农业物联网项目书Word文档格式.docx
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实现食品正向追踪反向溯源，充分保证消费者食用安全。
6、营销对接物联网平台
通过经营主体物联网平台、精准农业生产物联网平台、科技服务物联网平台、农业金融保险物联网平台、监管物联网平台的支撑，利用远距离视频体验式营销新模式和农产品质量可追溯体系同电子商务平台无缝对接种植生产环节数据全程强制记录，把农产品生产环节特别是种植、养殖环节全面展示给消费者，充分接受消费者的评价和监督，运用互联网手段解决农产品营销中关于产品种植信用的实质性问题，提供技术保障。
7、电商云平台
采用B2B2C（卖家、交易平台、买家）架构，分为WEB平台、手机APP及移动WAP端，可实现针对手机即时社交软件的植入，可配合溯源平台进行针对农业产品的销售与溯源，让交易随时随地。
主要功能：
（1）平台管理：
实现对商品、交易、用户进行管理。
（2）网店管理：
实现需求发布、需求合并、商品管理、在线交易及退换货处理。
（3）供应商模块：
实现信息维护、商品管理、投诉处理、供应商信息维护及商品分类管理。
（4）支付接口：
实现与银联、支付宝等第三方支付平台的接口
（5）品牌经营，打造中高端农产品品牌，产品初创时期提供品牌定位、品牌故事、品牌命名、广告语、品牌标识、品牌包装等服务；
产品创建中期提供宣传服务；
产品建立后期提供推广等服务；
电商运营：
提供自有电商平台和第三方电商平台电子商务运营服务；
1.2技术架构
综合利用已物联网为代表的信息技术应用于精准农业监控与农产品质量溯源管理，提高投入资源的附加值、减少资源损耗，提升农业生产竞争力。
该解决方案使用的主要技术手段为：
采用无线传感器、云数据服务、NFC、RFID、GIS、视频监控等技术，并建立农业监控与设施信息库、状态库、专家服务及智能分析平台系统。
通过建立精准农业种植信息平台，可以真正的实现农产品溯源查询的可操作性与真实性，为农产品的品牌价值打下坚定的基石。
物联网平台在总体架构上采用物联网安全保障体系与物联网标准与规范体系两大体系贯穿系统多个层面的架构模式，即接入层、中间层、共享层、支撑层、应用层、展现层，共六个层面。
在网络方面采取了多种制式。
系统总体框架图
物联网平台下各环节关系（部分2、3期实现）
其中，农业物联网应用平台是面向农业领域推出的新一代拥有自主知识产权的远程环境监控系统。
它是通过光照、空气温湿度、土壤温湿度、土壤盐分、二氧化碳、氧气等传感器，对农作物温室内的环境参数进行实时采集，并根据预设自动开启或者关闭指定设备（如远程控制浇灌、开关卷帘等）。
同时在温室现场布置摄像头等监控设备，实时采集视频信号。
用户通过电脑或智能手机，随时随地观察现场情况、查看现场温湿度等数据和控制远程智能调节指定设备。
现场采集的数据，为农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。
该平台基于B/S体系结构设计，使用国际领先的技术框架和设计方法，使用Java程序语言进行开发。
由于Java程序语言本身具有跨平台性好、可扩展性强、可移植性高、升级简单、更为灵活、速度更快等优势，因此该平台必将建成为当前国际领先的农业物联网与质量安全溯源应用相结合的管理系统。
第二章技术方案
2.1云平台
以农业种植为核心，提供综合性的硬、软件产品和服务，提供集农业环境信息监测、调控设备控制、信息分析、专家支持为一体农业产品及服务。
解决农业种植行业的生产对象选择、科学作业及提高生产率的一系列问题。
系统由数据和视频采集系统、无线传输系统、数据处理系统和专家系统组成。
2.2种植采集和监管技术方案
1、大地采集和监管方案
通过物联网技术对大田作物进行远程环境和视频监测，提供告警信息与数据统计，帮助园区领导和工作人员掌握大田作物的的环境和视频状况。
支持通过电脑或智能手机，随时随地观察现场情况、查看现场温湿度等数据和设备情况。
系统支持多种接口，同时支持音频、视频功能，系统预留接口，保证了系统的可扩展性。
2、实施农业采集和监管方案
在具备条件的蔬菜种植温室大棚内建设了物联网系统，对温室大棚的空气温湿度、土壤水分温度等数据及视频图像实时24小时环境监控。
通过模型分析自动控制温室风机、自动控制滴灌、顶窗侧窗、加温补光等设备。
种植户及农牧局技术人员以通过计算机等温室物联网客户端实时监测信息、报警信息，实现温室大棚信息化、智能化远程管理。
