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2024.06.19江西
在蔬菜种植基地内安装智能小型气象站、农业智能感知套件、病虫害监测设备和摄像头，实现气象、土壤墒情、病虫害和视频等数据的实时采集，并实现数据异常的智能预警，为蔬菜基地的标准化生产提供精准的数据指导。
蔬菜种植主要以户外种植为主，本方案拟在种植区域的关键位置部署智能户外气象站，对蔬菜种植区域内的风速、风向、空气温度、湿度、降雨量、土壤温湿度等环境参数进行有效的监测，为管理员提供科学的气象、土壤数据。采集的数据会实时上传到云服务器上，通过云平台可以查看实时环境信息采集信息、设置环境数据异常智能预警、查看数据趋势分析、追溯查看历史数据等。
智能户外气象站主要由主控模块、无线通信模块、各类传感器、传输模块、电源模块以及太阳能电池板组成，通过网络与云服务器交互，可实现以下功能：
（1）基地气象实时采集
通过接入各类气象（包括风速、风向、大气压力、降雨量、空气温度、湿度、光照强度、光合有效辐射、蒸发量等）传感器采集环境信息数据。
（2）基地气象信息实时传输
将所采集的基地气象数据通过网络（内置sim卡，支持全网通，支持4G、GPRS网络）传输至云服务器，提供给监测系统。
（3）远程升级
支持自定义环境数据采集频率，硬件程序支持远程更新升级功能。
（4）持续供能
设备支持市电或太阳能+锂电池供电的方案，通过太阳能电池板对锂电池进行充电，实现长期稳定的数据监测。
（5）气象趋势分析
根据气象站提供的蔬菜种植基地气象信息，监测系统能快速分析出基地气象走势，并提供分析图表展示，如下图所示。
（6）报警阈值设置
当种植基地的气象环境超过了监测指标设定的阈值时，系统自动生成预警信息以消息推送和短信的方式推送至基地管理者，如下图所示，及时提醒用户注意实时环境的变化。为了适应昼夜环境需求不同的情况，系统支持白天/昼夜的对监测设备不同的阈值设置和一键阈值设置。
（7）预警规则
（8）预警策略
设置多个监测指标同时达到策略所设定的条件才进行预警信息发送，更能适应蔬菜在生长过程中受多因素影响的实际情况。
通过在种植区域部署土壤墒情监测站，实现对各监测区域内的温度、水分、EC值、pH值等蔬菜种植土壤墒情实时监测，实现实时上传墒情数据。
根据监测站在蔬菜种植区域采集到的土壤数据，监测系统提供快速数据分析，实现多日、多时、多点等不同的方式展示土壤数据的变化趋势，为基地管理者了解土壤肥沃程度和预防可能影响到蔬菜生长的土壤环境提供依据
作为监测信息的有效补充，基于网络技术和视频信号传输技术，建设基地视频监控系统，在各个种植区域的关键位置安装高清摄像头，一方面管理人员可以实时查看各种植区域内的长势、农事操作等信息，另一方面生长过程中拍摄的照片也可以作为追溯的信息，作为追溯档案的一部分，提高追溯结果的真实性。
因为在户外种植场景下应用，需要选取防水性能好、能在恶劣环境下稳定运作的摄像头。
摄像头采集到的视频流、音频流和报警信息会即时上传到云服务器，通过监控云平台可以自由选择不同的摄像头，实时查看各个种植区域的监控画面。同时，可以通过云平台调整摄像头的拍摄角度，实现多角度、全方位的监控效果，如下图15所示。
为了方便管理人员同时监控多个区域，云平台支持同时查看4路、9路、16路等不同形式的多路视频监控模式。在多路视频监控模式下，用户可以自由选择需要同时监控的视频信号，如下图所示。
