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智慧农业应用解决方案

发布时间:2021-09-21人气:
本文摘要:目 录第一章 概述 41.1项目配景 41.2建设需求及目的 51.3建设原则 5第二章 系统优势 5第三章 系统设计 113.1系统框架图 113.2物联网感知层功效先容 113.2.1 智能检测 113.2.2视频收罗系统先容 123.3中心处置惩罚端先容 133.4应用端先容 153.4.1 PC客户端寓目: 153.4.2 WEB寓目: 153.4.3 手机寓目: 16第四章 系统部署 174.1系统结构图 174.2监控中心: 174.2.1监控中心结构部署 17

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目 录第一章 概述 41.1项目配景 41.2建设需求及目的 51.3建设原则 5第二章 系统优势 5第三章 系统设计 113.1系统框架图 113.2物联网感知层功效先容 113.2.1 智能检测 113.2.2视频收罗系统先容 123.3中心处置惩罚端先容 133.4应用端先容 153.4.1 PC客户端寓目: 153.4.2 WEB寓目: 153.4.3 手机寓目: 16第四章 系统部署 174.1系统结构图 174.2监控中心: 174.2.1监控中心结构部署 174.2.2 网络部署 184.2.3 存储部署 184.2.4监控视频显示系统 19第五章 乐成案例 20某团体农业大棚智能监控 20概述1.1项目配景"物联网"被称为继盘算机、互联网之后,世界信息工业的第三次浪潮。业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的苏醒提供技术动力。

现在,美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面正在开展研究,以形成支持新一代信息技术生长的政策措施。农业物联网,即在大棚控制系统中,运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、值传感器、光传感器、传感器等设备,检测情况中的温度、相对湿度、值、光照强度、土壤养分、浓度等物理量参数,通过种种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量到场到自动控制中,保证农作物有一个良好的、适宜的生长情况。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的情况举行监测控制。

接纳无线网络来丈量获得作物生长的最佳条件,可以为温室精准调控提供科学依据,到达增产、改善品质、调治生长周期、提高经济效益的目的。我国是一个农业大国,又是一个自然灾害多发的国家,农作物种植在全国规模内都很是广泛,农作物病虫害防治事情的优劣、实时与否对于农作物的产量、质量影响至关重要。

农作物泛起病虫害时能够实时诊断对于农业生产具有重要的指导意义,而农业专家又相对匮乏,不能够做到在灾害发生时实时泛起在现场,因此农作物无线远程监控产物在农业领域就有了用武之地。农业信息化,智慧化是国民经济和社会信息化的重要组成部门,是农业生长的一定阶段,是新时期农业和农村生长的一项重要任务,是实现国民生计的大事。

以农业信息化动员农业现代化,对于促进国民经济和社会连续、协调生长具有重大意义。进一步增强农业信息化建设,通过信息技术革新传统农业、装备现代农业,通过信息服务实现小农户生产与大市场的对接,已经成为农业生长的一项重要任务。

农业物联网建设主要包罗情况、植物信息检测,温室、农业大棚信息检测和尺度化生产监控,精准农业中的节水浇灌,作物生久远程视察,专家远程指导等应用模式,例如农作物生长情况、病虫害情况、土地浇灌情况、土壤空气变换等情况状况以及大面积的地表检测,收集温度、湿度、风力、大气、降雨量,有关土地的湿度、氮浓缩量和土壤pH值等信息的监测和远程视频检察等。1.2建设需求及目的智能农业控制通过实时收罗农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等情况参数,自动开启或者关闭指定设备。可以凭据用户需求,随时举行处置惩罚,为农业生态信息自动监测、对设施举行自动控制和智能化治理提供科学依据。

大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、二氧化碳浓度等情况参数举行实时收罗,为实现现代农业生产提供前端的实时准确数据,同时通过远程视频检察场景实际情况。做为农业生产加工的依据,为自动化生产提供智能控制功效。本方案针对智能农业大棚,接纳现在先进的无线和有线联合传感技术,智能控制终端和控制软件等,分为三个组成部门:无线传感器网络,网络摄像机,智能控制系统。

无线传感器网络接纳适合物联网应用的ZigBee传感器件,以到达无线,低功耗,自适应组网等要求。智能控制系统通过接纳智能控制终端、网络摄像机,配合控制中心的智能控制软件,对远端收罗的种种信号举行分析和汇总,自动控制和开启相关设备,对农作物的生长情况举行准确调治,以到达智能,自控,高效,高产的目的。1.3建设原则充实应用现代信息技术结果,集成应用盘算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、无线通信技术及专家智慧与知识,实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能治理。