通过分析采集的相关数据，对温室蔬菜生长情况进行分类建立温室环境指标体系温室蔬菜生长分类标准，实现温室蔬菜监测自动化、苗情动态可视化和田间管理科学化，提高农技人员决策管理和服务水平。
充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用，保证温室大棚内环境最适宜作物生长实现精细化的管理。
同时1个示范点进行水肥一体化工程改造。
2.2养殖采集和监管技术方案
1、棚室养殖
该系统利用物联网技术，围绕设施化畜禽养殖场生产和管理环节，通过智能传感器在线采集养殖场环境信息（二氧化碳、氨气、空气温湿度、光照强度、视频等），同时集成改造现有的养殖场环境控制设备、饲料投喂控制设备等，实现畜禽养殖场的智能生产与科学管理。
养殖户可以通过手机、平板、计算机等信息终端，实时掌握养殖厂环境信息，及时获取异常报警信息，并可以根据监测结果，远程控制相应设备，实现健康养殖、节能降耗的目标。
2.3追溯技术方案
农业产品溯源信息平台主要包含门户网站平台、云数据服务平台以及溯源管理系统。
门户网站平台主要用于园区信息展示，溯源登录接口，可以集成电子商务交易功能。
云数据服务平台主要用于园区种植、加工、销售以及客户等各类信息的安全存储，通过云数据服务平台可以实现多界面跨平台的查询、响应等操作，使用智能手机、平板电脑、计算机等均可访问。
溯源管理系统主要用于在各个业务流程中实现溯源信息生成管理。
图2.4基于电子码与二维码技术的农产品溯源体系
第三章系统功能设计
在系统功能方面，精准农业质量安全溯源系统平台主要围绕精准农业、农业数据管理、农产品溯源查询等主要功能来整合系统平台，突出平台的信息化、数字化、智能化。
在整个精准农业质量安全溯源系统平台的规划、发展中体现平台的整合性和管理智能性。
达到平台对整个农业的资源整合、实时监控，及时预警，迅速处理的信息化、数字化、智能化的发展战略蓝图。
3.1精准农业系统
精准农业子系统是通过物联网技术对现代农业园内的重点农业园区进行远程环境监测，提供告警信息与数据统计，帮助园区领导和工作人员掌握园区内的环境状况。
系统支持多种接口，同时支持音频、视频功能，可以有效的为观光农业大棚提供第一手的现场专业数据。
系统预留接口，保证了系统的可扩展性。
精准农业系统由数据采集系统、无线传输系统、数据处理系统和专家系统组成。
图3.1 精准农业监控系统组成图
3.1.1实时数据采集系统
实时数据采集子系统主要负责温室内部光照、温度、湿度、土壤含水量和二氧化碳含量等传感器数据的采集和管理。
可为用户在电脑与手机终端上实时、直观的展示采集到的数据。
用户可以在平台上查看自己的数据，包括实时信息展示、历史监测数据、报警阀值设置、历史报警查询、监测设备管理，以及为用户提供自定义打印报表、对数据库备份等服务，从而方便的得到数据信息，辅助决策。
将当前设备的状态（正常、故障、停用等）用不同颜色和编号展示出来，帮助用户更加直观的观察设备状况，方便用户对设备进行管理。
种植管理主要包含三个功能模块，分别为种植记录上传、种植记录查询和种植模式管理。
专家诊断系统由病状诊断、农残诊断、营养分析、专家人员等模块构成。
通过建立农作物综合专家诊断数据库，为用户提供专业的病害诊断、农残报告、营养鉴定等智能分析服务。
系统设置主要包含四个功能模块，分别为用户管理、园区管理、种植系统设置和作物及周期管理等。
子系统需要设置的功能，在实际部署时将其全部放在系统设置模块。
3.2农业小型气象站系统
农业小气候指农田中作物层里形成的特殊气候。
农田小气候对农作物的生长、发育和产量以及病虫害都有很大影响。
农田小气候既具有其固有的自然特征，又还是一种人工小气候，人类可以通过农业技术措施在一定程度上改变农田小气候。
研究农田小气候的根本目的在于改善农田小气候条件，以提高农作物产量。
3.3病虫害监测与诊断系统
以计算机技术、网络技术、通信技术、视频技术等现代信息技术和手段，构建一个全面、专业、快捷、方便的作物病虫诊断与服务于一体的专家服务系统。
知识库平台，病害诊断，生产决策，农事指导；
专家远程培训会诊系统
自动虫情测报灯实现虫体远红外自动处理、接虫袋自动转换、整灯自动运行等功能，在无人监管情况下，自动完成诱虫、杀虫、收集、分装，排水等作业，对昆虫的发生、发展进行检测分析和预测预报。
利用GPRS/3G移动无线网络，定时采集现场图像，自动上传到虫情分析处理平台，平台自动记录采集数据，形成虫害数据库。
