智慧农业建设方案
中网动力（北京）科技发展有限公司


1. 农业气象系统
a. 气象观测站
气象站（温度、湿度、光照、雨雪、风向、风速、降雨量、土壤水分、土壤温度、土壤PH 值）实时采集环境参数。系统依据自身精准时钟，每小时（采集间隔可设置）自动采集当前各类传感器数据信息，存储后通过无线传输模块将数据发送到监测中心，监测中心服务器接收到数据包后使用ADO 方法存入主数据库，Web 站点服务程序实时访问调用数据库，为用户提供远程的数据访问、查看、下载等服务。同时，监测中心的数据库服务器安装的上位机软件根据采集回的数据与设定报警阈值的对比，决定是否通过连接在服务器端的GSM无线数据传输模块给用户发送报警短信。整个系统如此循环运行，从而实现监测地区温度、湿度、照、雨雪、 风向、风速、降雨量、土壤水分、土壤温度、土壤PH 值等长期连续远程监测。 b. 气象预报预警系统
气候资源，特别是降水量、积温等对农作物生长具有重要的影响。定时（每15 天更新）提供种植区域的短期气候（未来45 天以内）的累计降水量、积温的预测，作为农作物生长发育分析预测的一个因子。实时（每天两次滚动）提供种植区域及周边逐日累计降水量、*高温度、*低温度的预报，提供种植地区灾害性天气的预警；提醒管理人员采取适当的预防措施。提供24 小时内逐小时降水量、温度预报。提供过去两小时降水达回波动态发展，过去两小时雨强和流域面雨量估计，并提供未来两小时内逐分钟级的降水预报。提供自然害预测，包括冰雹、大风、干旱、洪涝等自然灾害。部分迁飞性虫害也会随着风进行传播，预报预警系统的空间精度可以达到公里级。

c. 遥感卫星监测系统
I. 作物长势监测
通过卫星，全天候地监测作物的长势信息。同时，根据土壤和历史气候数据，并结合作物生长模型评估其健康状况。卫星除了利用可见光，还可以利用红外、激光、雷达等实时扫描作物的生长状态，做到全天候、多波段、。死角。
II. 生长周期估算
遥感卫星能一次性监测到广大地域作物的生长状态，包括出苗率、种植密度、叶面发育、水果挂果率等，实时监控作物所处的生长周期,为灌溉、施肥、植保、收割等农事活动提供依据，并能够推荐每个区域的*佳收割期。
III. 产量预估
在实时监测作物长势的基础上，结合作物模型和积温等气象数据，预估每个地块的产量。由于卫星覆盖的面积很大，能*地降低大田的监测成本。