依托部署在农业生产现场的种种传感节点(情况温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等)和无线通信网络实现农业生产情况的智能感知、智能预警、智能决议、智能分析、专家在线指导,为农业生产提供精准化种植、可视化治理、智能化决议。第2章 系统优势1)信息获取准确"华迈智慧农业远程监控解决方案"与现代生物技术、种植技术等高新技术融合于一体,实现智能化土地资源治理,提升精准和效率。

2)改善农业生态情况将农田、畜牧养殖场、水产养殖基地等生产单元和周边的生态情况视为整体,并通过对其物质交流和能量循环关系举行系统、细密运算,保障农业生产的生态情况在可蒙受规模内,智能化生产历程治理和病虫害综合防治。3)提高效率,解放劳动力基于精准的农业传感器举行实时监测,使用云盘算、数据挖掘等技术举行多条理分析,并将分析指令与种种控制设备举行联动完成农业生产、治理。这种智能机械取代人的农业劳作,不仅解决了农业劳动力日益紧缺的问题,而且实现了农业生产高度规模化、集约化、工厂化,提高了农业生产对自然情况风险的应对能力,使弱势的传统农业成为具有高效率的现代工业。

4)信息获取便捷能够彻底转变农业生产者、消费者看法和组织体系结构。完善的农业科技和电子商务网络服务体系,使农业相关人员足不出户就能够远程学习农业知识,获取种种科技和农产物供求信息;专家系统和信息化终端成为农业生产者的大脑,指导农业生产谋划,改变了单纯依靠履历举行农业生产谋划的模式,彻底转变了农业生产者和消费者对传统农业落伍、科技含量低的看法。5)厘革农业治理和服务模式依靠数据和分析服务举行科学决议,改变盲目性较强的行政手段治理。

农业生产者可以从"农业云"上随时随地获取所需的数据分析效果和专家指导服务,驱动农业治理和服务模式进入"云时代"。6)全面提升农业的现代科技武装智慧农业为农机具、浇灌设备等农业基础设备装上"眼睛"、"鼻子"、"耳朵"和"神经系统"等,使它们具有了"灵性"。

另外,信息技术是农业其他科技运用的重要支撑,如使用信息系统能够更有效地开展新品种选育、基因图谱的剖析等。7)极大拓展农业的开放度和影响力一方面,提高农业的科技含量,有利于打造形玉成球农业的科技示范中心;另一方面,使用信息、金融杠杆引导全国和国际农产物物流,建设形成农产物集散中心和订价中心;再有,通过应用虚拟、仿真等高新信息技术努力生长休闲农业、文化创意农业等新兴农业形态,吸引海内外知名企业到场生长,打造我国农业的国际品牌,成为中国古老农耕文化的流传中心。8)网络化监控:在各个监控收罗点使用华迈网络监控产物,用户可通过网络在任何一台电脑任何时间和所在输入用户名和密码即可寓目权限规模内的实时视频图像。也可随时挪用监控收罗点的录像存储文件。

9)数字化存储凭据预先设定的存储时间和方式,监控收罗点可以自动完成不中断的转动式文件存储,也可在设定的指定时间内完成存储行动。利便举行历史信息查询,为相关事件(事实)提供确切证据。10)现场语音控制传输现场情况声音实时监听,点对点远程对讲通话。

(监控设备凭据型号的差别,不带拾音头和扩音器的主机需外购音频收罗及播放设备)11)先进的技术,切合国际潮水华迈网络视频监控设备采取先进的嵌入式操作系统,设备体积小,视频处置速度快,稳固性高,适合在无人值守的情况中使用。支持互联网或3G移动网络等方式举行联网,并提供NET穿透及路由穿透等独创功效。

通过网络,可以远程对系统硬件设备举行软件升级和维护。平台里的硬件设备有主动恢复功效,前端泛起电路或网络故障,当电路或网络故障恢复时,整套系统里的软硬件设备可自主启动并毗连网络,无需人工干预。接纳创新的设备治理及P2P视频流传输方式,用户操作使用轻便,无任何使用障碍,做到能上网就会使用,极大减轻了对用户的培训事情。12)网络化、数字化、低成本华迈视频平台系统接纳的TCP/IP协议,终端设备内置HTTP服务器,提供RJ-45以太网接口,使用现成的盘算机网络情况即能架设在局域网、广域网、INTERNET和无线网络之上,无需另行铺设视频线缆,节俭了铺设长距离线缆的成本。

