中科南沣
2021-01-26 12:19一、方案背景
随着国家层面对土地集约化经营程度的不断加深，物联网概念在农业生产管理环节内的不断深入，规模化、科学化、数据化的种植方式已经愈发成为行业趋势。对于传统大规模种植而言，大量人力投入、工作效率低下、过多的资源浪费以及不可避免的人为误差与安全隐患已经成为传统种植模式的显著弊端，已经成为农业发展进程中的绊脚石。
为了实现能耗的降低，科学的种植，系统化、规模化的精细化管理，建立一个生产与管理的快速信息通道，建立统一化的综合管控平台尤为关键。通过实时掌握植物的生长环境信息，建立种植过程中的大数据库。通过实时采集农业生产过程中的温度、湿度、土壤水分、土壤温度、土壤肥力等基础数据，从而根据不同农作物、不同生长周期内所需各种良好条件制定出科学有效的措施。从而保证在最小资源使用的情况下，对作物所需水分、肥量进行科学的自动化反馈。从而最大限度内提高作物产量，改善农产品的品质，节约不必要的人力，杜绝安全隐患。
利用科学的方法，精确的数据基础进行精细化管理，不仅为政府监管部门提供可靠准确的数据，方便制定应急措施与方案，同时也可以切实的为农民提供科学、合理的种植办法，增加最终受益。二、方案目标
针对农业生产各个环节广泛式分布、需求测点众多、布线复杂、供电困难的特性，制定相应解决方案，从最根本中找到问题结症，从结症中找寻解决办法。将物联网数据采集技术、无线通讯技术、大数据管理与分析与农业生活生产相结合，解决农业生产环节分布广，地域分散，测点众多问题。
通过感知层的多种传感器将农业生产环节中的环境温湿度，土壤温度、土壤水分、土壤肥力等数据以多种组网方式上传至云端服务器，并通过预制方案，将数据进行整合、分析、处理，并将最优解决办法反馈至控制机构，并进行喷灌、滴灌、补光、加温、换气、遮阳、补充CO2等具体操作。用最科学的数据去执行最优的决绝办法。从而做到更方便、更智能、更高效、更节能。用数据说话，达到科学、安全、高效、优产的最终目标。
三、系统架构
1.设备层
系统设备层主要分为数据收集设备与逻辑控制设备，数据收集设备负责将农业生产过程中的重要数据进行系统化集中。包括农作物生长环境数据、农作物自身数据、生产管理人员数据等。设备主要分为六大类:
(1)无线数据传感器，主要包括收集空气温湿度、光照度、CO2浓度，水体数据，土壤温度、土壤水分、土壤PH值，土壤肥力等信息采集传感器。
(2)有线扩展模块，主要包括在广泛分布的农业生产过程中相对集中的密集型数据采集环境，通过有线数据采集扩展模块，实现多种方式的数据传感器的组网，用尽量低的成本采集到足够多的样本数据。
(3)无线逻辑控制器，实现对农业生产过程中的可控电气设备进行逻辑控制，如卷帘机、卷膜机、方风机、喷淋、滴灌、补光、补CO2、施肥机等。
(4)物联网摄像头，用于农业生产环节中实时视频监控，与安全防盗监控，便于管理人员在第一时间了解生产环节中的实时情况。
(5)智能网关，支持NB-Iot、GPRS、3G/4G、wifi、lora、蓝牙、433MHz、RS485等无线与有线连接方式，内部集成多种预设逻辑模式，便于现场组网与数据汇总上传。
(6)小型智能气象设备，可以高效收集一定范围内的气象数据，为系统运行提供准确的环境数据支撑。
2.网络层
设备与网关之间、网关与物联网平台之间的数据交换行程网络传输层。包括传感器有线组网、短距离无线组网、物联网专网与公共网络。平台通过预设配置将多重网络以固有规则进行统一规划、集中管控，实现多重网络下的分散与统一。
3.平台层
平台采用B/S经典架构，同时配合专用App，实现跨平台、跨地域的统一管理。底层设备通过TCP/IP、UDP、HTTP等协议接入管理平台，与平台建立加密通讯连接。第三方平台通过API接口实现多平台数据互通。
数据分析:平台提供大数据存储与分析基础架构，为农业生产环节提供简单高效的基础分析能力。
设备管理:通过平台设备管理对生产过程中涉及到的硬件设备进行实施管理。
数据监测:使用B/S结构的软件界面、APP应用等，具有权限的用户，能够通过上网的设备随时随地的了解现场情况。
远程控制:用户可远程操控现场设备，还可通过采集的现场数据，根据配置条件、逻辑关系实现设备间的自动控制，最终形成一个大型自控集合系统。