在种植基地水肥一体智能灌溉设备，实现灌溉、施肥等作业的远程，定时或智能策略控制，结合环境监控系统所监测的数据和作物生长模型，还可以自动执行灌溉、和施肥决策，从而实现种植环境的自动调控，保证作物保持在适宜的种植环境中生长。
水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。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。
水肥一体化系统可与农情环境实时监测相结合，根据土壤墒情监测规范要求设计，不仅可实时监测墒情的最主要参数——土壤水分，还可根据用户需求增加探头，监测土壤温度和湿度，以及空气温度湿度、光照强度、风速风向、二氧化碳、雨量等信息，而水肥一体化控制是以土壤墒情测试数据作基础，实现作物水肥浇灌联动式、智能化控制，系统结构图如下图17所示：
管理人员可通过手机、平板电脑等访问智慧农业监管系统水肥一体化控制模块，通过移动联网，查看基地的种植信息、基地的环境气象状况、基地的灌溉状态。并且根据种植环境数据可设置相对应的土壤墒情、空气温湿度数值区间，系统平台根据实时环境数据自动进行水肥一体化灌溉的远程联动控制，或者用户设置固定规律的定时,自动进行水肥一体化灌溉的远程联动控制，实现精准浇灌、智能浇灌，保证作物吸收最优化、成本最小化。
通过水肥一体化系统中的施肥机控制功能控制用户在储水池、水塘布置的水泵，则可以轻松实现抽水停水灌溉的功能。从而对储水池水量有更好的控制，更加便捷的管理好储水池。
通常需要混合，把分类的氮肥、磷肥、钾肥进行配比。那么水肥一体化系统则通过肥阀打开对应的肥料通道，改变混合比例，调整适宜的施肥配比。最终形成有一定比例的氮、磷、钾的复合混合肥料，通过水输送给目标。
1）效果好
这项技术的优点是灌溉施肥的肥效快，养分利用率提高。可以避免肥料施在较干的表土层易引起的挥发损失、溶解慢，最终肥效发挥慢的问题；尤其避免了铵态和尿素态氮肥施在地表挥发损失的问题，既节约氮肥又有利于环境保护。
2）利用率高
水肥一体化技术使肥料的利用率大幅度提高。据研究，灌溉施肥体系比常规施肥节省肥料50%~70%；同时，大大降低了设施蔬菜和果园中因过量施肥而造成的水体污染问题。
3）品质高
水肥一体化技术通过人为定量调控，满足作物在关健生育期“吃饱喝足”的需要，杜绝了任何缺素症状，因而在生产上可达到作物的产量和品质均达到良好的目标。
4）节水
大幅度节水，设施灌溉比传统大水漫灌节水50%以上，其中滴灌最省水。
一般水泵开泵前，吸入管和泵内必须充满液体。开泵后，叶轮高速旋转，其中的液体随着叶片一起旋转，在离心力的作用下，飞离叶轮向外射出，射出的液体在泵壳扩散室内速度逐渐变慢，压力逐渐增加，然后从泵出口，排出管流出。此时，在叶片中心处由于液体被甩向周围而形成既没有空气又没有液体的真空低压区，液池中的液体在池面大气压的作用下，经吸入管流入泵内，液体就是这样连续不断地从液池中被抽吸上来又连续不断地从排出管流出。
潜水泵组成:由控制柜、潜水电缆、扬水管、潜水电泵和潜水电机组成。
要可靠安全灵活地控制好水泵，需要通过变频器来调整各项具体参数。现今变频器厂家充分吸收国内外水泵控制的先进经验，经过多年生产和应用，不断完善优化后，精心设计出性能良好的变频器
经过变频控制的水泵具有过载、短路、缺相保护以及漏水，电机超温及漏电等多种保护功能及齐全的状态显示，并具备单泵及多泵控制工作模式，多种主备泵切换方式及各类起动方式。可广泛适用于工农业生产及各类建筑的给水、排水、消防、喷淋管网增压以及暖通空调冷热水循环等多种场合的自动控制。
