1、WORD格式智慧農業系統方案專業資料整理WORD格式V1.0版2021年3月 7日*企想信息技術專業資料整理WORD格式1專業資料整理WORD格式目錄1. 前言.31.1方案背景 .31.2設計內容 .42. 系統構造 .52.1軟件構造 .52.2硬件構造 .62.2.1采集傳感器 .62.2.2遠程視頻監控 .72.2.3小型氣象站 .72.2.4 ZigBee 無線傳輸 .72.2.5智慧農業管理平臺 .73. 功能描述 .83.1棚內環境采集模塊 .83.1.1模塊功能 .83.1.2模塊配置 .93.2棚外氣象采集模塊 .103.2.1模塊功能 .103.2.2模塊配置 .113.3

2、實時視頻采集模塊 .113.3.1模塊功能 .113.3.2模塊配置 .113.4集成控制模塊 .123.4.1模塊功能 .123.4.2模塊配置 .134. 實驗列表 .13專業資料整理WORD格式2專業資料整理WORD格式1. 前言1.1 方案背景穩固農業根底、實現農業現代化，一直是我國現代化建立的重要目標和重點任務。加快開展現代農業，既是轉變經濟開展方式、全面建立小康社會的重要內容，也是提高農業綜合生產能力、增加農民收入、建立社會主義新農村的必然要求。黨和國家高度重視農村農業信息化建立，中央1號文件連續 6年明確指出，要加快推進農村信息化建立工作。2021年 4月，國務院發布全國現代農業

3、開展規劃，這是新中國成立以來的首次，具有重要標志性意義：標志著黨中央、國務院在“三化同步 中高度重視農業現代化；標志著開展現代農業從理念要求變成了實際舉措；。 “十二五 將成為推進現代農業開展的重要時期。 規劃從加快轉變農業開展方式的關鍵環節入手，明確提出了完善現代農業產業體系和改善農業根底設施和裝備條件等事關現代農業開展全局的八項重點任務。完善現代農業產業體系，最突出的標志之一就是大力開展設施農業。而引領現代農業開展的智能溫室的建立成為推動和持續發展現代設施農業最有效的途徑之一。 智能溫室的建立引入集物聯網、計算機科學、信息處理、控制工程、農業生物學、環境科學等于一體的多元化綜合性技術和自動

4、化控制設備，通過傳感器實時采集、監測和分析溫室內溫度濕度、光照強度、土壤水分、二氧化碳等影響作物生長的環境信息，建立溫室智能化管理系統，調整溫室大棚內生長因子到達作物最正確生長狀態，提高作物品質，增加作物產量。實現農業集約、高產、優質、高效、生態、平安的重要支撐， 進一步加速農業向現代集約型、智能型農業的轉變，有效提升農業產業化經營和管理的水平。同時也為農業和農村經濟轉型、社會開展提供 “智慧 支撐。 智慧農業是農業生產的高級階段，是集新興的互聯網、移動互聯、云計算和物聯網技術為一體，依托部署在農業生產現場的各種傳感節點環境溫濕度、土壤水分、二氧化碳、圖像等和無線通信網絡實現農業生產環境的智能

5、感知、智能預警、智能決策、智能分析、專家在線指導，為農業生產提供精準化種植、可視化管理、智能化決策。基于 Zigbee 技術的智慧農業解決方案，本錢低廉，是一般人都能負擔的價格；控制更簡單，讓每一位剛接觸的人都能輕松使用；功耗更低、組網更方便、網絡更強健，給您帶來高科技的全新感受。您的溫室大棚規模越大，基于Zigbee 技術的智慧農業解決方案在使用中，要準確及時地操控所有設備，最值得關注的應該就是網專業資料整理WORD格式3專業資料整理WORD格式絡信號的穩定性。鑒于溫室大棚的網絡覆蓋區域比較廣泛，我們貼心為您呈現物聯無線組網！智慧農業能有效連接物聯 Internet 通信網關和超出物聯 In

6、ternet 通信網關有效控制區域的其它 Zigbee 網絡設備，實現中繼組網，擴大覆蓋區域，并傳輸網關的控制命令到相關網絡設備，到達預期傳輸和控制的效果。基于先進的 Zigbee 技術，物聯無線中繼器無需接入網線，就可自行中繼組網，擴散網絡信號，讓您的網絡靈活順暢運行，保障您的所有設備正常運行。1.2 設計內容農業作為關系著國計民生的根底產業，其信息化、智慧化的程度尤為重要。物聯網技術在農業生產和科研中的引入與應用，將是現代農業依托新型信息化應用上邁出的一大步，可以改變粗放的農業經營管理方式，確保農產品質量平安，從而引領現代農業的開展。通過物聯網智能溫室的應用，可實現傳統農業向現代化農業的轉