可用图表、列表形式展现给农业专家进行远程诊断。
工作人员可随时远程了解田间虫情状况，制定防治措施。
采用了条形码识别追溯技术、精度限位技术、自动智能化聚焦技术。
3G无线传输控制技术等高科技手段，全天候实时采集分析，节时省力。
可远程拍摄孢子图片上传至孢子分析处理平台，实现农业病菌孢子浓度测试数字化，使监测通过互联网及时了解病害的发生、发展情况以及病害的分布区域，及时预防农业病害的发生和蔓延。
计数、统计分析，实现全天候无人值守自动监测孢子情况。
针对国内外高致病性疯牛病、禽流感等动物疫情蔓延趋势严重，世界范围内发生重大卫生事件逐年增多，动物疫情防控形势变得越发严峻的现状，以统一领导，分级管理，快速反应、高效运转、预防为主、群防群控的思想为知道，以最大程度地减轻突发动物疫情对畜牧业及公众健康造成的危害，保证经济持续稳定健康发展和人类身体健康安全为目标，建立涵盖基本信息管理，防疫信息管理等多项功能于一体的重大动物疫情应急指挥平台，实现数据共享、直观显示、部门协同、资源调度的自动化管理。
基本信息管理，防疫信息管理，疫病信息管理，疫情应急指挥
3.4农业产品溯源信息平台
3.4.1农业产品溯源信息网站
1、园区概况
主要以电子地图，园区图片，文字介绍构成，其中包含园区简介、园区项目、景点图片展示、天气预报等基础版块。
通过园区简介让游客了解观光农业大棚园区的基本概况，通过园区项目让游客熟悉农业大棚的旅游项目基本情况，通过园区图片展示让消费者熟悉农业大棚园区的种植景观和农产品。
2、园区视频
景区视频主要集中展示有关园区的最新视频影像资料，借助园区视频宣传，农产品特色介绍，景区最新活动等版块向消费者展示农业大棚园区的宣传影像、最新园区动态视频新闻、园区力推路线视频信息、圆区热门活动宣传视频资料。
给消费者一种全新的视觉感受，让其全面的感受农业大棚的品质所在。
3、农产品溯源
在该平台板块内可以根据产品上唯一标示码查询到园区农产品的种植、加工、运输、存储以及销售全过程的信息，了解农产品详细信息、验证产品真伪。
给消费者提供安心的消费体验。
4、园区快讯
园区快讯包含园区最新动态，园区最新推荐，园区最新农产品等相关信息。
通过园区快讯让消费者实时全面的了解园区相关信息和活动，让消费者领略农业园区的农产品特色和文化。
5、观光休闲、娱乐体验
这两个版块是为了全方位、详细的帮助消费者了解观农业园区的重要版块。
本版块可通过园区特色、重点景区、特色活动、园区特产、娱乐休闲等为消费者提供全方位、细致周到的介绍。
3.4.2网络云数据服务系统
本子系统为了将精准农业质量安全溯源系统中各类信息统一管理的应用模块。
本子系统可以快速高效的收集、发布、处理以及响应来自各个查询平台和用户的查询请求，远程共享数据，信息安全可靠，让系统使用不受时间、地点、环境的制约，为园区、经销商、消费者带来便捷的用户体验。
3.4.3溯源管理系统
食品安全关系到人民群众的身体健康和生命安全，农产品溯源的目的是为了建立一个覆盖农产品从初级到深加工各个阶段的信息库，规范农产品种植、加工、存储、流通以及销售，对规范化的农产品生产企业树立了品牌。
农产品溯源业务以农产品追溯码为业务信息传递载体，以农产品追溯标签为表现形式，以农产品溯源信息管理系统为服务手段实现对各类农产品的种植、加工、流通、仓储及零售等各个环节的全程监控，并对农产品追溯信息进行整理、分析、评估、预警，从而完善了国家农产品安全监管体系，消费者可以随时查询农产品的相关信息，从而确保吃上放心农产品。
溯源信息种类
全面详细的农产品溯源信息将增加消费者对农产品的信任度和认可度，有利于提升农业园区及产品的品牌效应。
图3.21基于二维码技术的农产品溯源体系
溯源信息生成
1、基础信息生成：
本模块的数据信息是自动录入生成的，根据园区的实际情况，录入到系统中，做为农业农产品的基础信息的统一基础材料。
包括，园区资质信息、奖励情况、种植地区信息、农业特色、联系电话等。
原始数据由人为录入，系统保存调用。
2、农事信息生成：
本模块的数据信息是环境参数采集终端上传，系统自动接收，根据园区的实际情况，录入到系统中，做为农产品的种植等农事信息进入到云服务数据系统内。
包括，结果期管理、生长管理、种植、插种、筛土、出苗、育苗、施肥、移植、收割等等。
环境数据采集终端自动上传农作物在生长周期中的环境状况，系统保存调用，搭配视频监控信息，使溯源的管理更加具有可视性。
3、加工信息生成：
