智慧农业物联网项目设计案例

1、7A 版优质实用文档 智慧农业物联网项目设计案例 一、项目概况及总体要求 项目建设主要完成 GG 省 GGGG 智慧农业物联网项目；包括视频前端监控 点位系统、温湿度，土壤 pH 值、中间网络传输、后端平台集成等。本项目为物 联网工程， 投标方应充分理解本项目招标需求， 与本项目相关的所有费用应包含 在投标报价中。 投标方负责技术系统的实施及系统建设； 投标方须同时明确设备方、 工程商、 维护队伍等； 维护队伍应按充分响应服务条款的要求合理配备， 投标方应提供 2 年 5G8 小时专人驻地服务和 7 24 小时服务响应。 投标方在投标文件中应详细描述项目整体解决方案和设备型号、 规格、数量，

2、当提供的解决方案和设备不能满足招标文件要求时，招标方有权提出更改意见， 投标方应予以采纳，并在双方共同协商后按招标需求重新选定。 项目建设应满足以下原则： 1）先进性 系统应采用 IPC、EPON、IPSAN、GIS 等多项先进技术，并充分考虑系统 内部环境和外部边界接入等方面的安全性要求。 另外，应将农业管理系统应用于 视频监控系统中，实现视频监控系统与农业管理的自动化。 2）互通性 系统内监控中心与前端资源 / 用户终端之间通过数字视频专网进行通信和数 据共享，在保护现有投资的基础上，实现全区视频监控系统的数字化联网。 3）扩展性 采用模块化设计，系统规模和功能可以免费扩充并对数据免费开放

3、。系统应 具有较强的扩展性，符合公安部通用联网标准，能与各类应用系统无缝对接。 4）安全性 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用文档 对系统采取必要的安全保护措施，防止非法接入、非法攻击和病毒感染，防 雷击、过载、断电、电磁干扰和人为破坏等， 从多角度多层次进行综合安全防护。 在数字视频专网接入外部视频资源或外部用户登录数字视频专网时， 应部署视频 安全边界接入平台，确保系统安全。 5）可靠性 采用成熟的技术和设备，关键部分有冗余、备份措施。系统软件应能长期稳 定运行，并具有较强的容错和自动恢复能力。 6）可维护性 对网络资产、设备故障、系统配置、系统性能和安全等 IT 基础环境和前端设备

4、进行管理，设备出现故障时能及时告警并精确定位 二、系统总体规划 GGGG 智慧农业物联网项目在设计上完全遵循物联网标准所规定的体系架 的分 构，形成一个开放的、完整的、标准化的系统架构，系统采用基于IP 网络 据服 布式部署结构，采用硬件、数据，服务，业务、表现相分离的思想、以安全可靠 的数据管理为基础， 以专业的数据服务模块为支撑， 高效的业务处理能力， 同时 融合当前完备的安全， 权限管理体系， 保证平台的稳定和安全可靠运行， 充分考 虑系统的兼容性和可扩展性， 能够在各 以多种形式展现。 平台 分为感知层、 数据层、业务层、服务 主要 主要 、和应用层， 其总体架构图如图 2.1 所示：

5、 图 2.1 系统总体架构图 1. 感知层 整个物联网平台中，负责实现视频信号的全数字化传输、交换、存储、处理 部分以及感知实际环境， 利用传感器获取实际环境当中空气温度， 空气湿度， 土 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用文档 壤温度，土壤湿度，土壤 PH 值，土壤电导率，以及光强等信息，同时利用监控 摄像头，能够获取大棚内的实时监控。 2.数据层 数据层为应用层提供数据服务，数据存储部分包括两种类型，时序数据部分 和关系数据部分， 时序数据库主要作为存储传感器等与时间相关的数据， 并能够 对存储的数据做一些简单的分析， 在时序数据库选型的时候， 要注意高并发等特 点。关系数据库同传统的

