智慧农业物联网整体解决方案

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智慧农业整体解决方案建设现状 1 需求分析 2 创新优势 3 方案设计 4 功能介绍 5 目录 Contents 建设现状建设现状 11 Part 4 4 农业管理现状数据采集困难数据采集困难：农业生产相关要素的基础数据（土壤、空气、温度、湿度、光照、产量等）无法及时采集，导致无法针对具体情况进行会商分析，对农业生产进行科学指导。信息普及困难：目前通过农业局信息网站进行相关信息的发布，信息无法及时有效普及到相关农业参与人员，无法针对具体情况及时精准信息告知。会商培训困难：针对农业生产出现的问题无法进行及时远程会商进行专家诊断，相关农业科普、农技培训等无法进行远程视频会议形式培训指导。监管追溯困难：农资、农产品出现安全等问题，准确进行监管追溯相当困难，因监管追溯困难导致农业产品质量安全问题频频发生。信息普及困难会商培训困难监管追溯困难 5 5 农业生产现状传统农业特征明显：目前国内大部分还处于农业处于传统农业种植模式，利用先进的科技手段进行农业生产占有率非常少，导致产品质量不高，经济效益低下等突出问题。盲目使用化肥农药：农业生产过程中，针对农药、化肥等使用存在很大的盲目性，用高耗能来换取高产量的“石油农业”生产方式，造成大量的土壤破坏、水源污染、减少了生物遗传的多样性等严重问题。灾害抵御能力不强：采用传统的种植、养殖方式，在面对自然灾害、突发瘟疫等问题上无法事先进行科学预防、对症下药的进行治理，导致农业生产“靠天吃饭”现象普遍存在。生产的积极性不高：以市场经济为导向的农业生产，农业作物忽冷忽热的投入导致价格是波澜起伏，加上种植周期、自然灾害、劳力缺乏等因素的制约下，农民对农业生产的积极性不高。 6 6 农业物流现状渠道不畅技术落后信息滞后多元无序流通渠道不畅，物流发展缓慢，物流成本过高，效益低下。鲜活农产品保鲜技术落后，导致在采摘，运输，储存等物流环节上的损失严重缺乏一个把政府，市场，客户和生产者联系起来的网络，市场供求关系不能快速传递。农业物流中的集体，个体，私营，股份制以及外企业发展十分迅速。但农业物流主体规模小，网络不健全，市场覆盖面较窄。 7 7 农业市场现状农业市场现状销售渠道单一竞争能力弱小市场分析缺乏缺乏对农业相关产品的相关市场供需数据分析，引导农民进行调整农业生产，导致农业产品的供需波澜起伏。大部分农业生产主体分散规模偏小，大宗农产品生产经营成本高，农业产品品牌意识模糊，导致在市场上竞争能力低下。农产品的销售大部分是以农民 - 中间商 - 市场的销售模式，销售渠道单一导致农产品销售困难。需求分析需求分析 22 Part 9 9 分析需求 01 管理需求以农业大数据采集、农业物联网、农业产品安全监管追溯、问题会商科普培训、应急指挥调度等角度出发。 02 生产需求从农业生产科技化、规模化集成化、提高农业生产经济效益等方面进行。 03 运输需求基于农业物流现状存在的现状：流通渠道不畅、保鲜技术落后、市场信息落后、经营多元无序等方面着手。 04 市场需求结合目前针对农民的市场分析缺乏，如何提农产品高竞争能力、增加农产品销售渠道等方面出发。针对建设现状，进分析需求针对建设现状，进分析需求 1010 管理需求数据采集会商培训监管追溯 ■ 农产品溯源监管通过输入农产品的追溯条形码等物联网手段，可查看该农产品从生产到采收、加工、仓储、物流、销售的全面追溯信息，方便农产品安全监管。 ■ 农业基础数据通过对农业生产、流通、销售等基础数据的采集，进行大数据的挖掘分析，进行对农业产业性调整、决策支持等。 ■ 视频调度专家会商集展示农田地理信息、应急指挥、专家会商、网络决策、对话沟通、资源调度、视频会议、远程培训应用等。 1111 生产需求科学种植解放生产提高效益 ●专业科学的种植指导 ●高效精准的种植交流 ●互联互通的种植培训 ●动态的监测生产环境 ●智能的控制生产要素 ●高效的利用生产资源 ●提高灾害的抵御能力 ●快速准确的了解市场 ●绿色生态的发展理念 1212 运输需求流通渠道打造一个把政府，市场，客户和生产者联系网络，使市场供求关系快速传递。