本模块的数据信息是生产管理设备终端自动上传，系统自动接收，根据生产的实际情况，录入到系统中，做为农产品的生产加工信息进入到云服务数据系统内。
包括，生产工序、生产工艺、生产人员、原材料及成品产量等等。
生产管理设备终端自动上传农作物在加工环节的基本数据状况，系统保存调用，搭配视频监控信息，使溯源的管理更加具有可视性。
4、仓储信息生成：
本模块的数据信息是仓储管理设备终端自动上传，系统自动接收，根据仓储的实际情况，录入到系统中，做为农产品的库房存储信息进入到云服务数据系统内。
包括，出入库时间、仓库环境监控参数、负责管理人员等等。
仓储管理设备终端自动上传农作物在库房存储环节的基本数据状况，系统保存调用，搭配视频监控信息，使溯源的管理更加具有可视性。
5、销售信息生成：
本模块的数据信息是销售管理设备终端根据云数据服务系统上的溯源信息，系统生成的唯一标识代码，根据实际情况加密后产生二维码，通过打印设备生成电子码及二维码标签，做为产品的溯源信息查询的统一标识。
经销商、消费者通过固定式读写设备、手机、平板电脑、手持设备、PC等工具读取电子码或二维码标签，通过云数据服务系统获取农产品的全链条溯源信息以及实时视频影片。
3.5VR智能园区解决方案
虚拟现实（VR）是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供用户关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让用户如同身临其境一般，可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物并产生互动。
其核心特征是沉浸感、交互性和想象性。
VR智能园区解决方案运用720°
全景图像采集技术实现园区虚拟现实游览，沉浸式体验带给用户全新感受。
用户可身临其境进行园区智能化监管、消费者农产品产地及溯源信息VR体验，园区旅游宣传、园区信息化建设成果展示等。
四、平台建设、软件及基础设施
1、旱田无线网络视频传输系统设备
编号
产品规格
参数
单位
备注
1
数字智能球
E系列200万7寸红外；
1280×
960@30fps；
0.05Lux/F1.6（彩色），0.01Lux/F1.6（黑白），0LuxwithIR；
150米红外照射距离；
焦距：
4.7-64mm，20倍光学；
支持音频、报警；
支持宽动态、透雾、强光抑制、SmartIR、3D数字降噪；
区域入侵侦测、越界侦测、饮品宜昌侦测、移动侦测；
水平键控速度最大160°
/s，垂直键控速度最大120°
/s，垂直范围-15°
~90°
；
H.265/H.264/MJPEG；
最大支持128GBMicro
SD卡；
电源：
AC24V，30Wmax；
支持IP66；
工作
台
2
球机吊装支架
个
3
太阳能电池板
数量：
2块
4
时控开关
时控开关、空开、插排等
5
控制器
MPPT功能，直流输出
6
胶体蓄电池
12V200AH免维护胶体蓄电池
7
地埋电池箱
8
降压器
9
接入交换机
8口全兆
10
立杆
5米金属
根
11
杆箱
12
基础
套
13
主机防雨箱
14
太阳能板支架
太阳能板支架、无线网桥抱箍等
15
防雷接地设备
16
三合一防雷器
电源、控制、信号防雷
17
网络硬盘录像机
18
3T监控专用硬盘
录像资料保留30天
块
19
路由器
20
无线网桥
21
附材
批
二、旱田物联网系统
2、病虫害监测传感器
远程拍照式虫情测报灯
太阳能供电，带有光控、雨控、时控模式，红外处理虫体，自动分天存放，带拍照功能。
3、土壤墒情监测
土壤墒情无线远程监测系统
4层土壤墒情、温度监测、太阳能供电，可以手机APP查看、管理多通道数据。
4、气象站
田间小气候信息采集系统（自动气象站）
可实时采集空气中温度、湿度、光照强度、风俗、风向、降雨量等农业气象参数。
数据可上传至电脑。
最后可存放400万组历史数据。
电池、电源适配器、太阳能均可供电。
5、系统软件平台
大数据展示平台
旱田作物生长监测、管理系统
旱田生长环境（长势、土壤墒情、土壤温度等）监测数据库管理，具有系统查询、统计、分析、超限提示、报警、打印等功能
6、室内管理平台
室内管理平台
1个智能监控管理平台（2个pc电脑、2个显示屏、4块拼接屏、2个企业级服务器、1个企业级交换机，1个企业级路由器，1个机箱，1台二维条码打印机）。
1、水稻田无线网络视频传输系统设备
支持
2块
三、水稻田物联网系统
太阳能供电，带有光控、雨控、时控模式，
升级会员 