物联网智慧农业远程监控应用技术方案.docx

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1、物联网智慧农业远程监控应用技术方案编制：审核：审批：20xx年XX月目录第一章概述31.1 项目背景31.2 建设需求及目标41.3 建设原则4第二章系统优势4第三章系统设计93.1 系统框架图93.2 物联网感知层功能介绍93.2.1 智能检测93. 2.2视频采集系统介绍103.3 中心处理端介绍113.4 应用端介绍133.4.1 PC客户端观看：133.4.2 WEB观看：133.4.3 手机观看：14第四章系统部署154.1 系统结构图154.2 监控中心：154.2.1 监控中心结构部署154.2.2 网络部署164.2.3 存储部署164.2.4 监控视频显示系统17第五章成功案

2、例17某集团农业大棚智能监控17第一章概述1.1 项目背景“物联网”被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成木；另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前，美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度重视物联网的研究，工业和信息化部会同有关部门，在新一代信息技术方面正在开展研究，以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。农业物联网，即在大棚控制系统中，运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、值传感器、光传感器、传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、值、光照强度、土壤养分、浓度等物理量参数,通过各种仪器

3、仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的最佳条件，可以为温室精准调控提供科学依据，达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。我国是一个农业大国，又是一个自然灾害多发的国家，农作物种植在全国范围内都非常广泛，农作物病虫害防治工作的好坏、及时与否对于农作物的产量、质量影响至关重要。农作物出现病虫害时能够及时诊断对于农业生产具有重要的指导意义，而农业专家又相对匮乏,不能够做到在灾害发生时及时出现在现场，因此农作物无线远程监控产品在农业领域就

4、有了用武之地。农业信息化，智慧化是国民经济和社会信息化的重要组成部分，是农业发展的必然阶段，是新时期农业和农村发展的一项重要任务，是实现国民生计的大事。以农业信息化带动农业现代化，对于促进国民经济和社会持续、协调发展具有重大意义。进一步加强农业信息化建设，通过信息技术改造传统农业、装备现代农业，通过信息服务实现小农户生产与大市场的对接，已经成为农业发展的一项重要任务。农业物联网建设主要包括环境、植物信息检测，温室、农业大棚信息检测和标准化生产监控，精准农业中的节水灌溉，作物生长远程观察，专家远程指导等应用模式，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

5、检测，收集温度、湿度、风力、大气、降雨量，有关土地的湿度、氮浓缩量和土壤PH值等信息的监测和远程视频查看等。1.2 建设需求及目标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，为实现现代农业生产提供前端的实时精确数据，同时通过远程视频查看场景实际情况。做为农业生产加工的依

6、据，为自动化生产提供智能控制功能。本方案针对智能农业大棚，采用目前先进的无线和有线结合传感技术，智能控制终端和控制软件等，分为三个组成部分：无线传感器网络，网络摄像机，智能控制系统。无线传感器网络采用适合物联网应用的ZigBee传感器件，以达到无线，低功耗，自适应组网等要求。智能控制系统通过采用智能控制终端、网络摄像机，配合控制中心的智能控制软件，对远端采集的各种信号进行分析和汇总，自动控制和开启相关设备，对农作物的生长环境进行精确调节，以达到智能，自控，高效，高产的目的。1.3 建设原则充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、无线通信技术及专家智慧与知识，

7、实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。第二章系统优势1）信息获取精确“华迈智慧农业远程监控解决方案”与现代生物技术、种植技术等高新技术融合于一体,实现智能化土地资源管理，提升精准和效率。2）改善农业生态环境将农田、畜牧养殖场、水产养殖基地等生产单位和周边的生态环境视为整体，并通过对其物质交换和能量循环关系进行系统、精密运算,保障农业生产的生态环境在可承受范围内，智能化

8、生产过程管理和病虫害综合防治。3）提高效率，解放劳动力基于精准的农业传感器进行实时监测，利用云计算、数据挖掘等技术进行多层次分析,并将分析指令与各种控制设备进行联动完成农业生产、管理。这种智能机械代替人的农业劳作，不仅解决了农业劳动力日益紧缺的问题，而且实现了农业生产高度规模化、集约化、工厂化，提高了农业生产对自然环境风险的应对能力，使弱势的传统农业成为具有高效率的现代产业。4）信息获取便捷能够彻底转变农业生产者、消费者观念和组织体系结构。完善的农业科技和电子商务网络服务体系，使农业相关人员足不出户就能够远程学习农业知识，获取各种科技和农产品供第5页共20页求信息；专家系统和信息化终端成为农业

9、生产者的大脑，指导农业生产经营，改变了单纯依靠经验进行农业生产经营的模式，彻底转变了农业生产者和消费者对传统农业落后、科技含量低的观念。5）变革农业管理和服务模式依靠数据和分析服务进行科学决策，改变盲目性较强的行政手段管理。农业生产者可以从“农业云”上随时随地获取所需的数据分析结果和专家指导服务，驱动农业管理和服务模式进入“云时代”。6）全面提升农业的现代科技武装智慧农业为农机具、灌溉设备等农业基础设备装上“眼睛”、“鼻子”、“耳朵”和“神经系统等，使它们具有了“灵性另外，信息技术是农业其他科技运用的重要支撑，如利用信息系统能够更有效地开展新品种选育、基因图谱的解析等。7）极大拓展农业的开放度