6、数据库相类似， 能够为园区门户、 移动园区、 溯源查询、 监控中心、园区漫游等应用提供基础信息功能。 通过用户接口为不同 据采集和各个环 5 联网硬件部分系统总体拓扑 为了便于管理和业务关系，平台挂接多个业务系统，实现综合管理服务的各 界面，为公众用户提供统一的农产品溯源查询入口 的用户提供信息查询功能 与呈现分离，同时方便平台 个功能，包括园区智能 从而提升综合服务能力。 智慧农业物 溯源查询、移动园区 平台支持各种数据展现和交互方式， 可实现门户网站 了解动态的窗口， 方便公众更全 示。 节数据的共享。 为了将显 供数据访问接口。 层 3. 业务层 图 2.2 智慧农业物联网系统总体拓扑图

7、 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用文档 物联网系统根据农业的不同类型和生产管理要求，结合温室作物种植特点、 分布特点，运用传感器网络实时采集农业生产过程中的温度、湿度、光照、二氧 化碳、土壤墒情等环境因子信息， 在温室内布设光照、 土壤温湿度、 空气温湿度、 CO2 浓度、土壤 PH 值和土壤盐分电导率等传感设备，对温室内农作物生长环 境进行实时测量和数据采集， 并通过数据采集模块把七种不同传感器的测量数据 汇总，然后通过无线 AP 将数据信号传输至计算机电脑中。 计算机电脑利用软件 HTTP WIFI 无线设备控制器来执行具体的操作以完成各 和数据采集控制系统对数据进行处理分析，给出相

8、应的控制指令，再通过 协议传输给执行机构，最后由 实现 图 2.3 为单个温室环境监控系统拓扑结构 项控制功能。执行操作部分包括控制通风电机、喷水灌溉、湿帘开合控制等，可 以通过计算机输出的控制信号驭动执行机构以实现上述功能， 达到智能控制。 以 此全面掌握温室作物种植过程信息， 为温室智能化监控提供辅助决策指导， 农业生产的精细化管理、 精准化作业。 图。 图 2.3 单个温室环境监控系统拓扑结构图 三、项目技术规范与需求： 本工程采用的技术规范： 本工程应按以下规范与标准执行 （包括并不限于） 当标准互相矛盾时，以行业最新和最严格的为准： 安全防范工程技术规范 GB50348-20GG 安

9、全防范工程程序与要求 GA/T75-94 安全防范系统验收规则 GA308-20GG 安全防范系统通用图形符号 GA/T75-1994 安全防范工程费用预算编制办法 GA/T70-20GG 视频安防系统技术要求 GB/T367-20GG 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用文档 彩色电视图像质量主观评价方法 GB50198-94 民用闭路电视监控系统工程技术规范 GB50198-94 计算站场安全要求 GB9361-1998 社会治安动态视频监控系统技术规范 DB33/T502-20GG 信息网络数字视频应用系统规范 BJ/Z0001-20GG 电子计算机机房设计规范 GB50174-93

10、民用建筑电气设计规范 JGJ/T16-92 中国电气装置安装工程施工及验收规范 GBJ232-90.92 电子计算机机房施工及验收规范 SJ/T30003-93 邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收暂行技术规范 智能建筑设计标准 GB/T50314-20GG 安全防范系统雷电浪涌防护技术要求 GA/T670-20GG 建筑物防雷设计规范 GB50057-94 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB50343-20GG 系统接地的形式及安全技术要求 YD14050-93 四、农业物联网项目组成及具体功能要求 阳智慧农业物联网项目主要由 前端监控点系统、传输网络子系统、后台集成 软件平台 等组成

11、，具体功能如下： GG智慧农业物联网 监控硬件平台 ：(1)建设 130 个前端监控点，由前端摄像 机、传输线路，网络硬盘录像机等组成。接入 130 个视频监控资料：对主干道， 主出入口进行实时监控，接入至后端集成平台。 (2)在温室内建设 158 套光照、 土壤温湿度、空气温湿度、 CO2 浓度、土壤 PH 值和土壤盐分电导率等传感设 备，对温室内农作物生长环境进行实时测量和数据采集，以及实现对通风电机、 喷水灌溉、湿帘开合控制等进行智能控制的功能。 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用文档 智慧农业物联网传输 网络子系统 ：建设数字视频网，承载数字视频资源的接 入、分发和存储等。建设一套

