四川成都智慧果園，數(shù)字果園建設(shè)方案

一,、 建設(shè)背景

我國果園面積和水果產(chǎn)量均居世界diyi,，水果產(chǎn)業(yè)在很多地區(qū)是農(nóng)民增收的支柱產(chǎn)業(yè),，在我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要的地位。但是,，我國果樹種植和果園管理總體水平與guojixianjin國家還有較大差距,，尤其是果園數(shù)字化、信息化和智能化管理技術(shù)差距更大,。因此,，依托數(shù)字技術(shù)，構(gòu)建現(xiàn)代果樹栽培技術(shù)體系,，發(fā)展信息化和智能化果園,，對我國果樹產(chǎn)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，也是加速縮短與發(fā)達(dá)國家差距,、提高水果產(chǎn)業(yè)guoji競爭力的迫切需要,。

數(shù)字農(nóng)業(yè)是用數(shù)字化信息技術(shù)，對農(nóng)業(yè)所涉及的對象和全過程進(jìn)行可視化表達(dá),、數(shù)字化涉及,、信息化管理的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。智慧果園是數(shù)字農(nóng)業(yè)在果園生產(chǎn)管理中的具體實(shí)踐和深化,。智慧果園把果園的生產(chǎn),、管理、經(jīng)營,、服務(wù)等看成一個有機(jī)聯(lián)系的系統(tǒng),，把數(shù)字技術(shù)綜合、全面,、系統(tǒng)地應(yīng)用到果園生產(chǎn)經(jīng)營系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié),，促進(jìn)和提高果園管理水平，并達(dá)到合理利用農(nóng)業(yè)資源,，降低生產(chǎn)成本，改善生態(tài)環(huán)境,，提高果品產(chǎn)量和質(zhì)量的目的,。

傳統(tǒng)果園的澆水、施肥,、打藥,，果農(nóng)全憑經(jīng)驗(yàn)、靠感覺,。如今,，智慧果園生產(chǎn)基地，看到的卻是另一番景象：果樹該不該澆水,、施肥,、打藥,，怎樣保持精確的濃度？溫度,、濕度,、太陽輻射、二氧化碳濃度,，如何實(shí)行按需供給,？一系列作物在不同生長周期曾被“模糊”處理的問題，都有信息化智能監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時定量“精確”把關(guān),，果農(nóng)只需按個按鍵,，做個選擇，或是*聽“指令”,，就能種果樹,、結(jié)好果。

智慧果園不僅為果園管理者提供了便利,，更將消費(fèi)者與產(chǎn)品密切聯(lián)系起來,。產(chǎn)品質(zhì)量從來都是消費(fèi)者最關(guān)心的問題，有了智慧果園系統(tǒng),，對產(chǎn)品的追根溯源更加方便了,。消費(fèi)者可以通過掃描水果上的二維碼查詢產(chǎn)品原產(chǎn)地認(rèn)證信息、生產(chǎn)單位信息以及在生長過程中的施肥用藥情況,，讓消費(fèi)者實(shí)時監(jiān)控和了解果樹生長,、采收情況。各類信息一目了然,，讓消費(fèi)者心里有底,，吃著放心，買得舒心,。

二,、系統(tǒng)方案

2．1、方案要點(diǎn)

    四川成都智慧果園,，數(shù)字果園建設(shè)方案應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng),、云計(jì)算、大數(shù)據(jù),、空間GIS,、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)，可實(shí)時遠(yuǎn)程獲取大田基地的空氣溫濕度,、土壤水分,、土壤溫度、光照強(qiáng)度,、風(fēng)速風(fēng)向,、雨量,、蟲情病害及視頻圖像等信息，通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆朴?jì)算中心,，經(jīng)過病蟲害預(yù)警模型,、專家知識庫分析，可遠(yuǎn)程控制椪柑基地智能灌溉,、自動殺蟲等設(shè)備,，并及時做出相關(guān)預(yù)警信息，生成有機(jī)大田基地生長種植簡報(bào),，同時可以根據(jù)作長勢或病蟲草害情況,，由農(nóng)業(yè)專家給予遠(yuǎn)程農(nóng)技指導(dǎo)。

