1、基于大數據決策的智慧農業自動控制系統,基于大數據決策的智慧農業自動控制系統,智慧農業感知層 分布式傳感器網絡數據采集系統智慧農業數據處理層 嵌入式的控制器智慧農業的網絡層 無線傳輸系統基于大數據的智慧農業決策系統智慧農業的各種智能終端,智慧灌溉系統信息流程圖,智慧農業自動控制系統組成部分,感知系統（傳感器若干局域網）數據處理系統（嵌入式 ARM11）（處理協議）分布式數據管理平臺（包括決策 數據庫信息系統）無線傳輸系統（GPRS ZIGBEE MESH（五跳）網絡）MIS+互聯網+組態網軟件+PLC+APP智慧農業智能控制終端（灌溉 補光 除濕 加溫 內遮陽 外遮陽）智慧農業灌溉分類（噴灌 滴
2、管 滲灌）,風向、風速傳感器（建立戶外的氣象站）氣溫、雨雪天氣顯示、空氣的PM指數 光照傳感器壓力傳感器二氧化碳傳感器土壤溫濕度傳感器大氣溫濕度傳感器土壤化學元素的含量（N P K 微量元素 PH值）水泵控制器開關（潛水泵 變頻離心泵等）,傳感器網絡數據采集系統(可組成若干局域網),智慧農業傳感器數據采集類型,雨量傳感器,風向傳感器,室外溫濕度傳感器,二氧化碳傳感器,風速傳感器,土壤溫濕度傳感器,土壤鹽分傳感器,將傳感器采集的數據按照一定的協議進行打包處理，通過RS485接口傳輸到上位機服務器，即MIS管理系統；MIS管理系統將傳輸到上位機的信息按照一定的協議進行解析處理；構建與解析字段名一致
3、的數據庫表單，建立數據庫文檔；對數據庫數據借助于Bayesian統計推斷模型進行處理，得到智慧農業參數的上限和下限閾值；（求助于農業專家）對數據庫進行添加、刪除、查詢、搜索、更新、合并以及拆分等操作，并建立決策和信息管理系統；網頁顯示系統以及網頁+組態網控制系統（西安郵電大學的創新點）該網頁能分別顯示數據庫實時信息，土壤溫濕度、光照信息、大氣溫濕度、氣壓、風向、風速以空氣的PM指數，實時的視頻監控信息，而且能看到24小時之內個參數的最大值，最小值與平均值。網址地址：221.7.27.86:8083,嵌入式數據處理系統,請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。,智慧農業網頁顯示系統&組態王+PL
4、C控制系統網頁,智慧農業的登錄界面,請在此輸入您的標題,請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。,請在此輸入您的標題,請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。,視頻監控界面,請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。,組態網軟件+PLC,請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。,請在此輸入您的標題,請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請
5、在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。,網頁界面的顯示內容,辦公自動化（OA）（審批流程、辦公流程、信息發布、權限的設置）智慧農業各參數的實時數據信息顯示以及歷史查詢動態視頻的實時監控與歷史視頻的查詢（病蟲害）蔬菜植物以及果樹的追溯系統組態網軟件 將組態網軟件與網頁進行鏈接，實現互聯網對智慧農業的電氣設備的自動控制,組態網軟件的界面,基于組態網軟件的數據庫測試圖,請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。,程序,智慧農業無線傳輸系統輸,無線傳輸系統 ZIGBEE 手機控制系統（SIM）TD-SCDMA GPRS+WiFi 信息管理系統將
