智慧农业整体需求方案设计.docx
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智慧农业整体需求方案设计
智慧农业云管理平台
整体方案要求
XXXXXXX有限公司
二〇一五年七月十四日
第一部分智慧农业管理云平台整体需求
一、系统功能概述……………………………………………………………………3
二、系统功能模块需求………………………………………………………………3
三、各项功能实现手段需求…………………………………………………………5
四、功能需求详细描述………………………………………………………………5
第二部分温室技术方案要求………………………………………………………12
一、概述………………………………………………………………………………12
二、基本要求…………………………………………………………………………12
三、设备清单…………………………………………………………………………12
1、监测设备…………………………………………………………………………12
2、控制设备…………………………………………………………………………13
一、系统功能概述
为实现现代农业信息化的动态监测和各项数据先兆预警，智慧农业云管理平台的功能需求如下：
1、实现农业生产控制（包括各项生产数据采集，预警及控制）
2、实现农业生产安全监控
3、数字化生产指导
4、农产品溯源
5、涉农企业办公管理
6、涉农企业基础监控
7、涉农机关单位管理监控
二、系统功能模块详细需求
（一）控制系统功能需求概述
智能农业控制通过实时采集农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数，自动开启或者关闭指定设备。
可以根据用户需求，随时进行处理，为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。
大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器，对农作物温室内的温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、二氧化碳浓度等环境参数进行实时采集，自动开启或者关闭指定设备（如远程控制浇灌、开关卷帘等）。
1、光照度监测及预警
2、空气温湿度监测预警及远程/自动控制
3、土壤温湿度监测预警及远程/自动控制
4、安防监测
5、空气加湿功能
6、土壤加湿功能
7、环境升温功能
8、局域网远程访问与控制功能
9、GPRS/3G网络访问功能
10、控制参数设定及浏览
11、显示实时数据曲线
12、显示历史数据曲线
13、促进植物光合作用功能
14、视频监测功能
15、病虫害预警
16、成熟度预报
17、农事预报
18、农事管理
19、种植管理
20、产量管理
21、各项监测数据实时控制
（二）追溯系统功能概述
面向农产品监管、生产、流通、销售等环节存在的主要问题和实际需求，
集成和应用现代农业信息技术，构建农产品质量管理与溯源技术体系。
为了实现产品全程可追溯，保障食品安全，并树立其良好的产品形象，追溯系统需要实现以下功能：
（1）生产基地溯源
（2）投入品溯源
（3）田间档案溯源
（4）农事作业溯源
（5）养殖档案溯源
（6）养殖操着全程溯源
（7）生产实时监控
（8）环境实时监测
（9）质量管理溯源
（10）包装销售溯源
三、各项功能实现手段需求
1、手持终端
2、进程大屏幕
3、智能终端
4、平板
5、电脑
6、视频监控
四、功能需求详细描述
（一）控制系统云平台
1、各项数据的远程监测及采集
2、手机或电脑远程控制各项监测功能
3、无人值守自动实现各项监测功能的实现
4、超过阈值的自动报警
（1）监测界面的红色提示
（2）短信报警
（3）统计报表的提示
5、历史数据统计输出
（二）追溯系统云平台
实现种养殖过程的全程溯源（从投入品采购环节追踪到种养殖过程全部
使用过程跟踪至销售流通环节溯源）
包括：
1、农资店（备案）档案管理
（1）资质性文件的资质管理
（2）商品范围/品类的商品管理
（3）人员档案/人员资质方面的人员管理
（4）经营范围、人员变动、变更管理
2、农资店的经营交易管理
（1）农资采购及销售流向
3、种养殖基地的采摘管理/屠宰管理
（1）采摘时间
（2）采摘区域
（3）屠宰时间
（4）屠宰设备
（5）屠宰人员等
4、种植过程中的
（1）种子溯源
（2）施肥
（3）浇水
（4）施药
（5）光照
（6）杀虫等
5、销售流通
（1）种植基地采摘后装箱，产生二维码，客户可以通过扫描二维码追溯，所有中转箱配有RFID芯片，可追踪箱子流通环节
（2）养殖基地产品屠宰后包装装箱，产生二维码，客户可通过扫描二维码追踪溯源。
独立说明：