大力发展渠道物流，确保流通渠道畅通，减少物流成本提高效益提高鲜活农产品保鲜技术，减少在采摘，运输，储存等环节损失。信息网络保鲜技术 1313 市场需求通过精准化的市场分析引导安排农业生产，多方面增加农业产品的销售渠道，提高农业产品的品牌意识和市场竞争力。销售渠道市场竞争市场分析创新优势创新优势 33 Part 1515 创新优势生产运输市场管理农业生产科学智能高效农业产品运输方便快捷农业市场健康稳定有序农业数据实时动态采集科学分析决策精准告知农技交流培训互联互动产品安全溯源及时高效方案设计方案设计 44 Part 1717 方案设计构案方决解体整成物流渠道调度管理系统市场经营管理系统农业大数据动态采集系统农业科技动态交流系统农产品安全溯源监管系统 App 移动终端综合管理平台智能生产管理系统方案构成 ........................ ........................ 1818 方案拓扑图基站农业管理部门市场农业生产物联网网关 App移动终端政务云综合管理平台物流渠道物流渠道监测系统智能农业大棚系统户外农业监测系统水产养殖监测系统畜牧养殖监测系统系统拓扑图 1919 软件架构软件架构功能介绍功能介绍 55 Part 2121 平台功能框架平台功能框架 2222 农业管理数据采集数据分析决策指导通过农业数据采集，进行相关数据分析后，在农技交流培训指导和农业政策决策提供科学有效的基础数据支撑，使管理农业生产、农业物流、农业市场更高效。在进行相关农业基础数据采集后，相关方面的专家开始进行针对性算法的设计，利用政务云计算 + 农业大数据的挖掘，并对结果进行切合实际的分析。利用汇智农业物联网采集网关 + 前端各类农业采集器，采集前端农业相关数据（温度、湿度、气象、土壤、运输、市场等）上传给农业综合管理平台。 2323 农业管理功能一农业地理信息展现功能二农业应急调度指挥功能三农业远程视频会商功能四功能五农业互动培训指导农业物流渠道调度功能六农业产品安全溯源 2424 农业生产特点 1 、全无线设计 2 、专家系统：植物生长环境最适模型、病虫害生长模型 3 、云计算平台，降低人员管理成本 4 、对分散农场的集中展示，监管提高农产品生产质量和管理效率提供技术手段种养殖专家系统动植物行为检测管理环境检测与控制生产计划与流程管理园区安全管理投入品智能化管理智能化需求与供应管理 2525 农业生产农产品的要求，针对空气、水质、土壤环境……实时监测对温室温湿度、光照、 CO2 、水费等检测如种植日光温室：通风、开帘、补光、二氧化碳气肥控制实现现场控制、远程手动控制、自动控制三种方式根据农作物的难受环境区间设定阀值，超出阀值自动告警管理园区环境监测营养液配置、水肥监测、水肥自动滴灌肥水管理设施环境参数控制环境控制方式报警机制管理设施环境监测设施环境监控与控制 2626 农业生产种植智能化控制例举自动通风自动通风自动滴灌自动滴灌自动遮阳自动遮阳 CO2 CO2 气肥气肥自动喷灌自动喷灌自动补光自动补光 2727 农业生产水产养殖智能化控制应用例举通过计算自动控制机械设施动作，自动喂料通过计算自动控制机械设施动作，自动增氧水质监测：温度、 HP 值、溶解氧、氨、氮浓度、盐度自动告警服务通过计算自动控制机械设施动作，自动换水汇智物联网关控制平台计算机 LED 显示屏利用手机远程控制 2828 农业生产畜牧养殖智能化控制例举  养殖场环境监控  牲畜生长全程监控  温室环境监控  专家服务系统  智能化管理服务  视频监控  企业远程管理服务汇智物联网网关监控中心客户端移动端基站 2929 渠道物流智能化订单与采收管理加盟农场采收管理采收、分拣、包装管理智能化冷链车辆管理智能配送系统渠道物流 3030 安全溯源绿色履历应用的优势安全溯源消费者可以及时核对水果信息并举报假冒，帮助企业做好信息防伪绿色履历服务器拥有无限的容量和表现形式，为企业提供展示平台使用手机即可通过移动网络，随时随地对水果成长过程及质量认证信息进行准确查询对顾客数量、行为等进行准确统计，并可实时获取消费者举报、反馈的信息 