7、變、有效提高農業綜合生產能力、強化農產品質量平安管理、提高農產品質量平安水平、提高農業產業化程度。專業資料整理WORD格式4專業資料整理WORD格式2. 系統構造2.1 軟件構造圖2-1智慧農業軟件系統構造圖智慧農業管理系統是利用各類傳感器采集溫室內光照、溫度、濕度、土壤含水量、二氧化碳等作物生長所必須的環境因子的數據，通過無線網絡傳輸到智能溫室管理控制平臺，進展數據的存儲、分析比對系統設定的數據閥值，自動控制溫室的卷簾、通風、澆灌等設備，使溫室內環境保持在適宜作物生長的條件下；視頻系統是利用溫室內安裝的高清變焦智能球機，對溫室內作物進展全方位視頻采集和監測，農業專家利用溫室內視頻圖像根據溫室

8、大棚內作物生長情況，遠程對溫室作物科學施肥、病蟲害防治等進展指導和幫助，實現園區溫室種植的集約化、科技化、現代化。專業資料整理WORD格式5專業資料整理WORD格式2.2 硬件構造圖2-2智慧農業硬件系統構造圖2.2.1 采集傳感器農業生物與環境信息的采集和農業設施的智能化、自動化，是設施農業有別于傳統農業的核心技術之一。智能溫室控制的根底首先要通過傳感器進展環境參數的采集，傳感器的選擇對于獲取數據的準確性和功能性非常關鍵。溫室控制對于傳感器的精度要求不高，但是溫室特殊的高溫、高濕度和培養液的高腐蝕性對于傳感器的功能性要求很高，既需要能長期耐高溫、耐高濕、耐腐蝕的傳感器。專業資料整理WORD格

9、式6專業資料整理WORD格式2.2.2 遠程視頻監控現代化農業的一個突出表現是智能化培育控制。 隨著溫室種植規模的不斷開展和擴大， 無線網絡技術和遠程視頻信號技術開展，視頻監控圖像信息作為溫室內數據信息的有效補充， 對溫室內作物進展全方位視頻采集和監測， 農業專家利用溫室內視頻圖像根據溫室大棚內作物生長情況， 遠程對溫室作物科學施肥、 病蟲害防治進展指導和幫助，為溫室的平安、管理、效益提供有力的保障。2.2.3 小型氣象站天氣預報是重要和首要的現代農業信息之一。小型氣象站能夠對溫室園區小環境的風速、風向空氣溫度、 空氣濕度等氣象要素進展全天候現場監測。 智慧農業管理平臺根據氣象站提供的天氣環境

10、，提前調節控制溫室設備，做到科學管理、防災減災。2.2.4 Zigbee無線傳輸溫室種植是農業生產的一種重要方式， 提高其信息化、 自動化水平對加快農業現代化步伐具有重要意義。隨著網絡和通信技術的開展，無線網絡憑著功耗低、平安可靠、建立本錢低廉等眾多優點成為各種控制的首選網絡， 在農業自動化得到廣泛的應用。 智能溫室采用混合組網， 底層為多個 ZigBee 監測網絡， 負責監測數據的采集。 每監測網絡采用星型構造， 網關節點作為每個監測網絡的基站。 網關節點具有雙重功能： 一是充當網絡協調器的角色， 負責網絡的自動建立和維護、 數據聚集； 二是作為監測網絡與監控中心的接口， 與監控中心傳遞信息

11、。 此系統具有自動組網功能， 無線網關一直處于監聽狀態，新添加的無線傳感器節點會被網絡自動發現， 這時無線路由會把節點的信息送給無線網關，由無線網關進展編址并計算其路由信息，更新數據轉發表和設備關聯表等。2.2.5 智慧農業管理平臺智慧農業管理平臺是溫室智能化控制系統的核心， 對溫室內各類信息進展存儲、 管理；提供閥值設置功能；提供智能分析、檢索、告警功能；提供溫室大棚內視頻的展示插件和管理接口；提供控制溫室大棚設備的命令管理。工作人員可以通過人機交互系統了解溫室大棚內的情況， 并可以通過人機交互系統對控制系統發人工指令， 遠程控制溫室大棚的控制系統， 設定控制主機的智能控制工作實現 24小時

12、無人值守； 智慧農業管理軟件系統界面直觀人性化、信息全面操作簡單。3. 功能描述專業資料整理WORD格式7專業資料整理WORD格式一般情況下，智慧農業系統包含以下模塊：棚內環境采集模塊棚外氣象采集模塊實時視頻采集模塊集成控制模塊后文將以每個子系統的方式，逐個進展介紹。3.1 棚內環境采集模塊3.1.1 模塊功能1. 空氣溫濕度光照采集棚內配有多個溫濕度光照傳感器節點，并且將這些節點進展編號和注釋。傳感器會按照指定間隔采集溫度、濕度、光照值， 并通過 Zigbee 網絡主動上傳到中央服務器上去。2. 土壤溫濕度采集通過傳感器節點上配有的傳感器插針插入到土壤中， 對土壤的溫度、 濕度含水量進展采集

