智慧大棚管理平台建设方案（36页 PPT）

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智慧大棚管理平台建设方案 01 PART ONE • 农业政策背 景 • 主要痛点 • 项目建设目 标 智慧农业背景分析 农业农村部正式挂牌 ，组建农业农村部 ，不是简单换个名字 ，而是对农业农村治理体系的优化调整 ，有助于构 建系统完备、科学规范、运行高效的农业农村管理新格局。对农村发展起到积极的作用 ，这样重大的改革安排， 充分体现了党中央、 国务院对新时代“三农”工作的战略定位。为统筹推进乡村振兴战略提供制度保障 ，有助 于推进乡村全面振兴的强大合力。 推进农业供给侧结构性改革 ，紧紧围绕市场需求变化 ，追求绿色生态可持续、更加注重满足质的需求转变。 强化科技创新驱动 ，引领现代农业加快发展 ，实施智慧农业工程 ，推进农业物联网试验示范和农业装备智能化。 - 2018 年中央一号文件《中共中央、 国务院关于深入推进农业供给侧结构性改革加快培育农业农村发展新动能 的 省农业厅将农业信息体系建设列为全省重点建设的“五大体系”之一 ，以信息化、智能化加快推进现 代农业生产方式转变和产业转型升级 ，全面提升农业综合信息服务能力。 农业政策背景 若干意见》 当前我国农业发展由于理念和标准的缺乏 ，各取所需 ，很多农业园区都面临着信息化基础薄弱 ，产业化程度低、生产成本高 ， 农 产品质量安全难以保障和追溯等问题。农业信息化建设经历了不同的技术发展阶段 ，新老系统对接困难重重 ，系统平台无法发 挥 真正价值 ，制约着现代农业向农业数字经济快速转型。 农产品生产者和消费者脱钩 A ü 农村的蒜苔 ， 白送都没人要。 大城市商场中 的菜价格却很高。 一年赚钱 ，几年赔钱 ，打 到地里。 ü 中间商层层加价 ，运输成本高。 农业产业化程度低 ，生产成本高 ü 全国耕地面积为 20.3 亿亩 , 人均耕地面积 1.4 亩 ，不 足世界平均水平的 40%. （人多地少） ü 农民老龄化现象严重（普遍在 50 岁以上） ，年轻 人进城打工。 农产品质量安全和食品安全问题 ü 中央经济工作会议把 “切实保障国家粮食安全” 放在了首要位置 ，提出 “必须实施以我为主、 立 足国内、 确保产能、 适度进口、 科技支撑的国家 ü 加强农产品质量安全管理 ，生产原料监控追溯， 是提高农业综合生产能力、 增强农产品市场竞争 力的必然要求 ，是加快发展优质、 高产、 高效、 生态、 安全农产品生产 ，建设现代农业的重要 举 措 粮食安全战略。 农业污染、生态环境破坏问题 发展现状及面临的挑战 C B 面临的挑战 D xx 县智慧蔬菜大棚产业园建设以“ 四维一体“的现代农业园区为目标 ，利用物联网 + 大数据提升农业生产、经营、管理和服务水 平 , 培育一批网络化、智能化、精细化的现代生态农业新模式。 将物联网技术运用到传统农业中 ，运用传感器和软件 ，通过 APP 或电脑平台对农业生产进行控制 ，使传统农业更具有智慧。 除了 精准感知、控制与决策管理外 ，实现农产品溯源、农业休闲旅游、农业信息服务等 ，达到业务的快速创新和农产品可持续 化运营 服务融新 1 、 5G 与设施农业创新应用 2 、云视频会议与专家会诊创新应 用 3 、遥感监测与大数据分析创新应 用 业务融智 1 、在线专家与数据管理融 智 2 、无线监测数据与植保融 智 3 、三维地图与精准管理 融智 技术融合 1 、众多物联网系统融 合 2 、众多溯源系统融合 3 、社会化服务融合 4 、信息发布系统融合 数据融通 1 、天、地、空数据融通 2 、业务数据融通 3 、管理体系融通 03 01 02 04 项目需求理解 以持续发展为宗旨 做强主导产业实力 ，以创新驱动为 动力 ，构建以信息化现代农业为基 础 ，以现代工业为支撑 ，现代服 务 业为特色 ，融合互动、紧密配 套的 新型产业可持续发展体系。 以数字化整合为手段 打造“ 四维一体”的数字农业综合 服务与监管大数据云平台 ，整合产 业园现有体系 ，实现统一管理、 精 准管理的“一站式”综合服务与监 管云服务体系。 