管理人員可以通過手機(jī),、平板電腦,、計(jì)算機(jī)等信息終端實(shí)時查詢椪柑基地環(huán)境要素和作物長勢，同時可以通過信息終端遠(yuǎn)程控制智能灌溉等設(shè)備,，從而實(shí)現(xiàn)園區(qū)集約化,、網(wǎng)絡(luò)化、智能化管理,，達(dá)到降低蟲情病害,，減少施肥用藥，降低勞動強(qiáng)度,，減少人為責(zé)任風(fēng)險,，提高品質(zhì)品相，綠色健康可持續(xù)發(fā)展的目的,。

智慧果園試點(diǎn)項(xiàng)目采用“1＋1＋1＋N”的構(gòu)建方式,，實(shí)現(xiàn)一個平臺多種應(yīng)用，在一個平臺上進(jìn)行所有采集信息,、操作控制,、咨詢?yōu)g覽、質(zhì)量監(jiān)督,、行政zhifa,、命令發(fā)布。為椪柑生產(chǎn),、蟲情監(jiān)測,、生產(chǎn)質(zhì)量溯源,、政府管理等主體構(gòu)建立體權(quán)限體系,，高效全面地解決椪柑生產(chǎn)、質(zhì)量追溯,、農(nóng)資管理,、質(zhì)量監(jiān)督等各個環(huán)節(jié)的問題,，實(shí)現(xiàn)椪柑生產(chǎn)和流通過程，果品質(zhì)量和檢測結(jié)果的全程追溯,。

平臺是一套基于物聯(lián)網(wǎng),、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析的農(nóng)業(yè)環(huán)境,、椪柑生產(chǎn)管理,、農(nóng)資管理的信息實(shí)時監(jiān)測采集、控制,、測報(bào),、數(shù)據(jù)分析、預(yù)警等功能的智慧果園綜合服務(wù)平臺,。適用于當(dāng)下的果園信息化,、數(shù)字化和精準(zhǔn)化模式，極大地提高了工作效率,，解決了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)不能規(guī)?；a(chǎn)、無法實(shí)現(xiàn)科技興農(nóng)等問題,。本平臺采用B／S＋C／S架構(gòu)進(jìn)行搭建,，支持PC電腦、手機(jī)APP,、手機(jī)H5等多種方式訪問,。

2．2 系統(tǒng)組成

數(shù)字果園是將物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算,、大數(shù)據(jù)等新型信息技術(shù)與地理學(xué),、農(nóng)學(xué)、生態(tài)學(xué),、植物生理學(xué),、土壤學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科有機(jī)地結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn),、管理以及經(jīng)營全過程的實(shí)時監(jiān)測,、信息獲取以及智能管理，達(dá)到合理利用農(nóng)業(yè)資源,，降低生產(chǎn)成本,，改善生態(tài)環(huán)境，提供農(nóng)作物產(chǎn)品和質(zhì)量的目的,，從而從根本上變革經(jīng)驗(yàn)型,、盲目性的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)管理以及農(nóng)業(yè)經(jīng)營的模式，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的重要內(nèi)容,。

應(yīng)用大數(shù)據(jù),、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)等現(xiàn)代信息技術(shù),，科學(xué)配置大數(shù)據(jù)應(yīng)用分析系統(tǒng),、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、病蟲害防治系統(tǒng),、水肥一體智能灌溉系統(tǒng),、生產(chǎn)過程管理系統(tǒng)、質(zhì)量安全監(jiān)督追溯系統(tǒng),、智能專家指導(dǎo)系統(tǒng)等,，實(shí)現(xiàn)柑橘產(chǎn)品溯源、生產(chǎn)管理的精準(zhǔn)化,、標(biāo)準(zhǔn)化,、遠(yuǎn)程化和自動化，加快推進(jìn)果樹生產(chǎn)智能化,、經(jīng)營網(wǎng)絡(luò)化,、管理高效化、服務(wù)便捷化,，全面提高水果產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化水平,，

項(xiàng)目采用“1＋1＋1＋N”的模式，實(shí)現(xiàn)一個平臺,，多種應(yīng)用,。項(xiàng)目具體建設(shè)內(nèi)容如下：