13、，并通過 Zigbee 網絡主動上傳到中央效勞器上去。3. CO2 濃度采集棚內均勻分布有CO2濃度傳感器， 對 CO2濃度進展采集， 并通過 Zigbee 網絡主動上傳到中央效勞器上去。4. 實時曲線對于系統采集到的各種環境參量，在管理平臺上進展查看。查看方式有實時值查看、實時曲線查看。5. 歷史數據存儲對于采集到的各種數值， 在效勞器上都會在數據庫中進展存儲，以便后期進展搜索查看可通過列表，曲線等方式進展查看。查詢結果還支持Excel 、報表導出等。6. 參量超閾值預警用戶可在系統中對各種參量的一個正常X圍進展設置，當采集到的參量持續超專業資料整理WORD格式8專業資料整理WORD格式出這

14、個X圍時，系統會進展報警操作，以及進展一些自動調節控制。3.1.2 模塊配置序號設備名稱設備參數數量1A8網關 CPU 處理器： Samsung S5PV210，基于 CortexTM-A81運行主頻 1GHzDDR2 RAM： 512MB， 32bit 數據總線，單通道，運行頻率 200MHz FLASH 閃存 SLC NAND Flash: 512MB( 標配 )/1GB( 可選 )操作系統支持： Superboot-210 Android 2.3 +Linux-2.6.35 Android 4.0(基于 Linux-3.0.8內核 )Linux-3.0.8 + Qt2/4.8.5 Win

15、dowsCE 6.02智能溫濕度溫度傳感器測量精度：0.5 25；溫度傳感器2傳感控制模測量X圍： -40 +123.8 ；濕度傳感器測量精度：塊4.5%RH；溫度傳感器測量X圍： 0 100%RH；工作濕度： 80%不結露。內置智能傳感器處理器： MSP430F5638，基于 IEEE1451協議與通信模塊通信，開放軟、硬件設計資源；直流工作電源： 3 10V/0 100mA；3智能光照傳測量X圍： 0300Klux ；測量精度： 5%；光照傳感器2感控制模塊工作溫度： -25 +80；工作濕度： 80%不結露。內置智能傳感器處理器：MSP430F5638，基于 IEEE1451協議與通信模

16、塊通信，開放軟、硬件設計資源；直流工作電源： 3 10V/0 100mA；4智能 CO2傳感量程： 0 50000ppm，分度： 1 ppm。內置智能傳感器處2控制模塊理器： MSP430F5638，基于 IEEE1451協議與通信模塊通信，開放軟、 硬件設計資源； 直流工作電源：3 10V/0 100mA；5智能土壤溫溫度傳感器測量精度：0.2 25；溫度傳感器2度傳感控制測量X圍： 30+70；內置智能傳感器處理器：模塊MSP430F5638，基于 IEEE1451協議與通信模塊通信，開放軟、硬件設計資源； 直流工作電源： 3 10V/0 100mA；6智能土壤濕濕度傳感器測量精度： 4.

17、5%RH；溫度傳感器測量X圍：2度傳感控制0 100%RH；工作濕度：80%不結露。內置智能傳模塊感器處理器： MSP430F5638，基于 IEEE1451協議與通信模塊通信， 開放軟、 硬件設計資源； 直流工作電源： 310V/0 100mA；7無線通信控采用 ABS塑料外殼。通信協議符合國際標準智能傳感器10制器協議 IEEE1451-2 。通信模塊芯片 TICC2530，2.4GHz，陶瓷天線；主控處理器低功耗ENERGY MICRO處理器EFM32G*,軟件： IEEE1451.2 國際智能傳感協議，協議棧：符合 ZigBee2007 或 ZigBeePRO標準，套件提供的樣例程序實

18、現了無線通信節點的動態組網及傳感數據采集傳輸。無線通信控制器與智能傳感控制器通過可靠的專業資料整理WORD格式9專業資料整理WORD格式歐式插座互聯，配上電源模塊組成完整的智能傳感器節點。外型：開模具塑料產品外殼，帶電池倉，可4節干電池供電或鋰電池供電。3.2 棚外氣象采集模塊3.2.1 模塊功能1. 風速風向采集棚外配有建議氣象站，可對棚外即時風速和風向進展較準確的測量，此值被定時地主動地通過Zigbee 網絡主動上傳到中央效勞器上去。2. 溫濕度采集棚外配有溫濕度傳感器節點。傳感器會按照指定間隔采集溫度、濕度值， 并通過Zigbee 網絡主動上傳到中央效勞器上去。3. 惡劣天氣播報在用戶設