砂石过滤器是通过均质等粒径石英砂床作为过滤载体进行立体深层过滤的过滤器，常用于一级过滤。其砂床是三维过滤，具有较强的截获污物的能力，在国有过滤器中，用砂石过滤器处理水中有机杂质和无机杂质最为有效，这种过滤器滤出和存留杂质的能力很强，并可不间断供水。只要水中有机物含量超出10mg/L，无论无机物含量有多少，均应选用砂石过滤器。
自动反冲洗过滤器由筒体、不锈钢滤网、排污部分、传动装置及电气控制部分组成。过滤机工作时，待过滤的水由水口时入，流经滤网，通过出口进入用户所须的管道进行工艺循环，水中的颗粒杂技被截留在滤网内部。如此不断的循环，被截留下来的颗粒越来越多，过滤速度越来越慢，而进口的污水仍源源不断地进入，滤孔会越来越小，由此在进、出口之间产生压力差，当压力差达到设定值时，差压变送器将电信号传送到控制器，控制器启动驱动马达通过传动组件带动轴转动，同时排污口打开，由排污口排出，当滤网清洗完毕后，压差降到最小值，系统返回到初始过滤状，系统正常运行。
一体化施肥机该设备具有监测流量，PH，温湿度，管道压力等水肥一体化关键指标的功能。能够进行远程控制水泵、水阀、肥阀，根据区域来设定肥料混合比例并且实现定时轮灌。通过手机APP，还可以实现远程控制施肥机的功能。
水肥的灌溉主要是通过电磁阀的开闭来进行控制，因此，要实现水肥的远程无线控制，需要构建智能灌溉控制系统，通过安装具有远程通讯功能的智能灌溉控制器，利用手机远程给灌溉控制器发送指令，控制器再控制电磁阀的开闭，从而达到远程、定时、智能策略控制水肥灌溉的目标。
智能灌溉器具有工作功耗低、可采用太阳能供电、可进行多点组网、所有操作均可通过APP远程控制等特点。并且根据用户现场条件，支持选择使用市电或户外太阳能供电，支持选择直流与交流电磁阀控制，支持选择常闭与常开型选择等，灵活应用，稳定可靠
种植田间管道阀门使用无线电磁阀控制器，每一无线灌溉控制器都有1个固定地址，可根据轮灌制度确定开启的电磁阀，系统平台发出开关阀指令，该地址的灌溉控器接到指令后，将相应脉冲电磁阀开启灌水或关闭停止灌水，同时若管道接有流量传感器，无线阀门控制器则可以通过获取流量传感器测量值，根据流量传感器测量值判断阀门实际开关状态，将阀门实际开关状态反馈给首部控制器，首部控制器根据阀门实际状态可以判断阀门控制器是否执行了其指令，这可以防止爆管和需要关闭阀门而没有关闭导致水的浪费。
无线电磁阀控制器用太阳能供电，太阳电池安装保证最大限度地接收日光照射，白天利用太阳能发电，将电能储存在锂电池内，全天给现有负载供电。保证在连续7天无阳光的情况系统能够正常工作，经过若干天的正常阳光照射可以达到锂电池的满充状态。
1）硬件设备
智能灌溉控制器主要包括主控模块、控制模块、通讯模块和太阳能供电模块，设备可以支持同时控制1-4路的电磁阀，可以根据现场的情况进行适配。设备具有以下的特性：
w支持手机和网页远程控制、定时控制、根据气象和土壤自动控制、轮灌区自动灌溉等智能化管理功能；
w多通道（单通道、双通道和四通道）可选；
w采用国产自主研发的路由协议通信，无线频段：470Mhz；可视通信距离2km；
w可扩展多路传感器通信接口，支持（1-4）个通道的符合RS485Modbus协议的土壤传感器接入；
w支持GPS定位；
w带避雷针，防水等级IP67；
w硬件程序具有远程更新升级功能；
2）云平台功能
用户可在区域配置的页面,根据现场管道水压情况对电磁阀控制器进行分区设置，实现轮灌区配置，方便分区灌溉管理.
