互联网+智慧农业综合管理平台建设方案

互联网+智慧农业综合管理平台建设方案目录背景说明水肥一体化系统凭互联网技术之东风，建智慧农业之通途，提高农作物生产收入，种植过程透明化，食品安全有保障。搭载物联网技术，采集相关数据，综合控制大棚温湿度，结合农作物生长状况，精准灌溉，自动监管。互联网+农业种植示范基地互联网+农业建设步骤采用物联网技术，利用遥感、传感器、智能终端等技术装备，推进采集农业资源环境、生产过程、加工流通等数据，支撑农业精细化生产和销售，推进农业生产经营管理服务在线化，打造互联网+农业种植示范基地。小步快跑，分阶段建设。农产品种植监管系统拍摄记录作物生长过程，采集电子图片、视频并时时上传到服务器，供用户观察、掌握植物的生长状态。为科学化管理提供依据。农产品质量追溯系统搭载物联网技术，透明多种农作种植生产（如：耕地育种，施肥喷药，收割加工等农业生产种植场景）的质量追溯。背景说明01建设智慧农业的意义农业种植不透明，农产品质量无监管菜篮子大棚基地大多数果蔬生产主要依靠人工经验管理，缺少物联网传感器设备和数据分析应用，蔬菜生产效率较低，受气候自然灾害影响较大；蔬菜种植生产得不到有效管理，种植过程不透明，农产品质量无指标，食品安全更是得不到保障。农业信息化，转型提升农作方式积极探索推进物联网、移动互联网、大数据等新技术在农产品生产各环节和种子、农药、化肥等重要生产资料管理中的广泛应用，充分利用“菜篮子”工程价格、产能、产品市场等数据，开展供需、产量、质量等大数据分析，指导种植品种、技术、供应调整，提升大数据信息技术在农业领域的应用价值。农业扶贫，脱贫攻坚的根本之策提高农作物产量、保护生态环境、保障食品安全、节约能源资源、精确农业产出的预测和统计，引导农业产业结构平衡发展。农业种植的问题及对策农业管理方向面临问题对策互联网+农业体系建设，指导农业自动化生产，组织协调和指导农业自动化的高效作业。互联网+农业发展战略、规划、计划。农业信息化效率低，多数还是靠人力，种植不透明，质量无保障。受自然因素限制较严重，气象灾害影响频繁，农作物产量低。建设互联网+农业的智慧农业综合管理平台，为传统农业生产装上大脑农业种植自动化是农业生产管理工作的重要组成部分，是反映农业信息化水平的重要手段。在信息和知识成为二十一世纪新资源要素，信息传输和网络体系初步形成、信息技术日益成熟的今天，互联网+农业体系将在加强农业种植、生产、经营、管理、加工、销售和作业服务市场中发挥越来越重要的作用。从看天吃饭到知天而做自动灌溉系统02技术介绍水肥一体化系统原理图

一套完整的水肥一体化系统通常包括水源工程、首部枢纽、田间输配水管网系统和灌水器等四部分，实际生产中由于供水条件和灌溉要求不同，施肥系统可能仅由部分设备组成。技术介绍智能施肥灌溉系统示意图水肥一体化系统组成水源系统江河、渠道、湖泊、井、水库均可作为水源，只要水质符合灌溉要求，均可作为灌溉的水源。为了充分利用各种水源进行灌溉，往往需要修建引水、蓄水和提水工程，以及相应的输配电工程，这些统称为水源系统。农业物联网系统首部枢纽系统其首部枢纽系统主要包括水泵、过滤器、压力和流量监测设备、压力保护装置、施肥设备（水肥一体机）和自动化控制设备。首部枢纽担负着整个系统的驱动、检控和调控任务，是全系统的控制调度中心。恒压变频控制柜过滤系统施肥系统电脑云端、移动终端保护/控制系统输配水管网系统无线阀门控制系统灌水器系统首部枢纽系统首部枢纽系统

变频水泵控制柜系统通过测到的管道压力，经变频器系统内置的PID调节器运算，调节输出频率，然后实现管网的恒压供水。变频器的频率超限信号(一般可作为管网压力极限信号)可适时通知PLC的进行变频泵切换。为防止水锤现象的产生，泵的开关将联动其出口阀门。恒压变频控制柜首部枢纽系统全自动反冲洗砂石过滤器