系統(tǒng)由如下部分組成：

一平臺：數(shù)字果園綜合信息服務(wù)平臺

一分析：數(shù)字果園大數(shù)據(jù)應(yīng)用分析

一中心：指揮控制中心

N個子系統(tǒng)：環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)無人機(jī)管理子系統(tǒng),、病蟲害防治子系統(tǒng),、園區(qū)生產(chǎn)管理子系統(tǒng)、園區(qū)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備預(yù)警子系統(tǒng),、水肥一體智能灌溉子系統(tǒng),、信息交流發(fā)布子系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)專家指導(dǎo)系統(tǒng)等,。

2．3,、系統(tǒng)架構(gòu)

監(jiān)測點(diǎn)設(shè)備主要包括：自動氣象站、墑情監(jiān)測站,、遠(yuǎn)程抓拍蟲情測報(bào)燈,、太陽能物聯(lián)網(wǎng)殺蟲燈、視頻監(jiān)控球型攝像機(jī)等設(shè)備,。

自動氣象站,、墑情監(jiān)測站,、遠(yuǎn)程抓拍蟲情測報(bào)燈、太陽能物聯(lián)網(wǎng)殺蟲燈,、視頻監(jiān)控球型攝像機(jī)等設(shè)備，可放置在基礎(chǔ)平臺上（如下圖）,，并加圍欄保護(hù),。

系統(tǒng)供電：建議就近取電，市電供電,。

信號傳輸：根據(jù)前期項(xiàng)目實(shí)際調(diào)研,，考慮后續(xù)維護(hù)成本，建議采用無線網(wǎng)橋或光線傳輸信號,。

2．4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

1．應(yīng)用系統(tǒng)需采用模塊化設(shè)計(jì),，單一模塊出現(xiàn)故障應(yīng)不影響其他模塊的正常工作。同時,，可以方便的增加新的應(yīng)用系統(tǒng),；系統(tǒng)設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮用戶使用便捷的因素，因此要求系統(tǒng)支持互聯(lián)網(wǎng),、手機(jī)等多種應(yīng)用模式和方式,；

2．系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮數(shù)據(jù)接口的安全性和統(tǒng)一性，一方面要保證數(shù)據(jù)的相對安全,，一方面還要為以后增加新的應(yīng)用系統(tǒng)提供便捷的數(shù)據(jù)接口,。同時，數(shù)據(jù)要建立冗余機(jī)制,；系統(tǒng)要有靈活,、嚴(yán)格的權(quán)限設(shè)計(jì)，保證管理員對每個用戶要能進(jìn)行靈活的權(quán)限分配,。同時,，要保證沒有獲得shouquan的功能不能使用；應(yīng)用系統(tǒng)可以通過主數(shù)據(jù)管理組件提供的訪問接口或數(shù)據(jù)共享視圖使用共享的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),；

3．統(tǒng)一應(yīng)用框架要求,。應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)使用統(tǒng)一的應(yīng)用支撐平臺進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，使用統(tǒng)一管理組織和人員,、統(tǒng)一應(yīng)用功能界面組裝,、統(tǒng)一用戶身份驗(yàn)證和統(tǒng)一訪問shouquan控制功能；統(tǒng)一信息資源編目要求,。設(shè)計(jì)統(tǒng)一的信息資源編目組件,，為信息資源的抽取、整理,、編目,、查詢提供支撐。應(yīng)用系統(tǒng)有信息資源編目需求的基于此組件實(shí)現(xiàn)；

4．統(tǒng)一數(shù)據(jù)共享要求,?；A(chǔ)代碼等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存放和管理是數(shù)據(jù)一致性和標(biāo)準(zhǔn)化的基本保障，是數(shù)據(jù)共享的前提條件,。應(yīng)用系統(tǒng)需要共享的數(shù)據(jù)通過主數(shù)據(jù)管理組件進(jìn)行描述和管理,；統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換要求。構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換平臺,，滿足同一部署節(jié)點(diǎn)上應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換以及分布部署應(yīng)用的節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)交換需求,。應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)符合統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換平臺技術(shù)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)與其他應(yīng)用的數(shù)據(jù)交換,；統(tǒng)一使用公共組件要求,。主要包括工作流管理組件、內(nèi)容管理組件,、全文檢索組件,、智能文檔組件等組件。

