农场信息化综合监测系统设计方案.doc

目 录一.项目背景3二.现代农业大棚远程监控的必要性4三.现代农业园管理现状5四.系统的功能和特点6五.方案设计75.1先进性与适用性85.2经济性与实用性85.3可靠性与安全性85.4可扩展性85.5追求最优化的系统设备配置85.6现代农业大棚远程监控系统组网图8六.系统概述及项目实施9七项目材料清单.9第 11 页 共 11 页一、 项目背景中国农业正处于从传统农业向优质、高效、高产为目的的现代化农业转化的新阶段。农业环境综合监测及控制作为农作物速生、优质、高产的手段是农业现代化的重要标志，也是我国科研急待发展的项目。农业温室大棚监测控制系统正是利用物联网技术、无线通信技术实现温室农业环境自动检测和设施控制。现代温室大棚监控系统出于对农场现代温室大棚监控管理的需求特点，需要对分布在多个区域的现代温室大棚进行集中监控、管理，管理人员实时可以实时的查询到农业园运行状态。在仓库和果蔬大棚等目标进行实时全天候视频监控，建立一套远程无线监控系统，实现对多个区域的现代农业园进行集中管理。让管理者可以随时了解果蔬的生长情况，实时处理果蔬的突发情况，提高工作效率。而管理人员可通过手机或电脑，随时了解果蔬的实时生长状况，处理突发事情，随时随地与现场进行双向语音交流 ，通过本系统的建设，真正的实现“集中监测、集中维护、统一管理” 的现代农业管理模式。与此同时，农场的客户也可以实时在线的看到棚内果蔬的生长情况，掌握果蔬最佳的成熟时间第一时间下订单，在了解农场日常管理的基础之上进一步的建立信任和信心的，为无公害和绿色农业的宣传建立一个信任平台。二、 现代农业大棚远程监控的必要性1、 通过视频和数据的实时在线让客户实看到棚内果蔬的生长和管理情况，为参观游客提供智能信息查阅和演示功能，提高农业大棚的可观赏性和科普性。让客户看到棚内人工的专业化操作，农作物成长的优质环境，农作物的最佳的生长状态，大大增强了高品质绿色农产品说服力和公信度，会对我们的农作物产生更强的信心，更加地相信我们大棚的雄厚实力，以便于更强更紧密的合作。2、 手机或电脑对于在线视频发布的实时掌握管理者可以降低人工巡查的误差性，减少人工监护的工作量，综合管理、统一规划，减少现代农业大棚监控成本，自动化管理，集中控制，提高工作效率，。实时将现场的气温、光照、烟雾、湿度、有无人员进入等数据采集到数据采集终端内。设施环境不仅要适于作物生长，也应适于劳动作业和保护劳动者的身体健康。这都是需要管理者考虑到的因素，及时不断地调整这些环境因素，才能为绿色农业的扩大和发展提供更好的技术支撑。3、 科学、全自动地农业管理，可以大大提高农作物的生长品质，提供精准的农作物生长环境数据，为专家远程指导提供决策依据。温度是影响作物生长发育最重要的环境因子之一，它影响作物体内的一切生理变化。植物的生理代谢、生长发育存在所谓生长、光全、呼吸“三基点温度”最高温度、适宜温度和最低温度。一般情况下，环境温度在最适宜时，植物生长发育最快；在低于最低温度或高于最高温度时，植物的生理代谢活动都不正常。大棚湿度的特点也受季节和昼夜影响较大，不同的作物对温度的要求不同；相同作物在不同的生长期对湿度也有不同的要求；反过来，作物的生长对湿度也有很大的影响。所以对温度和湿度的第一时间掌握，让农作物的有一个最佳的生长环境是多么的重要。采用温湿度传感器，克服了传统模拟式温湿度传感器的不稳定、误差大、容易受干扰、需要定期校准等严重缺陷，本产品测量数据准确，精度高，运行稳定，质量可靠，在蔬菜温室大棚具有广阔的应用前景。 三、 现代农业园管理现状随时大棚经济的发展，物资被盗案件时有发生。虽然采用过设点、巡逻的办法但见效不大。作为果蔬大棚的经营者最头疼的问题莫过于两点：一是所经营作物的防盗总是二是作物的生长状况。多数 经营者在大棚里安营扎寨日夜守护着，大棚的规模越大，在看护上投入的费用和人力也就越多，这就严重制约了蔬菜产地的发展和扩大。为了能了减少成本的基础上更好地对大棚进行看护，解决蔬菜大棚管理难的问题，为蔬菜大棚量身设计的的实时在线视频监控系统，以数字化无线视频监控为主的蔬菜大棚视频监控系统，为蔬菜大棚的安全，管理系统提高效率做出贡献。