孢子监测系统解决方案

1.1.项目背景
随着时代的发展，更多的人认识到农业环境监测的重要性，为了有效保证农业环境质量，有关部门印发各类通知，以保障农业环境生产需要。2016 年，农业部印发了《“十三五”全国农业农村信息化发展规划》，特别提到加强农业与信息技术融合，发展智慧农业，这是一个非常积极的信号，有利于推动智慧农业的发展。2019 年，农业农村部印发《关于做好农业生态环境监测工作的通知》，强调做好土壤环境监测、农田氮磷流失监测、农田病虫害/外来入侵物种的监测。其中，《通知》指出，开展农业生态环境监测，对于准确判断我国当前农业生态环境形势，精准实施农业农村污染治理攻坚战行动计划，不断改善农业生态环境质量，保障农产品质量安全具有重要意义。
传统农业：人工管理，缺乏有效的技术手段采集农作物生长环境参数；采用手动控制实现对灌溉、水帘、遮阳网、抽风机等的控制，耗费人力、耗费时间，出错率比较高。
现代农业：传感数据相对单一；对获取的数据还需进行手工统计和分析；缺乏智能化的数据管理和分析平台；不能做到灾害预警和应对联动。
智慧农业：在无线网络+互联网+物联网+人工智能+大数据+GIS+遥感技术等多种新   技术的引导下，智慧农业集感知，传输、储存、分析、联动于一体，具有远程监测和控制、智能数据处理、多样化超限告警等功能，使农业更加精细化、可视化、智能化、简单化、现代化。
1.2.建设目标
■构建一体化业务支撑平台，形成农业产业体系
国家“十二五”规划中明确提出，将完善现代农业产业体系作为“十二五”的重点建设任务，因此，智慧农业的建设也应以建设一体化的农业产业体系作为目标，在完善与提高农业生产过程中各个环节的信息化水平的基础上，构建统一信息管理平台，完成对科学育种、科学生产、智能控制等各个环节的有效管控，并逐步形成现代智慧农业体系。同时，依据业务协同的需求，整合了科研、农委、企业等相关机构的应用系统，实现了跨部门、跨区域的数据共享利用与应用协同，从而真正形成了一体化的产业体系。
■制定并完善智慧农业体系标准，促进农业信息标准化
本着标准先行的原则，在应用系统的建设过程中，依据以往建设的经验，结合用户实际业务需求，制定一系列的信息数据管理标准。
在智慧农业的信息化建设中，规范与外部系统数据交换标准的功能，并制定相应的技术标准、技术要求和检测机制。需要建立农产品科研、生产、监测等相关的数据标准， 同时，针对各个相关应用系统数据共享交换的要求，建立了相关信息的数据交换标准及应用接口的标准，为未来的系统扩展和数据利用，提供了坚实的标准依据。
■注重信息数据共享，促进农业协同化
结合农业产业体系业务建设需求，依托统一数据标准，基于相关应用系统的建设， 构建农业统一数据共享中心，实现农业数据统一存储、统一管理，为协同应用与科学决策提供数据基础，并以数据统一管理，应用统一整合为基础，使跨部门、跨应用的协同成为可能。
■加强并引入信息化技术，推动农业生产智能化
推动并扩大物联网等现代化信息技术在农业生产中的应用，建设气候、土壤、水质等农业生产环境检测、分析、研判，病虫害预测与预警等综合系统，实现随时随地通过网络远程获取环境状态并控制各种环境，使作物处于适宜的生长环境，科学指导生态轮作，提高农业生产的技术含量与生产效率。
