互聯網+智慧農業水肥一體化大數據信息化系統集成解決方案導讀：農業互聯網解決方案,【智慧農業】物聯網大數據水肥一體化整體解決方案智慧農業物聯網水肥一體化大數據平臺項目頂層規劃方案北京XX科技有限公司XX年XX月XX日1【智慧農業】物聯網大數農業互聯網解決方案【智慧農業】物聯網大數據水肥一體化整體解決方案智慧農業物聯網水肥一體化大數據平臺項目 頂層規劃方案北京 XX 科技有限公司 XX 年 XX 月 XX 日1【智慧農業】物聯網大數據水肥一體化整體解決方案目錄一、建設背景 . 7 二、編制依據 . 7 三、建設內容 . 8 3.1 省級平臺建設內容 . 8 3.2 項目實施區建設內容 . 9 四、建設要求 . 9 4.1 項目實施區配套要求 . 9 4.2 與省級平臺對接要求 . 9 4.3 與省級平臺的兼容性要求 . 10 4.4 軟件功能要求 . 10 4.5 物聯網設備布設要求 . 10 4.6 水肥一體化設備管理控制器布設要求. 15 五、XX 省農業物聯網信息化系統評測技術方案 . 16 5.1 評測機構 . 16 5.2 評測方法 . 165.2.1 網關設備評測 . 16 5.2.2VPN 設備評測 . 17 5.2.3 視頻監控設備評測 . 185.3 測試結果證明出具 . 182【智慧農業】物聯網大數據水肥一體化整體解決方案六、XX 省農業物聯網信息化系統建議設備清單 . 19 6.1 水果、茶葉、中藥材實施區物聯網信息化系統設備明細表. 19 6.2 設施蔬菜實施區物聯網信息化系統設備明細表 . 30 七、XX 省農業物聯網系統工控機網關通信協議 . 43 7.1 數據通信 . 43 7.2 數據報文 . 447.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.2.5 7.2.6 注冊 . 45 心跳 . 46 遙測 . 46 遙控 . 47 查詢 . 48 應答 . 497.3 數據包解釋 . 507.3.1 數據包類型 . 50 7.3.2 數據包響應碼 . 51 7.3.3 設備類型 . 52 7.3.4 設備屬性 . 52 7.3.5 CRC 校驗碼 . 54八、XX 省農業物聯網系統嵌入式網關通信協議 . 55 8.1 數據通信 . 55 8.2 數據報文 . 578.2.1 8.2.2 8.2.3 8.2.4 8.2.5 8.3.3 注冊 . 57 心跳 . 59 遙測 . 61 遙控 . 63 報警 . 65 數據校驗 . 72九、XX 省農業物聯網信息化系統評測結果 . 723【智慧農業】物聯網大數據水肥一體化整體解決方案十、施工組織設計 . 74 10.1 施工綜合說明. 7410.1.1 工程概況 . 74 10.1.2 編制依據 . 75 10.1.3 編寫總則 . 7610.2 施工總體部署與平面布置 . 8110.2.1 施工調度 . 81 10.2.2 施工布置原則 . 82 10.2.3 交通組織方案 . 84 10.2.4 管理的主要技術措施 . 85 10.2.5 施工協調配合措施 . 86 10.2.6 工程管理的總體目標 . 8710.3 施工方案及技術措施 . 8910.3.1 水肥一體介紹 . 89 10.3.2 金屬結構設備及管網安裝工程 . 89 10.3.3 機井設備用房工程 . 105 1. . 10510.4 質量管理體系與措施 . 1221 質量管理及目標 . 122 2 質量要求及質量控制內容 . 125 3 質量檢查制度 . 127 第四節、 質量控制制度 . 131 第五節 、 工程質量保證措施 . 13310.5 安全生產體系與措施 . 13510.5.1 安全生產管理目標 . 135 10.5.2 安全生產管理組織機構及主要職責 . 135 10.5.3 保證安全措施 . 13810.6 環境保護管理體系與措施 . 14610.6.1 環境保護管理 . 146 10.6.2 環境保護措施 . 14710.7 文明施工體系與措施 . 1554【智慧農業】物聯網大數據水肥一體化整體解決方案10.7.1 文明施工組織體系 . 155 10.7.2 開展“5S”活動 . 155 10.7.3 推行目視管理 . 157 10.7.4 檢查制度 . 