6、處理的指令借助于無線傳輸系統廣播到基于 PLC的電氣設備控制中心，從而對電磁閥、內遮陽、外遮陽、鼓風機、補光燈、水泵以及營養液的自動控制。電氣控制系統 借助于西門子的PLC，實現對電氣設備的自動控制以及手動控制。智慧農業網絡版的自動控制系統,對溫室大棚內的內的環境因子進行多點多參數的采集，采用無線的方式進行數據的采集可以解決上述問題。本設計采用ZigBee的無線通信技術避免上述問題。ZigBee技術就是一種短距離、低復雜度、低功耗、與低傳輸速率、低成本的雙向無線通信技術，主要適用于自動控制和遠程控制領域。,ZigBee短距離無線通信技術,MESH網絡的拓撲圖,無線Mesh網絡是一種與傳統的無線
7、網絡完全不同的網絡，它由若干個具有路由功能的基站和若干個含網關功能的基站組成。在該Mesh網絡中，每個基站作為Mesh路由器，不但可以提供終端接入的功能，而且充當中繼站的功能，將相鄰的節點的數據轉發到網關，即使網絡中一個節點掉電或者消失，都不會影響整個網絡之間的通信。另外，它提供了與現有通信網絡之間集成的靈活性和機動性，每個基站同時集成2G/3G/WLAN/4G無線接入技術，以提供語音和高速數據業務，而且可以在骨干網絡中靈活部署各種寬帶無線技術。通過采用無線Mesh網絡，使得整個系統的效率可以得到顯著的提高。,基于MESH網絡的智慧農業控制系統,MESH自組織網絡拓撲圖,網絡拓撲結構圖,基于大
8、數據決策的智慧農業自動控制系統,感知系統 分布式傳感器網絡數據采集系統基于Bayesian Statistics Inference 機器學習 以及ADMM算法的大數據決策系統+專家的建議根據決策系統得到數據深挖掘信息：（1）農業+花卉 種植的面積 施肥的種類以及配料比例（2）苗木+休閑娛樂（3）林業+牧場（4）果業+創意體驗設計（5）大田+創意景觀設置（6）生態走廊+田園=美麗鄉村（7）河流水資源+自動化施肥,大數據處理決策方法,考慮本地區的K各分部的混合，設感知層提供的數據的概率密度函數為其中以上數據感知層得到的數據 即各種指標的含量添加缺損參數，對該地區農業狀況進行信息進行深度的挖掘基于
9、添加數據的決策信息,基于大數據決策步驟方法,感知層的大數據分析（學習建模）基于Bayesian Statistics Inference多元統計學模型數據處理計算變點問題各指標的相關性分析（集中農業專家 林業專家）（1）主成分分析（2）主成分的統計推斷（3）正交因子模型判別分析聚類分析建立線性模型（多組重復測量數據 無交互效應）建立線性模型（多組重復測量數據 有交互效應）,大數據決策信息分類,該地區宏觀農業布局規劃該地區作物種植類別的合理優化該地區的施肥優化決策建議該地區施肥設施的優化配置該地區水資源 施肥設施 施肥種類的配給協調方案 該地施肥 水資源 農業 果業 畜牧業以及養殖業合理配給方案
10、該地區生態風險的評估該地區經濟效益提升建議 即結合生態文明效益 社會效益進行以智慧生態農業為中心的綠色產業鏈的培育，即構建生態農業 旅游觀光 休憩與一體的和諧生態文明城市基于大數據決策的智慧農業軟件系統,微創公司智慧農業展示整體平面布局圖,內容框架,智慧農業大棚灌溉系統組成示意圖,智慧農業土壤溫濕度檢測與噴灌、滴灌,在大棚生產中，我們將滴灌系統與自行走式噴灌、微噴灌三種方案相結合的方案，通過土壤溫濕度傳感器監測到土壤墑情，當土壤濕度低于臨界值時，閥門打開，自動灌溉；當土壤濕度達到飽和值時，灌溉設備自動關斷。低溫季節采用滴灌系統進行灌溉，高溫干燥季節結合自行走式噴灌系統、微噴灌進行降溫加濕、調節
11、溫室氣候。相比傳統大水滿貫的方式，節約用水用電量達60%以上，節能降耗。,自動滴灌、噴灌系統可實現如下功能：,遠程電腦、手機自動控制開關；高溫噴灌、低溫滴灌模式自動切換；定時自動灌溉模式；手動人工灌溉模式；水肥施肥；定點、定量自動灌溉；用水量自動控制；,智慧陽光大棚的應用背景分析,大棚自行走式噴灌,大棚滴灌,閥門自動控制,大棚微噴灌,目 錄,智慧農業環境監測站功能,在陽光大棚內需要部署的傳感器數據采集站包括：大棚室外氣象站，采集室外的氣象環境；大棚室內環境監測，監測大棚內溫濕度、CO2濃度等；土壤環境傳感器，監測植物土壤環境。我們采用移動式傳感器監測站，來監測大棚內外的環境數據，包括下面的八種