由华迈网络监控设备构架的安防技术方案里不需要增加专业的监控显示设备,使用普通盘算机举行监控录像即可。将监控设备和盘算机合二为一,降低设备采购成本。

需要浏览视频图像时,无论是使用手机网络还是固话宽带网络,均能自由会见并治理远程监控点。13)高清晰无延迟图像华迈网络监控设备接纳H.264图像编码压缩技术,图像清晰度高,纵然是在低带宽情况下依然可实现高质量视频图像传输。视频传输延迟极低,正常网络情况下视频传输延迟仅1秒左右。

14)强大的后台功效设计华迈平台具备远程联网监控的所有功效,包罗远程图像实时监看、远程调看录像资料、远程遥控云台镜头、远程报警吸收,还可通过网络对各网点摄像机的基本参数举行设置;提供录像、手动录像和报警录像三种录像模式,具备异地漫衍式录像存储功效,录像帧速可调治。15)视频平台扩容及产物的维护通过使用华迈网络监控设备和华迈专用视频治理软件,极大的简化了监控系统中可能涉及的设备种类和数量,它完全取代了传统安防监控系统中的视频矩阵、切换器、画面支解器、字符叠加器等需要精密配合才气使目的功效实现的设备。不仅大大降低了整个系统建设的成本,还大大淘汰了调试设备的施工周期。

同时由于淘汰了设备的使用环节和种类,有效提高整套系统的稳定性和可靠性,极大的降低了后期维护设备的难度。成都华迈通信提供设备远程维护的技术支持,系统产物严格根据国家和行业公布的相关尺度举行设计,而且执行国家电子产物保修尺度。

第3章 系统设计3.1系统框架图3.2物联网感知层功效先容3.2.1 智能检测通过麋集漫衍的无线温度、湿度、光照度、CO2浓度等传感器,定期实时收罗大棚内和土壤的温湿度、棚内光照度、空气中的CO2含量等数据,并将数据实施通过WiFi传输到控制中心。控制中心的软件中已经预设种种数据的临界规模值,一旦某个参数超出规模,系统将发出预警信号,通过声光装置举行报警,同时也可以发出控制指令,启动智能插座令种种设施如加温器、加湿器、进/排气扇、遮阳棚、喷淋器等举行事情,可对温室灾害性气候举行预警,用以反抗常见(特别是西部地域)的低温,干旱,光照渡过强,昼夜温差大等气候影响。接纳土壤湿度传感器对土壤的湿度举行实时监测并将数据上传到控制中心,一旦土壤湿度低于预设值,系统将发出指令启动喷淋滴灌系统,做到精准控制;当土壤湿度回复到农作物生长的正常值之后,系统又可发出指令让喷淋滴灌系统停止事情,以最大限度地到达高效滴灌,做到温室节水高效滴灌控制、节约用水的目的。

通过在每个大棚中部署光照度传感器以及CO2浓度传感器,将数据搜集到控制中心,实现集群式的光照度和CO2情况数据收罗和控制。通过手动或者自动控制遮阳棚、进/排气扇的启动和关闭,可以有效地成片控制温室大棚内的光照度和空气,漫衍式日光温室群检测,以到达农作物最为适宜的光照和CO2浓度。

通过无线传感器收集大棚中农作物的实时生长情况参数:温度、湿度、光照强度等。这些情况实时信息,通过网络传输到中心控制室并生存在数据库中,可以随时供专家系统软件挪用分析。

同时,系统软件中还预置了专家履历数据库,给出了种种参数值的规模和理想值,以及针对种种问题的指导意见息争决问题的详细操作指导。另外,用户可以在大棚现场通过手机照相,将图片通过WiFi上网直接发送给专家举行诊断。部署在现场的无线视频头也可以提供实时的大棚内农作物的生长态势照片及视频图像,通过系统传输并存储在控制中心,随时供专家挪用和分析,实现远程指导。3.2.2视频收罗系统先容1)网络远程监控功效通过网络,登录平台即可实现远程视频治理、展示等功效;支持客户端及手机检察。

2)图像分屏检察支持多画面图像同屏显示及多画面切换。3)红外夜视功效枪机产物支持红外夜视30m~50m。4)支持多用户、多设备浏览治理一台摄像机支持多名用户同时在线浏览;一个帐户可绑定、治理多台摄像机。

5)H.264压缩花样,视频流通、清晰接纳H.264 Main Profile@level 3压缩算法,独立研发优化编码算法,低带宽也能传输流通视频;最低带宽占用仅8K,最高分辨率到达1080P;可凭据网络实际带宽,动态调治画面质量。6)移动视频监测及报警支持关键区域的移动视频监测、关键区域遮挡报警,可支持外接报警设备。

