随着浙江经济的快速发展,在信息化建设方面的投入不断加大,浙江省农业信息化基础建设处于全国经验丰富水平,在这个大环境下,发展智能、高效、精准、可持续的农业物联网模式成为全省农业信息化战略的重要任务。经过调研,浙江省内农业物联应用模式,发掘了一批可看、可用、可推广的农业物联网案例56个,其中包括花卉苗木、水果蔬菜、中药材、食用菌、畜牧养殖和综合类六大类。本书主要读者对象为农业信息化相关从业工作者、科研人员和运用信息化技术开展农业活动的广大劳动者。
陶忠良,1972年生,浙江平湖人,高级农艺师,研究生学历,浙江省农业信息中心副主任,浙江省电子商务协会常务理事、浙江省智慧城市促进会理事。长期从事农业信息化建设、科研与管理工作。2009年获浙江农民信箱工作先进工作者称号。先后主持省、厅级以上项目2项,参与省、厅级以上项目9项。作为主要成员先后获省、厅级科技奖励4项。参与音像出版物2个、编著书籍3本,在国内刊物发表学术论文18篇,获国家计算机软件著作权登记7项,科研成果4项。
及时部分 花卉苗木杭州艾维:“互联网 ”在花卉生产上的应用 003德清绿色阳光:温室花卉种植智能环境监控系统 007海宁虹越:花卉智能化管理 012海盐九丰:温室育苗实时智能化控制系统 015杭州鸿越:种子种苗智能化培育模式 017杭州飞泽:“互联网 ”现代工厂化育苗案例 021宁波海通时代:设施农业智能化控制系统 024温州桑德拉:铁皮石斛种苗生产应用模式 028宁波世纪华厦:植物组培及种植智能化控制系统 033兰溪孟塘果蔬:育苗中心智能监测远程控制与信息技术 037第二部分 水果蔬菜德清新田:大棚水果农业物联网应用 043兰溪虹霓山:枇杷基地智能监测与远程控制技术 046杭州美人紫:应用智慧物联新技术 提升葡萄产业效能 050云和大田水果:智能化控制系统 055嘉兴陡门:逸麟火龙果基地视频监控系统 059路桥百龙:智能化集约化蔬菜育苗 062杭州兴乐:视频监控系统 066宁波龙兴:智能农业物联网水肥一体化应用系统 069兰溪晓明农场:智能管理信息化技术在杨梅基地中的应用 072三门万穗:雾培蔬菜生产温室实施智能化控制系统 075温岭曙光:设施蔬菜生产实施智能化控制系统 078武义桑合水果:基于物联网技术的农业远程监测与控制系统 082三门高汉果蔬:无土高架草莓生产温室实施智能化控制系统 086浦江同乐家庭:人参果娃生态园农场环境因子控制系统 089缙云四海丰:葡萄设施智能化控制系统 092杭州麟海:蔬果智能化控制系统 096第三部分 中药材嘉兴华圣:石斛智能化种植管理系统 101宁波枫康:物联网技术在石斛生产上的应用 105温州铁枫堂:石斛基地智能监测与远程控制系统 110兰溪锦荣:物联网信息技术在铁皮石斛栽培中的应用 115杭州胡庆余堂:中药材设施种植智能化生产应用 118绍兴儒林:铁皮石斛健康种养 121缙云天井源:铁皮石斛智能设施控制系统 125海盐壹草堂:智慧农业云平台 129第四部分 食用菌桐乡联翔:双孢蘑菇智能化栽培控制系统 135武义兴森:食用菌温室大棚实施智能化控制系统 139宁波白峰双石:食用菌培育智能化管理系统 144缙云珍稀:食用菌设施智能化控制系统 148江山丽蓝:食用菌栽培环境监控系统解决方案 152第五部分 畜牧养殖嘉兴嘉华:生态养猪智能化控制管理系统 157缙云白力岙:生猪养殖智能设施控制系统 162平阳全胜:智能现代化模式兔舍 165杭州正兴:全混合日粮投喂信息化监管系统 168温州一鸣:奶牛精细化管理应用模式 173第六部分 综 合萧山勿忘农:现代农业创新园智慧农业综合应用 179龙游集美:病死猪无害化收集管理系统 183杭州九重天:设施果蔬农业综合应用 187台州绿沃川:智能温室无土栽培技术物联网监测系统运行模式 191温州雅林:生产温室实施智能化控制系统 196仙居海亮:生态农业物联网应用模式 200嘉兴百玫:农业物联网基地建设 203诸暨山下湖:早稻集中育秧中心育秧智能化检测与控制系统 207嵊州蓝城:温室智能化控制系统 212宁海金龙浦:生鲜蔬果产业链全程智能化信息系统 215余姚姚北:农业智能化(物联网)服务平台 220萧山农业:农科所农业物联网综合应用 223
及时部分 花卉苗木