15810.8 工程進度計劃與措施 . 16010.8.1 工期保證措施 . 160 10.8.2 工期措施的承諾 . 16410.9 資源配備計劃. 16510.9.1 勞動力投入計劃及保證措施 . 165 10.9.2 材料進場計劃與保證措施 . 168 10.9.3 防火、防汛安全管理 . 17110.10 冬季施工措施. 27710.10.1 施工部署 . 277 10.10.2 鋼筋工程 . 280 10.10.3 模板工程 . 280 10.10.4 混凝土工程 . 281 10.10.5 砌體工程 . 286 10.10.6 質量保證措施 . 289 10.10.7 安全技術措施 . 29010.11 與五方單位的協調和配合 . 29910.11.1 與發包人的協調及配合方案 . 299 10.11.2 與監理單位的協調及配合方案 . 302 10.11.3 與土建總包的協調及配合方案 . 303 10.11.4 與各分包人的協調及配合方案 . 305 10.11.5 與設計單位的協調及配合方案 . 30810.12 成品保護措施. 30810.12.1 概述 . 308 10.12.2 成品保護的目的及原則 . 309 10.12.3 成品保護工作的主要內容 . 309 10.12.4 成品保護責任及管理措施 . 31010.13 維保、售后服務計劃 . 31410.13.1 售后服務內容 . 314 10.13.2 售后服務組織機構 . 3155【智慧農業】物聯網大數據水肥一體化整體解決方案10.13.3 保修期內的售后服務 . 317 10.13.4 保修期后的售后服務 . 32210.14 培訓計劃 . 32310.4.1 系統培訓 . 323 10.4.2 培訓對象 . 324 10.4.3 培訓目標 . 324 10.4.4 培訓分類 . 325 10.4.5 培訓流程 . 325 10.4.6 培訓組織實施與管理 . 3266【智慧農業】物聯網大數據水肥一體化整體解決方案一、建設背景為規范農業物聯網、大數據等先進技術在“XX 省高效特色農業發展 平臺”、“XX 省水肥一體化工程示范”和“XX 省農技推廣信息化應用 示范”等部、省級項目中的應用，全面提升項目的建設、管理和運行維 護質量和水平，更好地發揮項目的示范引領作用，特制訂XX 省農業物 聯網信息化系統建設指南 （試行） 。本指南的制定， 將有利于打造統一、 標準和實用的信息化系統，推進全省農業技術信息資源的整合共享，也 便于各地編制實施相關項目參照。二、編制依據（一）省農業廳、省財政廳XX 省農業物聯網技術應用示范工程建 設實施意見 （魯農市信字201310 號） （二）省農業廳關于印發XX 省農技推廣信息化應用示范項目實施 方案的通知（魯農科技字201620 號） （三）省農業廳關于做好 2017 年高效特色農業發展平臺項目實 施方案編報工作的通知 （魯農財字201775 號） （四）省農業廳、省財政廳關于印發 XX 省 2017 年水肥一體化工 程示范項目實施方案的通知 （魯農財字201728 號）7【智慧農業】物聯網大數據水肥一體化整體解決方案（五）農業物聯網平臺基礎數據采集規范（DB37/T 28742016） （六）農業物聯網平臺基礎數據元（DB37/T 28732016） （七）農業物聯網平臺基礎代碼集（DB37/T 28722016）三、建設內容 3.1 省級平臺建設內容 目前，XX 省農業物聯網云平臺（以下簡稱省級平臺）已建成運行， 平臺的服務內容主要包括：對水果、蔬菜、茶葉和中藥材等作物生長狀 況、環境條件、病蟲害發生情況等信息的采集，并對水肥一體化、大棚 環境調節等一系列自動化控制設備、網關設備進行精準時空物聯遠程控 制。通過對全省范圍種植環境等數據的采集，為省內涉農企業以及農戶 提供農技指導、農業病蟲害預警、農產品質量溯源等相關服務。通過智 能化控制，減少勞動力及農資投入，提高農業生產效率。數據的積累還 可為農業專家對各類農作物構建生產模型提供數據保障，為政府主管部 門宏觀監管決策提供數據支撐。全省“高效特色農業發展平臺” 、 “水肥一體化工程示范”和“ XX 省農技推廣信息化應用示范”等項目中現代農業示范園區、重點農業企 業已建、在建的物聯網設備都需與省級平臺對接，并確保數據及影像資 料實時連續接入。