物联网 智慧温室大棚解决方案-word版

物联网 +智慧温室大棚
解决方案
目录
一、需求分析 (2)
二、设计原则规范、标准 (2)
三、智慧大棚系统总体介绍 (3)
3.1 方案框架图 (4)
3.2 系统主要组成 (4)
3.3 子系统功能介绍 (4)
3.3.1 环境信息采集子系统 (4)
3.3.2 环境信息传输系统 (6)
3.3.3 智能控制子系统 (6)
3.3.4 中央控制室 (8)
3.3.5 智慧农业手机操控软件（手机APP） (9)
四、云农平台介绍 (10)
4.1 数据实时监控 (11)
4.2 数据管理 (13)
4.3 设备管理 (13)
4.4 报警设置与提示 (14)
4.5 农资管理系统 (16)
4.6 权限管理 (16)
五、主要设备介绍-智能控制柜 (17)
六、标准产品清单报价（可根据项目定制） (18)
一、需求分析
温室大棚是利用现代工程技术和工业化生产方式，为植物提供适宜的生长环境，充
分发挥土壤、气候和生物潜能，在有限的土地上使用较少的劳动力，以获得较高的产量、品质和经济效益的一种现代高效农业生产方式。

其中设施环境控制依托现代工程技术和
生物技术，将植物置于人为调控之下，最大程度地满足和协调植物生长对光、热、水、
气和营养物质的需要，提高农业生产力，实现绿色生产，保障农业的可持续发展。

二、设计原则规范、标准
A．易用性原则
易用性是指系统使用的方便程度。

由于本系统的使用者比较多：上到职能主管部门，下到应用企业的工作人员。

使用者的行业知识水平、对农业物联网系统的了解程度都大
不相同。

这就要求系统界面需要尽量简洁易懂，使系统使用者能够在短期内接受、了解、熟知并应用农业物联网应用系统。

B. 经济实用性原则
系统使用的经济实用性是指系统使用成本经济，并且在使用功能上能够满足实际
工作要求。

在系统开发时，需要对系统进行合理规划，确保系统在满足用户的业务要求的
同时，以简单、方便、快捷、经济实用为目标，面向具体的工作应用需求。

在系统使用
技术上，使用成熟、经济的技术，而不是单纯考虑技术的先进性；在系统数据显示深度
上，根据实际需要确定，而不是越深越好，应该注重实用性。

C．稳定性原则
系统稳定性是指系统保持正常运行的能力。

由于系统一旦建立，将嵌入到日常农
业生产活动中。

一旦系统出现不稳定的情况，将会对农业生产管理活动造成很大的影响。

因此系统配置的各类硬件设备必须安全、稳定、可靠。

系统应该采用容错性设计，使得
系统局部出现问题不会影响到整个系统的使用。

D．安全性原则
系统安全性是指保护系统内重要机密信息不泄露，防御外部恶意攻击的能力。

此系
统设计时需要考虑使用多重的安全体系，对于数据的安全和保密应该进行相应的处理，
提高系统对于恶意攻击的防护能力，并保证与其它应用系统或异构系统间数据传输的
安全可靠和一致性，确保不会有非授权操作和意外的非正常的操作，保证系统数据的安
全完整。

E．可扩展升级原则
可扩展升级是指系统在使用过程中、随着实际的需要进行进一步功能扩展或升级
的能力。

一是随着系统覆盖面的扩大，参与企业数量增加，系统在信息存储计算能力上
的扩展升级；二是随着农业物联网技术要求的发展，此工程可能会承担更多的管理功能，因此在系统功能上需要进一步扩展。

数据量的增加和服务功能的扩展，都需要硬件和系
统软件的升级或增加，为了保证用户的原有系统平台在系统升级过程中能够平滑过渡，
就要求系统在最初设计时就考虑系统软硬件的可扩展性。

F.先进性原则
采用先进的设计思想，选用先进的软硬件设备，保证项目整体在未来一定时期内
的技术领先性。

G. 开放性原则
所提供的软硬件提供开放协议。

H. 差异化原则
系统硬件选材充分考虑到西北地区的冬夏温差大的特点以及大棚内湿度高的原因，所选设备都具有良好的耐高温高湿以及耐低温性能。

三、智慧温室大棚系统总体介绍
在每个温室安装空气温湿度、土壤温度、土壤水分、光照强度、二氧化碳浓度等无
线农业环境监测传感器、作物生理传感器、高清摄像头及温室设施控制设备，24 小时不间断监测温室信息。