灌溉项目的关键是防堵塞。选择合适的过滤器是灌溉项目成功的先决条件。常用的过滤器有砂石介质过滤器、网式过滤器、叠片过滤器和水力驱动过滤器。前两者做初级过滤用，后两者做二级过滤用。过滤器有很多的规格，选择什么过滤器及其组合主要由水质决定。叠片过滤系统离心过滤系统过滤系统过滤系统常见类型：首部枢纽系统

砂石介质过滤器主要用来处理水中有机杂质和藻类，主要适用于开放性水源如：水库、池塘及渠道水的初级过滤，一般在其后面配备叠片式过滤器作为二级过滤。全自动反冲洗叠片过滤器手动反冲洗叠片过滤器手动T型叠片过滤器

离心式过滤器的工作原理由高速旋转水流产生的离心力，将沙粒和其他较重的杂质从水体中分离出来，它内部没有滤网，也没有可拆卸的部件，保养维护很方便，它主要适用于井水或含沙量较大的渠道水的一级过滤，一般在其后面配备叠片式过滤器作为二级过滤。全自动反冲洗砂石过滤器叠片过滤系统离心过滤系统过滤系统首部枢纽系统

水肥一体机系统结构包包括：控制柜、触摸屏控制系统、混肥硬件设备系统、无线采集控制系统。支持pc端以及微信端实施查看数据以及控制前端设备；水肥一体化智能灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。系统由上位机软件系统、区域控制柜、分路控制器、变送器、数据采集终端组成。通过与供水系统有机结合，实现智能化控制。可实现智能化监测、控制灌溉中的供水时间、施肥浓度以及供水量。变送器（土壤水分变送器、流量变送器等）将实时监测的灌溉状况，当灌区土壤湿度达到预先设定的下限值时，电磁阀可以自动开启，当监测的土壤含水量及液位达到预设的灌水定额后，可以自动关闭电磁阀系统。可根据时间段调度整个灌区电磁阀的轮流工作，并手动控制灌溉和采集墒情。整个系统可协调工作实施轮灌，充分提高灌溉用水效率，实现节水、节电，减少劳动强度，降低人力投入成本。施肥系统首部枢纽系统

施肥系统原理由灌溉系统和肥料溶液混合系统两部分组成。灌溉系统主要由灌溉泵、稳压阀、控制器、过滤器、田间灌溉管网以及灌溉电磁阀构成。肥料溶液混合系统由控制器、肥料灌、施肥器、电磁阀、传感器以及混合罐、混合泵组成。施肥系统首部枢纽系统智能水肥一体机系统配置项目内容控制方式·时间控制：设定时间灌溉·肥水比例：设定流量比例来控制水肥比·外部信号控制：土壤湿度控制水泵开关·无线控制：无线采集传感器值及控制电磁阀（区间数）·共分为6个区间（可扩展）系统特征·肥料控制：肥料供应量百分比来控制·流量控制：根据各个大棚内流量传感器的值判断阀门状态·可选择施肥或者直接灌溉·灌溉使用原灌溉网络的压力不需要加压泵·报警及停止：超出压力上限值时发出报警及停止运行·报警及停止：超出土湿上限值时发出报警及停止运行·一键灌水：紧急灌水（手动灌水）·临时停止：一键停止运行功能·灌溉区域阀门采集使用无线传输节约拉线成本硬件特征·液晶触摸屏显示·耐腐蚀材料及配件·控制柜

用户信息查询与操作入口应支持大部分浏览器，使得与设备无关。简单，免于安装，易于使用。农业物联网系统平台可成为管理和控制的完整农庄信息系统和控制管理平台，配置不同的功能模块可灵活地实现对应现场环境的信息采集、控制和管理。云端平台实时查看数据手动模式时间段模式阈值模式自动模式移动终端首部枢纽系统电脑云端平台+移动终端首部枢纽系统电脑云端平台+移动终端实时查看数据首部枢纽系统电脑云端平台+移动终端手动模式

手动模式即为人为手动控制个个泵以及阀门实现灌溉施肥的目的。手动模式适用于在施肥灌溉情况较复杂时，通过人为的干预，达到施肥灌溉目的。采用此种方式，需要有一定的技术专业知识作为支撑。