通过云平台用户可对指定的电磁阀进行远程开关操作，电磁阀所在区域以及电磁阀命名可由用户自行更改
用户可以通过云平台设置智能灌溉策略，根据监测到的土壤水分情况，智能控制电磁阀的开闭
综合运用物联网、移动互联等信息化技术，整合的种植环境信息、产地视频信息、农事作业信息、流通信息等，构建可视化安全追溯系统，形成从产地到销售全过程的追溯履历。对于打造绿色、健康、高可信度的品牌，实现基地产品的品牌溢价，促进销售，保障消费者生产信息的知情权具有重要的意义。
系统支持自定义追溯环节，用户可以根据实际需要设置；系统灵活支持一批一码和一件一码两种方式，快速生成二维码、条形码、20位追溯码等多种编码方式，满足各类扫码追溯与查询追溯的需要。
1）系统技术结构
数据采集层：主要是通过物联网设备、RFID设备、手机终端采集生产过程信息、投入品信息、仓储信息、分拣信息、包装信息、物流信息、检验检测信息、用户行为信息、消费者信息等。
数据中心层：采集的各类数据通过网络上传到追溯平台，对这些数据进行分类存储，统计分析等；
平台层：整个追溯体系主要分为生产过程信息采集系统和质量安全监控系统两部分，前者负责采集上报信息，后者负责对各类信息进行审核管理；
用户层：系统用户主要为企业专业技术人员、种植户、企业管理人员等；
标准体系：标准化体系贯穿整个生产过程和数据采集过程。
平台对接：平台可对接政府监管平台，追溯的核心数据将作为信息综合管理平台的一部分进行应用和展示。
2）系统特点
1）唯一性：追溯码全球唯一；
2）开放性：可兼容不同行业追溯子系统；
3）灵活性：可追溯到厂商、品类、批次、单品；
4）集中性：集中统一数据，用户查询方便；
5）及时性：子系统直接管理追溯数据，及时有效；
系统主要包括基础信息管理、追溯配置、追溯产品管理、追溯信息整合与管理和追溯分析5个模块
基础信息管理主要是对种植基地的基地信息和人员信息进行录入，为后续追溯产品的区域划分和农事作业的责任人员提供基础的数据
追溯配置主要是对追溯产品需要追溯的农事作业环节进行配置，系统提供种植业、水产业等基础的配置模板，例如种植业的模板，包含的追溯环节有巡查、整地、施肥、播种、灌溉、病虫害防治、采摘信息等，如下图33所示。
用户可以根据实际种养殖的农产品不同修改系统默认模板，或者新增合适的模板，例如种植，可以选用种植业的模板，或者根据实际需要新增【】的模板。
本模块主要对可追溯产品进行管理，主要分为基础信息管理和产品批次管理。基础信息管理主要设置产品的名称、种类、所属基地、基本介绍、图片
批次管理主要实现对不同采摘批次的蔬菜进行分类管理，生成对应的溯源结果、生成溯源二维码，添加产品检测报告等
本模块与环境信息监测系统、视频监控系统、规范化生产管理系统无缝接入，对蔬菜种植过程中的环境数据、视频图像数据、农事作业记录等重要追溯信息进行整合与管理，形成种植全周期追溯履历，同时生产企业还可以自定义追溯环节，添加各种检测报告，丰富追溯结果与内容。
用户通过专用的追溯标签打印软件，通过连接标签打印机实现追溯码的快速批量打印。打印完成后将追溯二维码标签粘贴于蔬菜包装上，消费者购买产品时，只需通过互联网、手机、用户终端等设备输入条码或扫描二维码，就可以随时随地查询蔬菜的生产、环境、商家、加工、储运、销售等各环节的追溯信息与质量检测和认证信息。
1）追溯结果统计
规范化生产管理系统提供了对基地人、事、物的统一调配、统一管理、统一记录等多项规范化功能。基地管理人员在系统上调配、指挥各个生产区域的人员进行各项农事活动，并做实时的记录，生成生产管理数据报表。企业依据报表内容，对各项种植生产管理事务进行评估，而形成一套有助于提升种植生产管理的标准流程，帮助提升工作效率和资源利用回报率，节约企业成本。