2. 农作物病虫害专家在线视频防治系统
农作物病虫害防治工作是农业生产中的一个重要环节，如果能够对病虫害进行准确诊断并有效治理或者能够有效预防，对提高农作物的产量与品质尤为重要。农作物病虫害的产生、发展原因复杂,受影响因素较多,需具有*知识的人员才能较准确地诊断,而农村基层具有这样*知识的人员较为缺乏。针对这种情况，开发设计一个诊断方法快捷、方便化，诊断过程可视化，诊断决策科学化，诊断结果可靠化，信息资源共享化的农作物病虫害专家在线视频防治系统尤为重要，该系统可以为作物病虫害防治提供有效的技术支持。
a. 结构
系统主要由农作物种植管理人员、数据库服务器、各类专家组成，结构如图2 所示： b. 功能
农作物病虫害专家在线视频防治系统包含用户管理、在线用户列表、诊断会话、诊断会话管理、诊断会话备录、病虫害预警、其他辅助功能等7 个功能模块。其中关键部分为诊断会话模块，包含诊断会话发起、视音频诊断会话、文本诊断会话、专家会诊、诊断会话终止等功能。系统功能图如图3 所示：   I. 用户管理功能：用户管理功能分为前台管理和后台管理。前台管理主要提供前台用户登录、注册（诊断用户和专家）、密码取回以及个人资料修改等功能。后台管理为系统管理员提供系统所有用户的查看、添加、修改、删除等功能。
II. 用户管理功能：用户管理功能分为前台管理和后台管理。前台管理主要提供前台用户登录、注册（诊断用户和专家）、密码取回以及个人资料修改等功能。后台管理为系统管理员提供系统所有用户的查看、添加、修改、删除等功能。
III. 诊断会话功能：诊断会话功能包括诊断会话发起、音频诊断会话、视频诊断会话、文本诊断会话、多个专家会诊、诊断会话终止等功能。
IV. 诊断会话管理功能：诊断会话管理功能针对系统管理员用户设置，主要包括诊断会话模式设置、诊断会话记录查询和打印等功能。
V. 诊断会话备录功能：诊断会话备录功能针对专家用户，提供诊断会话记录的查看、添加等功能。
VI. 病虫害预警功能：后台农业专家可以根据当时天气环境信息，以及周边区域病虫害蔓延信息作出相应区块的病虫害预测，并通过病虫害预警功能对受众提供预*务。未来随着病虫害数据库的建立以及累积，可以结合天气环境信息提供人工智能的自动预警功能。
VII. 其他辅助功能：其他辅助功能提供用户会话历史记录列表显示与详情查看、对方视音频会话音量调整、会话消息声音提示设置、视音频捕获参数调整、清空文本消息列表、查看自己视频等功能。
3. 农作物溯源管理系统
在当前食品安全日益受到重视的情况下，农作物食品的追根溯源成为安全监管的工具和要求，在溯源管理的前提要求下，结合利用智慧农业在种植、运输、销售等各个环节产生的信息痕迹，利用网络加以汇集整理形成溯源痕迹，将会大大地减低溯源系统建设的成本和难度。农作物溯源管理信息系统是为了实现对农作物全生产过程进行监控，指导农户安全、合理、高效种植蔬菜、水果等农产品，再采摘后由运营商进行加工分装并直接配送至终端消费场或消费者家中，并在生产、配送的每一个环节采用物联网技术，进行信息化管控，自动或手工标记、采集产品溯源详细信息采用二维码技术上传至云端存储，为*终消费者提供溯源信息查询，为政府部门提供按不同管辖权限对供应链上各环节实现在线实施监管。
农作物溯源管理系统根据功能环节的需求主要由：种植资料管理供应环节子系统，生产环节子系统，农残检测系统环节子系统，加工包装环节子系统，配送存储环节子系统，云计算、云存储子系统，公共查询监督子系统等7 个子系统组成。考虑到使用成本，系统中将大量使用免费的或低价的客户端软硬件系统，如几百元的安卓智能手机、安卓平板电脑等作为信息系统人机接口，在整个追溯系统中，使用可用普通打印机就能打印出来的二维码作为追溯码的表现形式，价格低廉，制作简单，实用。而二维码仅使用普通手机即可作为读取、处理设备。使用二维码，终端设备廉价，普及率高，使用成本低，功能强大，操作简便，将可以*促进系统的推广使用。 4. 开心农场远程可视化监控系统
从“牛肉膏”到“瘦肉精”，从“染色馒头”到“塑化剂”，近年来不断曝光的一些案例使食品安全受到高度关注。怎样才能让餐桌更安全？在有关部门完善标准、加强监管的同时，一些消费者将目光转回厨房、转向田园。做都市种菜族，自给自足“”，亲手制作食物，逐渐的成为一种新的生活方式。但是农场距离城市较远、城里人无法及时到达种植现场“照顾”自己心爱的蔬菜和水果。开心农场远程可视化监控系统可实现城里人远程实时监测蔬菜水果生长状况，指挥现场工作人员为自己蔬菜灌水、施肥、除草、抓害虫、采摘等工作。开心农场远程可视化监控系统即可以让城里人吃上了“亲手”种植的无公害蔬菜和水果，又避免了去种植现场浪费时间的缺点。
立足现代农业，融入的“物联网、移动互联网、云计算”技术，借助个人电脑、智能手机，实现对农业生产现场气象、土壤、水源环境的实时监测，并对大棚、温室的灌溉、通风、降温、增温等农业设施实现远程自动化控制。结合视频直播、智能预警等强大功能，系统可帮助广大农业工作者随时随地掌握农作物生长状况及环境变化趋势，为用户提供一套高效便捷、功能强大的农业监控解决方案。系统包括监控中心、报表中心等。
a. 监控中心：
I. 随时了解农业现场数据
在监控中心可结合园区平面图直观显示农业生产现场的气象数据和土壤数据等
气象数据：空气温度、空气湿度、光照时长、光照强度、降雨量、风速、风向、二氧化碳浓度等。
土壤数据：土壤温度、土壤含水率、土壤张力，土壤pH 值、土壤EC 值等。
视频图像实时监控
可通过360°视频监控设备以及高清照相机对农业生产现场进行实时监控，对作物生长情况进行远程查看。同时可根据设定，对视频进行录像，随时回放。
远程自动控制
采用全智能化设计的远程控制系统，用户设定监控条件后，可*自动化运行，远程
控制生产现场的各种农用设施和农机设备，快速实现自动化灌溉，以及智能化温室大棚建
设。
II. 智能自动报警
根据作物种植所需环境条件，对系统进行预警设置。一旦有异常情况发生，系统将自
动向管理员手机发送警报，如高温预警、低温预警、高湿预警等。预警条件触发后，系统
可自动对农业生产现场的设备进行自动控制以处理异常情况，或由管理员干预解除异常。
b. 报表中心：
I. 对比查看园区数据
可对比查看多个园区的数据情况，也可查看单个园区数据情况；可按日、周、月等时间段或自定义时间段查看数据报表。支持excel 表格导出、图片导出、报表打印，方便企业的人员管理。
II. 查看员工执行力报表
可查看根据员工的任务执行情况自动生成的所有员工的执行力报表，并进行自动打分，同时查看员工在所在部门的执行力排名。
c. 系统优势
I. 多功能合一云端监控
在同一个系统中，用户可同时在云端监控所有种植园区的种植环境、作物情况及设备运行状态，无需购买数据中心设备，不仅节约了大量的系统设备购买成本，同时大大降低了日后的维护成本。
II. 数据采集精准高效
系统采用智能物联网设备自动采集数据，精准度高，无需人工进行采集上传，可避免人为操作错误，确保对环境的精细管理。
III. 移动管理方便快捷
系统已实现与手机端、平板电脑端、PC 电脑端无缝对接。管理者可随时随地对种植园区进行远程监控。
5. 定制农业保险产品
农作物的产量与品质受天气环境的影响很大，在作物种植过程中，产量与品质的不可控是品牌维护的*大敌人。结合几十年的历史气象数据资料，配以对未来可见周期内的气候预测，可以计算出农作物生长周期中不利天气的概率。可以根据农场的需求为农场本身，或农场出产的作物设计合理的保险产品。从而一定程度上平滑农场的天气风险，通过恶劣品质产品经济补偿挽留品牌口碑等。