解決方案

智慧葡萄園建設方案 現代農業智慧園建設方案—福建蜂窩物聯網科技有限公司

第1章 概述

1.1 項目背景

   大力實施鄉村振興戰略,深入貫徹落實省委一号文件以及全省農業、農村工作會(huì)議精神,著(zhe)力推進(jìn)農業物聯網、大數據、人工智能(néng)、衛星遙感、虛拟現實、智能(néng)感應等信息化新技術、新裝備在農業生産、加工、服務等領域的綜合應用,德化春秋葡萄酒莊園作爲德化規模較大的農業企業率先展開(kāi)智慧園建設,促進(jìn)特色現代農業轉型升級。

1.2 項目建設内容

智慧園環境監測系統:通過(guò)在葡萄園内安裝農業氣象監測設備,借助蜂窩智慧雲平台實現葡萄生長(cháng)環境的實時(shí)監測,爲實現科學(xué)化種(zhǒng)植、精細化管理提供數據依據。
智慧園無線灌溉系統:對(duì)葡萄園内部灌溉控制系統進(jìn)行自動化控制改造,使整個園區灌溉實現無人化管理,系統自動化進(jìn)行精準灌溉,提高工作效率,降低人工成(chéng)本。
智慧園綠色蟲控系統:利用物聯網太陽能(néng)物理殺蟲燈,根據昆蟲具有趨光性的特點,利用昆蟲敏感的特定光譜範圍的誘蟲光源,誘集昆蟲并能(néng)有效殺滅昆蟲,降低病蟲指數,防治蟲害。
智慧園可視化管理平台:通過(guò)在園區部署高清智能(néng)槍機、智能(néng)球機等,對(duì)園區進(jìn)行360°監控方便管理員進(jìn)行遠程管理,提高工作效率,同時(shí)又能(néng)起(qǐ)到防盜作用。
智慧園可視化溯源平台:通過(guò)在園區制高點、加工車間部署蜂窩智能(néng)直播攝像機,借助蜂窩雲農可視直播平台,可以實現將(jiāng)葡萄園環境及其葡萄酒加工車間同步給客戶,看得見的好(hǎo)品質,提高客戶信任度,樹立品牌形象,促進(jìn)農産品銷售。
智慧園電子商城平台:建設智慧園專屬電子商城,網上銷售園區産品,推廣宣傳園區産品,方便新老客戶直接下單購買,商城另設分銷商城,可一鍵分銷,自動複制子商城,將(jiāng)客戶變成(chéng)合作夥伴,擴寬銷售渠道(dào),提高産品知名度。
智慧園展示中心建設:通過(guò)在管理中心安裝LED全彩屏、觸控設備、辦公電腦等設備,方便管理員實現在辦公室進(jìn)行遠程管理控制園區。同時(shí)爲葡萄園拍攝宣傳片有利于企業的宣傳,同時(shí)拍攝360°VR全景,方便企業宣傳,有利于消費者對(duì)葡萄園全景的了解。

第2章 智慧園技術方案

2.1 智慧園環境監測系統

 

功能(néng)及技術參數:

(1) 滿足GB/T 24689.1-2009标準,滿足大氣環境監測及土壤監測需求。
(2) 可檢測包括風速、風向(xiàng)、空氣溫度、空氣濕度、氣壓、光照強度、降雨量、土壤濕度、土壤溫度、土壤PH值、土壤導電性、日照時(shí)數等氣象及土壤數據。
(3) 支架:主杆表面(miàn)采用熱鍍鋅、靜電噴塑工藝處理,抗腐蝕、抗氧化性強,主杆高度3.5米,配備防風拉索。
(4) 數據傳輸:通4G通信模塊將(jiāng)采集的數據實時(shí)傳輸到智慧園區綜合管理平台,進(jìn)行存儲、分析、預警、分發(fā)。
(5) 數據查詢功能(néng):支持任意時(shí)間段的各類實時(shí)數據、曆史數據的查詢、導出、打印功能(néng)
(6) 數據統計功能(néng):支持單要素統計功能(néng):可按年、月、日、小時(shí)、10分鍾或任意時(shí)間段進(jìn)行單要素最大值、最小值、平均值的統計。
(7) 數據圖表功能(néng):根據采集的數據可以形成(chéng)實時(shí)曲線,并可以以柱形圖、餅狀圖等直觀的方式呈現。
(8) 物聯網農業氣象站站技術參數表:

序号 技術參數名稱 參數描述
1 空氣溫度測量 測量範圍:-50~+100℃, 分辨率:0.1℃,準确度:≤±0.2℃
2 空氣濕度測量 測量範圍:0~100%RH 分辨率:0.1% 準确度:±1.2%RH
3 風向(xiàng)測量 測量範圍:0~360°(16方向(xiàng)),分辨率:1°,準确度:±3°
4 風速測量 測量範圍:0~75m/s,分辨率:0.1m/s,準确度:±(0.3+0.03V)m/s
5 雨量測量 測量範圍:≦4mm/min,分辨率:0.2mm, 準确度:±0.4mm
6 大氣壓力測量 測量範圍:10~1200hPa, 分辨率:0.1hPa 準确度:±0.3hPa
7 光照強度測量 測量範圍:0-200000Lux, 分辨率:1Lux,準确度:±2%
9 土壤濕度  
10 土壤溫度  
11 土壤PH值  
12 土壤導電性  
13 供電系統 太陽能(néng)供電
14 工作環境 -50℃ ~+50℃、0~100%RH
15 連續性 連續15天陰雨可正常工作(GPRS通訊)
16 整機功耗 2.5W(GPRS通訊)
17 供電電源 12V;防水等級:IP65
18 通訊模式 4G
19 專用支架 主杆表面(miàn)采用熱鍍鋅、靜電噴塑工藝處理,抗腐蝕、抗氧化性強,主杆高度3.5米,配備防風拉索
20 避雷系統(選配) 避雷針及附屬配件

 

2.2 智慧園無線灌溉系統

現精細灌溉、适時(shí)灌溉、解放勞動力、發(fā)展高效農業,蜂窩物聯開(kāi)發(fā)了智慧農業灌溉系統,應用遙感、遙測等新技術,對(duì)土壤墒情和作物生長(cháng)實時(shí)監測,對(duì)灌區灌溉用水進(jìn)行監測預報,實行節水灌溉智能(néng)化、水肥一體化管理。這(zhè)套系統不需要任何人去操控,系統會(huì)自己檢測是否應該工作。是否開(kāi)啓灌溉,灌溉多久,灌溉量多大,系統都(dōu)可以自己解決。節省了大量人力,并且可以有效提高生物的生長(cháng)效率。
智慧農業灌溉系統由水肥一體機、水泵、過(guò)濾系統、施肥機、田間管路、電磁閥控制器、電磁閥、環境和墒情數據采集系統、物聯網雲平台等組成(chéng)。爲實現智能(néng)化施肥,達到節水、節肥,改善土壤環境,提高作物品質的目的,同時(shí)降低系統成(chéng)本。
   智慧農業灌溉灌溉系統具備如下功能(néng):
➢ 對(duì)灌溉區域進(jìn)行遠程壓力監測,實現水泵變頻控制,系統實現恒壓灌溉;
➢ 水泵可遠程和本地化控制,PC/APP 可實時(shí)查看水泵運行狀态;
➢ 水肥一體機根據監測的 EC PH 值進(jìn)行水肥配比調節;
➢ 水肥一體機可實現遠程和本地化控制,運行狀态信息可在 PC/APP 實時(shí)查看;
➢ 灌溉區域可實現遠程灌溉控制;
➢ 灌溉區域可定時(shí)/定量灌溉控制;
➢ 灌溉區域進(jìn)行多處土壤水分含量測量,可實現自動灌溉控制;
➢ PC/APP 物聯網雲平台實現系統設備的遠程控制;
➢ 物聯網雲平台可對(duì)水泵、水肥一體機、電磁閥等設備運行狀态信息實時(shí)查看;
➢ 物聯網雲平台可對(duì)灌溉信息進(jìn)行報表導出分析;

  如圖所示,無線智能(néng)水肥一體化灌溉系統前端水泵和水肥一體機控制和後(hòu)端灌溉控制組成(chéng),根據設備和場地特點,系統通過(guò)采集供水端壓力,變頻器通過(guò)供水壓力反饋,變頻速實現恒壓供水;水肥一體機通過(guò)檢測施肥的 EC/PH 值,調節施肥配比,前端設備采用RS485 通訊,總線實時(shí)采集變頻器、水肥一體機的運行狀态數據,并通過(guò) DTU 與雲服務器連接現前端設備的遠程控制和 PC/APP 端運行狀态查看。
  後(hòu)端區域輪灌采用無線灌溉方式,系統采用先進(jìn)的 LORAWAN 通訊協議,可在APP/PC端通過(guò)網關將(jiāng)控制信息傳輸給控制節點,遠程控制電磁閥的開(kāi)閉,并通過(guò)對(duì)灌溉區域土壤水分電導率等信息監測,通過(guò)設定閥值和控制策略,實現自動灌溉。