一、追溯系统中投入品溯源将主要针对种苗、农药、肥料等农业投入品进行全面的信息化管理，实现由产品向源头的追溯；田间档案将针对每个地块的施肥用药记录进行采集和备案，实现过程溯源；农事作业记录了种养植过程中修剪、嫁接、灌溉等不涉及到施肥用药的流程及饲料、用药等过程；生产实时监控采用摄像头进行视频拍摄和存储；环境实时监测运用物联网技术对现场的温湿度、光照等环境数据进行实时采集、存储和分析，实现智慧种植；质量管理内容包括质量管理制度、检测认证、产品认证等；包装销售溯源详细记录了包装、运输、销售等加工流通环节的信息，确保食品安全。
二、追溯系统特性需求
✓一物一码：
二维码动态随机赋码技术实现每一件产品的精确溯源和防伪
✓全程追溯：
投入品、田间档案、农事作业、检测、包装、流通全过程溯源
✓智慧农业：
运用物联网技术实现环境信息的全面感知，更智能、更真实
✓权威认证：
检测报告齐全并主动披露，保障食品安全，体现品牌价值
三、单位基础资料
图文并茂地展现园区的历史背景和品牌渊源，将有用的溯源信息传达给消费者，为其留下深刻的印象，模块分为单位概况、负责人介绍、农产品信息、人员信息等。
单位概况：
记录园区的图片及详细文字描述信息，内容包括基础信息、联系方式、单位性质、发展历程、企业资质、生产概况（种植年数、种植规模、产量产值情况）等。
负责人介绍：
通过介绍负责人所获荣誉带动品牌宣传，内容涵盖基础信息、社会职务、教育背景、工作简历、获得荣誉等。
农产品管理：
对葡萄的品种进行维护和管理，介绍其外形、口感、色泽、文化背景、图片等，为特定产品的溯源提供基础数据。
人员管理：
对主要人员基本信息进行维护管理，为溯源提供基础数据。
四、种植基地溯源
精确定位产品的原产地，体现食品安全溯源的严谨性，需要对葡萄出产的基地进行溯源，系统将支持多个基地信息的管理和维护，并支持地块的划分和管理，还能够在地图上标出基地的具体位置，直观形象。
基地概况：
记录基地名称、面积、编号、管理人员、联系方式、位置信息、水源、周边环境等等，真实呈现作物生长原产地。
地块管理：
记录地块编号、面积、操作人员、位置信息、土壤信息等，作为作物生长的载体，将与该地块生长出的作物关联。
地图总览：
将基地所在的地理位置在地图上描点显示出来，让消费者能够清楚、形象地了解原产地信息，提升葡萄主题公园的产品形象。
五、投入品溯源
投入品的来源、品名、浓度、进出库记录等等进行全方位管理，并与田间档案深度融合，形成严密的监管溯源机制，切实保障食品安全。
农业投入品是影响食品安全的重中之重，实现投入品的溯源不仅是政府、消费者所最关心的，同时也是企业增强内部运营管理、提升品牌价值的核心所在。
农资商品：
对农药、肥料的名称、浓度、规格、登记证号、生产厂家、生产批号、批准文号、有效期、安全间隔期等信息进行全方位的管理维护。
农资供应商：
对供应商的名称、资质、联系方式、信用信息、名录、简介等进行全方位的管理维护，实现从产品到源头投入品供应商的追溯。
农资库存管理：
针对农业投入品的每一笔进出库进行详细记录，能够按照政府监管要求生成固定格式的记录单，能够自动提示最先到期的投入品以供使用。
六、田间档案溯源
施肥用药记录的管理，是食品安全的重要保障，系统将根据实际作业的流程对种植、施肥、用药、采摘等过程进行全方位的信息采集和记录，通过与作物的信息捆绑实现田间档案的溯源。
田间档案的披露不一定向普通消费者开放，但支持向较高权限的用户提供查询功能。
种植管理：
根据实际种植情况选择种植的地块，生成相应的作物编码，作物成为田间档案记录的操作对象。
施肥管理：
根据实际的施肥情况对地块进行施肥操作，所用肥料是投入品溯源模块中事先维护好的品种，快捷、全面地记录施肥操作，为种植过程溯源提供原始数据。
施肥操作提供自动出库功能。
用药管理：
根据实际的用药情况对地块进行用药操作，所用农药是投入品溯源模块中事先维护好的品种，快捷、全面地记录用药操作，为种植过程溯源提供原始数据。
用药操作提供自动出库功能，用药时间作为安全间隔期判定的起点。
采摘管理：
根据实际的采摘时间进行采摘操作，自动提示安全间隔期，自动生成农产品溯源码，作为食品安全溯源的唯一编号，该编号将被加密写进二维码标签实现安全溯源。
七、农事作业溯源
农事作业溯源管理的是除施肥、用药等操作外的其他农事操作，例如平整土地、挖渠、修剪、疏果、灌溉等等，该模块用于提升主题公园进行内部管理并为产品提供全面的溯源支持。
视频监控：
在农事作业现场安装摄像头对农事过程进行视频监管，支持图片及视频图像自动上传存档，使溯源信息更加形象、具体，提升品牌形象。
一般农事：
针对实际农事操作进行记录，与农产品相关联，支持一般农事过程的追溯。
八、质量管理溯源
质量管理溯源将披露产品在生产过程中所遵循的质量管理制度，所经过的权威检测和结果，以及产品的相关认证，本模块支持图片上传功能，消费者能够清楚地看到有关证书的图片，增强可信度。
