移动设施农业远程智能专家系统解决方案

河北省设施农业远程智能专家系统解决方案杭州敏捷软件公司2009年5月一、前言...................................................................................................................................31.1、设施农业远程智能专家系统的概念.......................................................................31.2、实现设施农业远程智能专家系统的必要性.................................................................3二、项目概述...................................................................................................................................4三、方案原理...................................................................................................................................43.1网络架构..........................................................................................................................53.2采集原理..........................................................................................................................63.3数据架构............................................................................................................................83.4设计原则........................................................................................................................10四、系统功能.................................................................................................................................104.1功能架构........................................................................................................................114.2功能特点........................................................................................................................114.2.1数据采集.............................................................................................................124.2.2数据查询.............................................................................................................124.2.3数据分析与诊断.................................................................................................134.2.4数据报警.............................................................................................................134.4产品特点........................................................................................................................144.4.1数据采集与传输设备.........................................................................................144.4.2温/湿度采集仪..................................................................................................154.4.3空气质量测试仪.................................................................................................164.4.4手机终端.............................................................................................................17五、项目投资.................................................................................................................................18六、项目收益.................................................................................................................................19一、前言1.1、设施农业远程智能专家系统的概念设施农业是采用比较先进、系统的人工设施，改善农作物生产环境，进行优质高效生产的一种农业生产方式，20世纪80年代以来，设施农业发展很快，特别是欧美、日本等一些发达国家，目前已经普遍采用计算机控制的大型工厂化设施，进行恒定条件下全年候生产，效益大为提高；在社会主义市场经济条件下，我国的设施农业以其较高的科技含量、市场取向的新机制、短平快的产销特点、效益显著的竞争力，取得了快速发展，改善了传统农业的生产方式、组织方式和运行机制，提高了农业科技含量和物质装备水平，成为现代农业重要的生产方式。设施农业远程智能专家系统是指利用现代电子技术、移动网络通信技术、计算机及网络技术相结合，将农业、养殖业生长最密切相关的空气的温度、湿度及土壤的温度、湿度等数据通过各种传感器以RS485总线动态的采集，并利用中国移动的3GTD网络通讯技术，将数据及时传送到智能专家平台，使设施农业管理人员、农业专家通过手机或手持终端就可以及时掌握农作物的生长环境，及时发现农作物生长症结，及时采取控制措施，及时调度指挥，及时操作，达到最大限度的提高农作物生长环境，降低运营成本，提高生产厂量，增加劳动效益。1.2、实现设施农业远程智能专家系统的必要性河北设施农业发展，已经初步形成了政府引导、社会支持、市场推动和农民投入的良性运行机制，当前，全省发展设施农业，有丰富的资源、成熟的技术和广阔的市场，具备了进一步发展的基础，也蕴藏着巨大的潜力。设施农业远程智能专家系统融合先进的信息技术、自动化控制、无线通讯技术等高新技术和农业科技专家为一体的综合平台，实现资金、技术、人才和信息的有效调配，改善农民的传统作业和手工操作，将产生巨大的经济和社会效益，推动农业和农村经济发展，成为河北统筹城乡经济发展，建设现代化农业的重要内容和全面建设小康社会的强势产业。二、项目概述河北省“八五”期间开始实施设施农业工程，较好地适应了市场经济发展要求和农业增效、农民增收的需要，取得了突破性进展，生产规模稳步扩大，到2002年，全省设施农业瓜菜面结达到了617.4亩，居全国第二位；生产能力不断增强，设施蔬菜已占蔬菜生产的50%以上，突破了光热资源限制，基本实现了淡季不淡、全年生产、保障供应；科技含量较快提高，无立柱日光温室、二氧化碳气肥、病虫害生物防治、无公害栽培、组织培养、工厂化育苗等先进技术得到推广应用，科技进步贡献率达到65%以上，成为种植业中科技含量较高的产业；设施农业以其病虫害相对较轻、用药量少、标准化程度高的优势，成为全省无公害蔬菜的骨干，质量安全水平明显提高。设施农业远程智能专家系统以河北省藁城市惠诚采摘园和永态牧业有限公司作为设施农业现代化试点，惠诚采摘园位于河北省藁城市高新农业科技示范园区，由石家庄惠诚果蔬开发有限公司创建，始建于2003年，总投资1200万元，占地面结220亩，建有忧II型日光温室110栋，属“国家农业综合开发，高薪科技示范项目”，主要以生产瓜果蔬菜为主，是石家庄最大的生态农业园；永态牧业有限公司以鸡舍养殖业为主，现有蛋鸡10多只，包括6个鸡舍，是石家庄最大的蛋鸡养殖业。三、方案原理设施农业远程智能专家系统主要通过温度传感器、湿度传感器和温控仪、湿控仪、空气测试仪相连接，再通过RS485总线和‘数据采集与传输设备’相连，将温度、湿度等数据实时采集到‘数据采集与传输设备’，‘数据采集与传输设备’通过中国移动的TD或GPRS网络将数据送到远程智能专家系统，再将数据通过手机或手持终端发送给农业人员、农业专家，给农业专家远程指导、方案决策提供数据依据。3.1网络架构网络拓扑图设施农业现场数据采集设施农业现场主要以大棚生产为主，地理环境复杂、区域分布广是设施农业共同的特点，为此我们采用无线分布式数据采集，如上图所示，将每个大棚中数据采集的温控仪、湿控仪等通过RS485总线串联起来，再连接到数据采集和传输设备，通过中国移动网络的TD/GPRS无线传输到远程智能专家系统；鸡舍养殖业现场数据采集鸡舍养殖业现场主要以鸡舍为主，其区域分布广，一般有多个鸡舍，为此我们采用无线分布式数据采集，如上图所示，将每个鸡舍数据采集的温控仪、湿控仪、空气采集仪等通过RS485总线串联起来，再连接到数据采集和传输设备，通过中国移动网络的TD/GPRS无线传输到远程智能专家系统；中国移动网络中国移动网络主要为远程传输、无线发布提供高效率的传输网络平台；信息发布信息发布主要通过移动网络（TD、GPRS等）将采集的空气温度、湿度和土壤的温度、湿度等通过手机/手持终端及时、快速地传送到设施农业人员、农业专家手中，以便及时掌握农作物的生产环境，避免因为自然环境的变化给农作物带来不利的生长环境，也不会因为设施农业人员不在现场而得不到及时信息，也为农业专家的远程指导提供良好的数据保证；3.2采集原理根据设施农业大棚区域分布较广及采集现场相对比较复杂、综合布线难度大等特点，在数据采集方式上不同于传统的工业自动化总线方式，考虑中国移动网络的覆盖区域广、信号相对稳定，我们选用工业总线和无线网络技术相结合方式，实现分片采集、广域传输，我们