以物联网建设为基础 通过运用物联网、大数据、人工智 能等技术实时采集、分析数据 ，为 农民的生产提供更为真实有效的数 据、技术支持。 . 以品牌建设为目标 建设全程可视化追溯体系 ，进行产 品标准化管理打造国内一流品牌 ， 保护农产品价值 ，提升农产品价 格 话语权。 项目建设思路 对标指标 评价内容 评分标准 相应措施 主导产业 每个园区突出发展 1 个主导产业或 2 个关联度高的产 业 ，产业之间通过种养结合、生态循环、轮作倒茬、 间作套种等方式相互联系 主导产业突出、产业之间关联 度高 园区主要产业蔬菜大棚 ，和相关的其他农产品 ，关联度 高 产业产值 主导产业农林牧渔产值占园区农林牧渔总产值的比 重 大于等于 90% 农产品产值比重大于 90% 产出效益 园区土地生产率高于全县平均土地生产率 大于等于 20% 高于全县大于等于 20% 种植基地 种植业基地连片核心区面积 3000 亩 ， 11 个贫困县 1000 亩以上 大于等于 100% 种植业基地连片核心区 1000 亩 设施配套 园区内电、路、讯等设施配套完善、种养结合园区 配套治污排污设施达标。全园覆盖水、强电、监控、 wifi 、生产道路全园覆盖 ，小型污水处理站 完善 园区设施配套完善。全园新棚全部添加控制及检测系统； 监控、 Wifi 的建设全园覆盖 排灌设施 排灌设施完善、涝能排 ，有效灌溉面积达 80% 以上。 达标 大于等于 80% 排灌设施完善 水肥一体化设施建设 水肥一体化设施覆盖面积点种植面积比例。水肥一 体化全覆盖 ，大棚均设置喷灌、滴灌 ，达标 大于等于 80% 全园建立水肥控制灌溉的智能化 机械化、自动化 园区生产机械化、 自动化水平；设施完善 ，机械配 套 ，生产过程机械化、 自动化程度高。基本达标 完善 园区生产过程机械化、 自动化 粮食作物机播 园区粮食作物机播（收）面积占园区耕地面积的比 重 ，达标 大于等于 70% 农作物机播面积占园区耕地面积的比重 ，大于 70% 需求分析—对标州级现代种植园区标准 对标指标 评价内容 评分标准 相应措施 销售收入 园区电商销售收入占园区销售收入的比重 大于等于 30% 建立电商平台 良种 园区种植业良种覆盖率 大于等于 100% 园区种植业良种覆盖率 100% 科研机构 园区至少 1 家州级以上科研院所 ，大专院校建立合作关系或 单独设立产业技术研究机构 大于等于 1 与 1 家州级以上科研院所建立合作关系 科技应用 每年应用经认定的创新科技成果数量 大于等于 2 认定的创新科技成果数量大于 2 规划编制 县城园区建设总体规划 已编制 已编制园区建设规划 规划衔接 园区规划与区域现代农业发展、乡村振兴、经济社会发展等 规划统筹衔接 好 园区规划统筹衔接好 功能设置 园区功能板块设置合理 ，功能布局合理 合理 园区功能设置合理 领导机制 建立有推进园区建设的领导机制 已建立 已建立领导机制 运营机构 明确日常工作承担机构和人员 有 有运营机构 运营机制 建立健全运营官机制 已建立健全 建立健全运营机制 推进方案 出台园区建设推进方案 有 有推进方案 资金投入 整合各类涉农财政资金 ，引导社会资本投入园区建设 有 引入社会资本投入 需求分析—对标州级现代种植园区标准 全方位监控基地内的实时情况；对温室大棚内部作物生长状况进行全天候视频监控；监控基地周边周界告警的作用。视频监 控信 息基于网络技术和视频信号传输技术 ，视频信息实时传送到生产调度中心。 建立产业园区的 WIFI 系统 ，实现园区内的无线上网功能 对标”设施配套”考核标准 ， 园区内电、路、讯等设施配套完善、种养结合园区配套治污排污 需求分析—视频监控及 wifi 覆 盖 设施达标 ，全园覆盖水、强电、监控、 wifi 、生产道路全园覆盖 ，小型污水处理站。 对标“机械化、 自动化“考核 标准， 园区生产机械化、 自动化水平； 设 施完善 ，机械配套 ，生产过程机械化、 自 动化程度高 ，基本达标。 需求分析—物联网监测 通过物联网系统 ，监测到农作物的温湿度、通风情况、土壤状态、光照、大气环境 等 对标“水肥一体化设施建设“考核标准 ，水肥一体化设施覆盖面积点种植面积比例。水肥一体化全覆盖 ，大棚均设置喷灌、滴灌， 达标。 