自动模式即为对园区种植作物固定，在一段时间内执行相同的命令，实现相同的功能下使用，此操作节省人力，使施肥灌溉自动化、智能化。自动模式首部枢纽系统电脑云端平台+移动终端时间段模式

时间段模式即为预设时间，在相应的时间段内执行相应的命令，实现各区的灌溉施肥的目的。

阈值模式即为上下限模式，工作在此模式下，当采集的墒情或其他数据达到预设的阀值时，设备自动运行，执行相应的开启或关闭泵或阀门的命令。阈值模式首部枢纽系统电脑云端平台+移动终端移动终端

建立手机系统，客户直接采用微信客户端就可以控制和查看实时数据，手机端具有手动启动、关闭电磁阀，水泵等设备功能。

测控保护装置包括水表、压力表、止回阀、空气阀、减压阀等。减压阀是保持阀门下游的压力一致；空气阀是灌溉系统中不可缺少的保护性设备之一，它通过排出或向系统中补充空气，从而消除因空气对系统造成的各种不利影响；止回阀是防止介质倒流的阀门。检测装置最基本的是EC/pH检测，在整个配肥过程中，肥液EC和pH的控制对于作物来说是至关重要的，否则达不到施肥效果，因此，系统需要实时监测EC/pH的变化，并及时通过调配水肥比例和注酸通道对EC/pH进行有效控制；除EC/pH检测外，肥料罐（池）及混肥罐液位的实时变化、管道压力、流量等参数也需要进行检测，以保证整个系统的正常、稳定工作。首部枢纽系统保护控制系统

由干管、支管、毛管组成。干管一般采用PVC管材，支管一般采用PE管材或PVC管材，管径根据流量分级配置，毛管目前多选用内镶式滴灌带或边缝迷宫式滴灌带；首部及大口径阀门多采用铁件。干管或分干管的首端进水口设闸阀，支管和辅管进水口处设球阀。输配水管网的作用是将首部处理过的水，按照要求输送到灌水单元和灌水器，毛管是微灌系统的最末一级管道，在滴灌系统中，即为滴灌管，在微喷系统中，毛管上安装微喷头。首部枢纽系统输配水管网系统

阀门控制器是接收由田间工作站传来的指令并实施指令的下端。阀门控制器直接与管网布置的电磁阀相连接，接收到田间工作站的指令后对电磁阀的开闭进行控制，同时也能够采集田间信息，并上传信息至田间工作站，一个阀门控制器可控制多个电磁阀。电磁阀是控制田间灌溉的阀门，电磁阀由田间节水灌溉设计轮灌组的划分来确定安装位置及个数。首部枢纽系统无线阀门控制系统

