物联网远程监测与控制葡萄生长技术的研究与示范-科技项目申请表

1、科技计划项目申请表申请编号:项目名称：物联网远程监测与控制葡萄生长技术的研究与示范申请单位:申请日期：2016年6月15日桐乡市科学技术局二00八年制桐乡市科技计划项目申请表、项目情况项目名称物联网远程监测与控制葡萄生长技术的研究与示范行业分类农业技术领域电子与信息技术来源自创技术起始日期2016年3月一2017年12月申请项目类别科研项目项目总经费（万元）113自筹部分向银行 贷款部分向市;科技局申请部分其中第一年拨款98/157.5预期经济效益年增产值（万元）年增税金（万元）年增利润（万元）年创汇 （力美兀）年节汇 （力美兀）200/150/预期 其它成果论文数专利其中发明专利131备注、

2、申请单位概况第一 申请 单位单位名称法人代码58265644-7单位类型有限责任公司详细地址邮政编码314500单位E-mail719768105QQ.COM联系人联系电话传户银行银行帐号上二一年销售收入上交税金实际利润出口创汇经济效益669.7211.357.92/合作单位单位名称法人代码职责*1浙江理工大学信息学院47000903-412桐乡市濮院大圣果蔬农场L3301129-4134:o承担，1参加三、项目负责人及项目组成员情况项目负责人姓名姚国华E-学历本科职称工程师工作单位在本项目中的分工总负责项目组成员姓名出生年月

3、专业技术职称专业工作单位在本项目 中的分工四、主要研究开发内容和要达到的主要技术、经济指标项目背景：随着中央连续出台的10个“一号文件”搭建起农业支持保护的政策体 系，各种强农、惠农、富农措施不断加强，营造了建设现代农业的良好氛围，地方各 级政府积极推动工商资本进入农业；加上随着人民生活水平的提高，农产品的市场需 求结构正在发生深刻变化，优质、安全、方便的农产品需求旺盛，我国呈现工商资本 快速进入农业领域的态势，但同时也对农业经营者的技术水平提出了更高的要求。农 业物联网技术可以帮助农业经营者在广泛的范围内快速地获得各种有用的信息，再交 由相关领域农业带头人进行快速、有效的定性分析，为各级农业

4、管理者和生产者及时 提供农业动态监测、农作物综合管理智能决策、精准施肥、病虫害综合防治、灾情预 报等有效决策信息，促成对农业生产的及时、精准管理。该项技术可以实现低耗、高 产、高效、优质，还可以降低标准化种植的技术门槛，对提高农业生产的科学性、主 动性，减轻盲目投入造成的资源浪费和对生态环境的污染，促进农业可持续发展，都 具有重要的意义。本项目主要研究开发内容：通过硬件设施的改造，配上相应的控制设备及软件对 作物生态环境实施远程网络查询和控制，实时对葡萄种植大棚内的空气、温湿度、光 照度、土壤温湿度、土壤EC值进行检测，前期实现相关数据的采集、记录功能，后期 实现数据分析、指标调整功能。通过记

5、录和更新有经验农民种植葡萄的全过程，收集分析和优化种植过程采取的相应措施，为增效和高产提供第一手数据。本项目要达到的主要技术要点：编写物联网远程监测与控制葡萄生长技术论文一 篇；申请实用专利3项，其中发明专利1项。本项目要达到的主要经济指标：项目建成后，可以达到全天候、多频次通过移动 终端接收地块资料，加上专家系统的指导作用，实现调控植株的全程生长最优化环境， 实现葡萄亩产提高10%上，每亩每年增收2000元左右；并通过示范带动作用，在周 边地区推广农作物物联网远程监测与控制系统 1000亩左右。五、初审意见镇（街道）科委或主管部门审核意见负责人签字:年 月 日 单位（盖章）物联网远程监测与控

6、制葡萄生长技术的研究与示范一、立项的背景和意义随着中央连续出台的10个“一号文件”搭建起农业支持保护的政策 体系，各种强农、惠农、富农措施不断加强，营造了建设现代农业的良 好氛围，地方各级政府积极推动工商资本进入农业；加上随着人民生活 水平的提高，农产品的市场需求结构正在发生深刻变化，优质、安全、 方便的农产品需求旺盛，我国呈现工商资本快速进入农业领域的态势。 资本大量投入能有效改善农业生产条件，实现农业生产经营规模和推进 农业的集约化、标准化、品牌化生产，对于加快改造传统农业和发展市 场农业有着积极意义，但同时也对农业经营者的技术水平提出了更高的 要求，如何提高农业的生产效益，实现高效节水、

7、施肥，避免土壤板结， 杜绝化肥农药过量使用引起的水环境污染等诸多问题，努力实现经济、 生态效益最大化也成为农业经营者需要考虑的问题。农业物联网远程监测系统是在作物生长环境周边植入各种微型芯 片，用这些传感器获取光照、温湿度、二氧化碳浓度、土壤紧实度等各 种信息，再通过局部的无线网络、互联网等各种通信网路交互传递，利 用计算机的网络通信能力，帮助农业经营者在广泛的范围内快速地获得 各种有用的信息；农业物联网远程控制系统是通过将收集的各类信息经 相关领域农业带头人进行快速、有效的定性分析，提出针对性的处理措 施，为各级农业管理者和生产者及时提供农作物综合管理决策，包括精 准供水、施肥、通风、控温、