模拟场景:根据不同的应用场景，用户可以组态成用户习惯的检测、操作界面，利用ajax技术，更好的通过数据、动画反映现场状况，并进行远程控制，还可实现视频监测同步显示。
方案策略:预制多种管理方案，可根据不同生产环节需求快速定位预设方案。
消息分发:实现多种形式的消息分发，可以一对一、一对多、多对多的消息分发。
通知推送:可根据生产环节要求，将报警信息与重要采集数据通过短信、邮件、微信提醒、App推送、电话推送、API通知等方式推送至用户或第三方。
协议兼容:可以通过平台协议配置功能，实现底层设备数据解析，数据格式转换、数据结果逻辑运算等功能。
权限管理:平台可以自定义不同用户的不同权限功能，实现同一平台，不同管理的功能。
负载均衡:解决大批量设备并发数据请求压力大的问题，通过分布式平台系统架构，处理高并发数据请求。
4.应用层
平台具备系统快速定制功能，用户无需掌握编程技术与物联网技术，只需要根据自身需求便可以实现同一平台，搭建不同子系统的需求，例如农业生产环节中负责农机监控的设备管理系统;用于生产场所管理的项目管理系统、部门管理系统与监控点管理系统;用于自动灌溉、施肥等功能的智慧农业监控系统等。
四、系统安全
1.传输层安全加密机制
圣启智慧农业物联网管控平台涉及到的网关与云平台数据交换采用多种数据加密形式，确保在数据传输过程中的网络安全。
2.云平台安全架构体系
圣启智慧农业物联网管控平台采用阿里云云服务器为平台运行服务器，继承阿里云服务器全部安全机制，从而确保用户数据的安全性与稳定性。
五、系统可扩展性能
1.丰富的平台接口
平台提供多种形式的API接口，方便第三方平台的数据请求。
2.多厂家硬件兼容}

2022-09-07 08:38
来源:
猫头鹰智慧科技
我国是一个世界养猪大国，养猪在整个畜牧业中占有主导地位，养猪业已经成为我国经济中十分重要的支柱产业之一，据统计，中国养猪业的产业化、规模化较低，年出票量500头以上规模猪声出栏比不到一半，普通人吃到的另一半猪肉来自散养农户，小型养殖声，然而，传统的养殖方式不公生产效率低，而且污染治理、疾病防控及食品安全等方面存在较大问题。
猪舍环境与猪的成长息息相关，环境质量变差会导致猪的生长发育不良甚至爆发疫情，通过在线监测猪生长的环境信息，温湿度、NH3,H2S,CO2，照度等通过智能无线控制设备自动调控猪舍的生长环境条件，以实现猪只的健康生长、繁殖，从而提高母猪的生产率，提供优质的猪肉，猪毛等产品，进而提高经济效益。
1. 数字化
通过在现场安装环境监测传感器，数据实时上传到平台，实现数字化，平台对养殖大数据的挖掘和分析，为生产和交易提供数据支撑，提升效率，降低成本，缩短猪周期。
2. 智能化
远程实时查看猪舍情况、猪仔生长情况；智能计数、智能换风，保温，除臭，预警，精准饲喂、节省人力，节约成本，实现智慧养殖。
3. 疫情可控
在内监控所有舍棚温湿度，有害气体，动物体温，消毒喷淋，加强免疫监管和记录；对外来人员和车辆进行消毒管理，消毒喷淋，防止疫情传播,
本着“诚信、快速、质量优先”的经营理念，响应“互联网+农业”理念，养眼于养殖中的存在的问题，以智慧农业为切入点，深耕养殖监控领域,充分挖掘环境监测数据价值，打通环境监测、监管的通道，形成一套集监测、预警、指挥，管理四位一体的环境监管模式、实现准化管理。切切实实提供全天候在线监控监测解决方案，提供科学，真实数据生成决策依据，方便养殖户日常管理，最终达到为用户“降本增效，防控风险”的目的。
为满足日益丰富的跨界客户领域需求，我司推出个性化定制服务方案，即根据需求,组合了水电风控制等自动化控制子系统，噪声、温湿度、有害气体等多种监测参数集成，通过有线或者无线网络传输到云平台，具备现场可视化大屏，软硬件 + 云平台 + 云计算 + 人工智能系统整合形成智慧监控系统；同时我司推出的标准化产品方案，可为全国客户提供ODM/OEM服务。