可直接发送图片或报警信息到指定的邮箱、手机。7)远程云台控制,使用场景设置远程控制云台,视角更广;多个场景选择,实用性更强。8)双向语音交流传输能同时传输音视频资料,可以大大利便远程治理。通过摄像机自己语音对讲功效,即可实现远程语音、监听。

也可外接音频设备,增强语音、监听效果。9)产物即插即用,使用便捷插上网线,接通电源即可完成产物安装;只要有网络的地方就能监控,可以轻易传输到互联网的任意区域;不借助第三方软件,使用IE浏览器即可治理;10)定时录制,图像抓拍、开机自录、断电续传支持事情日定时录制及图片抓拍,支持SD卡及当地生存。11)录像功效提供计划录像、手动录像和报警录像三种录像模式,录像帧速可调治。具备异地漫衍式录像存储功效;3.3中心处置惩罚端先容羁系系统的焦点,负担集中羁系功效,对视频信息的获取和治理享有最高权限。

因此思量到总控制中心,实现全网监控视频吸收、重要视频集中存储、监控设备统一治理以及权限统一分配。从"统一计划、分级治理"的角度出发,接纳华迈公司的多级治理IP监控解决方案,按其组织架构以及各级机构对监控业务的差别需求建设总控制中心、分控制中心、羁系点的多级治理模式。1)网络化、数字化、低成本系统接纳TCP/IP协议,内置HTTP服务器,提供RJ-45以太网接口,能架构在局域网、广域网、INTERNET和无线网络之上,不需要铺设视频线缆,实现盘算机网络和视频网络合二为一,节俭了铺设长距离线缆的成本。

本方案不需要专门的监控设备,使用普通盘算机举行监控录像,将监控设备和盘算机合二为一,降低设备采购成本。可任意设置网关,完整支持跨网段、有路由器的远程视频监控情况。2)高清晰度图像图像接纳H.264编码尺度,图像清晰度高,在低带宽情况下可实现高质量视频图像传输。

3)多权限功效系统监控中心和各分控中心可以对统领领域内多个当地和远程监控前端举行实时监控,差别的用户可依据职务分配差别的掌握权限。依据权限的差别,使用者可在服务网站或客户端上行使差别功效。4)适用性与即插即看华迈网络摄像机具备了所有需要用来树立远程监控体系的构件。安装时只需要插上网线、接通电源即可通过网站或客户端检察远程视频图像。

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5)设备简朴,便于施工通过使用网络摄像机和监控系统软件,极大地简化了监控系统中可能涉及的设备种类和数量,它完整取代了模拟监控系统中的视频矩阵、切换器、画面支解器、字符叠加器等需要配合使用能力实现的功效,不仅淘汰了调试设备的施工周期,同时较少设备的使用,有效提高整套系统的稳定性和可靠性,淘汰日后维护设备的难度。6)良好的可扩容性当系统扩容时,在监控中心,治理人员只需要将增添的监控装备到场监控所在组别,这样就完成了全体的系统升级扩容事情。同时也可以应用此网络举行数据传输及与总部联网,并不需要再行搭建盘算机网络。

7)设计特点具备强大的网络接入功效,支持所有网络的安装接入,并提供路由穿透等独创功效。接纳创新的服务器治理及P2P视频流传输方式,用户操作使用轻便,无任何使用障碍,做到了能上网就会使用。提供灵活扩展的服务器远程视频检察模式,满足客户多路并发远程视频监控需求。

视频传输延迟极低,正常网络情况下视频传输延迟仅1秒左右。系统支持多个用户同时会见一个视频监控点,或一个用户同时会见多个视频监控点,各点之间相互独立,互不滋扰。

具备远程联网监控的所有功效,包罗远程图像实时监看、远程调看录像资料、远程遥控云台镜头、还可通过网络对各网点摄像机的基本参数举行设置。可对各网点的差别摄像机举行分组治理,支持4重目录树划分,并可凭据客户需求增加多级目录树。可分配各子帐号的管控权限,通过多级权限划分机制使差别帐号享有差别操作权限,以区分治理条理,增强治理的宁静性;3.4应用端先容应用端由PC客户端、WEB网页、手机客户端来完成。3.4.1 PC客户端:治理部门可通过我公司提供的专用客户端软件通过专网/互联网同时检察所有网络摄像机实时图像,客户端具有多画面分屏检察功效,所有监控点图像一目了然,并可对热点区域举行全屏寓目。