3131 安全溯源应用例举 3232 安全溯源应用例举方案介绍智能化社区配送平台绿色履历农品电子商务平台智能化农场管理平台全程溯源平台一、智能化农场管理平台二、智能化社区配送平台三、农品电子商务平台四、绿色履历追溯平台一、智能化农场平台特点 11 、全无线设计、全无线设计 22 、专家系统：植物生长环、专家系统：植物生长环境最适模型、病虫害生长模境最适模型、病虫害生长模型型 33 、云计算平台，降低、云计算平台，降低 IT IT 人人员管理成本员管理成本 44 、对分散农场的集中展示，、对分散农场的集中展示，监管监管种养殖专家系统提高农产品生产质量和管理效率提供技术手段提高农产品生产质量和管理效率提供技术手段动植物行为检测管理种养殖专家系统环境检测与控制生产计划与流程管理园区安全管理投入品智能化管理智能化需求与供应管理根据园区农产品的要求，针对空气、水质、土壤环境……实时监测对温室温湿度、光照、 CO2 、水费等检测如种植日光温室：通风、开帘、补光、二氧化碳气肥控制实现现场控制、远程手动控制、自动控制三种方式根据农作物的难受环境区间设定阀值，超出阀值自动告警管理园区环境监测营养液配置、水肥监测、水肥自动滴灌肥水管理设施环境参数的控制方法环境控制方式报警机制管理设施环境监控与控制设施环境监测环境检测终端设备环境监测：环境监测：空气、光照、土壤、空气、光照、土壤、水质水质移动式检测仪移动式检测仪固定式监测仪固定式监测仪视频监测仪视频监测仪种植智能化控制应用自动通风自动通风自动滴灌自动滴灌自动遮阳自动遮阳 CO2 CO2 气肥气肥自动喷灌自动喷灌自动补光自动补光水产养殖智能化控制应用通过计算自动控制机械设施动作，通过计算自动控制机械设施动作，自动喂料自动喂料通过计算自动控制机械设施动作，通过计算自动控制机械设施动作，自动增氧自动增氧水质监测：温度、水质监测：温度、 HP HP 值、值、溶解氧、氨、氮浓度、盐溶解氧、氨、氮浓度、盐度度自动告警服务自动告警服务通过计算自动控制机械设施动作，通过计算自动控制机械设施动作，自动换水自动换水无线网关无线网关控制平台计算机控制平台计算机 LED LED 显示屏显示屏利用手机远程控利用手机远程控制制生态养殖智能化控制应用空气温度、湿度、空气温度、湿度、 HN3 HN3 、、 H2S H2S 传感器传感器无线控制器控制无线控制器控制通风和水帘通风和水帘  养殖场环境监控  牲畜生长全程监控  温室环境监控  专家服务系统  智能化管理服务  视频监控  企业远程管理服务手机远程监测与控制管理植物生长监测与管理植物生长监测与管理植物叶绿素测定仪植物叶绿素测定仪植物营养测定仪植物营养测定仪果实糖分测试仪果实糖分测试仪果实硬度果实硬度叶片面积测定仪叶片面积测定仪叶片厚度测定仪叶片厚度测定仪 种植管理主要监测农作物的长势（行为），根据长势进行管理 采用移动式传感器，每个区域选择标本，进行监测，通过测定植株的生理变化参数，反应农作物的生长状态，根据生长状态调节水、肥、气等种植手段。 监测的内容：果实硬度、糖分、叶片营养状态、叶绿素、叶片面积、厚度、光合作用等动物行为监测与管理动物行为监测与管理奶牛发情期监测与管理，计步器与计步器阅读器奶牛发情期监测与管理，计步器与计步器阅读器体温、电导率、产奶量的多功能传感器体温、电导率、产奶量的多功能传感器  繁育管理  发情监测采用基于加速度传感器的监测器，监测器捆绑在奶牛腿部的，采集奶牛静立、静卧、行走、爬跨等活动数据，综合分析模拟奶牛活动状态，发现奶牛在发情早期的活动规律，预测奶牛发情期，决定其配种时间和冻精种类，以便于奶牛及时受孕，提高奶牛繁殖力。  喂养管理  饮水量、采食量监测数据对于分析饲料转化率、分析原奶营养成分以及提高奶产量和质量具有重要意义。  泌乳管理  产奶量监测、疾病预防，通过在挤奶位上安装流量传感器，实时采集每头奶牛当次产奶量，通过电导率传感器、在线体温测定仪对疾病发生进行早期预警。  病监测预警系统  发热：根据奶牛疫病防控临床经验，许多疫病伴随体温升高，存在不同程度发烧症状。