12、傳感器,土壤環境傳感器組,大棚環境監測站,目 錄,智慧農業環境監測結果展示,電子屏幕環境參數顯示屏,應用軟件后臺WEB界面,智慧農業圖像視頻監測功能,視頻監控界面,葉面病蟲害抓拍圖片,通過監控設備實時的查看大棚內的狀況，部署設備包括：移動病蟲害監測站；視頻監控系統。減少了人工田間勞作的強度，有效的實現了遠程的管理。,無線病蟲害移動監測站,病蟲害移動監測站主要功能,全方位拍照功能(數碼200萬像素)：遠程查看果樹樹葉病蟲害圖像遠程查看果樹樹干病蟲害圖像遠程查看果園誘蟲板捕獲圖像遠程查看果園近距離其他圖像Wi-Fi無線數據遠傳功能CPEAP 通過CPE無線數據終端將相機、傳感器等的數據定時的發送到
13、Wi-Fi無線AP基站。基站通過光纖網絡將數據傳送到數據服務器上處理。移動基站式數據采集 太陽能供電，無線遠程通信，可方便移動的小基站式果園果樹數據綜合采集站，外觀精簡，使用可靠。低功耗，高穩定性 相機和傳感器等都采用低功耗選型，配合休眠模式（即休眠模式的低功耗設計，工作時主動喚醒基站）。,無線病蟲害移動監測站,病蟲害移動監測站主要功能,全方位拍照功能(數碼200萬像素)：遠程查看果樹樹葉病蟲害圖像遠程查看果樹樹干病蟲害圖像遠程查看果園誘蟲板捕獲圖像遠程查看果園近距離其他圖像Wi-Fi無線數據遠傳功能CPEAP 通過CPE無線數據終端將相機、傳感器等的數據定時的發送到Wi-Fi無線AP基站。基
14、站通過光纖網絡將數據傳送到數據服務器上處理。移動基站式數據采集 太陽能供電，無線遠程通信，可方便移動的小基站式果園果樹數據綜合采集站，外觀精簡，使用可靠。低功耗，高穩定性 相機和傳感器等都采用低功耗選型，配合休眠模式（即休眠模式的低功耗設計，工作時主動喚醒基站）。,智慧農業系統平臺展示功能,智能陽光大棚綜合軟件平臺在體系結構上支持C/S結構（客戶/服務器模式）和B/S結構（瀏覽器/服務器模式）。我們提供的展示手段包括：使用PC遠程WEB端訪問使用Andriod智能手機在線操作現場大屏幕LCD液晶電視展示監控畫面；現場大屏幕LED顯示屏顯示傳感器參數；LED燈狀態顯示各種設備工作狀況展板、標牌等
15、展示說明,系統真正降低了農業對水資源、電能等的過度消耗，節水節電達70%以上，減少了化肥過量使用對土壤造成的污染，實現了遠程農業環境監測和設備控制，達到了綠色、低耗能、智能化的農業作業目標。,陽光大棚方案及功能,雙層陽光板溫室大棚,PC材質具有特殊防滴霧、防紫外線功能具有采光好、保暖、輕便、強度高、防結露、抗沖擊、阻燃、經濟耐用等諸多優點，使用壽命長，外形美觀漂亮，保溫效果好，冬季可節省加熱能耗。可定制尺寸和外觀，為展示提供理想場所,陽光板溫室與配套設備如加熱系統（熱風機加熱或水暖加熱）、遮陽幕系統、CO2補充系統、補光系統及噴灌、滴灌和施肥系統、計算機綜合控制系統、通風、通信系統等結合，能為
16、用戶提供理想種植環境。,智慧農業遠程視頻監控及病蟲害監控界面,遠程視頻監控畫面采用觸摸屏,Andriod手機客戶端界面,遠程病蟲害抓拍圖片,目 錄,智能陽光大棚WEB應用平臺軟件界面,智慧農業展示界面,通過LCD液晶電視顯示監控畫面、遠程控制等，實現動態高清顯示通過LED雙基色顯示屏顯示大棚內的環境參數等信息通過手機遠程訪問用戶界面,智慧農業展示界面,智慧農業大數據的分析（基于優化的ADMM算法）,基于云計算的網絡控制拓撲圖,農業數據具有容量大、關聯性強、復雜多變等特點。包含種植、養殖、農業科技、農業裝備、氣象、土地、水利、農資、病蟲害防治、生態環境、市場、食品安全、農產品加工等諸多環節。生物作為農業生產過程主體的特質，導致農業自身的區域化、多樣化、差異化以及動態性、復雜性，農業生產時刻面臨著不斷產生的大量的結構化和非結構化數據的獲取、挖掘、存貯、處理與應用的問題。大數據技術能從龐大的數據集合中尋找、挖掘有價值的數據和知識。推動大數據技術在農業領域的實踐和應用，把握農業信息內在聯系和規律,將對推動智慧農業的發展發揮重大的作用。智慧農業的ADMM算法：（西安郵電大學開發）,目 錄,案例：在新疆伊犁以及西安郵電大學成功實施,案例：新疆伊犁手機APP監控,示范工程,示范工程,謝謝各位專家！,
全部分類
標準檢索
招標公告
免費下載資料庫
10000份+資源包
千萬vip文檔暢享下載
下載文檔文件編輯即用
網站精選百萬好案
百萬工程地產工作者都在用
微信掃一掃登錄
