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1、1、设施蔬菜智慧生产技术的综合应用（九重天农产品有限公司）一、企业基本情况杭州富阳九重天农产品有限公司位于美丽的富春江畔，距杭千高速东洲岛出口约 2 公里，交通便捷，地理位置得天独厚。公司自 1994 年开始生产经营蔬菜、水果、水产等农产品，经过 16 年的发展，目前已拥有自营和订单合作生产基地 3000 余亩，常年生产各类蔬菜、水果、食用菌、家禽等近百个品种，产品销往省内外各大农贸市场。公司非常重视基地生产与品牌建设，把农产品品质与安全放在第一位，2010 年申报认定了东洲岛有机蔬菜基地 300 余亩，认证有机蔬菜品种 30 余种。2012 年，公司注册“七彩生活”商标，在淘宝网开设七彩生活
2、健康品质庄园，专营提供杭州主城区，有机蔬菜中高端用户宅配服务。2012 年公司承建了富阳市现代农业蔬菜精品园项目，新建保鲜冷库560 立方米，初加工包装场地 800 平方米。公司年销售收入达 2500 万元以上，为富阳市农业龙头企业。二、模式应用情况2.1 基本建设情况九重天基地园区内温室大棚规划相对集中，设施农业主要包括 3 个连栋大棚和 42 个单体温室大棚。4 连栋大棚当前为育苗种植大棚，内有5 个环流风机、1 个外遮阳。3 连栋大棚当前主要种植红苋菜，内有 5 个环流风机、1 个外遮阳。5 连栋大棚当前为火龙果种植大棚，内有 4 个风机、1 个外遮阳、1 个内遮阳、1 个湿帘。为进一步
3、提升基地科学生产和精准管理，九重天基地打造“智能农业园区” ，实现对园区基地生产过程的现代化、智能化、远程化管理。实现对农业园区内大棚的作业环境进行实时动态监测和远程智能化管理，并实现大棚设施的自动化控制，辅助园区主要农产品的质量管理及品牌溯源。本期重点选择三个联动大棚和四十二个单体大棚实现环境生态因子信息自动数据采集和实时远程数据监控、安全区间预警、农业设施智能控制等功能。2.2 物联网技术及产品使用情况智能农业监测站 Center-SAS2.0。基地采用森特智能农业监测基站产品，将物联网技术、视频和自动智能控制技术应用到设施农业、畜禽养殖、水产养殖各个领域，为农业生产管理提供实时数据采集、
4、远程设备控制、视频实时监控、气象灾害预警、生产过程管理、专家系统应用等服务。搭建智慧协作平台输出对接应用层，为其业务系统提供数据和接口支持；数据输入一方面由扩展的第三方系统提供，另一方面由自身传感网络接入。平台从软硬件层面均可扩展第三方子系统，实现各个信息系统、通信系统、物联数据系统间的互联互通。农产品质量溯源系统 Center-APT2.0。基地采用森特农产品质量追溯系统实现标准化生产管控和产品溯源，实现农业生产主体投入品、生产过程、质量检测等数据的电子化、数字化管理，替代传统手工台账的记录，并实现自身信息的溯源。最终数据可通过农产品质量追溯网，实现与企业电子商务平台对接。系统采用森特“农事
5、易”产品，实现农业生产基地农事生产数据的智能化采集，并实时自动上传至基地准出平台，实现农产品基地生产过程自动化、数字化、智能化管理。基地气象为农系统 Center-WAS2.0。基地采用森特智能气象为农系统实现蔬菜种植气象服务。产品采用新一代物联网、3S、视频和人工智能技术结合，为农业气象服务业务人员提供高效的业务制作工具，提升农业气象服务产品质量。以 WEBGIS 平台为基础，叠加行政区划、农业产业和气象数据，实现网格化精准化空间服务。将农业产业区划、农业种养殖、病虫害防治及其他农事活动与气象预报、灾害预警数据有机紧密结合，实现气象资源与涉农资源的有效整合。 ”2.3 物联网技术应用解决方案
6、项目以杭州富阳九重天蔬菜设施基地为实施对象，开展设施蔬菜智慧生产技术的综合应用研究和示范。围绕地产蔬菜环境监测、水肥智能灌溉、投入品使用和种植栽培精准管理、蔬菜专家系统和商务推广平台等应用，逐步形成智能监管、标准生产、精准栽培、网络服务等一体化的现代化蔬菜生产智能综合应用示范基地。2.4 项目主要应用内容如下：一是构建基于物联网的农作物生产智能管理系统，改变传统的信息采集模式，实现生产信息的实时监测、大棚设施和肥水同灌设备的智能管控。二是对蔬菜栽培种植全过程进行标准化管控，提升农产品产地准出质量，实现农产品质量溯源服务；三是将专家系统知识嵌入农业智能产品，为生产者提供精准化技术服务，实现农业生