杭州艾维:“互联网 ”在花卉生产上的应用杭州艾维园艺有限公司 一、企业概况 杭州艾维园艺有限公司成立于2010年4月,前身是萧山宁围四季花圃,是一家从事花卉工厂化生产的科技型企业。公司坐落在杭州钱江二桥南岸的宁围镇顺坝村,交通便捷,基地面积80亩(1亩≈667平方米,全书同),温室面积3公顷,在天目山建有40亩高山越夏基地。公司现有工人20名,高级技术顾问3名。生产的花卉品种主要有一品红、观赏凤梨、红掌、兰花等系列。公司本着“科研、开发、生产”的原则,以“引进、吸收、消化、创新”为生产理念。20年来,从最初以引种栽培生产,到现在研发新技术新品种,并逐渐形成规模生产,走过了不平凡的发展道路。近4年,公司在基地建设、温室智能化和信息化等建设中投入资金1?200多万元,目前,中品质盆花和花坛草花生产已成规模,同时可提供技术服务,将种植、养护管理和服务相结合,竭诚为广大花农服务。2015年产品质盆花80万盆,花坛草花200万株,花卉种苗500万株,产品畅销全国各地,销售额达1?200多万元。二、物联网应用 (一)基地建设情况 随着计算机技术的快速发展和环境检测装置如光、温、湿、气、肥等探头的不断改进提高,自动化控制正在逐步应用于现代农业中,“互联网 ”的种植模式逐渐兴起,使传统的繁重的农业生产逐步向轻松惬意的“智慧农业”迈进。利用“互联网 ”能够充分运用信息技术和检测技术的近期成果,通过信息的获取、处理、传播和应用,实现农业生产管理自动化,加速传统农业改造、升级,大幅度提高农业生产效率和经营管理水平。 萧山区是全国闻名的花木之乡,花卉苗木已成为萧山区农业五大特色产业之一,产值占到全省花卉苗木总产值的1/10左右。但花卉企业目前的生产管理还处于传统人工管理阶段,大多是根据人的感官或一些简单测量设备的测定,再由人工来控制通风系统、降温系统、加温系统、喷雾加除湿系统、内外遮阳系统、补光系统、灌溉系统等设施设备。人工控制具有不确定性、不稳定性、不及时性、不全时段管理等不足之处。受到工人可能没有及时观察到、暂时脱岗或下班等因素制约,可致温室内环境趋于不合理或极端状态下,造成灼伤、干旱、过湿、冷害、热害、浪费资源等风险,严重影响生长周期和产品质量。人工管理导致花卉生产不仅与技术水平有关,更与管理工人的生产经验和责任心相关,这样生产的花卉产品质量就会因人而异,产品质量的稳定性和一致性就会降低。而采用“互联网 ”管理系统进行花卉生产,不仅对温室内外环境数据进行全时段检测记录,还对温室设备进行全时段全权限管理,大大降低了对人工技术水平依赖程度,降低人工费用,节约能源,而且使得环境控制更,产品质量也显著提高。 (二)解决方案 艾维公司为了更好实现花卉工厂化生产,积极利用新技术、新发明,在上级科技部门指导下,与浙江大学、浙江省农业科学院花卉研究中心、杭州市农业科学院园艺研究所联合,利用北京奥托精仪科技发展有限公司开发的自动化管理系统,进行温室智能化花卉专家管理系统的开发研究。主要开发内容为:根据温室花卉生产的特点,按不同花卉整个生育期对温度、湿度、光照、风向、风速、气压、水量、太阳辐射量、土壤温湿度、二氧化碳气体等环境要素的需求,设定在不同时期所需不同的生长参数,自动调节温室内的环境参数,由主控计算机控制,自行开启/关闭通风系统、降温系统、加温系统、内外遮阳系统、补光系统、加除湿度系统、灌溉系统、肥水系统(图1)。将高新科技与农业生产有机结合进行全程信息化监测控制,实现远程控制。工作人员只要点击鼠标,就能实现对花卉的养护管理。通过对温室进行信息化控制,以达到提高劳动生产率,减轻劳动强度,降低生产成本,缩短生产周期,提高产品质量,增加经济效益的目的。 艾维公司研发的“温室智能化花卉专家管理系统”与国内外同类产品相比,具有投资少,控制因子多,单台设备控制面积大,专业性强,参数设计精准等优势,适合各种大小不同的种植温室使用。 (三)经济效益 “温室智能化花卉专家管理系统”自2011年11月试运行以来,通过智能化检测控制系统,使温室温度、湿度、光照等要素时刻控制在允许偏差之内,确保温室中的各项环境要素处于花卉生长状态,从而使花卉得到了栽培,缩短了生长周期,运行于经济节能状态。提高产品品质,降低温室能耗和运行成本主要的成效体现在以下几个方面(以6?000平方米的温室,红掌盆花生产为例)。 一是节省大量劳力。以前要雇工8人,现在3人,按每人每年25?000元计算,可节约成本125?000元。 二是缩短生长周期。从小苗到成品的生产周期从15个月缩短到12个月,年产值增加20%。 三是产品品质率从70%提高到90%,年产值增加15%。 艾维公司运行“温室智能化花卉专家管理系统”后(图2、图3、图4、图5),成为杭州地区首个将温室智能化引入花卉种植业的企业,吸引了大批媒体和同行业人员的关注,浙江电视台、杭州日报、今日早报等媒体相继到基地采访和拍摄报道,当地政府也将艾维列为智慧农业示范基地,各部门管理者、各地花卉企业和从业人员等参观者每年达10多批次。到目前为止,艾维公司已向多个企业推广安装该系统20多套,如杭州市农业科学院园艺研究所、杭州远鸿花卉有限公司、杭州正德农业有限公司、杭州秋琴农庄、杭州康城农业科技有限公司等,推广温室面积达20万平方米,提高了设施农业的科技含量,推动了农业产业的健康和持续发展,取得了良好的经济和社会效益。
