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1、现代化智慧农业解决方案现代化智慧农业解决方案第一章 概述一前言在农业消费过程中，农作物的生长与自然界的多种因素息息相关，其中包括大气温度、大气湿度、土壤的温度湿度、光照强度条件、二氧化碳浓度、水分及其他养分等等。传统农业作业过程中，对这些影响农作物生长的参数进展管理，主要依靠人的感知才能，存在着极大的不准确性，农业消费也就成为一种粗放式管理，达不到精细化管理的要求。随着科学技术的开展，伴随着城镇化改革的进展，在农业消费过程中，越来越多的劳动力被解放出来， 劳动力本钱不断增加，传统农业无法进一步的开展，也逐渐滞后于社会的开展。因此，对传统农业的要求在不断进步，将先进技术应用于农业将得到广泛推广，
2、智慧农业随之产生。二、智慧农业开展现状1、政策方面以建立现代化农业为着力点，以实现农业增效、农民增收为目的，以进步增效为核心， 以进步农业产业化程度和增强农业综合消费才能为主线，大力开展特色农业、绿色农业、科技农业，加快推进农业全面开展，努力实现我国农业开展的新跨越。2、技术方面随着物联网技术的不断开展，越来越多的技术应用到农业消费中。目前，远程监控系统、无线传感器监测等技术日趋成熟，并逐步应用到了智慧农业建立中，进步了农业消费的管理效率、提升了农产品的附加值、加快了智慧农业的建立步伐。3、应用方面目前，利用基于云计算核心的 GPRS 模块，采集农业消费信息，通过云计算中心或短信进展简单设置后
3、即可将任何设备的数据传输到农业云管控平台，并可通过农业云管控平台下发控制指令，以帮助农民及时发现问题，并且准确地确定发生问题的位置，使农业消费自动化、智能化，并可远程控制。温室大棚在不适宜植物生长的季节，能提供生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。因此对种植作物生长环境的要求要准确的多。大多数农户加温、浇水、通风等，全凭感觉。人感觉冷了就加温，感觉干了就浇水，感觉闷了就通风，没有科学根据。农业进入信息化时代后，对温室内部的空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度及光照等农业环境信息的采集也越来越重视。因此，将物联网技术引入温室大棚中来，实现温室种植的高效和精准化管
4、理。三需求分析p 本方案研发的基于云计算核心的物联网智慧农业控制系统将所有控制终端连接到云计算效劳器，云计算中心效劳器采用多端口、多进程、多线程复合通讯技术，可以支持极大量的终端同时连接，并且可以做到实时数据传输与控制。另一方面，可以通过控制中心对不同的终端设备进展协议设置，云计算效劳器会将协议透传给终端设备。1、工程建立是民生所向。目前我国粮食消费实现“十一连增”，农民增收实现“十一连快”。然而在粮食连年丰收的背后，我国农业持续开展的压力明显加大，通过推进农业智能化建立，加快农业开展方式的转变，从依靠拼资消耗、拼农资投入、拼生态环境的粗放经营，尽快转到注重进步质量和效益的集约经营上来。将推动
5、“物的新农村”和“人的新农村”建立齐头并进。农业已成四化“短板”，推进农业智能化刻不容缓。2、工程建立是行业开展趋势。智慧农业已成为合理利用农业资、进步农作物产量和品质、降低消费本钱、改善生态环境及农业可持续开展的前沿性农业科学研究热点之一。智慧农业技术的引进和应用会给我国农业开展带来新的机遇,为我国推广、应用和开展现代化农业起着示范和推动作用 。3、工程建立为国家农业科技规划及相关政策重点支持开展领域。我国政府部门高度重视我国农业的开展，先后出台了一系列政策，全力支持“十二五”期间我国农业的开展， 并且明确规定，积极调整支出构造，不断加大投入农业物联网建立，主要包括环境、动植物信息检测，温室
6、农业大棚信息检测和标准化消费监控，精农业中的节水灌溉等应用形式。四方案的目的智慧农业发挥在 3G 网络、云计算技术、物联网技术、全球眼技术等方面的优势，积极响应国家号召，参与智慧农业建立。提供了从科学育种、农作物精细管理、农作物远程控制到食品溯、农机定位等智慧农业的一系列解决方案。开展智慧农业可以加速提升农业科技程度，进一步增强农产品竞争力,实现高效农业，保护环境、促进农业的可持续开展。第二章 系统总体设计一系统设计原那么本方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约本钱的原那么。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的开展、扩建、改造等因素留有扩大的余地。本系统设计内容是系统的、完好的
7、、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原那么：1、先进性与适应性系统的技术性能和质量指标到达国际领先程度；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用简便易行，容易掌握，合适中国国情和本工程的特点。该系统集国际众多先进技术与一身，表达了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新开展程度，适应时代开展的要求。同时系统是面向各种管理层次使用的系统。其功能和配置以能给用户提供舒适。平安、方便、快捷为准那么，其操作应简便易学。2、经济性与实用性充分考虑用户实际需要和信息技术开展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和合适现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最正确
8、的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能施行的需求，经济适用。3、可靠性与平安性系统的设计具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完好性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行平安。4、开放性以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状的开展趋势， 可以消防、防盗、聚光系统实现联动，可实现远程控制。5、可扩大性系统设计中考虑到今后技术的开展和使用的需要，具有更新、扩大和晋级的可能。并根据今后该工程工程的实际要求扩展功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的开展要求。6、追求最优化的系统设备