■针对不同类用户，提供人性化服务
农业产业体系涉及多类用户，不同用户群体差异较大，因此，在应用系统的建设过程中，需要针对不同的用户水平，结合用户的业务需求与使用习惯，在考虑统筹规划和顶层设计的同时，兼顾人性化的设计，满足各级业务单位和不同用户不断扩展的应用需求，贴近工作人员的操作习惯，并考虑到工作环境的特殊性，使人员与计算机的交流变得更便捷、更顺畅和更安全，有利于提高工作科技含量、改进管理方式和提高信息服务水平。
■关注用户使用体验，增加系统的可视化效果
系统的建设充分发挥可视化的作用，借助图形化手段，将繁杂枯燥的各类数据，通过曲线图、折线图、地图等方式清晰、有效、形象地展现出来，从而使用户更直观、更便利。
1.3.设计原则
在研发设计农业四情监测系统的时候，我们总结前人开发的经验，结合最新自控和软硬件技术，以智慧农业为目标，建设以信息化为基础，无缝隙、精准化、智慧型的现代农业监测预报预警体系。具体目标如下：
■系统的标准化
系统建设应坚持标准化，遵循国家和行业相关业务、管理和技术规范标准。
■技术的先进性
系统应采用成熟、先进的技术，建设符合信息技术最新发展潮流的基础架构，确保系统技术的先进性和前瞻性，保证投资的有效性和延续性。
■软件的适用性
系统的建设应切实满足用户的实际业务需求，具有较高的适用性。
■软件的实用性
系统建设应充分考虑使用人员的能力和素质、专业结构、部门业务需求情况，做到易学易用、操作简单、尊重使用人员工作习惯；并具有一定的数据自动校验功能。
■系统的稳定性
系统的建设规划要充分考虑系统投入运行后即作为生产系统，保证 7×24 小时服务： 一是要求应用系统首先是成熟可靠的；二是要求具有备份功能和措施；三是要求具有高 的容错及故障恢复能力，在出现意外时能够隔离故障区，保护重要数据，通知管理人员 做人工干预，避免灾难性后果发生。
■系统可维护性
系统应能通过集中控制台方便地配置、监视、控制、诊断整个系统，并且能够监视和控制用户情况、提高效率、消除隐患。
运行环境根据需要发生变化时，包括新的硬件和软件（含系统软件和数据库）投入使用后，应保证该系统的正常运行。
■系统可扩展性
系统的建设必须考虑到与已有系统、其它单位系统以及将来待开发系统之间的互联， 因此在满足目前需求的前提下，设计时还要分析并预测未来的发展。应保证设计的应用 系统具有良好的二次开发功能，以利于今后的扩展。对于未来的发展，要立足在现有的基础上升级改造，保护现有投资。
■系统可管理性
系统的部署、使用及管理以简便、易于操作、方便实用为准则，采用基于Web方式管理系统，降低系统管理、维护成本，提高系统的可管理性。
■系统的安全性
系统建设应充分考虑用户、应用、网络方面的安全性要求，防止来自外部非法的访问。应具有用户的身份认证和权限管理，对应不同的应用层次。既能保证不同用户高效、快速地访问控制授权范围内的系统资源，也能有效地阻止用户之间的非法侵入、非授权访问。对关键的设备和系统还有完善的安全性保护方案。
1.4.设计依据
（请联系成都蓝格时代科技028-60201532获取）