微灌按微灌灌水流量小，一次灌水延续时间较长，灌水周期短，需要的工作压力较低，能够较精确的控制灌水量，能把水和养分直接地输送到作物根部附近的土壤中去。按灌水时水流出流方式的不同，可以将微灌分为四种形式：滴灌、地表下滴灌、微型喷洒灌溉、涌泉灌溉。微灌工程设计：滴灌系统田间布置、支管布置、首部枢纽布置。首部枢纽系统灌水器系统喷灌系统常用设备农业物联网系统环境监测系统自动灌溉系统土壤墒情监控系统无线阀门控制系统自动气象站用于对风向、风速、雨量、气温、相对湿度、气压、太阳辐射、土壤温度、土壤湿度等多个气象要素进行全天候现场监测。具有手机气象短信功能，可以通过多种通讯方法（有线、数传电台、GPRS移动通讯等）与气象中心计算机进行通讯，将气象数据传输到气象中心计算机气象数据库中，用于统计分析和处理。自动气象站由气象传感器、微电脑气象数据采集仪、电源系统、轻型百叶箱、野外防护箱和不锈钢支架等部分构成。风速风向等传感器为气象专用传感器，具有高精度高可靠性的特点。微电脑气象数据采集仪具有气象数据采集、实时时钟、气象数据定时存储、参数设定、友好的人机界面和标准通信功能。农业物联网系统环境监测系统功能特点1、可远程烧写程序，方便系统改进与升级。2、友好的人机界面，可直接在盘面上进行参数设定。3、与上位机通讯可采用RS232、RS485、GPRS、USB、数传电台等多种方式。4、机身数据储存容量12M，可扩展U盘外部数据存储器，实现数据的海量存储。5、显示形式：图形点阵液晶192X64。6、可靠运行于各种恶劣的野外环境，低功耗、高稳定性、高精度、可无人值守。7、气象传感器、通讯方式、供电方式可根据用户需要选配。8、可靠的三防设计，防护级别达到IP65级，完善的防雷击、抗干扰等保护措施。9、可以配套多种户内户外型LED显示屏。农业物联网系统环境监测系统技术参数名称测量范围分辨率准确度风速传感器0～45m/s0.1m/s±（0.3±0.03V）m/s风向传感器0～360º1°±3°空气温度传感器-50～+100℃0.1℃±0.5℃空气湿度传感器0～95%RH0.1%RH±5%土壤温度传感器-50～+100℃0.1℃±0.5℃土壤湿度传感器0～100%0.1%±3%雨量传感器0～4mm/min0.2mm±4%总辐射传感器0～2000W/m21W/m2±5%气压传感器10～1100hPa0.1hpa±0.3hPa蒸发传感器0～1000mm0.1mm±0.5%土壤墒情监测系统能够实现对土壤墒情（土壤湿度）的长时间连续监测。用户可以根据监测需要，灵活布置土壤水分传感器；也可将传感器布置在不同的深度，测量剖面土壤水分情况。土壤墒情监测系统主要由监控中心、通信网络、远程监测设备和土壤墒情检测设备四部分构成。农业物联网系统土壤墒情监控系统HRC-1型土壤墒情传感器是一款高精度、高灵敏度的土壤水分测量仪器,通过测量土壤的介电常数，能直接稳定地反映各种土壤的真是含水量。本传感器具有功耗低，体积小，携带方便，安装、操作及维护简单等特点。●采用优质塑料管，可防老化，更耐土壤中酸碱盐的腐蚀;●用环氧树脂做为密封材料，可长期浸泡水中而不会发生渗漏;●测量精度高，性能可靠，受土壤含盐量影响较小，适用于各种土质;●采用抗冲击包装，运输存储更安全；●具有电源线、地线、信号线多向防误接保护。本传感器适用于节水农业灌溉、温室大棚蔬菜、花卉园艺、草地牧场、土壤速测、植物培养、科学试验等领域。

水肥一体化智能灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。系统由上位机软件系统、区域控制柜、分路控制器、变送器、数据采集终端组成。通过与供水系统有机结合，实现智能化控制。可实现智能化监测、控制灌溉中的供水时间、施肥浓度以及供水量。变送器（土壤水分变送器、流量变送器等）将实时监测的灌溉状况，当灌区土壤湿度达到预先设定的下限值时，电磁阀可以自动开启，当监测的土壤含水量及液位达到预设的灌水定额后，可以自动关闭电磁阀系统。可根据时间段调度整个灌区电磁阀的轮流工作，并手动控制灌溉和采集墒情。整个系统可协调工作实施轮灌，充分提高灌溉用水效率，实现节水、节电，减少劳动强度，降低人力投入成本。系统功能：1.用水量控制管理2.运行状态实时监控3.阀门自动控制功能4.运维管理功能5.移动终端APP农业物联网系统水肥一体化智能灌溉系统农业物联网系统无线阀门控制器

无线阀门控制器是专门为农业温室、农业环境控制开发生产的环境控制系统。可测量风速、风向、温度、湿度、雨量、土壤温湿度等农业环境要素，根据植物生长要求，控制开窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备，为植物生长提供最佳环境。供电电压DC12V锂电池容量12V、2000mA太阳能板12V、2W工作频段470MHz功耗平均＜1mA通信距离≥2KM（空旷环境）信道16个（0~0F）波特率自适应数据传输方式被动召测工作环境-20℃-60℃；5%RH-95%RH（非凝露）技术参数农业物联网系统无线环境采集器