19、置好大棚所在地后，系統會通過Web效勞到中央氣象局提供的接口中讀取天氣預報。 當遇到惡劣天氣環境時，系統會通過本地氣象站進展確認，然后將相關控制對象關閉，并通知給用戶。3.2.2 模塊配置序號設備名稱設備參數數量1簡易氣象站測量X圍 0 70m/s 0 360精 度 0.3+0.03V m/s 16 3 最大回轉半徑90mm 365mm 分辨率 0.1m/s5.6 2.8 起動風速 0.5m/s 0.5m/s 工作電壓5V 12V 5V 12V 工作電流 10mA 20mA 或 2 3mA 工作環境 溫度 -60 50濕 度 100%RH2智能溫濕度傳感溫度傳感器測量精度： 0.5 25；溫度

20、傳感器測量X2控制模塊圍： -40 +123.8 ；濕度傳感器測量精度：4.5%RH；溫度傳感器測量X圍： 0 100%RH；工作濕度：80%不結露。內置智能傳感器處理器： MSP430F5638，基于 IEEE1451協議與通信模塊通信，開放軟、硬件設計資源；直流工作電源：310V/0 100mA；3無線通信控制器采用 ABS塑料外殼。通信協議符合國際標準智能傳感器協議2IEEE1451-2 。通信模塊芯片 TICC2530，2.4GHz，陶瓷天線；主控處理器低功耗 ENERGY MICRO處理器 EFM32G*,軟件：IEEE1451.2 國際智能傳感協議，協議棧：符合ZigBee2007

21、 或ZigBeePRO標準，套件提供的樣例程序實現了無線通信節點的動態組網及傳感數專業資料整理WORD格式10專業資料整理WORD格式3.3 實時視頻采集模塊3.3.1 模塊功能1.遠程視頻監控棚內配有 24個帶云臺可進展360旋轉的網絡攝像機，其視頻清晰度為720P。用戶不管在個人電腦旁，還是使用智能手機均可方便地通過視頻查看現場情況；農業專家也可通過該視頻觀察現場作物情況，獲取作物長勢、 植物病蟲害外觀等信息。2.定時自動截圖在系統中，用戶可設置網絡攝像頭每隔一段時間或在固定時間點進展自動截圖。通過自動截圖，可將作物每過一段時間的情況保存下來，可留作統計分析之用。3. 平安偵測當用戶不在大

22、棚內時， 攝像機可設置為布放模式。 當有人意外進入或進展惡意破壞時，系統將通知到用戶，并截留報警時的視頻以作為證據。3.3.2 模塊配置序號設備名稱設備參數數量1網絡攝像頭ARM ：W90N745；sensor ： OV7725；操作系統：嵌入式操2作系統；壓縮方式： Motion-JPEG-N ；幀頻率： 25fps ；分辨率： VGA(640*480), QVGA(320*240) , QQVGA(160*120)；圖象調整：亮度，比照度可調 . 最低照度： 0.3LUX； 信噪比： 48DB ( 自動增益關 ) ；快門：1/50s(1/60s-1/100 ， 000s；白平衡：自動白平衡

23、；背光補償：自動背光補償；夜視：5mm11顆 LED燈 夜視 10米 ,ir cut自動切換。標配：F1.8/3.6mm 90 M12接口；處理器：雙向語音內置MIC或者外接；音頻增益：自動音頻增益控制AGC；云臺控制： 內置 RS485控制水平 270度，垂直 90度；網絡接口： RJ-45 10/100Mb自適以太網接口；支持網絡協議： TCP/IP 、ICMP、DHCP、 FTP、 SMTP、 PPPoE等；無線： WIFI ， 802.11B/G ；支持 IP 地址：靜態 IP 地址、動態 IP 地址、 PPPOE撥號，支持 P2P技術3.4 集成控制模塊3.4.1 模塊功能專業資料整理WORD格式11專業資料整理WORD格式1. 各控制對象控制系統集成了棚內各種控制對象。 在自動控制功能未開啟時， 用戶在系統中可進展手動控制， 并通過實時反響回來的數據查看效果； 而在自動控制功能開啟時， 系統會根據各種參量的實時值，比對用戶在系統中設置的閾值，如果超出閾值X圍，那么進展一些既定控制。2. 溫濕度自動控制棚內溫濕度的變化對植物的生長起著至關重要的作用。系統通過安裝在空中的溫濕度傳感器的實時感測棚內溫濕度值， 然后通過開關風機、 開關噴灌設備進展調節。3. 土