智慧农业目录

一、项目概述 3

1.1 简介/项目背景 3

1.2 建设任务 3

1.2.1初步建设目标 4

1.2.2初步建设内容 4

1.2.2.1智慧大棚综合展示间建设 4

1.2.2.2室外显示屏系统建设 5

1.2.2.3水肥一体化建设 5

1.2.2.4棚内现代化农业建设 5

1.2.2.5室外土壤墒情监测建设 5

1.2.2.6视频监控建设 6

1.2.2.7太阳能气象站建设 6

二、建设方案 6

2.1 总体设计 6

2.2普通单体棚的设计结构图 9

2.3 智慧大棚综合展示间10

2.3.1 计算机网络系统 10

2.3.2 室内小间距LED屏 10

2.3.3音响系统 12

2.2.4 软件系统 12

2.3 室外显示屏系统 16

2.4 水肥一体化系统 16

2.4.1水肥一体化 16

2.4.2管道设计 16

2.4.3农业控制箱 16

2.5 棚内现代化农业系统 20

2.5.1农业专用传感器 20

2.5.2虫情监测系统 21

2.5.2.1杀虫灯参数： 21

2.5.2.2远程红外拍照式虫情测报灯参数： 23

2.6 室外土壤墒情监测建设 25

2.7 视频监控建设 26

2.8 室外气象站 26

三、 工程预算 28

3.1 预算总表 28

3.2 分项预算表 28

一、项目概述：

项目名称：智慧农业项目

1.1 简介/项目背景

智慧农业项目的实施将有助于各农业企业在农业的产、供、销各环节得到理想的管控，实现企业的可持续发展，传统农业向现代化不断发展。

1.2 建设任务

本系统的建设任务是在灌区建设一套智慧大棚综合管理平台，一套灌溉自动化系统，一套病虫害系统，一套物联网传感器系统。通过本项目的建设，打造一个集农业精细化管理、园区集中展示、农产品追溯、销售服务于一体的智慧农业系统，进一步提高农业生产效率，减少人工成本，提高产品净利润。具体建设包括智慧大棚综合展示评测建设1处，室外LED显示屏建设1处，水肥一体化建设1处，室外杀虫景观灯8处，棚内现代化传感器及相关设备多套，室外土壤墒情建设10处，视频监控32处，室外太阳能气象站1处。

 

1.2.1初步建设目标

①农业信息大数据化，建设智慧棚区。

园区所有环境信息（光照、空气温湿度、土壤温湿度、CO2等）实时监测，并通过物联网投放到综合展示室LED屏幕上，集中展示。

②搭建无线远程现场。

在控制室或远程手机端可查看田间及棚内数据，并远程控制灌溉系统、排风系统、棚内电子设备运行，节省人工成本。

③建设八大农业平台应用系统。

搭建：大棚智能控制系统、植物病虫害智能预警系统、大棚视频监控系统、种植管理系统、专家远程指导系统、智能水肥灌溉系统、生产追溯管理系统、电商平台对接系统，可及时、便捷对园区内信息进行掌控，建设现代化数字农业。

④实现大棚规模化、自动化生产

大棚温室规模生产模式，实现科学的统一标准化管理、远程化管理模式，减少管理人员数量，减少温室劳动工作负荷，达到增产、减人的建设目标。

1.2.2初步建设内容

1.2.2.1智慧大棚综合展示室建设

（1）计算机管理系统1套

主要配置服务器，交换机及IP，用于接收各个棚的数据信息。

（2）软件系统1套

主要配置服务器软件、接收软件以及智能灌溉管理软件，实现对每个泵和电磁阀的远程控制。

（3）大屏显示系统1套

在控制室建设 3*4或2*3型三星液晶1.7MM无继拼接屏系统1套。

（4）音响、功放系统1套

在控制中建设与大屏配套的音响系统1套。

1.2.2.2室外显示屏系统建设

在园区入园处安放1套尺寸2*1米LED显示屏，展示数字化风采。可选择所有或部分传感器数据投放在屏幕上，在入园前快捷、及时了解园区内农作物数据。

1.2.2.3水肥一体化建设

（1）水肥一体主机及相对应设施1套。

（2）灌溉管道1套。

(3)在水池处布置1套液位传感器，可在自动灌溉启动前测水池水位，保护水泵。

1.2.2.4棚内现代化农业建设

（1）大棚监测系统：每个大棚布置两套空气温湿度、土壤温湿度、光照度、CO2传感器；两套可移动式土壤测试仪；同时布置一台DX-NET型物联网主机机,在入口处悬挂一块1米*0.5米的LED显示屏可实时显示,并可实时在手机上进行温湿度光照度co2浓度的预警.预防天气突变对大棚造成不利的影响.