7、产的智能化、科学化管理。“九重天智慧农业系统”采用森特农业物联网技术和产品，实现基地农业生产过程的可视化、智能化、精准化管理。系统依托部署在温室大棚内外的各种传感节点，对作业环境（空气温湿度、二氧化碳浓度、光照、土壤温湿度、图像等）进行实时动态监测和智能预警，结合作物适宜性模型实现大棚设施的远程智能控制，同时建立全程可及连贯生产档案，深入分析环境数据和生产数据，结合专家知识库进一步研究作物适宜性模型，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。九重天生产过程管理通过采用森特农产品质量追溯系统实现，为蔬菜种植和科研提供有效的数据，促进标准化农业生产，提升农产品产地准出质量。系统实现蔬菜育苗
8、栽培、施肥施药、灌溉、采摘等生产过程数据智能采集，详细记录投入品使用情况，从而建立系统性生产台账电子档案，方便产品溯源，提高基地生产标准化水平和九重天农产品质量品质，并实现与九重天电子商务平台的无缝对接，用户可以通过产品购买前的追溯查询了解产品的前世今生，放心消费。在农业生产环境数据和生产数据采集基础上，实施森特农业生产专家系统，辅助农业智能生产。通过专家知识库实现对农作物日常培育、设施智能控制、环境适宜性分析及病虫害诊断等作业活动的指导。系统深入分析温室内环境数据和作物生产数据，结合专家知识库建立不同作物、不同季节、不同生长周期、不同环境下适应性模型，系统根据可编辑逻辑，推断当前农事建议，并
9、驱动智能控制模型执行相关设备控制。2.5 经济效益通过对智慧农业系统的应用，起到对基地节工、节水、节肥和增产增收的效果，取得较好的经济效益。在项目实施期间，预计节工 4 人次合计 12 万元，节肥预计 4 万元，节水预计 6 万元，预计节支总额为 22万元；计划新增总产值 50 万元，计划累计培训人员 200 人次，累计辐射面积 1000 亩，累计带动农户增收 120 万元。通过智慧农业信息化、精细化的种植培育方式和科学的监控管理模式，可以提高农产品的产量和产值，降低农业生产各个环节的成本，项目实施后，农产品果率、苗率由原来的 80%增长至 90%。2.6 实施亮点自组网络：采用高效自组网技术
10、，支持大量节点、支持多种网络拓扑智能采集：采用智能采集设备，实农事现生产数据自动采集 高效节能：采用多种网络和传输机制，保障系统断电断网正常工作，绿色节能灾害预警：实时采集环境数据，发布预警信息标准生产：导入标准化生产模式，促进农产品质量安全 专家系统：集成蔬菜专家系统，实现精准化生产 2、作物与灾害监控物联网应用模式（农科院环发所）一、单位基本情况单位名称：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所；成立时间：2001 年；所在地：北京市海淀区；法人：张燕卿；规模：180 人；基地面积：北京顺义和河南 3500 亩；主要经营种类：农业气象，农业防灾减灾，农业物联网技术研发与示范；信息化投入：2
11、013 年，建成了农业部农业环境物联网中心，2009 年开始，在河南省开展作物与灾害监控物联网建设，目前监控站点达到 40 多个，已经初具规模已经具有较大规模且运行良好。二、模式应用情况1.基本建设情况（基地面积、种养品种及规模、软硬件基础设施等）本项目在研发和推广过程中，通过产学研结合，将研究成果进行转化应用。该系统由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所进行总体设计与研究，由北京恺琳科技发展有限公司进行开发与生产，河南省农业技术推广总站、河南农业大学、安阳市农业技术推广中心、滑县农业技术推广中心等用户进行成果的示范应用，实现了产学研的高效结合。北京恺琳科技发展有限公司是国内较早开展农业物