监测信息以无线方式进行发送与传输，远程终端的软件系统接收到前端的数据后会自动进行分析与处理，根据不同作物的需求，会自动对大棚环境进行调
节。

3.1 方案框架图
3.2 系统主要组成
1、环境信息采集子系统（气象、土壤、植物生理）
2、环境信息传输子系统
3、温室设施智能控制子系统
4、中央控制室（智慧农业监控信息平台）
5、智慧农业手机操控软件（手机APP）
3.3 子系统功能介绍
3.3.1 环境信息采集子系统
A. 温室气象 / 土壤墒情监测
根据种植要求及以往的项目经验，500-1000M2的温室，布置 1 套无线环境信息传感器为宜，主要监测指标为：空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤水分、光照强度及二
氧化碳。

高精度无线传感器将定时自动全天候监测环境参数，并且将监测到的即时数据
无线传输到云平台，云平台计算机系统会将传感器传输回来的最新监测数据与预先设
定适合温室内不同农作物生长的环境参数与进行比较，如发现传感器监测到的数据与预设数值有了偏差，计算机会自动发出指令，启动远程温室设施智能控制系统，与控制系
统相连接的通风装置、卷帘设备、浇灌设备等随即开始工作，对温室环境进行自动调节，直到温室内环境数据达到系统预设的数据范围之内，相关设备才会停止工作。

也可以设
定为手动控制模式，温室管理员根据最新监测的数据，根据温室内不同的种植对象，自
行判断是否要对温室环境进行干预，比如，根据空气温湿度即时数据，人工判断是否要
对温室进行通风，依据土壤水分参数，决定是否需要定时定量的浇灌。

有了这个自动监
测与控制系统，农作物的冷暖饥渴，管理人员都了然于心，并且会照顾得无微不至，因
此有效保障了农作物快速健康的生长，提高农产品产量与品质，从而提高种植效益。

托普高精度农业环境传感器全天候监测温室内的环境信息
B. 代表作物的生理指标监测
选择具有广泛代表性的作物，24 小时不间断监测器生理指标，主要包括作物的茎
秆微变化情况、果实增大情况、叶面温度与叶面湿度。

通过对植物本体的生理指标监测，管理人员可更直接、准确的知道作物生长的健康状态以及对水肥的需求。

植物生理传感器精确诊断作物健康
3.3.2 环境信息传输系统
本温室所有气象参数和土壤参数都是通过无线方式（433M模块及GPRS传) 输至远端计算机系统，无线传输模式优点是简单、方便、快捷，避免了有线传输的布线困扰。

（本项目信息传输系统模块集成在温室控制柜里）
有了托普农业环境智能调控系统，大棚内蔬菜、瓜果生长茂盛
3.3.3 智能控制子系统
智能控制系统根据信息采集系统监测的数据自动调节温室环境和土壤参数，以满足作物健康生长需求。

托普温室智能控制器
温室电气设施可远程精准操控
A. 温室卷帘机控制系
统
温室卷帘机控制分为手动与自动控制两种模式。

手动模式：与原有人工现场操作模式唯一的区别是，本示范项目给每个温室的卷帘
配置了 4 个限位装置，上端和底端分别为两个，当卷帘机卷（放）到限位装置所在位置，立即触发限位开关，自动切断电机供电线路，电机停转，达到限停、安全效果。

卷帘机自动运行模式：卷帘机的自动运行可以在软件系统里关联温室的空气温度、
光照强度；亦可根据不同季节在系统内设定卷帘的开启与关闭时间。

B. 自动灌溉控制系统
根据不同作物在不同时段对土壤水分的不同需求，智能灌溉系统在系统内预设土壤水分控制参数区间。

温室内土壤水分传感器即时监测土壤水分参数，系统接收监测数据
信息后即与预设参数相比较，如发生偏离则控制系统自动启动灌溉电磁阀进行精确控制，实现即测即知，即测即控，确保控制区域土壤水分全天候符合作物生育要求；还可实施
水肥一体化，对作物水肥需求进行个性化、差异化、精细化管理。

托普实施农业系统可结合水肥一体化技术，对作物实施水肥远程精准浇灌
3.3.4 中央控制室
中央控制室包括终端接收机、操作台、大屏幕、硬盘录像机、软件系统等设备，
主要用来实时显示基地的气象土壤参数、查看基地作物苗情的长势以及病虫害信息、查
看整个种植区的安防情况等；并且可以存储备份相关农情数据及视频资料，还可通过网
络连接与销售终端相关单位形成远程资源共享。

3.3.5 智慧农业手机操控软件（手机APP ）。