需求分析—物联网控制 实现远程对农作物的种植控制 ，如通风、补光照、浇灌等操作。 利用互联网和手机移动终端的优势 ，实现网上交易 ， 帮 助农业生产企业解决农产品销售难的问题。本平台实现了农 产品的线上交易流程 ，建立特色农产品的拍卖制度 ，使用 平 台交易 ，能够让生产者和消费者直接对接 ，减少了中间 的流 通环节 ，降低了中间费用 ，这样让生产者和消费者都 能够得 到实惠。平台功能主要有农产品的发布 ，农产品资 讯展示 ， 农产品交易 ，在线支付 ，商户评价和投诉。 整合线上渠道销售数据 ，集中在本平台统计展示 ，供 园 区进行各销售渠道的数据分析。 对标“销售收入“考核标准实现园区电商销售收入 占园区销售收入的比重≥ 30% 。 需求分析—电商平台 实现园区电商销售收入占园区销售收入的比重 ≥ 30% 。 农产品实现可追溯 ，是以认证农产品（无公害农产品、绿色食品、有机食品）标 准为依据、以规范化电子档案为前提、以农产品质量安全数据库为基础、以现代化 的信息网络为纽带、以农产品质量安全监管信息平台为载体 ，通过产地认定、产品 认证、生产过程监管、产品质量检验、分级包装挂标上市、产地准出、市场准入等 相关制度的实施 ，引进农产品编码技术、电子识别技术及电子标签技术 ，把各环节 的相关信息汇总成农产品质量安全数据库 ，形成完整的从农田到市场的追溯链条。 本平台是以物联网感知与追溯系统相结合的高科技信息管理技术平台 ，它 贯 穿了农产品生产、加工、运输、销售、检验、监管和消费各个环节 ，建立了“从农 田进超市到餐桌”产品信息跟踪和追溯机制 ，一旦发生食品安全问题 ，可以有效地 追踪到食品的源头 ，及时召回不合格产品 ，将安全风险以及经济损失降至最低。 同 时 ，在此过程中提取了生产、加工、流通和消费等供应链环节消费者关心的公共 追 溯和防伪要素 ，有效建立食品安全信息数据库 ，从源头上提供了食品安全透明 度， 保障了消费者的合法权益。 需求分析—农产品溯源平台 解决农业生产六 问题 项目的价值 通过项目的实施能够解决的 6 大问题：以提高生产经营效率、降低生产成 降低生产成本 数字农业实现了投入少、产值高的 特点 ，通过农业生产高度规模化、 集约化、工厂化特点 ，降低生产成 本 ，提高市场竞争力。 解决农村劳动力日益短缺问题 通过新技术可以利用一个人或者几 个人实现农业耕种管收全过程操作 ， 解决劳动力短缺问题。 改变了过去生产者单纯依靠经验进行 农业生产经营的模式 ，转变了农业生 产者、 消费者对传统农业落后、 科技 含量低的观念。 改善生态环境 通过精准施肥、精准喷洒农药等操作 ， 改善 数字农业通过运用物联网 、 大数 据 、 人工智能等技术实时采集 、 分析数据 ， 为农民提供生产、 管 理等依据 ， 提高农业生产经营效 率。 改变农业生产者、消费者观念 提升农产品质量安全 利用新技术实现“无人化”精准控 制 ，达到水、肥、光、热的最佳 利 用 ，不过度施肥、喷洒农药 ， 杜绝 污染 ，确保农产品绝对安全。 传统农业生产中 ， 过多的使用农药 、 化肥 问 题 ，保护耕地结构 ，提升生态环境质量。 提高农业生产经营效率 本为首 智慧大棚产业园解决方案 • 平台总体架构 • 平台核心能力 • 产品功能 02 PART TWO 平台层 视频监控 GIS 可视化展 示 产业园大数据平台 农产品管理 园区信息管理 智能告警管理 数据分析管理 农产品溯源平台 物联网管理平台 其 他 溯源码管理 质量追溯控制 物联设备管理 接入设备控制 大数据中心 微服务框架 运营监测数据库 第三方对接管理 ETL 平 台… … 展示层 大数据分析展示大屏 物联网管控 APP PC 端管理前台 大棚环境 LED 显示 平台的总体架构 政府监管职能部门 产业园区企业用户 C 端用户 视频监控 其他信息资源 …… 运营管理 保障体系 物联网 WIFI 专网光纤 4G/5G 数据资源管理 模型与业务管理 数据采集管理 工作量引擎 负载均衡 统一认证 网络层 感知层 光照传感监测 日志审 计管理 服务体系 制度体系 标准体系 应用质 量管理 应用性 能管理 安全体系 生命周 期管理 防火墙 存储 云主机 物 理机 环境气体监测 灌溉传感监测 基础设 施 基础 设施 通信 网络 安全 防护 01 03 02 04 C 大数据分析 ] 系统可以通过不同条件组合查询和对比 历史环境数据 ，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。 