（2）控制系统：每个棚内布置一台DX-NET型控制主机，其控制理论是依据国外进口的加拿大的温室控制理念,实现对温室内可靠设备例如:通风,遮阳帘、补光灯、风机湿帘系统及电磁阀等大棚电子设备的全自动化控制.我方人员会根据现场运行设备的可靠性来建议园区选择对应的控制项目,这样更加保证大棚设备的正常运行.

（3）虫情监测系统：每个大棚安放一台杀虫灯，室外安放杀虫景观灯8台，入园前两个示范棚内各安放一台远程拍照式虫情测报灯设备，可将病虫种类拍照上传。

（4）通风系统：将每个大棚手动卷帘机改造成电动卷帘机，可在温度高的时候平台控制卷帘机启动，降温通风。

（5）湿帘风机系统：除6*100m大棚外，每个大棚安放一套风机湿帘系统，在使用卷帘机降温无效时，可开启风机湿帘系统，湿帘系统被称为“大棚空调”。

（6）遮阳补光系统：每个大棚安放一套外遮阳系统，平台可远程控制室内光照度。室内每5米安放一台植物生长补光灯或生产型钠灯，控制室内光照。

1.2.2.5室外土壤墒情监测建设

在灌区内设置有代表性的地块，进行土壤墒情的监测，包括监测土壤温度、土壤湿度、土壤EC值。通过远程查看土壤墒情，根据监测的土壤墒情数据为灌溉系统提供决策依据，一共10处。

1.2.2.6视频监控建设

在灌区内设置有代表性的地块进行视频监视布设。建议安装20处视频监控点。

1.2.2.7太阳能气象站

在灌区内设置太阳能气象观测站1处，用于观测区域内的空气温湿度、PM2.5、风速、风向、大气压、雨量等气象信息。

二、建设方案

2.1 总体设计

2.1.1设计原则

智慧农业工程主要以建设控制室为核心，在控制室布设交换机、路由器、防火墙及服务器等网络设备，同时布设大屏显示系统系统，灌区内布设土壤墒情监测站、视频监视站、自动气象站、大棚布设6参数传感器、智能高低压控制柜、均通过4G网络传输到控制室，控制室有专设的IP，用于接收墒情、气象数据以及视频监视的图像。智慧农业工程总体结构示意如下：

 

（智慧农业工程总体结构示意图）

2.1.2控制逻辑

2.1.2.2 模型管理方案: 生长阶段一般根据播种、生长、开花这几个时间段划分作为设定的生长阶段。系统会将实际生产过程中的作物环境参数（空气温湿度，土壤温湿度）等参数入库,形成作物生长各阶段所需要的指导模型． 

2.1.3 模型种植方案

１)、生长阶段一般根据播种、生长、开花这几个时间段划分作为设定的生长阶段。实际生产过程中，在生长阶段进行切换时，系统将进行提示和确认。

2)、设定每个生长阶段关键因子的上下限（阈值）。根据多肉的生长规律设定生长、开花等每个生长阶段关键因子的上下限（阈值），即设定预制作物生长所需的空气温湿度和土壤湿 度。

2.1.4 

 

2.1.5 部分控制详细说明

序号	控制系统	控制设备	控制要素	控制过程	控制方式
1	外遮阳系统	遮阳帘	光照度	1）可设定标准光照度的范围,如上限T1,下限T2	温室手动
				2）当测量光照度值＞标准光照度上限值T1时,开启遮阳帘，减少光照。	远程控制
				3）当测量光照度值＜标准光照度下限值T2时,收拢阳帘，提高光照度。	自动控制
2	补光系统	补光灯	光照度	1）可设定标准光照度的范围,如上限T1,下限T2	温室手动
				2）当测量光照度值＜标准光照度下限值T2时,开启补光灯，增加光照度。	远程控制
				3)当测量光照度恢复到设定的标稚光照度范围时,执行关闭补光灯步骤	自动控制
3	温控系统	风机	温度	1）可设定标准温度值的范围,如上限T1,下限T2	温室手动
		卷帘机		2）当测量温度＞标准温度上限值T1时,执行降温设备开启步聚，打开风机，打开卷帘机。	远程控制
				3）当测量温度值恢复到设定的标佳温度范国时,执行降温设备关闭步骤，关闭风机，关闭卷帘机，停止降温。	自动控制
4	灌溉系统	灌溉控制	土壤湿度	1）可设定标准土壤湿度值的范围,如上限T1,下限T2	温室手动
				2） 当土壤湿度值＜设定的土壌湿度值下限值T2时,执行灌溉设备开启步骤,控制开启电磁阀,开始灌溉。	远程控制
				3)当土壤湿度值恢复到设定的标准范围时,执行灌溉设备关闭步骤，关闭电磁阀，停止灌溉。	自动控制
5	加湿降温系统	湿帘风机	空气湿度	1）可设定标准空气湿度值的范围,如上限T1,下限T2	温室手动
		卷帘机		2)当测量湿度＜标准湿度下限值T2时,执行加湿设备开启步骤，控制关闭卷帘机，开启湿帘风机，增加湿度，降温。	远程控制
				3)当测量湿度恢复到设定的湿度时、提醒温度变化，执行加湿设备关闭步骤，控制关闭湿帘风机，控制大气温湿度。