本公司智慧农业系统平台架构基于物联网理念，云平台为智慧中心，实现了信息智能采集，智能预判，智能联动控制系统，并结合了“多端显示”的思想，监测硬件设备作为前端，24小时不停电监测现场环境数据，设备状态，并通过wifi,网口，gprs/4G /NB-iot/zigBee等数据链路往云平台上传数据；云平台24小时全天侯实时，接收、保存，下载、图表显示、智能分析、智能告警提醒(支持5路，短信，电话，微信)，用户可以可以通过微信公众号端，电脑端，大屏可直观查看实时数据，视频，历史数据，数据变化趋势，规律等。
智慧中心通过数据采集系统可实现空气温湿度，氨气，二氧化碳，光照，水温，视频等多种环境参数，数据上传，存储，识别，并且通过数据模型，做出智能预判。
智慧中心通过集成现场的自动化控制系统，可实现自动联动屋顶风机，山墙风机，，照明，保温，高压清洗，湿帘水泵，卷帘控制箱，声光报警器等设备。
1. 平台简介
平台系统本着为客户“降本增效，防控风险”的目的，实时自动监测养殖环境空气温度，湿度，有害气体,水温,照明度等环境条件，智能预警并联动风机，保温机，清洗机，湿帘水泵等设备可靠，精准控制，节省人力的同时，提供了良好的养殖环境，使得养殖周期压缩，达到增效的目的。
系统能耗低，绿色环保，减少环境污染，可靠，精准控制效果，能耗低，绿色环保，减少环境污染，省时省工：只需要在平台上打开阀门，自动运行，省时省工。以下是平台的简要功能介绍，更多平台特色功能请参数《平台特色》文档
2. 数字化
通过部署传感器设备实时监控环境数据，系统平台可实时监控猪舍环境监控：监测室内外的温度、湿度、二氧化碳浓度、氧气浓度、光照强度、大气压力、有害气体浓度等。上传存储现场环境与设备状态数据，实现养猪数字化，科学化。
3. 可视化
通过3D可视化，可对养殖场，种植场进行可视化，清晰明了地显示具体位置具体动物的耳温，步数，饲料饮水，排污，视频监控的数据，实现远程查看。
4. 平台化
云端管理：设备数据上云，设备云端管理，平台可自动识别设备，并且可远程自动控制设备。实时监控环境数据，并进行统一管理，智能分析，自动调节，预警及时上报，保证环境数据保持最佳状态
5. 智能化
平台系统通过建立数据模型，根据实时监测养殖环境空气温度，湿度，有害气体,水温,照明度等环境条件，智能预警并联动风机，保温机，清洗机，湿帘水泵等设备可靠，精准控制，提供良好的养殖环境。当测站监测环境参数不利于养殖时，自动采取解决措施(也可通过手机端与电脑端强制采取相应的措施)，如光照不足，自动打开日炽灯补光照；CO2不足，自动充气；温度过低，自动开启空调；当大棚温度过高，自动打开卷帘机；同时接入视频监控，实现监测数据与数据融合，灯光控制，供水控制，控制规则可定制，参数可配。
控制系统实时监测周围环境状态，有效掌握猪场环境状况，当监测到环境异常状况时，控制系统自动启动预警状态，将环境调节最佳状态，时刻保证猪场环境。
数据模型：
①　二氧化碳含量
二氧化碳含量过高会使猪慢性缺氧，体质虚弱，易感染各种慢性传染病
=》启动排风系统
②　温湿度
温湿度过高、过低温度过高、过低不利于猪的生长与发育
=》启动降温、除湿或加温、加湿度
③　氨气浓度的高低
影响动物的生长发育及抵抗病毒的能力
=》系统做出自动报警，并且启动排风系统
④　光照强度弱
光照适宜可增强肾上腺皮质的功能，提高免疫力，促进食欲
=>延长光照时间或提高光照强度
⑤　精准饲养
精准饲喂系统可以根据猪只日龄、体况生成饲喂曲线实现自动饲喂，还可以自配规则，实现定时、定量饲喂，有效提高料肉比，减少饲料浪费。
精准克数下料，精细化养殖，投料误差小于50g，有效控制饲料成本
⑥　科学饲喂方式
制定科学饲喂套餐，实现干湿料混合状态，满足猪只营养需求
⑦　检测余食状态
利用智能饲喂系统可以检测到余食状态，根据剩余饲喂情况进行数据分析，有效控制下料量
⑧　排污监测
畜禽养殖业规模化的迅速发展, 产生的大量粪污及其废弃物给周围环境带来极大的压力,已成为环境污染的重要因素之一
实时监测污水排出口和厌氧发酵处理排出口的污水，为准确了解规模化养殖场畜禽粪尿等污染物的排放量
6. 自动预警
普通级别预警：微信公众号告警
危险级别预警：智能电话语音通知
7. 更多功能
溯源管理、智能计数、精准测温 敬请期待返回搜狐，查看更多
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