德清绿色阳光:温室花卉种植智能环境监控系统德清绿色阳光农业生态有限公司 一、企业概况 德清绿色阳光农业生态有限公司成立于2007年7月,是一家从事现代农业产业化开发的科技型企业。公司基地位于德清莫干山省级现代农业综合园区,规划总面积1?200亩。现已累计投资5?000余万元,建成500亩工厂化容器育苗项目和300亩精品花卉生产项目。公司旨在以科技农业、生态农业为发展基础,以现代农业示范、传统农业改造、生态环境建设、休闲观光开发和多元经营为长期发展战略,创建以实现“先进农业、生态农村、富裕农民”为宗旨的现代农业综合发展示范区。 公司一期工厂化容器育苗示范项目占地500亩,总投资3?000余万元,已于2006年建成并投入生产运营。该项目是以工厂化、规模化、标准化、品种化等现代设施容器育苗为导向,集品种选育生产、技术应用示范、科研培训推广为一体的景观苗木容器栽培示范基地。项目年规模化生产各类容器苗木2?300万株(盆),产值超过2?500万元。2012年项目实现销售收入1?826万元。 公司二期精品花卉园区项目占地300亩,于2011年初开工建设,截至2016年12月已投资2?300余万元,已建成4?000平方米科技农业展示玻璃温室、15?000平方米标准化花卉温室,1?000平方米科技创新服务中心。二、物联网应用 (一)基本建设情况 阳光园艺的4个温室大棚面积共有10 000多平方米,全部布设了物联网系统,实现了对大棚空气温度、湿度、土壤、水分、光照度、二氧化碳的自动监测和调控。通过作物本体传感器,还可对叶温,茎秆增长、增粗等花卉本体参数做实时采集。所有数据实时采集后无线传输到服务器,系统软件内置专家决策系统,结合采集的数据,系统自诊断后进行远程自动控制,提供花卉生长最适宜的环境。 (二)物联网应用解决方案 花卉种植智能环境监控系统包括以下几个系统功能。 1.温室大棚智能环境监测系统 在每个花卉温室内安装若干个空气温、湿度、土壤、水分、土壤温度、二氧化碳、光照强度等无线传感器(图1),并为每个大棚配置1个信息传输中继节点。中继节点将前端采集数据通过网络直接上传终端平台。 2.花卉本体参数采集系统 用于采集叶温,茎秆粗细等参数,采集的数据通过网络直接上传平台,可以与其他参数指标进行叠加分析(图2)。 3.智能决策控制平台 集成物联网及信息控制技术功能,可对农业生产进行管控,登录系统可查看温室实况,并具有温室调控、灌溉、墒情监测、数据查询、报警设置、专家模型、视频监控七大功能(图3)。系统可根据所采集的参数与专家系统进行对照分析,做出反馈调控大棚设施,以提供最适宜的生产环境。同时将各数据生成表格显示、曲线显示、柱状图显示,数据可存储,亦可随时调出查看。 农业物联网云平台(图4)还可以通过中控室内的中控台,即可一键式控制温室大棚内的风机、外遮阳、内遮阳、喷滴灌、侧窗、湿帘等,实现远程管理。图4 农业物联网云平台远程控制
4.手机APP系统 方便管理人员远程实时查看农场作物生长情况,监控种植环境,即时得到预警,省心管理,开心收获。用户也可以通过手机APP控制大棚的浇水、施肥、通风、补光灯等的操作(图5)。图5 手机APP界面
5.视频监控系统 通过高清摄像设备,远程实时查看农场内部各种设备的运行状况、施肥灌溉过程、作物生长情况,实现对园区运转情况的远程监管(图6)。 (三)经济效益 安装物联网系统前,要每天跑到大棚里人工监测各种数据,尤其是夏天,中午要随时管着大棚,一旦失控,温度突增,花卉生长会受到严重的影响,甚至枯萎。花卉种植智能环境监控系统实现了环境调控的自动化,给花卉种植带来了管理效率的提升,人力资源、生产资源的双重减负,1个人可以承担过去4个人所干的工作,大大减轻了劳动强度,提高了生产效率。 通过系统调控,为花卉生长提供了最适宜的生长环境,花卉生长速度和花卉品质都有大幅提升。实现年盈利200余万元。 (四)实施亮点 环境自动监测调控;花卉本体参数的监测;系统软件内置专家决策系统,结合采集的数据,系统自诊断后进行远程自动控制,调节和提供花卉生长最适宜的环境;节约增效显著。