奶牛体温正常波动范围是 37.5~39.5 度，超过正常体温范围，往往是某些严重疾病的表现。如稽留热、牛肺疫、牛结核病、口蹄疫、牛瘟等。  通过对泌乳牛挤奶过程中的体温传感器每日测量数据，能够对有发烧症状的疫病早期发现，发起预警。奶牛行为监测与管理奶牛行为监测与管理生产计划与流程管理根据实际订单与往年经验数据、市场分析进行系统准确的生产规划。包含对种植种类、种植品种、种植量、种植基地、畜禽育种繁殖，畜群结构，种植温室 /畜舍单元、农事 /养殖操作、管理人员、使用物品的计划管理 . 从农产品选种到采收，畜禽育种到出栏，全过程的流程管理，包括每项农事 /养殖活动的时间安排，量化的工作安排。生产计划管理生产流程执行管理订单管理与经验数据管理帮助企业建立一个规范准确即时的生产数据库，提高管理效率、掌握及时、准确、全面的生产动态，有效控制生产过程。生产需求管理生产计划管理生产业务执行例：蔬菜计划管理流程构架图农户接收计划，科学、有序的操作管理人员录入计划与查看实施情管理人员录入计划与查看实施情况况手机查看农事与定手机查看农事与定时提醒时提醒按计划与指导进行规按计划与指导进行规范操作范操作智能化记录操智能化记录操作人员与内容作人员与内容投入品智能化管理投入品智能化管理＋＋投入品库房管理：投入品库房管理：投入品采购后先进库房，粘贴电子标签用于投入品的身份标识、追踪管理、库存管理和出库管投入品采购后先进库房，粘贴电子标签用于投入品的身份标识、追踪管理、库存管理和出库管理。理。投入品使用管理：投入品使用管理：管理系统通过温室（生产车间）识读器，识别员工号（管理系统通过温室（生产车间）识读器，识别员工号（ rfid rfid 胸卡）和投入品种类计量（胸卡）和投入品种类计量（ rfid rfid 标签标签 )) ，访问农，访问农事计划系统，准许员工携带投入品进入温室（生产车间），进行相应的农事操作，并监督员工是否带走投入事计划系统，准许员工携带投入品进入温室（生产车间），进行相应的农事操作，并监督员工是否带走投入品包装。品包装。投入品包装回收管理：投入品包装回收管理：员工将投入品包装投递到园区指定回收箱员工将投入品包装投递到园区指定回收箱投入品使用管理农资粘贴标签农资粘贴标签门禁员工胸卡投入品标签生产计划农事操作员工投入品使用记录时间、地点、人员生产车间（温室）投入品智能化需求与供应管理供应管理 : 使企业拥有对需求变化做出及时反应的能力，如果库存不足，通过采购或调运其他农场的产品加以补充。系统对合作基地的详细情况进行动态把握，信息集成在管理平台，根据需要随时随地了解情况。个性化服务管理 : 系统通过习惯性分析找出客户个性化需求，及时准确的满足消费者的个性化需求。智能化需求管理 : 该系统可对客户的动态需求进行准确的定位，随时跟踪客户需求的变化，使生产企业紧握市场脉搏。智能化需求与供应管理智能化需求与供应管理客客户户需需求求定定位位智智能能供供应应服服务务管管理理产品需求产品需求价格需求价格需求习惯性需求习惯性需求服务需求服务需求沟通需求沟通需求合作农场动态信息管合作农场动态信息管理理供应链管理供应链管理客户个性服务客户个性服务种养殖专家系统实验室专家系统提供模型对照专家系统提供模型分析专家系统提供健康状况计算与记录员工工作情况分析植物专家系统包括：农作物生长模型、病虫害预警模型、成熟度预报模型、产量模型等；养殖专家模型包括：禽畜适宜生长环境模型、行为模型、疾病发生环境模型、产奶量模型等。各模型结合环境监测与记录的数据，分析环境是否适合作物、禽畜生长，病害的发生概率，发育成熟情况，预计产量，从而指导农场的种植与养殖。通过模型计算出监测的农产品和禽畜的健康指数，为农场与消费者提供消费品的质量参考标准。建立员工工作甘特图与设施单元甘特图，对员工操作与设施单元操作进行科学记录分析种植专家系统结构图种植专家系统结构图种植专家模型专家分析系统专家分析系统智能化园区安全管理身份识别关键区域安全管理入侵检测系统视频监控系统公共广播系统园区一卡通智慧园区综合业务智能管理系统身份识别关键区域安全管理背景音乐业务广播紧急广播视频监控视频轮询历史视频监听对讲报警检测报警发布报警上报报警控制安全