8、疏松土壤等，促成对农业全程生产的及时、 精准管理。该项技术可以实现低耗、高产、高效、优质，还可以降低标 准化种植的技术门槛，对提高农业生产的科学性、主动性，减轻盲目投 入造成的资源浪费和对生态环境的污染，促进农业可持续发展，都具有 重要的意义。二、国内外研究现状和发展趋势在农业生态环境监测领域，美国、法国和日本等一些国家主要综合 运用高科技手段构建先进农业生态环境监测网络，通过利用先进的传感 器感知技术、信息融合传输技术和互联网技术等建立覆盖全国的农业信 息化平台，实现对农业生态环境的自动监测，保证农业生态环境的可持 续发展。我国研制了地面监测站和遥感技术结合的墒情监测系统，建立 了农业部至各

9、省、重点地县的农业环境监测网络等一批环境监测系统， 实现对农业环境信息的实时监测。融合智能传感器技术的墒情监测系统 已在辽宁、黑龙江、河南、贵阳、南京等地推广应用，在涉及田间环境 土壤信息获取、联合收获机自动测产、农田作物产量空间差异分布和农 业机械作业监控等大田粮食作物生产方面；在设施农业环境数据采集、 发布，调控等设施农业生产方面；在果园监测、水肥控制、节水灌溉自 动化等果园精准管理方面；在养殖环境监控、健康养殖等畜禽水产养殖 等方面研发了一批系统，且应用成效显著。目前，我国虽有很多传感器、传感网，RFID研究中心及产业基地都 在积极参与建立物联网标准，但由于对物联网本身的认识还不统一，有

10、 些还停留在战略性粗线条层面。国家一直大力支持出台各项政策保证着 智慧农业的发展，2011年发布的全国农业农村信息化发展“十二五” 规划中提出“在农业部确定的 200个国家级现代农业示范区开展农业 农村信息化试验区，重点开展 3G物联网、传感网、机器人等现代信息 技术在该区域的先行先试，推进资源管理、农情监测预警、农机调度等 信息化的试验示范工作，完善运营机制与模式”。我国作为一个农业大 国，在这个以科技作为主要生产力的年代，物联网的发展给科技农业提 供了基础，规划给智慧农业提供了发展的方向。三、国内主要研究开发内容、技术关键及主要创新点3.1项目主要研究开发内容通过硬件设施的改造，配上相应的

11、控制设备及软件，对作物生态环 境实施远程监测和控制，全天候、多频次对葡萄种植基地的空气、温湿 度、光照度、土壤温湿度、土壤EC值进行检测。前期实现相关数据的采 集、记录功能，后期实现数据分析、指标调整功能。通过跟踪、记录多 个生长周期内有经验农民种植葡萄的全过程，收集、整理葡萄生长最佳 环境指标参数，为后期形成农业物联网数据分析系统提供第一手数据。3.2项目技术关键数据采集系统：数据采集管理系统主要负责采集光照、温度、湿度、 土壤含水量和EC值等传感器采集的数据及视频监控数据的采集和管理， 通过无线传输系统将数据传送到管理中枢，让管理者能实时的看到田间 数据。数据处理系统：能自动处理传送过来的

12、数据，为用户管理数据，并 将处理后的数据以图表显示，更加直观体现数据。这系统拥有数据备份 系统，能保存历史记录，能为以后改善农业生产方法提供数据分析。技术指导系统：基于前期的数据处理系统，结合基地实际情况，将 信息共享至产业讨论群组，邀请行业带头人辅导答疑、技术咨询、指导 生产，提高科技转化的服务能力。智能提示系统：当采集设备采集到的温度、湿度等基本参数超过预 先设置的限制时，提示系统将提醒相关管理人员对作物生长环境进行调 整。报警限度由管理人员自行设定。3.3项目主要创新点基于模型的精确葡萄物联网管理技术以现代信息技术（传感器技术、通信技术）、计算机技术和网络监测及智能控制技术的结合应用，通

13、 过相应的电脑软件集成控制，形成一种全新的信息获取、处理、监测和 控制而实现农业生产的精准自动化管理；并通过各种传感器采集信息， 组建农业专家系统帮助农业管理者和生产者及时发现问题，并针对性的 提出处置意见，这样农业将逐渐地从以人力为中心、 依赖于孤立机械的 生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，降低农业生产对技术人 员的依赖，提高农业专家的服务范围。四、项目预期目标4.1主要技术指标编写物联网远程监测与控制葡萄生长技术论文一篇；申请实用专利3项，其中发明专利1项。4.2主要经济指标项目建成后，可以达到全天候、多频次通过移动终端接收地块资料， 加上专家系统的指导作用，实现调控植株的全程生长