2.1.农业四情之孢子监测系统介绍
成都蓝格时代科技农业四情监测系统将物联网数据采集技术、无线通讯技术、大数据管理与分析与农业生产相结合，实现能耗的降低，科学的种植，系统化、规模化的精细管理。通过实时掌握植物的生长环境信息，建立种植过程中的大数据库。通过实时采集农业生产过程中的土壤环境、气象水质环境、虫情状况、孢子状况、农作物生长状况等基础数据，从而根据不同农作物、不同生长周期内所需各种良好条件制定出科学有效的措施。从而保证在最小资源使用的情况下，对作物所需水分及环境进行科学的自动化反馈。从而最大限度内提高作物产量，改善农产品的品质，节约不必要的人力，杜绝安全隐患。
系统框架：

2.2.农业四情监测系统优势
■专注所以专业
我司多年来一直专注于环境监测这个行业，力争为客户提供最好的、最高性价比的环境监测产品和解决方案，是环境监测行业的知名厂商。具有完备的产品和解决方案以及行业注册商标， 面向全国各级代理商。
■专业传感器，精准监测
农业四情监测系统均采用高精度传感器，测量范围广，准确度高，确保产品优异的
■一统多能，灵活度高
系统集土壤环境监测、气象水质监测、虫情监测、孢子监测、作物生长及现场灾害监测和无线灌溉，全面解决农业生产中所存在的问题，并具有灵活开放性，可以根据不同用户的农业生产需求，可以接入多种传感器及控制设备，支持多种传输方式。
■提供免费农业四情测报平台，功能强大
平台采用B/S 架构，维护和升级方式简单，最少支持 1000 个采集设备的监控和管理，采用专业的数据库，稳定可靠、易于扩展，支持软、硬件分层，支持多级用户管理权限。具备多级别告警方式，支持语音、短信、邮件和现场声光报警方式。平台自动采集农业各环节设备上传的监测数据，并通过 GPS 地图、列表、图标、曲线的方式在平台页面端显示，满足用户对实时监测信息的多维度、多层面查看数据。
■布线简洁，容易维护
整个系统集软硬件一体化设计，高度集成，使用寿命长。本系统施工部署非常简便， 细节考虑周到，扩容方便。
■跨区域统一管理
通过设立统一监控管理站，对分布在不同区域的多个设备和信息进行全数字化集中监控管理，满足现代化农业各个环节监测站点统一监管需要。
■基于标准的IP 网络，组网方便
组网方式基于标准的 IP 网络，组网方便，只要能上网的地方就可以实现农业生产中各个环节的集中监控，基于 TCP/IP 网络通信协议，对监控节点分布广、数量大的多站点集中智能监控提供了最有效的监控手段，使用基于 IP 网络的监控系统为网络运营维护的统一管理提供了可能。
■多种管理方式
系统支持Web 端、移动端多种管控方式。部分设备还配置专属 NFC 配置软件，该软件采用近场通信NFC 技术，由非接触式射频识别 （RFID）及互连互通技术整合演变， 通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能，可以在彼此靠近的情况下进行数据交换。
■具有丰富的自动告警方式
系统支持电话、短信、邮件等告警方式，并具有多种告警方式可以选择，满足绝大多数用户的需求。并且可灵活设置报告数据的间隔，减少系统正常时发送的普通数据， 而在异常发生时可以及时将报警事件通知到监控中心。从而保证了系统报警的实时性和可靠性。
■软硬件产品集成度高
农业四情监测系统软硬件产品根据行业发展的需要，与时俱进，不断更新换代对应的产品，剔除过时及冗余的功能，不断集成有效地新功能，使产品具备越来越高的集成度，给客户提供更高性价比的产品。
■切合客户需求的独有功能
农业四情监测系统结合客户需求，集成了很多比较实用的功能，也可根据客户需求， 支持定制。从客户使用的角度出发，使应用和维护尽可能方便省心。

3.1孢子监测系统解决方案

3.1.1监测意义

病害是危害农作物生长的主要因素之一。它不仅使农作物生长受到抑制，导致农产品变质或减产，有时甚至造成农作物大面积死亡。成都蓝格时代科技孢子监测系统可以收集随空气流动、传染的病害病原菌孢子及花粉尘粒，检测病害孢子存量及其扩散动态，为预测和预防病害流行、传染提供可靠数据。

3.1.2检测要素

孢子数量、孢子种类。

3.1.3监测内容

远程实时查看和控制、实时分析孢子、设备状态监测、设备异常告警、报警记录、历史孢子图像查询、远程继电器控制。

3.1.4监测效果

孢子监测系统的核心在于全自动孢子捕捉分析仪，设备包高倍光学显微成像系统，精度限位技术、自动智能化聚焦融合技术、物联网传输控制技术等技术手段，支持 4G 无线传输实时将孢子图像上传到农业四情测报平台，全天候实时采集分析，实现农作物病菌孢子浓度数字化，通过手机和电脑随时了解病害的发生、发展情况以及分布区域。