2.3 智慧園綠色蟲控系統

物聯網殺蟲燈利用清潔能(néng)源,根據昆蟲具有趨光性的特點,利用昆蟲敏感的特定光譜範圍的誘蟲光源,誘集昆蟲并能(néng)有效殺滅昆蟲,降低病蟲指數,防治蟲害。
 
技術參數
1.支架及供電系統:
(1)不鏽鋼支架,防水防鏽,高3-4.5米,可調節。
(2)太陽能(néng)電池闆功率≥50W;锂電池容量≥60Ah。
2.害蟲自動誘捕感應計數系統:
(1)标靶害蟲通過(guò)性誘劑誘集,害蟲種(zhǒng)類可控。
(2)誘捕及計數裝置位置可在0-4.5米高度間調節。
(3)害蟲自動感應檢測系統包括電流感應裝置,電機驅動運行裝置,電路調節裝置,循環清潔裝置,錯誤排除裝置,信号識别裝置,數據統計裝置,人體安全限流裝置。其中電流感應裝置由環形金屬電極和電流感應盤組成(chéng),感應盤外圈直徑14.8cm。
(4)電機驅動運行裝置由電機和掃除裝置組成(chéng)。害蟲掃除裝置材料:聚氨酯。固定在電阻感應盤上,并可沿固定軸轉動,功率30瓦,轉速可調。
3.主機:
(1)能(néng)在惡劣氣候長(cháng)期情況下正常工作,工作溫度:-20℃-70℃;工作濕度:0-95%。
(2)具備設備故障遠程診斷和維護功能(néng),設備異常或故障遠程提醒、遠程開(kāi)關機、性誘芯到期更換時(shí)間提醒功能(néng)。
(3)具備數據遠程自動報傳功能(néng),數據應涵蓋:害蟲數量、誘捕時(shí)間、GPS信息、溫濕度等内容。數據報傳方式支持短信和無線數據網絡兩(liǎng)種(zhǒng),數據上傳端口不低于5個,并可根據上傳數據包大小在兩(liǎng)種(zhǒng)方式之間任意切換。
(4)上傳數據可實時(shí)上報至用戶指定地址,可實現手機、電腦多種(zhǒng)客戶端接收。
4.系統服務平台軟件。
(1)系統服務平台軟件經(jīng)過(guò)國(guó)家計算機軟件專利認證。
(2)可通過(guò)軟件遠程設置以下報傳方式:
(4)根據害蟲阈值自動上傳
(5)固定時(shí)間自動上傳
(6)在任意時(shí)間點,遠程發(fā)送命令自動上傳。
(7)系統服務平台軟件可實現圖片查看,數據查看,地圖查看,圖表自動生成(chéng)功能(néng),包括設備維護及安裝,誘芯更換提醒等。
(8)系統服務平台軟件可分級管理,根據不同的權限管理不同的設備。
(9)數據列表查看功能(néng)支持不同設備之間、不同區域之間的監測數據一鍵對(duì)比分析。

 
 

2.4智慧園可視化管理平台

     利用高點視頻監控,解決視頻監控覆蓋難題,實現園區整體情況的實時(shí)把控。結合園區智慧監控中心及用戶APP可以實施查看園區視頻内容,安裝高空高清監控設備,對(duì)周邊1km區域實施24小時(shí)智慧監控,提高園區的安全性同時(shí)方便園區的管理。
 

2.5智慧園可視化溯源平台

    通過(guò)在園區制高點、加工車間部署蜂窩智能(néng)直播攝像機,借助蜂窩雲農可視直播平台,24小時(shí)實時(shí)直播智慧園區農産品生長(cháng)環境、生産過(guò)程、管理過(guò)程、收獲包裝過(guò)程,可以實現將(jiāng)葡萄園環境及其葡萄酒加工車間同步給客戶,一方面(miàn)可以讓人們了解葡萄是怎麼(me)種(zhǒng)出來的,葡萄酒是怎麼(me)釀出來的,吸引人們的好(hǎo)奇心,結合田間學(xué)校也可以作爲教育孩子們的農業知識的素材,保持對(duì)園區持久的關注度和宣傳熱度,另一方面(miàn),實時(shí)可視化溯源,保證食品安全,看得見的好(hǎo)品質,提高客戶信任度,樹立品牌形象,促進(jìn)農産品銷售。