三,、子系統(tǒng)介紹

3．1智慧果園大數(shù)據(jù)應(yīng)用分析

將果園大數(shù)據(jù)以圖表,、圖形方式展示“果園環(huán)境數(shù)據(jù)匯總分析”、“果園病蟲害數(shù)據(jù)匯總分析”,、“水肥一體數(shù)據(jù)匯總分析”,、“園區(qū)生產(chǎn)管理匯總分析”、“信息交流發(fā)布信息匯總”,、“園區(qū)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備預(yù)警數(shù)據(jù)匯總”的實(shí)時信息,，方便管理人員進(jìn)行現(xiàn)場遠(yuǎn)程指揮和控制。

3．2環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)

環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)是多方面環(huán)境監(jiān)測與自動控制為一體的強(qiáng)大集成平臺,，整個平臺采用PC客戶端＋手機(jī)客戶端＋物聯(lián)網(wǎng)＋互聯(lián)網(wǎng)＋云服務(wù)*架構(gòu)研發(fā),，充分解決在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的諸多應(yīng)用困難問題。

3．3病蟲害防治子系統(tǒng)

系統(tǒng)通過氣象數(shù)據(jù),、病蟲害生長繁殖規(guī)律等建立病蟲害預(yù)警模型庫,，蟲情監(jiān)測站主要對蟲害數(shù)據(jù)采集，為病蟲害防治措施的制定提供準(zhǔn)確的,、詳細(xì)的數(shù)據(jù)支持,。幫助管理人員遠(yuǎn)程自動化采集病蟲害信息，通過數(shù)據(jù)分析,，確定病蟲害的發(fā)生期,、發(fā)生量，給園區(qū)提供科學(xué)的生產(chǎn)種值指導(dǎo),，提高作物的品質(zhì),，為整個園區(qū)蟲害防治預(yù)警生產(chǎn)提供重要依據(jù),，降低生產(chǎn)風(fēng)險為增產(chǎn)增收保駕護(hù)航。

3．4水肥一體智能灌溉子系統(tǒng)

水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)是農(nóng)業(yè)灌溉科技與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的一款新產(chǎn)品,，它通過各類傳感器收集環(huán)境數(shù)據(jù),，并通過對各傳感器的數(shù)據(jù)分析，科學(xué)合理的安排灌溉計(jì)劃,，結(jié)合進(jìn)的灌溉控制系統(tǒng),，來實(shí)現(xiàn)電腦端和手機(jī)端的遠(yuǎn)程自動化控制。

3．5園區(qū)生產(chǎn)管理子系統(tǒng)

要保證質(zhì)量安全和品牌,，必須強(qiáng)化生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時采集監(jiān)測，對果園投入品進(jìn)行管控,，使果品質(zhì)量和質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)化體系逐步完善,，果園投入品和果品質(zhì)量安全追溯體系持續(xù)建強(qiáng)。

3．6 果品溯源子系統(tǒng)

農(nóng)產(chǎn)品溯源是通過采集農(nóng)產(chǎn)品在生產(chǎn),、加工,、倉儲、物流等環(huán)節(jié)的相關(guān)數(shù)據(jù),，為農(nóng)產(chǎn)品建立可視化產(chǎn)品檔案,，向消費(fèi)者充分展示產(chǎn)品安全與品質(zhì)相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)從農(nóng)田到餐桌的雙向可追溯,。同時,，通過一物一碼技術(shù)，幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和流通企業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品防偽鑒真,，并精準(zhǔn)獲取客戶分布數(shù)據(jù),，是消費(fèi)者購買農(nóng)產(chǎn)品的溯源依據(jù)，更是企業(yè)全面展示,、營銷優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的利器,。

3．7信息交流發(fā)布子系統(tǒng)

信息交流發(fā)布系統(tǒng)（交易市場數(shù)據(jù)系統(tǒng)）是有交易市場前端收集發(fā)布系統(tǒng)、前端展示分屏展示單元,、數(shù)據(jù)傳輸中心,、中心匯總統(tǒng)計(jì)展示分析主要模塊構(gòu)成。

3．8農(nóng)業(yè)專家指導(dǎo)子系統(tǒng)

將農(nóng)業(yè)專家資源和*的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,，面向果農(nóng)和其他新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體傳播科技成果,，幫助解決果業(yè)生產(chǎn)中遇到的疑難雜癥，為政府部門,、農(nóng)戶和其他新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體提供數(shù)字化信息和咨詢服務(wù)