质量管理制度：
记录葡萄生产过程中遵循的质量管理制度，严密规范的制度是食品安全的有效保障。
检测记录：
记录产品经过的相关检测名称，检测结果，具体指标及证书图片。
产品认证：
记录产品的认证信息，支持上传认证证书的图片。
九、加工包装溯源
加工包装环节对食品安全同样重要，避免外来污染的进入，定位安全生产责任人，判定包装时间是否及时，披露包装材料材质等可以帮助葡萄主题公园树立更好的品牌形象，同时帮助企业建立规范的操作流程，辅助管理。
加工管理：
记录农产品加工过程中的详细信息，包括加工日期、负责车间、负责人、加工数量、设备、图片、摘要记录等信息。
包装管理：
该模块详细记录农产品包装日期、负责人、商品名称、包装数量、包装材料、包装形式、图片、摘要记录等信息。
十、销售流通溯源
运输信息的管理能够披露农产品运输过程是否符合保鲜要求，并避免外界污染；销售信息的溯源能够定位流通环节的责任主体，保障食品安全。
运输信息：
记录农产品运输的运输时间、运输公司、运输司机、车牌号码、车辆（贮存）温度、车辆（贮存）湿度、车辆描述、运输图片及备注等信息。
销售信息：
记录农产品销售单位、出货机构、商品批号、销售时间、销售地点、销售方式、备注及图片等信息。
十一、环境智能感知
环境智能感知是运用物联网技术实现环境数据的自动实时采集，完全不用人工操作，且定期自动采集，精确、全面地搜集作物生长环境的信息，将环境图谱作为溯源的一项内容可以极大地增强葡萄产品的附加值和趣味性，是食品安全溯源的有益补充，能够提升品牌价值。
环境实时监测：
安装在大棚内的各种传感器设备，采集周围的环境信息通过数据传输节点上传给服务器，当客户通过浏览器访问服务器时，软件系统以图形化的界面显示当前指标，系统每隔一段时间刷新一次，用户可设置刷新时间，当间隔时间足够短时，即实现了实时监测。
数据统计分析：
用户可以自定义各种指标的存储时间间隔，这个时间可以足够短。
当客户查询历史数据时，在系统中输入查询条件，即可查看以曲线的形式输出对应的指标变化情况。
超过阈值报警：
用户可以针对每个指标设定上限值和下限值，当检测到的数据超过范围时，可通过短信等方式进行报警。
十二、系统管理
系统管理实现用户及权限的维护管理、系统日志，以及标签的管理。
用户管理：
为工作人员分配用户名、密码。
权限管理：
针对菜单进行权限分配，完成内部分工，保障数据真实可靠。
日志管理：
记录各用户登录及使用记录，保障数据真实性。
标签管理：
实现二维码标签与溯源码的绑定。
第二部分温室技术要求
一、概述
近年来，随着农业和农村经济的发展，农业生产方式逐步由传统的粗放经营方式向现代集约型经营方式转变。
随着科学技术的进步，温室的结构档次在逐步的提高，建设一种可提高温室内作物产量和质量，降低生产成本，减轻工作人员劳动强度的温室智能监控系统，是广大温室作物生产人员的迫切需求。
开发低价位、实用型的温室智能监控系统对于推进我市农业自动化、智能化进程具有重要的意义，同时具有可追溯的作用，也具有很大的市场潜力。
二、基本要求
1.监测预警：
要求此系统可以监测基本的生态环境因子，如温度、湿度、光照、土壤温湿度、CO2浓度等，并能按照预设参数进行预警。
2.控制功能：
根据监测参数达到手动、自动控制执行结构，如控制卷膜机、通风机、灌溉施肥等设备，自动调控温室内环境，达到适宜植物生长的范围，为植物生长提供最佳环境。
3.远程监控功能：
通过远程视频监控系统对温室内的作物进行监视和控制。
4.数据联网功能：
可将各种数据及视频接入互联网及手机，真正实现数据共享。
三．设备清单
1.监测设备配置：
名称
数量（套）
连接方式
大气温度传感器
1
大气湿度传感器
1
二氧化碳传感器
1
光照度传感器
1
土壤湿度传感器
1
土壤温度传感器
1
土壤PH值传感器
1
要求：
1、监测数据在平台软件上可以实现远程实时监测、数据采集、记录等功能，各参数可设置、可报警，具有历史曲线功能。
2、有异常报警功能，传感器异常及失灵报警，通讯及断电异常报警，要求在软件界面有醒目的提示并有短信通知功能。
2.控制设备配置
名称
控制方式
数量（套）
通风设备
电机
1
卷膜设备
电机
1
水肥滴灌设备
泵、电磁阀
1
CO2发生器
电机
1
加湿设备
电机
1
喷药设备
泵、电磁阀
1
补光灯
可控开关
1
轨道小车
电机
1
要求：
1.各设备根据对应参数的变化达到自动控制的目的，保证各项参数在合理范围内，自动调控温室内环境，从而达到适宜植物生长的范围，为植物生长提供最佳环境。
2.具有手、自动切换功能，便于根据实际情况手动操作。
3.具有各项保护功能，防止设备误动、拒动。
4.具有各项异常报警功能，如电机故障、行程开关失灵等。
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