12、专用的数字视频专网数据交换网络。 智慧农业物联网 集成软件平台 :主要包括综合信息集成门户系统、 触摸屏综合 信息展示系统、 综合数据采集处理系统、 网络视频监控系统、 农产品质量安全溯 源管理系统、农作物生长监控系统、 Andriod 移动信息处理终端系统、作物生 长监控系统、电子商务系统、 GIS 地理信息系统。 (一)、智慧农业物联网监控硬件平台 1.总体要求 (1) 建设 130 个前端监控点，由前端摄像机、传输线路，网络硬盘录像机等 组成。接入 130 个视频监控资料：对主干道，主出入口进行实时监控，接入至 后端集成平台。 (2) 在温室内建设光照、土壤温湿度、空气温湿度、 CO2

13、浓度、土壤 PH 值 和土壤盐分电导率等传感设备。 对温室内农作物生长环境进行实时测量和数据采 集，以及实现对通风电机、喷水灌溉、湿帘开合控制等进行智能控制的功能。安 装分布的连栋大棚 9 个、智能大棚 3 个，每个大棚装 8 个温湿度传感器及光照 传感器； 1 个 CO2 传感器、土壤温湿度传感口器、土壤 PH 值传感器、土壤盐 分电导率采集器、室内无线 AP 、多路信号采集器、多路设备控制器，其余在 31 个单体大棚内各安装 2 个温湿度传感器、光照传感器； 1 个室内无线 AP 、多路 信号采集器、多路设备控制器，具体位置由业主确定。详见附件图纸。 (3) 机房建设包括防雷系统、物理环境

14、、空调、 UPS 、大屏 摄像机编码要求 视频监控系统所有前端监控点视频的数字化编码技术应基于 H.264 或 MPEG-4 ，具备良好的兼容性，采用开放的编码算法，能够保证实现与视频监控 管理平台的互通。 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用文档 采用 H.264 编码格式时，图像分辨率支持 4CIF 、D1 或以上，帧率可达 25fps ， 不少于 2048Kbps 码流。应至少支持 H.264 基本档次( BaselineProfile )，并 不应包含私有数据格式。 编码封装应采用标准的 RTP 协议，遵循 RFC3984 规定 的封装方式，承载的视频流数据格式符合 ITU-TH.2

15、64 协议附录 B 的要求。 采用 MPEG-4 编码格式时，应至少支持 ISO/IEC14496-2 中规定的简单档 次的级别 L3：即 MPEG-4SPL3 ，不应包含私有数据格式。编码封装协议应采 用标准的 RTP 协议。 传输线路 结合产业园结构特点及监控技术发展前景，采用光纤传输，使视频图像质量 不受远距离的影响。 前端存储 NVR 根据项目的要求，新建 130 个前端视频监控点采用 NVR 进行存储，该产品 可接驳模拟摄像机、网络摄像机、网络快球和网络视频服务器。 2.主要设备参数 (1)网络高清高速球机 A 、系统功能 采用 1/3 索尼高性能逐行扫描 CCD,图像清晰 ,最大分

16、辨率可到 1280G960 精密电机驱动,反应灵敏,运转平稳,精度偏差少于 0.1 度,在任何速度 下图像无抖动 支持多语言菜单及操作提示功能 ,用户界面友好 支持数据断电不丢失 支持断电状态记忆功能 ,上电后自动回到断电前的云台和镜头状态 支持光纤模块接入 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用文档 支持防雷、防浪涌、防突波 室外球达到 IP66 防护等级 支持定时任务预置点 /花样扫描/巡航扫描/水平扫描/垂直扫描 /随 机扫描 /帧扫描 /全景扫描等功能 B、机芯功能 : 支持自动光圈、自动聚焦、自动白平衡、背光补偿和低照度 （彩色 / 黑白）自动/手动转换功能 C、云台功能 : 水平方向 360 连续旋转,垂直方向 -5 -90 ,支持自动翻转，无监视 盲区 水平预置点速度最高可达 75 /s, 垂直预置点速度最高可达 50 /s 支持 8 条巡航扫描 ,每条可添加 32 个预置点 支持4条花样扫描,每条路径记录时间