12、联网研发的企业，在关键设备和技术研发、系统运维等方面，参与了重要的工作。目前在郑州、安阳、驻马店、三门峡等地建立了多个作物与灾害监控物联网示范基地，应用辐射面积达 600 多万亩，在作物生长监控和灾害监测预警等方面发挥了显著的作用。在 2009-2013 年间，上述基地分别实施了道路、电力、通讯等多项工程建设与改造；架设供电电缆数十公里，完善了基地的供电；铺设光缆十几公里，保证了通讯的畅通。同时，为了提高农民和科技人员的知识水平，先后组织规模培训 15 次，进行苗情监测站点现场观摩与苗情分析及设备应用技术培训，先后共有 800 多人参加。2.物联网技术及产品使用情况（产品名称、型号、功能、来源
13、、价格等） 物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，其结构如上图所示。物联网是互联网的应用拓展，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。本模式架构如上图所示，采用物联网感知层采集农业环境信息再经过传输层和应用层的处理，最终通过 WEB 的形式展示给用户，实现对监测站点的自动监测数据、科学数据和调查统计数据等农业环境信息的“实时感知-远程传输-集中决策管理”的全程数字化、网络化。建设物联网项目所使用的产品功能及来源如表 1 所示。序号产品名称型号功能 价格
14、来源1农业环境远程监测系统KL-CJ 系列采用嵌入式技术、传感技术、无线传输技术进行集成，采集作物（小麦、玉米、大豆、温室作物等）生长环境的主要光、温、水、气、土壤等数据信息，并定时采集发送，通过无线移动网络集成连接，实现数据远程传输至指定数据库服务器。2图像监测系统KL-TX-V1通过户外专业摄像头结合网络通信技术，定时抓拍固定角度固定位置具有代表性作物的图像信息，并远程传输、存储图像数据。北京恺琳科技发展有限公 司3视频系统KL-SP-V2户外专业摄像头结合网络通信、远程控制等技术，最终结合网络平台最终实现实时查看现场的整体宏观情况。4中央监控与显示系统平台定制开发配置多屏幕拼接演示大屏幕
15、、LED 显示及相关设施，作为物联网项目建设成果的展示、演示、会商中心，为管理者提供便捷的浏览查看。5升降式摄像系统定制开发实现精确查看现场近景图像情况，实时抓拍图片信息，并通过对图像、视频信息的处理为诊断系统提供基础图像、视频信息。6数据上报分析定制开发对生产中的一些非设备能监测的数据，通过人工调查的方式采集，通过该系统根据采集作物的监测指标定制，从几万到几十万不等（具体根据采集要素传感器价格数量、软件系统最终的工作效果决定）北京恺琳科技发展有限公 司表 1.使用的物联网产品管理系统把该部分数据存储到远程数据库当中，主要用于网络获取与数据共享，为生产管理和科学决策提供依据。7病虫害与气象灾害
16、测报系统定制开发主要对生产过程中的病虫害进行测报，建立长期、中期和短期病虫害预报模型，进行长中短期的病虫害预报。由农技人员结合病虫害专家系统进行分析，及时提出病虫害发生预报和防范措施。8作物产量预测模拟系统通过对模型分析和专家知识，得到田间管理措施对策、长势与产量情况，为作物高产制定合理的生产管理措，提供信息决策服务，通过信息推送给农户及相关人员指导现实生产，最终实现高产攻关。9基于 WEB的物联网数据中心管理系统平台定制开发作为监控物联网构建体系中综合信息应用服务层，是项目决策管理部门、科研单位、农户及农技人员等用户服务系统，体现“软件及服务”的物联网设计理念，是云计算云服务的具体应用实现，用户可在世界各地通过 web 访问监控站的实时监测数据，方便用户的使用。10智能移动服务系统定制开发通过移动 android 终端按照用户需求读取农业环境实时数据，并将用户所需数据返回给用户。用户登录后可以根据需求，方便、快捷的获取所需要的农业环境实时数据、可以实时的获取图像数据、可以查看数据在选定某天的各个生产要素的