4.1孢子检测系统拓扑图

4.2设备简介

5.1平台系统介绍

5.1系统平台

5.1.1登录界面



5.1.2 监控主页



注：设备离线显示灰色，设备在线显示绿色，设备报警显示红色。
5.1.3孢子监测

包括实时孢子、孢子分析、设备操作、操作记录四部分。
5.1.3.1实时孢子：

可远程查询任一孢子监测设备、任一时间段的高清孢子图像。


5.1.3.2孢子分析

可远程对后台任一设备采集的高清孢子图像进行孢子种类、数量进行人工分析并记录。

5.1.3.3设备操作

可远程实时切换全自动孢子捕捉分析仪的工作模式，实现自动和远程拍照、载波带用量预警等功能。
①、自动模式下可设置全自动孢子捕捉分析仪的起始工作时间、工作时长、采样时长、工作间隔、载波带单次运动距离脉冲数等，并可远程下发到设备端。
②、远程控制模式下可远程控制全自动孢子捕捉分析仪的吸气口、排气口、采样口、光源状态、载波带电机状态。

5.1.3.4操作记录

该模块下用户可以看到所有拥有此设备权限的用户的操作记录。选择设备和时间点击查询即可查询出设备操作记录。


5.1.4  系统管理
系统管理包括用户管理、区域管理、设备管理、系统日志四部分。
用户管理

该模块具有添加子账号、修改子账号、管理子账号、设置区域权限、菜单权限等功能。
①、支持账号分级管理，针对项目实际需求增设子账号，并分配不同管理权限，做到项目管理分工明确，用户可定义不同的用户角色，并赋予角色的不同权限管理。

区域管理

该模块具有添加区域、修改区域、管理区域、各区域短信、邮件额度管理等功能。
①、以区域为单位，对该区域的设备和环境状态进行统一管理。

②、根据各区域需求分配超限告警短信、邮箱额度。

设备管理

实现对接入系统中的虫情监测设备、孢子监测设备、气象水质监测设备、土壤环境监测设备、视频监控设备、无线灌溉设备的管理功能。

①、支持各区域中各个设备的控制、修改、维护，还可查看 ICCID 卡号、同步 ICCID 卡号，还具有数据透传功能。
②、该模块下设备可以实时获取现场 4G 型物联网设备的卡号，自动分析卡号剩余流量，自动分析，到期时间预警提醒，让项目管理人员及时充值，防止流量卡到期运营商销号造成项目停滞。

系统日志

该模块下用户可以清晰查询操作用户、操作内容、操作结果、操作用户的IP、 操作时间。其中父账号可以查看自己以及子账号的日志，而子账号只能查看自己的日志。

5.1.6  大屏可视化
可投屏显示，自动刷新，滚动播放所有设备信息，数据清晰、直观，便于管理员进行系统查看。

5.1.7  二次开发
成都蓝格时代科技提供的农业四情测报普通版平台完全免费，界面完全中性，并支持用户二次开发。
5.1.8  千人千面
针对小规模应用的用户，农业四情测报平台提供可配置的“千人千面”界面与私有域名解析的服务，客户只需要投入几十元购买一个域名，备案成功后就能拥有自己的私有登录链接，
6.1 手机APP


为方便移动端用户监测数据，推出“壤博士”手机APP，方便用户 24 小时实时监测。可以通过账号密码登录云平台，一键控制上万个设备。支持视频查看，设备故障/ 异常报警，支持离线告警功能，支持实时数据查看，历史数据曲线查看，移动控制阀门开关，实现自动化灌溉。

4.2.11.大屏可视化
可投屏显示，自动刷新，滚动播放所有设备信息，数据清晰、直观，便于管理员进行系统查看。

4.2.12.二次开发
成都蓝格时代科技提供的农业四情测报普通版平台完全免费，界面完全中性，并支持用户二次开发。
4.2.13.千人千面
针对小规模应用的用户，农业四情测报平台提供可配置的“千人千面”界面与私有域名解析的服务，客户只需要投入几十元购买一个域名，备案成功后就能拥有自己的私有登录链接，