其它企業自行建設的農業物聯網系統也可與省級平臺8【智慧農業】物聯網大數據水肥一體化整體解決方案對接。3.2 項目實施區建設內容 在水果、蔬菜、茶葉和中藥材等高效特色作物項目實施區內，通過 安裝土壤墑情、環境氣候等物聯網監測設備和水肥一體化灌溉設備，實 現對作物長勢、環境條件、病蟲害發生情況等信息的實時監測，監測數 據實時傳輸到省級平臺。通過計算機、智能手持終端和物聯網終端等設 備，實現氣象、土壤等信息的查看，時空物聯的遠程精準控制。四、建設要求 4.1 項目實施區配套要求 項目實施區需配套相應的物聯網設備、網關設備、水肥一體化設備 和相應的軟件系統，實現空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤濕度、 光照強度、CO2 濃度、土壤 pH 值、時間空間和現場視頻等信息的自動采 集和存儲，滿足生產環境自動監測和精準控制要求。4.2 與省級平臺對接要求 項目實施區的前端采集、監測和控制設備數據的傳輸應滿足省級平 臺的規范要求， 所采集的各類數據必須從現場物聯網設備、 網關直接 （不 得通過第三方平臺轉接）實時傳輸到省級平臺，滿足省級平臺數據實時 獲取、處理、控制和決策等要求，網關設備的時間要與省級平臺同步。9【智慧農業】物聯網大數據水肥一體化整體解決方案對于視頻圖像數據，要求在本地控制中心存儲，存儲保存時間不得少于 15 天，省級平臺要能夠隨時調閱查看實施區不同時段的視頻圖像。4.3 與省級平臺的兼容性要求 項目實施區的網關設備（以下簡稱網關設備） 、VPN、視頻存儲控制 設備在數據格式、通訊協議、接口標準、指令解析、時空基準服務等方 面必須與省級平臺銜接。系統安裝前，需先通過省級平臺指定的第三方 專業機構的兼容性測試，并取得相應的認證。4.4 軟件功能要求 項目實施區應部署適宜的生產管理軟件和移動客戶端軟件，以實現 前端采集設備的數據展示、現場設備控制、視頻監控、精準位置獲取、 采集時間同步、數據統計分析及智能決策輔助等功能。4.5 物聯網設備布設要求 1.前置物聯網設備需定時或實時自動采集相應參數，采集頻率根據 相關標準或不同作物、環境設定；設備應具有數據雙發（同時傳輸至本 地中心和省級平臺） 、容錯和工況報告等功能；具有現場或遠程編程能 力，支持設備固件遠程升級和設備參數遠程設置；各類傳感器的量程和 精度應滿足水果、蔬菜、茶葉和中藥材生產的實際需要，物聯網系統能 夠現場長期穩定可靠的工作（使用壽命不少于 5 年） 。具體參數詳見示 范項目信息化系統設備明細表（附件 1） 。物聯網設備安裝應符合下列要10【智慧農業】物聯網大數據水肥一體化整體解決方案求（表 1） 。表 1 前置物聯網設備安裝要求 序 號 項目類 型 物聯網系統具備監測和控制功能。安裝位 置選擇應具有代表性，監測數據應真實反映園 果樹、 區整體情況。傳感器安裝位置和高度須滿足精 1 茶葉及中藥 準管理需要，設備及安裝材料須具備長期抗腐 材園區 蝕性。安裝設備須進行防水、防風、防腐、防 暴曬等設計和特殊處理，符合國家相關安全標 準。物聯網系統具備監測和控制功能，安裝位 置選擇應具有代表性?？蛇x擇立桿、管理房等 安裝位置，進行防水、防風、防腐、防暴曬等 設計。每種設備每畝要求布設 3 個點以上，日 光溫室沿中間線（前后）由里到外均勻分布， 設施蔬 連棟溫室在設施內均勻平行分布。建議土壤數 2 菜 據監測點分布不少于 3 個，土壤墑情統一采用 相對含水量。傳感器安裝深度須根據具體蔬菜 種類確定，并滿足蔬菜精準管理需要，其中： 空氣溫濕度、 CO2 測定儀應放置在離地面 1-1.5m 處，照度計設置在作物上方 10cm，注意避開設 施門口、通風口等。2.氣象信息采集監測站安裝位置應根據項目實施區地勢、作物種植11安裝要求【智慧農業】物聯網大數據水肥一體化整體解決方案品類等實際情況，滿足作物生長對氣象信息的精準要求等進行布設；每 個項目實施區至少布設 1 個監測站。包括：空氣溫度、空氣濕度、光照 強度、光合有效輻射、風速、風向、雨量、露點、紫外線強度 9 項參數。氣象站應安裝在地勢相對平坦，無大型樹木、建筑等遮擋物，便于日常 管理的區域。3.