农业物联网食用菌工厂化种植应用.docx

农业物联网食用菌工厂化种植应用一、物联网技术及产品使用情况公司智能连栋规模化生产食用菌菇房占地面积275亩，主要种植有机杏鲍菇。杏鲍菇连栋规模化生产领域，公司采用智能化远程控制，生产中的水、调光、空气净化，均采取智能化自动控制管理，实现了生产不受自然条件影响，全年不间断、无季节生产。智能连栋温室菇房远程控制系统，如下图所示： 图1 智能连栋温室菇房控制系统我公司农业物联网平台在融合了传统意义上物联网技术的同时，引入ERP管理系统，通过采用传感器、视频监控、建立农业监测与设施信息库、状态库、调度服务库及智能分析平台等手段提高投入资源的附加值、减少资源损耗，提升农业生产竞争力。图2 系统总体框架图⑴系统网络拓扑邦友现代农业物联网系统在网络方面采取了多种制式。在远程通讯可根据现场情况选择3G或GSM无线网络，近距离传输采取ZigBee模式，保证了网络系统的稳定运行。网络拓扑如下图所示：图3 系统网络拓扑图⑵系统功能介绍①系统组成邦友物联网平台系统由数据采集系统、视频监控系统、无线传输系统、远程控制系统、数据处理系统和专家系统组成。图4 系统组成图图5　现场虚拟图②数据采集系统数据采集管理系统主要负责连栋温室内部光照、温度、湿度和CO2含量等传感器采集的数据以及视频监控数据的采集和管理。ⅰ实时数据采集实时采集的数据主要为各类传感器数据和视屏监控数据。传感器采集数据的上传采用ZigBee无线传输模式，ZigBee发送模块将传感器的采集数据传送到zigBee节点上。可以在农业物联网平台上或通过手机终端等查看现场的实时采集的数据，并且在界面上可显示实时采集数据的曲线图。系统监测参数多样化，根据现场情况定制。系统可选监测参数如下图所示：可监测参数单位误差备注空气温度摄氏度±0.5℃对作物的生长速度影响极大空气湿度百分比±2%对作物的生长速度影响极大CO2等气体浓度ppm30ppm参与作物光合作用pH值需定制………………表1　系统可监测参数ⅱ历史数据管理历史数据管理是将采集到的数值通过直观的形式展示时间分布状况和空间分布状况，提供日报、月报等历史报表。可随时随地通过电脑等终端查看现场采集的历史数据，并且支持条件查询历史数据，并生成曲线、饼图等。ⅲ数据备份系统对采集的数据进行存储和信息处理。数据存储可对历史数据进行存储，形成知识库，以备随时进行处理和查询。数据备份支持将备份的数据以电子表格的方式下载到本地电脑上。③视频监控系统视频监控系统采用高精度摄像机对厂区、连栋温室内、农田或大棚等进行视频监控，系统的清晰度和稳定性等参数均符合国内相关标准。图6 实时监控图ⅰ实时视频监测对厂区内的连栋温室进行在线实时视频监控，对杏鲍菇生长进程进行远程监控。ⅱ定时图像监测对园区内的连栋温室进行定时的图像监测，时间企业可自行定制，平台提供可查询列表，方便企业随时查询不同时间段的图片信息。⑷ 智能预警系统当采集数据超过系统预先设置的限制时，将开启系统报警功能，并发送短信告知相关管理人员，便于对厂区生产的管理。⑸设备远程控制系统设备远程控制系统主要由控制设备和相应的继电器控制电路组成，通过继电器可以自由控制各种农业生产设备，包括喷淋、滴灌、风机等系统。⑹设备管理系统设备管理系统可以对网关、采集节点、控制节点、设备参数等设备信息进行综合管理。可提供直观的页面，方便企业对设备信息进行查找和管理。⑺专家服务系统专家服务系统提供专业的农业生产技术服务和管理等一系列可定制功能。建立日常预防数据库，提供预防与智能推理诊断服务。⑻其他可定制系统ⅰ门户网站包括网站首页、企业简介、采摘节、开心农场、农家乐、景点介绍、地图导航、在线客服等。3、物联网技术应用解决方案3.1 实施期限2012年4月——2013年11月。3.2 信息技术产品的应用与功能特点（1）采集、存储、显示各种传感数据。（2）智能控制大棚内的外围设备。（3）全方位监控。（4）控制终端+控制中心+云服务器。4、经济效益经过物联网技术的应用，与传统生产模式相比食用菌栽培、出菇实现了全年不间断生产，用水量不到传统生产用水量的1/20，产量是传统栽培模式产量的数百倍，而且精确化数据的采集与分析，提高了新技术试验的精准化，推动了农业管理的精细化。5、实施亮点邦友现代农业物联网系统采用物联网安全保障体系与物联网标准与规范体系两大体系贯穿系统多个层面的架构模式，即接入层、中间层、共享层、支撑层、应用层、展现层，共六个层面。实现了：（1）温室内空气温、湿度以及光照强度的实时监测；（2）将采集到的信息通过无线和有线传输的方式上传到综合控制中心，并实现数据的分析以及大屏幕显示；（3）通过电脑录入指定网址和密码实现直接登录，随时了解现场数据；（4）建立远程专家平台，实现远程的技术指导、病害防治、技术交流培训等（5）实现农业优化资源配置和生