企业信息管理包括名称、地址、所属地区、邮编、网站、组织机构代码、营业执照号、生产类型、主要产品、负责人及联系方式等。
基地管理包含：地块管理、区域管理、基础环境管理功能模块。
1)地块管理
2)区域管理
将基地按照地块地势或基地规划等情况划分为多个功能性区域，实现基地的规模化、集中化管理。
3)基础环境管理
设置基地的土壤、水质、气象等外在环境信息，用于系统分析各项外在环境因子采取必要的措施，充分减少外在环境对种植作物的质量和产量等造成影响。
结合企业员工管理工作的实际工作需要和员工信息管理工作的发展需求,实现员工信息管理系统。能降低员工管理工作的成本,减轻企业管理人员的负担,方便员工信息的更新、维护和查询,增加数据的可靠性;从而开拓企业员工管理工作的新局面,提高管理水平。
提供员工基本信息的维护功能,管理人员能够通过此项功能及时添加、修改和删除员工的基本信息；提供每位员工每月业绩的信息,使得管理人员能迅速地掌握每位员工业务方面的情况。
为维护数据的安全,系统对不同的用户应赋予不同的权限,并对所有的信息都应具有查询、统计和打印等基本操作功能。
农机管理包括以下部分：
设备资产及技术管理：建立设备信息库，实现设备前期的选型、采购、安装测试、转固；设备转固后的移装、封存、启封、闲置、租赁、转让、报废，设备运行过程中的技术状态、维护、保养、润滑情况记录。
设备缺陷及事故管理：设备缺陷报告、跟踪、统计，设备紧急事故处理。
预防性维修：以可靠性技术为基础的定期维修、维护，维修计划分解，自动生成预防性维修工作单。
维修计划排程：根据日程表中设备运行记录和维修人员工作记录，编制整体维修、维护任务进度的安排计划，根据任务的优先级和维修人员工种情况来确定维修工人。
工单的生成与跟踪：对自动生成的预防性、预测性维修工单和手工录入的请求工单，进行人员、备件、工具、工作步骤、工作进度等的计划、审批、执行、检查、完工报告，跟踪工单状态。
备品、备件管理：建立备件台帐，编制备件计划，处理备件日常库存事务（接受、发料、移动、盘点等），根据备件最小库存量或备件重订货点自动生成采购计划，跟踪备件与设备的关系。
缺陷分析：建立设备故障代码体系，记录每次故障发生的情况以进行故障分析。
统计报表：查询、统计各类信息，包括设备的三率报表、设备维修成本报表、设备状态报表、设备履历报表、备件库存周转率、供应商分析报表等。
农资管理是一款专业高效精确的管理系统。功能包含农资进货、出入库、仓库库存管理、统计报表管理、支出管理等子模块。农资管理包含以下功能：
操作员权限设置：每一项操作均可设置权限，可确保系统安全。
仓库设置：可以设置任意多个仓库对农资进行分区管理，按仓库进行进销货情况统计、毛利情况统计等。
农资管理：主要针对农资的出入库进行信息化管理，支持条形码管理；可分别对农资库存设置库存商品的上下限，对库存进行良好的监控；
往来单位管理：可对往来单位进行分类管理，详细记录往来单位的基本档案，同时记录和往来单位的历次业务往来及货款结算记录，生成与往来单位的往来帐。
提供图文并茂的农事生产活动日志记录功能，为农业生产提供了标准化管理手段，同时为农作物质量安全追溯提供了真实可靠的数据基础。
农事管理类别可细分两级进行管理，第一级为农业活动分类，第二级为农业活动的精细化操作。
农业活动分类有：巡查、整地、播种、灌溉、施肥、除草、病虫草害防治、作物采收、其他。
农业活动的精细化操作有：浸种、催芽、播种、选苗、定植、播种前灌溉、催苗灌溉、生长期灌溉、灌溉、施基肥、施种肥、追肥、播后苗前除草、幼苗期除草、成苗期除草、中耕除草、病害防治、虫害防治、草害防治等自定义农事活动。
对于不同种类的种植作物，实现多批次采收管理，采收后的蔬菜转入待销售列表管理，统计产量情况。
根据检测结果对检测编号、检测日期、检测项目、检测结果、最大限度、检测机构、检测文件等信息进行管理。