土壤環境采集監測設備布設應結合實際情況和管理需要，采集參 數包括土壤溫度、土壤水分、土壤鹽分、土壤 pH 值、土壤電導率等 5 項參數 （其中果樹、 茶葉及中藥材土壤溫濕度需要監測土壤 20cm、 40cm、 60cm 3 個深度的數據值） 。作物類型、灌溉方式、灌溉參數、地形地貌 相同的區域，可選擇 1 處有代表性的典型位置設置監測站。每個監測站 應根據種植作物根系的深淺，確定土壤環境傳感器的布設深度及數量， 建議參照表 2 進行布設。表 2 土壤環境采集監測設備布設要求 序 號 項目類 型 采集參數包括土壤溫度、土壤水分、土 果樹、茶 壤鹽分、土壤 pH 值、土壤電導率等 5 項參數 1 葉及中藥材 （其中土壤溫濕度需要監測土壤 20cm、 40cm、 園 60cm 3 個深度的數據值），每種傳感器每園 監測深度12【智慧農業】物聯網大數據水肥一體化整體解決方案區設置 3 個點以上。采集參數包括土壤溫度、土壤水分、土 壤鹽分、土壤 pH 值、土壤電導率等 5 項參數 （其中土壤溫濕度需要監測土壤 20cm 深度的 設施蔬 2 菜 日光溫室由里到外沿種植行前中后對角線布 點，連棟溫室在設施內沿對角線均勻布設， 注意避開設施門口、通風口等。4.視頻信息采集監測站攝像頭的選型及安裝應符合 GB/T 28281 及 GB 50198 中的要求,選擇能滿足項目區管理需要， 應在大棚內、 大棚外、 園區邊界位置、園區內部重點管理區域等位置進行設備布設。視頻監測 設備能夠根據省級平臺的對接需要，隨時進行視頻信息采集和傳輸；要 求采用高效壓縮技術，視頻流暢、圖像清晰，低照度條件下仍有較好效 果；能夠在省級平臺遠程控制云臺動作，變換攝像頭方位和焦距，靈活 調整視角；視頻幀速、圖像大小遠程可調節；支持主備式傳輸通道，能 長期穩定可靠運行。表 3 視頻信息采集監測站布設要求 項目 類型 監控位置 數據值）。每種傳感器每畝設置 1 個點以上，13【智慧農業】物聯網大數據水肥一體化整體解決方案1、視頻信息采集監測站立桿的位置距離監控目標區 域最近距離不得小于 5 米，最遠距離不得大于 50 米； 2、立桿位置盡量避開遮擋物體，還要為作物以后的 生長留下空間； 3、一般的園區立桿均按照高 5-6 米，橫臂 1 米；大 園區、 棚控桿按高度 3-4 米，臂長 0.8 米安裝； 大棚 4、監控桿必須有避雷針及良好的接地保護，并通過 導線導入地下(導電不走桿體)；立桿設計風載：23 N/m2； 疲勞壽命：30 年； 5、 沒有特殊情況， 所有監控立桿預埋件混凝土為 C25 砼，所配鋼筋符合國標及受風要求。5.其他傳感器的布設方式，建議參照表 4 進行布設。表 4 其他傳感器的布設要求 序 號 1 CO2 濃度傳感 冠層中部 應安裝于無遮擋、透光條件好的 2 光照強度傳感 位置，應充分考慮作物的高度，避免 作物生長過程中造成遮擋。傳感器類型 安裝要求14【智慧農業】物聯網大數據水肥一體化整體解決方案4.6 水肥一體化設備管理控制器布設要求 水肥一體化設備管理控制器布設應根據水肥一體化設備的實際情 況和管理需要，采集水肥一體化設備的灌溉時長、灌水量、施肥量、水 肥溶液 EC、pH 值等運行狀態參數，并對設備進行遠程智能控制。控制 器內置嵌入式控制軟件，同時具備自動監測、水肥一體化方案及模型下 載、項目區與設備參數配置、遠程閉環智能控制、數據就地顯示、異常 報警、自動灌溉、定時灌溉、智慧灌溉等功能，并能夠將數據傳送到監 控中心。表 5 水肥一體化設備管理控制器功能要求 序號 功能要求 具備智慧灌溉、 自動灌溉和手動灌溉三種工作模式， 滿足不同環 境和用戶的需求。智慧灌溉模式：設備自動聯網平臺，上傳現場信息，下載模型分 析的水肥一體化灌溉專家方案，按照作物需水、需肥規律，自動 1 控制水源泵、施肥泵和灌溉閥門，實現作物的科學、精準、全自 動灌溉施肥。自動灌溉模式： 用戶通過設備的觸摸屏設定灌溉時間、 灌溉水量、 施肥種類和施肥量等參數，進行自動灌溉。手動灌溉模式：操作人員通過觸摸屏進行手動灌溉。15【智慧農業】物聯網大數據水肥一體化整體解決方案五、XX 省農業物聯網信息化系統評測技術方案 5.1 評測機構 項目區農業物聯網信息化系統相關硬件設備、軟件系統需進行評 測，以實現所采集數據實時傳輸到省級平臺。省農業廳根據相關規定遴 選、確定第三方評測機構，對提報的硬件設備、軟件系統