监控系统对大棚周围进行监控，并与安防报警设备联动，防止不法分子的偷盗行为; 在线视频可以随时随地通过手机或电脑掌握棚内的温度、湿度等，可以让果蔬在最适合的环境中生长，保证的管理者最大经济效益。l 现代农业大棚环境划分种类多，工作环境不一样，专业性强、管理难度大。l 现代农业大棚管理大部分采用人工巡查，经常出现巡查不到位，无法发现故障隐患，温控系统得不到24小时的监护。l 现代农业大棚系统的开关都是人工操作，给大面积、多温室大棚的管理带来很大的工作强度。l 大棚实际温度及设备运行状态数据无法实时采集，在农作物生长过程中无法体现过程温度、湿度、光照等参数，植物花卉生长环境得不到保障，高品质绿色农产品更是缺乏说服力和公信度。四、 系统的功能和特点 本系统既要先进、实用、成熟、可靠，又要做到系统开放性、可扩展性好，兼顾投资合理、效益最佳的目的。在线视频监控对现场的果蔬或植物进行售监视、控制和管理，使这些果蔬和植物得以安全、可靠、高效地生长，最大限度地发挥智能管理的作用，创造安全、健康、舒适宜物和能提高工作效率的优良环境，节约能源，并减少维护人员。1、 系统具有以下功能本系统的主要任务对大棚里的果蔬和植物的生长状态、人流动态等误差进行宏观监视、控制，以便对各种异常情况进行实时取证、复核，达到及时处理目的。 1）、实现各种遥控信号 云台控制：上、下、左、右 录像控制：定时录像 2) 察看、记录图像和视频，并有时间的显示。 3）接收大棚内的实时监制画面。 4) 与安全报警系统联动，有异常或突发情况，可以让管理者第一时间接收到报警信息并做出相应处理。2、系统的特点 本系统可以手机或电脑实时在线视频监控，为有机农业的推广提供技术支撑，为宣传有机和无公害的农业产品，提供有效的技术支撑，增加信息的透明度，提高客户信任度。 管理人员不用每天去大棚，也可以随时了解大棚内的温度、湿度和果蔬、植物的生长情况，处理果蔬的突发情况，提高工作效率。实时视频监控可以，随时了解工人的劳作情况 图像的调节 云台的控制（预置位、巡航） 可以实现夜间的无人值守，与安防报警设备联动，防止偷盗案件的发生 客户对果蔬成熟的时间的具体掌握，灵活地调整订单计划，更好地销售。五、 方案设计本方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等 因素留有扩充的作地。根据现代农业大棚的特点和实际需求，系统整体实现采用“集中监测、集中维护、统一管理”的模式，实现远程管理，自动化控制的管理要求。各温室大棚现场的空气温湿度、土壤温度等数据通过RS-485等通信线路连接到监控终端，监控终端通过网络将数据发送至监控中心，视频监控数据通过中国移动专线传输网络传输数据至监控中心，由监控中心实现对不同大棚的集中管理。“集中监测、集中维护、统一管理”实现方式不但满足了对分散大棚集中统一管理的需要，更满足了客户对现场数据实时、完整的存储和控制要求。5.1 先进性与适用性系统的技术性能和质量指标应达到领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握，适合国情和本地大棚区的特点。功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则 ，其操作应简便易学。5.2 经济性与实用性 充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计先用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需要，经济实用。5.3 可靠性与安全性 系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事情造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具务迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，要以保证系统的运行安全。5.4 可扩展性 系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。5.5 追求最优化的系统设备配置 在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。 