14、最优化环境，实现 匍萄亩产提咼10%以上，每亩每年增收2000兀左右；并通过示范带动作用，在周边地区推广农作物物联网远程监测与控制系统1000亩左右。4.3社会效益、技术应用和产业化前景项目的实施通过适时、适量、精准控制水肥一体化，可以大量节约 灌溉用水，减少化肥应用，提升农产品品质，将为农业节能减排、保护 环境和发展低碳经济做出重要贡献，社会效益相当显著。农业生态信息采集及智能管理技术应用工程是集农业科技的高、精、 尖技术和计算机自动控制技术于一体的先进的现代农业生产装备技术， 它能营造相对独立的作物生长环境，摆脱传统农业对技术人员、自然环 境的高度依赖，同时强化基地管理，提高工作效率，项目

15、的实施将明显 提高建设单位的经济效益。该项目所应用的技术成果将适用于我省乃至 全国现代化果蔬生产基地、专业合作社及广大果蔬种植大户生产基地， 推广应用前景十分广阔。五、项目实施方案、技术路线、组织方式与课题分解为保证本项目顺利实施，项目由嘉兴市禹科农业设施工程有限公司 承担实施，联合浙江理工大学、桐乡市濮院大圣果蔬农场作为技术支撑。 成立以承担单位嘉兴市禹科农业设施工程有限公司姚国华工程师为组长 的项目领导小组，组员构成：蔡立雄浙江理工大学信息学院研究生，在本项目中带领研究生团队负责信息采集与远程控制软硬件开发应用； 沈金跃 农艺师 桐乡市濮院大圣果蔬农场负责人，在本项目中负责现 场应用与农业

16、专家系统的开发应用；熊鹰农艺师禹科公司总经理负责 项目各方面的有效协调和资金落实及项目建设的现场管理；王方槟 浙江 农林大学本科园艺专业毕业，负责现场技术指导，各节点协调统一，系 统运行管理。六、计划进度安排本项目实施期限为 2年，即2016年3月至2017年12月。第一阶段：2016年3月-2016年4月，确定项目研究目标任务，明 确各成员责任分工，并对制定项目运行机制；第二阶段：2016年5月-2016年8月，对各种设备进行安装调试， 进行数据采集和控制应用；第三阶段：2016年9月一2017年11月，搜集完整葡萄生产周期的 生理参数；第四阶段：2017年12月，总结验收，针对项目建设所取

17、得的经验 形成理论，将应用产品实行单元化量产推向市场。七、现有工作基础和条件项目试验区域位于杭嘉湖平原，是传统农业主产区，由于城镇化建 设推进，农业劳动力素质、土地和水资源、农产品结构发生了新的变化， 急需减轻劳动强度、节水降本、能产优质农产品的农业耕作方式出现， 本项目研究方向完全附合上述需求，这是项目创建的根本出了发点。嘉 兴市禹科农业设施工程有限公司 2013年取得了 “蔬菜大棚智能化管理系 统简称：蔬菜大棚监控V1.0 ”、“基于ZigBee技术的无线滴灌系统简 称：自动滴灌系统V1.0 ”、“蔬菜病虫害防治专家系统简称：病虫害防 治V1.0 ”等计算机软件著作权6项，2014年5月经

18、浙江省电子信息产 品检验所检测，自主研发的“葡萄滴灌远程控制系统”系统组成、功能、 安全性等各项指标都达到标准要求，为本项目的实施积累了丰富的经验 和技术条件；公司拥有多名高校毕业的农业、农田水利专业人才，并有 多年基层工作经历，理论和实践经验丰富，专业施工队伍齐全，有必要 的资金保障能力。综合上述天时、地利、人和条件，加上我市已展开的 大规模农田水利工程，以及未来农业的发展趋势，我们认为“基于模型 的精确葡萄物联网管理技术的研究与示范”各方面的研究条件已成熟， 可以进行研究示范。附表:桐乡市重点科技专项项目经费概算表项目名称：物联网远程监测与控制葡萄生长技术的研究与示范金额单位： 万元序号概

19、算科目名称合计财政拨款 经费自筹经费(1)(2)(3)(4)1一、经费支出(合计)113159821、设备费413(1)购置设备费415364(2)试制设备费5(3)设备租赁费62、材料费50104073、测试化验加工费84、燃料动力费3395、差旅费22106、会议费11117、国际合作与交流费128、出版/文献/信息传播/知识产权事务 费33139、人员劳务费331410、专家咨询费1512、协作研究费551613、管理费221714、其他开支33注：支岀概算按照经费开支范围确定的支岀科目和不同经费来源编列，同一支岀科目一般不同时在财政拨款经费和自筹经费中概算。经费概算说明:1、设备费41万元，主要用于传感器、计算机、通信等设备的购置等。2、材料费50万元，用于平整场地、控制中心建设、管材等。3、燃料动力费3万元，用于试验过程中燃料动力费用的支出。4、差旅费2万元，用于试验过程