2.2普通单体棚的设计结构图

 

2.3 智慧大棚综合展示室

2.3.1 计算机网络系统

控制室主要包括网络交换机、服务器、控制计算机、UPS、机柜以及固定IP的接入，通过综合布线系统实现内外网与其它相关系统的互联互通。

综合展示室是智慧农业的核心，其计算机处理系统是一个开放式实时应用系统，能完成数据收集、数据处理、数据分析、控制指令的下发等工作，并能与其它计算机系统进行实时数据交换。主要功能如下：

（1）对各个田间设备采集和控制数据的接收、存储、显示功能；

（2）通过无线路由器实现INTERNET网的接入，实现远程的访问功能；

（3）通过与视频监视系统的网络连接，实现对灌区的 了解；

（4）通过与通信网络系统的链路，实现与前端监测设备及控制设备间的宽带联接；

（5）监测数据、状态数据、记录等数据的存储、管理、查询功能；

（6）各种采集数据实时、历史曲线显示功能；

（7）监测数据和状态数据的实时显示和事故报警功能；

（8）各种数据汇总，备份存储功能。

2.3.2 室内小间距LED屏

本项目展示厅大屏设计为3*4型液晶拼接屏,总体面积约为2896mm*4937.9mm。通过综合播控平台软件进行大屏幕播放的场景切换和轮巡设计。

显示平台主要由以下几部分组成：

（1）显示设备4937.9×2896mm=14.3平米液晶拼接屏12块；

（2）大屏控制设备一套；

（3）数字高清图形图像处理器一套；

（4）LCD拼接屏支架12个，49寸新型模块化框架，标配，限支架特点：支架均采用SPCC优质冷轧钢板保障质量的源头

（5）LCD拼接屏支架4个，49寸新型模块化底座，标配高度800mm，配合新型模块化框架使用

（6）配电系统，接口、线缆等外围设备；

 

（LED显示屏控制信号拓扑图）

 

参数：

采用三星49英寸超窄边液晶拼接单元

支持分辨率：1920*1080

单屏尺寸：1077.58mm(W) x 607.8mm(H) x 118.82mm(D)                                                    整个尺寸：2.3mm(左上),1.2mm(右下)

双边拼缝：1.7mm

亮度：500cd/m² 可视角度：178°/178° 对比度4500：1

显示模式：支持单屏显示， 支持全屏显示

控制方式：遥控器和软拨码

输入接口：DVI、VGA、HDMI、CVBS、RS232(RJ45）

2.3.3音响系统

音响系统主要由音箱、功放组成。

2.2.4 软件系统

智慧大棚综合管理平台包括：大棚智能控制系统、植物病虫害智能预警系统、大棚视频监控系统、种植管理系统、专家远程指导系统、智能水肥灌溉系统、生产追溯管理系统、电商平台对接系统八大系统。

2.2.4.1种植管理系统界面示意图

 

种植管理系统：所有种植环节内的作物环境信息可以实时直观展现在平台上，方便管理人员通过列表、图表的方式查看详细气象环境信息，也可以定时将采集到的各种数据通过无线网络发送到监测平台或者管理人员的手机上，方便指导农业生产。

  

2.2.4.2大棚视频监控系统界面示意图

 

大棚视频监控系统：通过平台可以采集各个企业的农业生产视频监控数据，汇聚到一个平台展示，随时查看各个摄像头的实时监控数据。平台可以对接各种主流视频监控。

2.2.4.3大棚智能控制系统界面示意图

 

大棚智能控制系统：可远程无线控制所有园区内接入系统的电子设备的开关，包括卷帘机、风机、湿帘系统等。

2.2.4.4专家远程指导系统界面示意图

 