2.6智慧園電子商城平台

    建設智慧園專屬電子商城,一方面(miàn)對(duì)來園區的遊客可直接網上購買支付,提高效率,另一方面(miàn)可以網上銷售園區産品,推廣宣傳園區産品,方便新老客戶直接下單購買,商城另設分銷商城,可一鍵分銷,自動複制子商城,將(jiāng)客戶變成(chéng)合作夥伴,擴寬銷售渠道(dào),增加銷量,提高産品知名度。

2.7智慧園展示中心建設

建設智慧園展示中心,通過(guò)在智慧園展示中心中心安裝LED全彩屏幕、觸控設備、辦公電腦等設備,方便管理員實現在辦公室進(jìn)行遠程管理控制園區。同時(shí)爲葡萄園拍攝宣傳片有利于企業的宣傳,同時(shí)拍攝360°VR全景,方便企業宣傳,有利于消費者對(duì)葡萄園全景的了解。
 
2.7.1 LED全彩屏
LED全彩大屏幕采用紅、綠、藍三色發(fā)光管,每種(zhǒng)管各256級灰度構成(chéng)了16,777,216種(zhǒng)顔色。百科名片LED全彩大屏幕采用紅、綠、藍三色發(fā)光管,每種(zhǒng)管各256級灰度構成(chéng)了16,777,216種(zhǒng)顔色。全彩屏LED顯示屏系統,采用了當今最新LED技術和控制技術,使全彩色LED顯示屏性價比高、性能(néng)穩定、功耗低、單位解析度高、色彩逼真豐富、組成(chéng)系統時(shí)電子組件少、使得故障率降低。
 
技術參數:
單元闆圖片
屏體技術參數:

     
     屏體
   技術參數
最大功耗 290 W/㎡ 使用環境     室内
最佳視距  ≥2.5m 盲點率 小于萬分之三
亮度 ≥600 cd/㎡ 屏體平均功耗 170 W/㎡
屏幕水平視角 120±10度 屏幕垂直視角 120±10度
   
 
    單元闆
   技術參數
像數點間距 2.5mm 每平方密度 160000Dots/㎡
分辯率 128x64=8192 Dots 結構特點 燈驅合一
像素構成(chéng) 1R1G1B 驅動方式 1/64掃恒流驅動
輸入電壓 4.8-5.5V 套件材料 聚碳酸酯PC料
重量 344g 單元闆功率 <15W
尺寸(長(cháng) 寬 厚) 320*160*14.0(mm) 最大電流 <3A
200W開(kāi)關電源帶載數量 <10塊P2.5全彩單元闆
系統參數 換幀頻率 >60幀/秒 刷新頻率 3840Hz
控制方式 計算機控制,逐點一一對(duì)應,視頻同步,實時(shí)顯示 亮度調節 256級手動/自動
驅動芯片型号 緩沖器74HC245、譯碼行管9739、PWM高刷新恒流芯片9929
 
電氣參數
 
 
電氣參數
 
 
 
電源輸入電壓 AC220/100±15%V 視實際需要而定
電源輸入頻率 50/60 HZ
電源電氣規格 5V*30A 40A 60A 80A W
數據傳輸途徑 超五類網線  
數據傳輸距離 國(guó)标網線100m,多模光纖500m,單模光纖20km
     
 
 
 适用環境                                 
工作濕度 ≤90%  RH
環境溫度 -10℃—50℃度
儲存溫度 -40℃-60℃度
平均無故障時(shí)間 10000hours
使用壽命 100000hours
控制系統 同步控制系統
電腦配置 滿足下列條件;主闆必須擁有不少于倆條PCT插槽和和一條PCI-E插槽;有倆個USB接口;要求配備有DVI接口輸出的獨立顯卡

 

2.7.2 園區360°VR全景展示
智慧園區360°展示,將(jiāng)整個園區的布局整體環境整合一起(qǐ),主要站點注解說(shuō)明,想看哪裡(lǐ)點哪裡(lǐ),旋轉換位,變大近看細節,變小縱覽全園,體驗360°智能(néng)遊園,結合企業文化宣傳,有利于消費者對(duì)葡萄園全景的了解。