10、和影响力一方面，提高农业的科技含量，有利于打造形成全球农业的科技示范中心；另一方面,利用信息、金融杠杆引导全国和国际农产品物流，建立形成农产品集散中心和定价中心；再有,通过应用虚拟、仿真等高新信息技术积极发展休闲农业、文化创意农业等新兴农业形态，吸引国内外知名企业参与发展，打造我国农业的国际品牌，成为中国古老农耕文化的传播中心。8）网络化监控:在各个监控采集点使用华迈网络监控产品，用户可通过网络在任何一台电脑任何时间和地点输入用户名和密码即可观看权限范围内的实时视频图像。也可随时调用监控采集点的录像存储文件。OmowOcnygOS呻飨。8啸敌0a至湖秋DM9）数字化存储根据预先设定的存储时间和

11、方式，监控采集点可以自动完成不间断的滚动式文件存储,第7页共20页也可在设定的指定时间内完成存储动作。方便进行历史信息查询，为相关事件（事实）提供确切证据。10）现场语音控制传输现场环境声音实时监听，点对点远程对讲通话。（监控设备根据型号的不同，不带抬音头和扩音器的主机需外购音频采集及播放设备）11）先进的技术，符合国际潮流华迈网络视频监控设备采纳先进的嵌入式操作系统，设备体积小，视频处置速度快，稳固性高，适合在无人值守的环境中使用。支持互联网或3G移动网络等方式进行联网，并提供NET穿透及路由穿透等独创功能。通过网络，可以远程对系统硬件设备进行软件升级和维护。平台里的硬件设备有主动恢复功能，

12、前端出现电路或网络故障，当电路或网络故障恢复时，整套系统里的软硬件设备可自主启动并连接网络，无需人工干预。采用创新的设备管理及P2P视频流传输方式，用户操作使用简便，无任何使用障碍，做到能上网就会使用，极大减轻了对用户的培训工作。12）网络化、数字化、低成本华迈视频平台系统采用的TCP/IP协议，终端设备内置HTTP服务器，提供RJ-45以太网接口，利用现成的计算机网络环境即能架设在局域网、广域网、INTERNET和无线网络之上，无需另行铺设视频线缆，节俭了铺设长距离线缆的成本。由华迈网络监控设备构架的安防技术方案里不需要增加专业的监控显示设备，使用普通计算机进行监控录像即可。将监控设备和计算

13、机合二为一，降低设备采购成本。需要浏览视频图像时，无论是使用手机网络还是固话宽带网络，均能自由访问并管理远程监控点。13）高清晰无延迟图像华迈网络监控设备采取H.264图像编码压缩技术，图像清晰度高，即使是在低带宽情况下依然可实现而质量视频图像传输。视频传输延迟极低，正常网络环境下视频传输延迟仅1秒左右。14）强大的后台功能设计华迈平台具备远程联网监控的所有功能，包括远程图像实时监看、远程调看录像资料、远程遥控云台镜头、远程报警接收，还可通过网络对各网点摄像机的基本参数进行设置；提供录像、手动录像和报警录像三种录像模式，具备异地分布式录像存储功能，录像帧速可调节。15）视频平台扩容及产品的维护

14、通过使用华迈网络监控设备和华迈专用视频管理软件,极大的简化了监控系统中可能涉及的设备种类和数量,它完全代替了传统安防监控系统中的视频矩阵、切换器、画面分割器、字符叠加器等需要紧密配合才能使目标功能实现的设备。不仅大大降低了整个系统建设的成本，还大大减少了调试设备的施工周期。同时由于减少了设备的使用环节和种类，有效提高整套系统的稳定性和可靠性，极大的降低了后期维护设备的难度。成都华迈通信提供设备远程维护的技术支持，系统产品严格按照国家和行业发布的相关标准进行设计，并且执行国家电子产品保修标准。第三章系统设计3.1 系统框架图3.2 物联网感知层功能介绍3.2.1 智能检测通过密集分布的无线温度、

15、湿度、光照度、C02浓度等传感器，定期实时采集大棚内和土壤的温湿度、棚内光照度、空气中的C02含量等数据，并将数据实施通过WiFi传输到控制中心。控制中心的软件中已经预设各种数据的临界范围值，一旦某个参数超出范围，系统将发出预警信号，通过声光装置进行报警，同时也可以发出控制指令，启动智能插座令各种设施如加温器、加湿器、进/排气扇、遮阳棚、喷淋器等进行工作，可对温室灾害性气候进行预警，用以对抗常见（特别是西部地区）的低温，干旱，光照度过强，昼夜温差大等气候影响。采用土壤湿度传感器对土壤的湿度进行实时监测并将数据上传到控制中心，一旦土壤湿度低于预设值，系统将发出指令启动喷淋滴灌系统，做到精准控制；当土壤湿度回复到农作物生长的正常值之后，系统又可发出指令让喷淋滴灌系统停止工作，以最大限度地达到高效滴灌，做到温室节水高效滴灌控制、节约用水的目的。通过在每个大棚中部署光照度传感器以及CO2浓度传感器，将数据汇集到控制中心，实现集群式的光照度和Co2环境数据采集和控制。通过手动或者自动控制遮阳棚、进/排气扇的启动和关闭,可以有效地成片控制温室大棚内的光照度和空气,分布式日光温室群检测，以达到农作物最为适宜的光照和CO2浓度。通过无线传感器收集大棚中农作物的实时生长环境参数：温度、湿度、光照强度等。这些环境实时