9、配置在满足用户对功能、质量、性能、价格和效劳等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。7、保存足够的扩展容量该工程设置的控制容量保存一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还保存与其他计算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑将来科学的开展和新技术的应用。8、进步监管力度与综合管理程度本工程系统设备控制需要高效率、准确及可靠。本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进展综合控制，时时动态掌握监视及报警情况。闭路电视监控大大减少劳动强度， 减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最正确情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设
10、备维修费用，从而进步监管力度与综合管理程度。二系统构造智慧农业控制系统智慧农业控制系统可以将多达几十万台的控制终端同时连接到云计算中心，可以在同一平台下对多个地区，多个控制点进展集中控制，更可以进展大范围综合计算与综合控制。三系统特点1、基于云计算核心Wiscloud 智慧农业控制系统基于云计算核心，分组控制与用户不需要自建效劳器， 不需要固定 IP，只要一台可以上网的电脑/平板/手机即可通过云计算平台对多个地区的多个终端进展控制，所有数据记录在云计算数据中心，数据永不丧失，可以方便的进展历史数据查询与分析p 。2、最强的控制才能Wiscloud 智慧农业控制系统终端主机具有 5 个 485
11、及 232 通道以及 12 个专用扩展通道，核心系统支持线程形式，可同时采集多个通道的数据，通过扩展通道可以扩展大量的采集模块，通过云计算中心可以对每个扩展模块的控制通道进展采集控制，单个终端主机可扩展至多达 4096 个 A/D 通道，1792 个 IO，1024 个 RS485 接口以及 512 个 12 位 D/A 通道，具有极强的扩展及控制才能。3、无需任何编程Wiscloud 智慧农业控制系统终端机采用触摸屏一体化设计，在施工部署时不需要任何的编程，具有完美的模糊控制理念及控制算法，可以将所有输入输出接口进展任意组合控制，并且可以完全脱离云计算中心自动运行，也可以通过云计算中心进展极
12、端复杂的流程控制。4、开放开放Wiscloud 智慧农业控制系统开放所有控制终端、控制模块、云计算平台接口，软件企业可以用自己的软件对智慧农业控制系统进展控制，形成自己的软/硬件自动化控制产品， 物联网及自动化控制企业可以将硬件接入到智慧农业控制系统的云计算平台中，通过云计算平台进展实时通讯，实时控制，并可集合大量终端进展综合控制，并可以将历史数据保存到云计算中心。四系统功能1、基于云计算平台：拥有自己的云计算中心，无需自建机房和数据中心，可以在手机、平板等任意终端连接到云计算中心，进展高效率的数据运行及运算才能，并可以在云端对所有设备进展设定，实现了随时调用，随时监管，随时控制。2、系统本钱
13、低：省去了 PLC 系统自拉光纤、自架效劳器、购置 UPS 和蓄电池等额外的财力消耗，同时也省下了后期昂贵的系统维护费用。3、控制才能强大：单机可承载 1 万以上的终端连接数量且运行毫无负担。物联网控制终端主机具有 5 个 485 及 232 通道以及 12 个专用扩展通道，嵌入式软件开发时采用了线程形式，可同时采集多个通道的数据，通过扩展通道可以扩展大，终端主机可以将扩展模块的数据自动打包上传到云计算中心，也可以通过云计算中心对每个扩展模块的控制通道进展控制，单主机通过扩展可实现多达 2048 以上通道的数据采集以及控制。4、扩展才能强大，扩展方便快捷：可到达无缝扩展至 10 万以上的终端连
14、接数量，单独研发的物联网终端设备的透传协议，使后期新增扩展模块时无需重新编程，模块的通用性强，自带输入、输出、485、Mbus、模拟量采集适应用户的新增需求。5、稳定性强：一体化开发的自有系统，直接集成通信模块，信息实时传输、反应、报警、处理，我们的主机高度集成化，把触摸屏的控制、DTU 和主机的处理部分、以及采集部分、下位机通信部分集成一体，任何节点的损坏都不会影响整个系统的运行，运行更加稳定。6、人性化效劳：支持地理信息系统，触摸屏终端可随时提供动态数据，提供系统运行的评价指标，提供对运行分析p 和参数预测所需的各种温度、湿度和流量分配的图表，对同类参数进展分析p 比拟，并可进展人性化参数
15、重置。7、后期运维方便：系统不需要专门维护，一旦发生故障，根本不需像老式系统那样等待专业人员现场编程调试，只需请电工按照操作要求重新安装备选模块即可，傻瓜式操作， 方便快捷，时效性高。8、兼容性强：能兼容并学习市面上几乎所有品牌的热表、压力表等设备的协议，进展远程操作，无需装备指定设备，利于厂家控制设备本钱。9、效劳持久：智慧农业管控系统将与公司系统同步晋级。第四章 智慧农业解决方案 智慧云谷基于云计算核心的物联网技术的智慧农业，是指充分利用各类 iWiscloud 无线传感器和先进设备，实现现代农业消费的实时监控、精准管理、溯管理、远程控制和农业信息知识支撑的农业综合智能信息化解决方案。以开发利用基于云计算核心的智慧农业控制系统为主导，对气候、土壤、水质等环境数据的分析p 研判，系统规划园区分布、合理选配农产品种，科学指导生态轮作。智慧农业建立主要包括环境、植物信息检测，温室、农业大棚信息检测和标准化消费监控，精准农业中的节水灌溉等应用形式，例如农作物生长情况、病虫害情况、土地灌溉情况、土壤空气变更等环境状况以及大面积的地表检测，搜集温度、湿度、风力、大气、降雨量，有关土地的湿度、氮浓缩量等信息的监测。第五章 智慧云谷智慧温室管控系统功能描绘在这列举智慧温室大棚的解决方案，智慧温室大棚控制可以根据用户需求，随时进展处理，为农业生态信息自动监测、对设施进展自动控制