通过对农业环境的实时监测与智能控制， 节约农业生产过程中的人力物力成本 ，规 避农业环境突变与灾害带来的巨大损失 ; 通 过大数据指导科学生产 ，充分利用设 施农 业的环境调控技术 ，有效提高农产 品产量 与品质 ，实现农业经济效益最大 化。 利用高清摄像头对农业生产环境现场进行视频 监控 ，实时监测作物长势等信息 ，对作物的 生 长环境一 目了然 ，专家可通过现场视频进 行远 程诊断 ，及时提供农业生产、病虫害防 治等指 导意见。 采用多传感器融合技术 ，兼容主流传感 器接口 ，支持空气温湿度、光照度、士 壤温湿度、空气 CO2 浓度等农情信息 的 实时监控 ，构建农作物生长全过程 数据 模型 ，实现多方式实时管控预警。 C 远程诊断 ] 平台的核心优势 C 实时管控 ] 降本增效 > 产业园区调度中心是智慧蔬菜大棚产业园的集中管理中心 ， 主要满足园区的蔬菜基地大数据的展示、 向主 管部门汇报及情况的展示等作用。 展示屏幕初步定为由 3*3 的 55 寸的拼接屏组成。 第三屏 视频可视化展示 ，实现对所有监 控范围内的视频进行查看展示 第一屏 大数据展示 ，将所有平台物联网 数据、社会化服务数据、溯源数 据、农事数据等通过图形化表示 第二屏 对第一屏上的每个版块进行可操 作性性的功能控制 ，包含所有子 模块的应用操作 产业园区大数据平台功能（ 1/3 ） 物联网及气候信息数据系统 将已有平台和未来将要接入的物联 网数据进行轮询展示，点击可在第 二 屏上进行操作和展开所有功能 专家在线服务系统 农业专家在线实时互动，并可通过 此平台随时找到你所需要的专家 农事服务信息 对大棚的精准施肥、施药、种子 种植、人员信息统计、资金情况、 完成情况进行展示。 信息发布系统 通过条目显示发布信息，例如预警信 息、政策信息、农产品市场变化信息 等。 农产品溯源系统 将已有的溯源系统数据进行分类展 示，例如备案企业、可溯源商品、 扫码记录等 视频监控系统 可实现视频监控功能，利用 5G 手机 下载视频。 产业园区大数据平台功能（ 2/3 ） 主要展示基地分类数量、预计产量等重要数据 ，可在屏上进行操作 产业园区大数据平台功能（ 2/3 ） 物联网中心 物联网基地分布 环境监测数据 预警状态 农资管理 结合农业气象环境信息 ，视频图像信息 ，知识库及智能化的数据融合、挖掘 ，对农业生长趋势做出预测 ，并对产业基地蔬菜 进行 预警分析 ，及时提醒用户做出预防。提升基地专业化服务能力 ，奠定区域农产品溯源大数据分析基础。 农业物联网架构与功能 对农业基地种植影响的主要环境数据：空气温湿度、土壤温湿度、光照、雨量以上环境数据直接影响着大田作物的生长及产量。 需要实时监测。 各传感器及摄像头组成一架农田环境气象站即一个信息采集点 ，采用太阳能电池板供电。方便安装 ，使用 ，节 约 布线成本。 通过传感器获取环境温度、湿度等农作物、养殖物的生长状态数据信息 ，对生长情况及时作出判断 ，合理施肥、栽种养殖 ， 从根 源上减少农药使用次数 ，降低环境污染 ，提高农产品质量。 土壤商情多层传感器 小型气象站环境数据采集 环境监测功能 高清、 红外监控摄像头 自动变焦 ， 360 度旋转 高清红 外监控 基地控制中心 支持预定点位巡航、 边界声音报警、 夜视、 定时设置、 红外补 光 视频监测功能 电脑端查看 手机端查看 用户远程查看 3X3 监控大屏 NVR 智能大棚通过物联网技术 ，监测大棚内的各项数据 ，并根据生产需要进行智能控制（及物理控制）。 智能大棚监测、 控制功 能 视频监控终端 基于网络技术和视频号传输对温室大棚内部作物生长状 况进行全天候视频监控 ，作为数据的有效补充。该系 统 由网络型服务器、高分辨率摄像头组成 ，网络型视 频服 务器主要用以提供信号的转换和传输并实现远程 的网络 视频服务。 数据传输终端汇集无线传感器网络内所有数据 采集终端以及远程控制终端传输的环