5.6现代农业大棚远程监控系统组网图农作物大棚远程监测系统组网如上图所示，整个系统主要由以下几个部分组成：农作物大棚远程监控中心、中国移动VPN专线传输网络或3G网络、监测终端、互联终端。农作物大棚远程监控中心：负责对分散的农业大棚环境数据进行集中监控、管理、分析，接收各个大棚传来的各种实时数据，呈现监控画面，实现对监控数据的实时处理分析、存储、显示和输出等功能，处理所有的报警信息，记录报警事件，通过短信转发告警和发送后台管理人员的控制命令给各个作物大棚，实现远程实时控制。中国移动VPN专线传输网：监控中心和各温室大棚的监控终端通过中国移动VPN专线通信网络实现监控数据交互，监控中心和监控终端进行绑定，保证监控数据通信的安全性。视频监控数据则通过VPN专线传输至监控中心。监控终端：将各农业大棚现场监控数据实时传送到监控中心的监控服务器。并可以同时输出声光告警，提醒维护人员进行实时监管。视频监控则能远程实时查看现代农业大棚的农作物生长情况、当前环境、人员出入等情况。互连终端：在本系统中监控中心的管理服务器支持互连终端管理。互联终端通过网线与监控中心服务器连接，从而便于后台管理人员实时了解温室大棚的实际工作状况，实现远程管控一体化，满足无人值守植物大棚的要求，系统具备区域权限管理功能，每个植物大棚管理人员只能查看所在区域的大棚设备情况，实现按站点管理。六、 系统概述及项目实施根据家瑞农场产业园监测系统建设要求，系统主要分为：监控中心和监控终端两部分。监控中心 对各种农作物大棚内的空气温湿度、土壤温度等（监测环境参数可根据实际需求确定）参数实时监测，通过中国移动Internet进行通信。管理人员可在监控中心实时了解到各个大棚环境指数和设备运行状况。监控中心可以实时通过查看大棚内视频画面，了解大棚内作物情况。监控终端 （含传感器及摄像机）监控终端会将棚内实时环境数据通过3G无线网络上传到监控中心，由监控中心的后台管理人员进行集中维护和统一管理。同时安装于温室大棚内的监控摄像头，通过中国移动专线网络传输视频数据至监控中心，便于实时查看农作物生长情况。系统整体实现采用最先进的“集中监测、集中维护、统一管理”的模式，满足分散现代农业园的集中统一管理的需要，更满足对现场数据安全、实时、完整的存储和远程的集中管控。七、 项目材料清单农场信息化综合监管系统项目预算(大棚数量10个以内） 140505序号名称品牌型号设备配置数量单位功能描述单价总价单个大棚安装设备预算1大棚环境监控主机FQ7927每个棚配一台1台多路输入(传感器)通信方式：无线GPRS方式，以太网络通讯2路光缆，3路rj45电接口用于传输网络摄像机。防爆级外壳防水。2温湿度传感器FQ79281路空气温湿度、一路地温采集，485信号输出。每个棚配4个。4个可测量量程：0100 摄氏度：-2080 3LED显示屏5字单行LED显示屏 1块4网络球摄像机大华DH-SD6C80D-GN 每个棚配3套 3台采用130万 1/3英寸超大图像传感器，F1.4超大光圈，使夜间监控效果更出色 采用TI高性能DSP，支持1280*720/30fps实时输出，最高支持1280*960/15fps的视频输出 最高支持20倍光学变倍，可清晰分辨100米外的车牌 内置100米红外灯补光，采用倍率与红外灯功率匹配算法，补光效果更均匀 采用欧司朗高功率红外灯，性能更好，寿命更长 小计1交换机博达S2226H1台2路千兆光电复用，24百兆电口2路由器博达BDCOM3605B 1台用户数限制：无用户数限制 3工控机研祥IPC-610H 1台IPC-610L/AIMB-763VG/P4-3.0/2G内存/500G硬盘4NVR（网络视频录像机）大华DH-NVR5832-E32路视频以内用1台主机，10个棚一台主机1台支持1080P高清预览；HDMI视频输出分辨率最高达19201080；VGA视频输出分辨率最高达19201080；最大支持32路视频输入，最大支持20台客户端连接，小计监控平台软件1环境监测监控系统平台FQDPSERVER1套环境监控平台及视频平台实现融合，支持告警与视频系统的联动，平台可与企业网站对接，企业的VIP客户可通过互联网网页或手机WEP网页登录系统进行监测数据的实时查看。配套1机柜金盾