)

一、前言

1.1、设施农业远程智能专家系统的概念

设施农业是采用比较先进、系统的人工设施，改善农作物生产环境，进行优质高效生产的一种农业生产方式，20世纪80年代以来，设施农业发展很快，特别是欧美、日本等一些发达国家，目前已经普遍采用计算机控制的大型工厂化设施，进行恒定条件下全年候生产，效益大为提高；在社会主义市场经济条件下，我国的设施农业以其较高的科技含量、市场取向的新机制、短平快的产销特点、效益显著的竞争力，取得了快速发展，改善了传统农业的生产方式、组织方式和运行机制，提高了农业科技含量和物质装备水平，成为现代农业重要的生产方式。

设施农业远程智能专家系统是指利用现代电子技术、移动网络通信技术、计算机及网络技术相结合，将农业、养殖业生长最密切相关的空气的温度、湿度及土壤的温度、湿度等数据通过各种传感器以RS485总线动态的采集，并利用中国移动的3G TD网络通讯技术，将数据及时传送到智能专家平台，使设施农业管理人员、农业专家通过手机或手持终端就可以及时掌握农作物的生长环境，及时发现农作物生长症结，及时采取控制措施，及时调度指挥，及时操作，达到最大限度的提高农作物生长环境，降低运营成本，提高生产厂量，增加劳动效益。

1.2、实现设施农业远程智能专家系统的必要性

巴盟五原县设施农业发展，已经初步形成了政府引导、社会支持、市场推动和农民投入的良性运行机制，当前，全省发展设施农业，有丰富的资源、成熟的技术和广阔的市场，具备了进一步发展的基础，也蕴藏着巨大的潜力。

设施农业远程智能专家系统融合先进的信息技术、自动化控制、无线通讯技术等高新技术和农业科技专家为一体的综合平台，实现资金、技术、人才和信息的有效调配，改善农民的传统作业和手工操作，将产生巨大的经济和社会效益，推动农业和农村经济发展，成为巴盟统筹城乡经济发展，建设现代化农业的重要

内容和全面建设小康社会的强势产业。

二、项目概述

内蒙古自治区巴彦淖尔市（以下简称巴盟）五原县总面积2492平方公里，总人口30万。五原土地肥沃，水草丰美，有可耕地170万亩、待开发土地100万亩。农田渠系成网，每年引黄河水10亿立方米自流灌溉。盛产小麦、葵花、甜菜、籽瓜、优质牧草，已经形成了规模化生产基地。根据巴盟五原县农业局2009年目标，要实现农业总产值增长10%；农民人均纯收入增长15%；发展设施农业5000亩；建设土地规模经营试点3000亩。根据2009年总体气候形势和市场需求及龙头企业加工能力，农作物种植安排计划在2008年的基础上实行“六增、二减、五稳定”，即小麦套田、玉米、设施农业瓜菜、小菜籽、牧草和制种玉米面积增加；甜菜、油葵面积减少；稳定番茄、西甜瓜、葵花、籽瓜、葫芦面积。共建设1万亩设施农业生产基地。

为了配合上述政策的贯彻和执行，现代设施农业和远程专家系统将起到关键作用。我们将选取五原县的20个示范大棚作为推广的起点，建立大棚的检测体系和整个的农业专家平台体系，为农民提供农业技术指导和技术咨询服务，防止病虫害、优化作物生长环境的重要参数、提高作物产量、增加农民收入。

三、方案原理

设施农业远程智能专家系统主要通过温度传感器、湿度传感器和温控仪、湿控仪、空气测试仪相连接，再通过RS485总线和‘数据采集与传输设备’相连，将温度、湿度等数据实时采集到‘数据采集与传输设备’，‘数据采集与传输设备’通过中国移动的TD或GPRS网络将数据送到远程智能专家系统，再将数据通过手机或手持终端发送给农业人员、农业专家，给农业专家远程指导、方案决策提供数据依据。

3.1 网络架构

网络拓扑图

●设施农业现场数据采集

设施农业现场主要以大棚生产为主，地理环境复杂、区域分布广是设施

农业共同的特点，为此我们采用无线分布式数据采集，如上图所示，将

每个大棚中数据采集的温控仪、湿控仪等通过RS485总线串联起来，再

连接到数据采集和传输设备，通过中国移动网络的TD/GPRS无线传输到

远程智能专家系统；

●中国移动网络

中国移动网络主要为远程传输、无线发布提供高效率的传输网络平台；

信息发布

信息发布主要通过移动网络（TD、GPRS等）将采集的空气温度、湿度和

土壤的温度、湿度等通过手机/手持终端及时、快速地传送到设施农业人

员、农业专家手中，以便及时掌握农作物的生产环境，避免因为自然环

境的变化给农作物带来不利的生长环境，也不会因为设施农业人员不在

现场而得不到及时信息，也为农业专家的远程指导提供良好的数据保证；

3.2 采集原理

根据设施农业大棚区域分布较广及采集现场相对比较复杂、综合布线难度大等特点，在数据采集方式上不同于传统的工业自动化总线方式，考虑中国移动网络的覆盖区域广、信号相对稳定，我们选用工业总线和无线网络技术相结合方式，实现分片采集、广域传输，我们以一个大棚为例，如下图：

设施农业大棚数据采集原理

根据上图所示，在进行数据采集时，将空气温/湿度传感器、土壤温/湿度传感器安置于设施农业现场，并联接到智能仪表，考虑大棚内区域较大，我们采用多点测量，即空气温湿度3个点、土壤温湿度各2个点，对于种植光照敏感