专家远程指导系统：农业工作者可以通过网络与专家使用，通过这个平台建立农户与专家的实时对接，解决农户的问题。专家使用，可以通过这个平台建立农户与专家的实时对接，实时的进行诊断。

 

 

2.2.4.5生产追溯管理系统界面示意图

 

（生产溯源流程图）

 

手机微信端实时录入信息

 

溯源系统后台管理人员审核通过

生产追溯管理系统：通过互联网实现与系统平台的数据互联和共享，查询购买农产品的产地信息、企业信息、生产过程信息和质量**信息等满足公众不同层次的信息查询需要，促进放心消费。

 

溯源系统形成上市二维码

2.2.4.6其他

各类平台界面功能可定制：

 

智慧农业大平台

2.3 室外显示屏系统

 室外安放一块2*1米LED P10显示屏，带2根2米立杆。

总高度3米，功耗400W，220V供电。内置4G无线透传云接收器，可远程接受园区内所有传感器数据，根据需求展现数据。

 

（示例）

2.4 水肥一体化系统

2.4.1水肥一体机

水肥一体化是借助压力系统（或地形自然落差），将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌,均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量;同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况,作物不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。

参数：

1.三通道施肥，通道单路250L/H

2.1.5KW不锈钢工业注肥泵

3.额定注肥压力8.5公斤。

4.注肥流量1.2方\H

5.外部区域电磁阀扩展控制功能

6.7寸触摸屏控制

7.自动混肥搅拌功能

8.灌溉施肥工艺扩展

9.水源水泵首部控制

8.灌溉模式：分区循环、定时定量控制 。

9.可以实时监测注肥总量和瞬时注肥量、实时监测工作电压 , 各类故障实时监测和报警功能。

 

（水肥一体机及手机APP端界面）

2.4.2 管道设计

现场由泵房、水池、110主管、63支管、63口径电磁阀、滴灌带组成。

可按棚、分区灌溉，分16个分区，灌溉模式分为手动、自动、远程模式。

 

 

 

（现场管道设计）

2.4.3 农业控制箱

1)农业控制箱内置7寸液晶显示屏及10/16路继电器、接触器。

当监测数据超于设置的预警值时，10路继电器会触发通风/卷帘/浇灌等设备，监测数据低过报警值时，联动设备停止工作。

 

自动控制逻辑

 

  

2.5 棚内现代化农业系统

2.5.1农业专用传感器

每个棚内安装2套空气温湿度、土壤温湿度、CO2及光照度传感器，入棚处有LED显示屏展示，可立即查看棚内信息数据。

每个棚安装1台农业控制箱，根据一套农业传感器的数据，控制大棚的卷帘机、遮阳帘、湿帘风机系统及电磁阀。

1）温度传感器：采用美国DAlis公司业的温度传感器;湿度传感器：采用美国Humier公司产品Humier-hs1101。 3）百叶窗式温、湿度传感器防护罩：

 

     4）光照传感器：它能采集（300-770nm波长）引起光合作用的光谱外。 

 
        5）基质温湿度传感器：采用DX-NET-FDR传感器，该传感器采用“频域反射原理”，通过水利部认证,树脂密封，适用于测量类型基质的体积含水量。   

 

参数：

2.5.2虫情监测系统

物联网虫情测报灯主要利用现代光、电、数控技术、无线传输技术、物联网技术、构建出一套害虫生态监测及预警系统。系统集害虫诱捕和拍照、环境信息采集、数据传输、数据分析于一体，实现了害虫的诱集、分类统计、实时报传、远程**、虫害预警和防治指导的自动化、智能化。

虫情监测设备分两种，一种分为杀虫灯，外观有杀虫灯和杀虫景观灯两种，主要功能是杀虫；另一种是远程拍照式虫情测报灯，可拍照上传云平台，分析害虫种类。

2.5.2.1杀虫灯参数：

1、采用频振诱控技术，符合GB/24689.2-2009植物保护机械频振式杀虫灯标准。

2、触杀虫网采用不锈钢方形竖网连接，竖丝直径2mm, 电网电压：6000±500V，设有电网过留短路保护装置，防止因虫体残余电网短路。

3、网间距可根据不同靶标害虫进行选择（一般≤10mm）。

4、绝缘柱：瞬间耐高温1000摄氏度，耐腐蚀，耐高压性能，雨天高压电网连续拉弧30min,绝缘柱无炭化现象。

5、光控技术：根据昼夜交替自动开关灯。

6、雨控装置：当湿度大于95%RH，频振灯能进入自动保护状态，当湿度不大于95%RH时，可恢复正常工作。

7、倾倒保护：内置倾倒传感装置，当杀虫灯因人为因素或者自然意外倾倒，杀虫灯立即停止工作，防止事故意外发生。

8、时间段控制：可根据昆虫生活习性规律，设定8个时间控制模式。

9、故障显示：可根据状态指示灯闪烁频率，判断故障源。

10、控制面积：30～60亩

11、设计使用时间：5年

 