本无线环境数据采集器由低功耗气象传感器、低功耗气象数据采集控制器和计算机气象软件三部分组成。可同时监测大气温度、大气湿度、土壤温度、土壤湿度、雨量、风速、风向、气压、辐射、照度等诸多气象要素；风速风向传感等传感器为气象专用传感器，具有高精度高可靠性的特点。低功耗气象数据采集仪具有定时气象数据采集、实时时间显示、气象数据定时存储、气象数据定时上报、参数设定、友好的人机界面和标准通信功能。供电电压DC12V锂电池容量12V、2000mA太阳能板12V、2W工作频段470MHz功耗平均＜1mA通信距离≥2KM（空旷环境）信道16个（0~0F）波特率自适应农业物联网系统无线集控路由1.可以采用市电供电也可以采用太阳能供电，2.可以采用GPRS传输数据到平台，也可以采用以太网传送数据到平台1、基于STM8L内核的低功耗设计的多路汇集板2、可支持WIFI、GRPS、470M、以太网、光纤、RS485/RS232信号输出3、具有超强的穿墙功能以及抗干扰能力，可实现远距离信号汇总、接收4、可选配2W/2000mA的太阳能+锂电池设计1、10W/6600mA的太阳能+锂电池设计2、可选配太阳能+市电双电源供电设计3、支持过度冲电保护功能4、支持深度放电保护、负载过载、短路保护功能5、支持放电保护功能，低电压自动切断功能LORA组网方案农业物联网系统产品实物多个子系统相互协同计算机通过室外气象站系统采集的高灵敏度光照值，与计算机设定的控制目标进行对比，如高于计算机设定目标值，则自动展开外拉幕，进行遮光；如低于计算机设定目标值，则自动收拢外拉幕进行透光。外遮阳控制保护子系统采用高性能矢量变频器作为水路恒压控制核心，对灌溉、施肥、喷药实施恒压与压力调节控制，实现节能、长时间无人值守的安全全自动控制。计算机内部有一套根据土壤湿度传感器采集的值，与设定目标值进行对比，如高于设定目标值，则自动关闭灌溉阀门；如低于设定目标值，则自动打开灌溉阀门。灌溉控制子系统每一栋大棚配置一套种植环境多参数组合采集器，它包括环境温度、环境湿度、光照度、CO2、土壤温度、土壤水分七参数，通过Wlan无线传感网组成一个智能无线网络，多个大棚群将各自环境参数适时上传给云端服务器。环境参数采集子系统由应用平台根据目标温度与实际室温的偏差以及室温的变化率进行模糊计算，通过开启顶窗系统、侧窗系统进行自然风降温；开启湿帘外翻窗和开启风机的途径进行强制通风降温。温度控制子系统直击用户痛点的场景自动灌溉系统抽水满贯灌溉“偶遇”强降雨农产品种植监管系统03采用高清植物生长态势摄像机拍摄农作物生长过程，拍摄记录作物生长过程，采集电子图片、视频并时时上传到服务器，供用户观察、掌握植物的生长状态。为科学化管理提供依据。视频植物生长态势监控功能种植过程管理功能系统有种植信息、施撒信息、采摘信息等.并对采摘入库、出库信息及仓储环境实时监测及控制等。农产品种植监管系统特色农产品质量追溯系统04系统根据种植过程信息、仓储环境实时监测信息及农产品包装出库信息，打印二维码标签等，并记录于系统中。用户可通过质量追溯子系统后台管理农作物相关信息。农产品质量追溯系统功能生成打印二维码系统将质量安全信息生成二维码，便于用户扫描查看，实现“一码”保健康。农产品质量追溯系统特色互联网+农业种植示范基地05互联网+农业示范基地“智海农业”改变传统农业生产方式，引领现代农业转型升级农业作为一个特殊的产业，其生产存在季节性、地域性强，生产者分散且生产周期长，生产出来的产品标准化程度低等，是长期困扰发展的主要问题。农业要走出困境，摆脱固有问题，建立强有力的信息服务，高效生产管理以及发展农产品流通新模式刻不容缓。传统农业生产种植中主要是通过人工经营种植，种植过程需要消耗大量的人力。而物联网通过使用无线传感器网络可以有效降低人力消耗和对农田环境的影响，获取精确的作物环境和作物信息。农产品生产不同的阶段，无论是从种植的培育阶段和收获阶段，均可以用物联网的技术来提高工作的效率和精细管理。随着互联网与大数据技术的快速发展，农业领域的“互联网+农业”应运而生。充分利用物联网、大数据、云计算等新一代信息技术与农业整个产业链条进行深度融合，推进采集农业资源环境、生产过程、加工流通等数据，支撑农业精细化生产和销售，推进农业生产经营管理服务在线化，打造互联网+农业种植示范基地。农业物联网数据类型：数据类型数据用途空气温湿度数据