3.4.2 WEB寓目:该方式为最便捷的使用检察方式,用户可在任意电脑上登录运营平台,凭据IPC设备是否需要授权会见许可,输入授权的用户名及密码选择要关注的监控所在即可连忙检察远程视频图像,凭据权限分配还可举行截图、录像等操作。3.4.3 手机寓目:支持使用Android和IOS操作系统的手机第4章 系统部署4.1系统结构图4.2监控中心:监控中心由存储服务器、视频显示(电视墙)组成。4.2.1监控中心结构部署监控治理中心作为整个系统的焦点,担负着整个系统的协调、羁系职责。

只有保证总监控中心内所有的设备7*24小时不中断运行,才可以保证网络视频监控系统的质量,同时满足用户建设网络化远程监控的需要。应用服务器应用于多服务器监控网络系统,综合治理系统中所有的存储服务器、治理平台(客户端)和网络数字矩阵,为所有使用和会见监控网络系统的用户提供统一的入口。

应用服务器提供的系统服务包罗:系统中所有设备的索引、数据的索引,系统中所有治理平台(客户端)的权限治理和接入,以及扩展的数据和录像功效。应用服务器:吸收源于网络视频监控设备和物联网传传感器收罗的数据,将数据分配给存储服务器,控制网络存储服务器及数字矩阵服务器。存储服务器:吸收及存储源于应用服务器分配的网络视频监控设备和物联网网关的数据,为其统领规模内的视频设备提供存储、转发服务。

数字矩阵服务器:吸收及处置惩罚源于应用服务器分配的网络视频监控设备的数据,并使其需要寓目的重点视频输出上电视墙,用于完成输出、切换、存储远程控制视频等功效。4.2.2 网络部署1)中心网络部署:凭据监看数量(同时)设置监控中心互联网网络;如果外网(互联网)同时寓目10个设备(标清摄像机),至少需要2M网络带宽(上行),20个设备即为4M(上行)网络。以此类推。

如果外网(互联网)同时寓目10个设备(高清摄像机),至少需要5M网络带宽(上行),20个设备即为10M(上行)网络,以此类推。2)前端网络部署:在各大棚内,使用有线接入网络的方式举行建设,由于网络摄像机接纳优化的H.264压缩算法,对带宽占用低,一条普通的2MB ADSL上行带宽为512Kbps即可同时上传1-4台标清摄像机的视频图像或1路720P高清摄像机的视频图像。物联网传感器通过无线接入物联网传感器网关,网关通过有线接入互联网。4.2.3 存储部署本方案中建议接纳多级录像存储蓄份计谋。

1) 前端存储:前端摄像机均支持TF/SD卡存储,在一些重点部位的摄像机可插入TF/SD卡举行存储。一张32G TF/SD卡即可满足6天左右的百万高清图像生存,即每路视频图像天天存储容量或许在5G左右,同时支持监控中心远程调取或下载检察。物联网网关数据与视频图像同步生存。2)集中存储:监控治理中心可接纳集中存储方式,即:通过网络将各大棚的实时数据存储至监控中心设立的NVS集中存储服务器。

在监控中心搭建集中存储服务器,把所有视频集中在监控中心举行存储,保证在泛起事故之后有据可查。3) 云端存储:使用云端举行数据信息存储,利便回放检察和数据分析,数据越发宁静。

华迈率先接纳云端存储功效,提供7天循环不中断报警视频存储,并支持随时随地在电脑或手机上检察录像,登录账号,即可简朴快捷地治理录像视频。平台通太过布式、离散化元数据、三重备份、密钥等方式确保数据隐私宁静。

4.2.4监控视频显示系统通过矩阵(接入监控中心局域网)接显示大屏(LCD/DID/DLP可选),用主控电脑控制矩阵的显示及其他功效(同步、群组、法式等)。电视墙设置:显示屏: 接纳大屏(LCD/DID/DLP),屏幕尺寸:42/46/…寸。

大屏效果图(非实图)数字矩阵:治理服务器通过数字矩阵毗连到电视墙,并通过对应软件治理,凭据所需大屏数量选择数字矩阵,4路矩阵可输出4个大屏,每个大屏支持1/4/9(D1/9画面,720p/4画面),6路可输出6个大屏,每个大屏支持1/4/9(D1/9画面,720p/4画面)。第五章 乐成案例5.1某团体农业大棚智能监控总部大屏展示:物联网传感器及网关:物联网信息展示:第1页/共14页。


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