（杀虫景观灯，颜色自选）

2.5.2.2远程红外拍照式虫情测报灯参数：

1、安卓系统智能控制。

2、整体结构采用不锈钢，采用光、电、数控技术，自动控制及识别计数。

3、雨虫分离技术，有防雨百叶，下雨天可以正常工作，正常捕虫；

4、测报灯内置工业级高清摄像头，手动拍照自动拍照均可。可定时拍照上传到系统管理平台，在平台实现计数、报表分析，做到全天候无人值守自动监测野外虫情信息。

5、测报灯内设有图像采集设备，可通过摄像头实时采集机内采集的虫子情况，通过网页端的识别功能进行识别计数。

6、可远程设置工作模式、手动控制拍照、诱虫灯开启、加热管通断等。

7、诱捕原理：紫外线诱虫灯发出令害虫**的光线致使害虫飞扑，撞击玻璃屏落到杀虫仓。

8、4G/RJ45 等多种联网模式，可随时随地联网管理。内置 GPS 定位功能， 可在地图中查看设备站点等数据。

9、远红外加热处理害虫，虫体致死率不小于 98%，完整率不小于 95%。

10、光控：晚上自动开灯，白天自动关灯（待机），夜间工作状态下，不受瞬间强光照射改变工作状态。

11、时控：根据靶标害虫生活习性规律，设定工作时间段。

12、雨控：可按外界天气变化自动控制设备工作（默认工作）。

13、虫雨仓结构：雨水自动排出，能有效将雨虫分离，使箱体内无积水。

 

2.5.4通风系统

在原有手动卷帘机的基础上增加电机，可手动/远程开启关闭卷帘机进行通风。

每个棚在末端增加一台壁挂风机，尺寸1530/1530/400，可受平台控制开启关闭。

2.5.5湿帘降温系统

    在卷帘机、风机通风能力有限的情况下，可关闭大棚，在密闭空间内启动风机湿帘系统达到降温目的，棚内温度传感器监测到气温降到一定水平后可关闭。

 

（湿帘系统）

 

2.5.6遮阳补光系统

棚外布上遮阳帘，受平台远程控制开启关闭，达到减少光照度。

棚内布上补光灯，每个棚内中间线每5米布上一台。

补光灯参数：

工作电压：AC90-260V

功率：60w

功率因数：>0.9

防水等级：IP65

温度：-40℃ ～45℃

光量子通量密度：>230 µmol/m 2 s

2.6 室外土壤墒情监测建设

室外土壤墒情监测无需建站，只需将单台内置锂电池的传感器埋入土壤内即可监测土壤温度、水分以及电导率，一般基于NB-IoT网络建设，经与德国原装高精度传感器比较和土壤实际烘干称重法标定，精度高，响应快，输出稳定。受土壤含盐量影响较小，适用于各种土质。可长期埋入土壤中，耐长期电解，耐腐蚀，抽真空灌封，防水。

传感器集合了感知+传输二合一功能，不需要其他外部设备与供电，仅仅部署一台传感器即可实现物联网监测，具有部署优势与维护优势。

 

（土壤墒情传感器）

 

2.7 视频监控建设

每个棚内布置2处视频摄像头室外10处。

2.8 室外气象站

自动气象站采用一体化6要素气象站，包括：空气温湿度、PM2.5、风速、风向、大气压、雨量等。采用太阳能供电，4G传输方式。

参数要求：

一体化气象站（6参数）

测量功能：气象六要素（空气温湿度、PM2.5、风速、风向、大气压、雨量）

风速：测量范围：0～60m/s、分辨率：0.1m/s、测量精度：±3%

风向：测量范围：0～360°、分辨率：1

雨量：测量范围：≤30mm/min、分辨率：0.2mm、测量精度：±2%

空气湿度：测量范围： 0～100%RH（仅代表量程）、分辨率：0.1%RH、测量精度：±3%

空气温度：测量范围：-40-80℃ 、分辨率：0.1℃、测量精度：±0.2℃ 

PM2.5：测量范围：0-999 、分辨率：1、测量精度：±10F.s

大气压：测量范围：10-1200 、分辨率：0.01、测量精度：±0.1 

 

（室外太阳能气象站）

 

太阳能供电系统

太阳能板：60W；

蓄电池：25Ah免维护铅酸蓄电池。