【文章內(nèi)容簡介】 程度、電導(dǎo)率、 pH 值、氮素等土壤信息，這些信息在數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)匯集，為精確調(diào)控提供了可靠依據(jù)。網(wǎng)絡(luò)對匯集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，幫助生產(chǎn)者有針對地投放農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，智能地控制溫度、光照、換氣 等動作，從而更好地實(shí)現(xiàn)耕地資源的合理高效利用和農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化精準(zhǔn)管理，推進(jìn)我國耕地資源的高效管理和利用、農(nóng)田管理水平和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效能的提升。 20 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，將從三個(gè)方面有效促進(jìn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展： ● 增產(chǎn)增收 相關(guān)資料表明，在可自動控制室內(nèi)的溫度、濕度、灌溉、通風(fēng)、二氧化碳濃度和光照的溫室中，每平方米溫室一季可產(chǎn)番茄 30kg~50kg，黃瓜 40kg，相當(dāng)于露地栽培產(chǎn)量 10 倍以上。其他各類作物在這種環(huán)境下的產(chǎn)量也將得到明顯的提升。 21 ● 節(jié)約能源 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以準(zhǔn)確采集室溫、葉溫、地溫、濕度、土壤含水量、溶液濃度、二氧化碳濃度、風(fēng)向、風(fēng)速以及作物生長狀況等參數(shù)，并將室內(nèi)溫、光、水、肥、氣等諸多因素綜合直接協(xié)調(diào)到最佳狀態(tài)，據(jù)計(jì)算，可有效節(jié)水、節(jié)肥和節(jié)藥，使整體能耗降低 15%~50%。 ● 作物多樣化 無線傳感器對溫室生產(chǎn)環(huán)境的改善，可以使得一些在此前 的耕作條件下較難種植的作物得以生長，并為新品種作物的培育提供更好的條件，這有利于推廣高附加值的經(jīng)濟(jì)作物，提升單位面積的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值，促進(jìn)農(nóng)民增產(chǎn)增收。 典型應(yīng)用之智能 農(nóng)業(yè) 大棚 1 由于瓜果蔬菜對生長環(huán)境有著嚴(yán)格的要求，所以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)搭建了溫室大棚來控制植物的生長環(huán)境，以實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)與跨季節(jié)的瓜果蔬菜培育?？梢?，環(huán)境在溫室大棚中起著重要的作用。 傳統(tǒng)的大棚環(huán)境控制，是通過全人工的方式來實(shí)現(xiàn)的。在每一大棚中放置一個(gè)溫度計(jì)，濕度計(jì)，二氧化碳濃度計(jì)等，由技術(shù)員巡查每一大棚的環(huán)境參數(shù)后，若發(fā)現(xiàn)環(huán)境參數(shù)不對，就要采取 一定的措施來進(jìn)行補(bǔ)償。比如，溫度過高的話，就要打開卷簾通風(fēng)或者打開通風(fēng)機(jī)等。這樣的操作方式對于只有少量大棚的農(nóng) 22 戶，還可以應(yīng)付的過來，但如果大棚數(shù)量多，就需要花費(fèi)大量的人工去查看各大棚的環(huán)境參數(shù)，對環(huán)境異常的大棚進(jìn)行操作，大大降低了工作效率。 GHM 智能溫室系統(tǒng)，可對各不同大棚的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測并報(bào)警，并可遠(yuǎn)程控制各大棚不同的電動設(shè)備，如卷簾機(jī)，灌溉機(jī)等。使技術(shù)人員在辦公室就能對多個(gè)大棚的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測控制，以使植物獲得最佳的生長環(huán)境，增加產(chǎn)量。 系統(tǒng)功能特點(diǎn)： 1) 軟件界面實(shí)時(shí)顯示各大棚的環(huán)境參數(shù) 。 2) 設(shè)置報(bào)警，軟件可對異常的環(huán)境進(jìn)行報(bào)警，報(bào)警記錄可供查詢。 3) 自動控制功能，當(dāng)計(jì)算機(jī)檢測到環(huán)境異常，將自動進(jìn)行操作。如檢測到溫度過高，將自動打開通風(fēng)。檢測到下雨，將自動關(guān)閉卷簾機(jī)與天窗。 4) 手動控制功能，由技術(shù)人員根據(jù)環(huán)境參數(shù)的變化，點(diǎn)擊鼠標(biāo)對各電動設(shè)備進(jìn)行操作。 5) 遠(yuǎn)程控制，即使你不在大棚基地，也可以實(shí)現(xiàn)關(guān)閉卷簾等操作，比如下雨天或者起大風(fēng)時(shí)，可以遠(yuǎn)程關(guān)閉卷簾。 6) 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控功能。配合網(wǎng)絡(luò)攝像頭，對整個(gè)大棚基地進(jìn)行監(jiān)控，做到心中有數(shù)。 23 軟件界面圖 典型應(yīng)用之智能農(nóng)業(yè)大棚 2 本系統(tǒng)采用無線傳感技術(shù)，通過安裝各類傳感器可實(shí)時(shí)采集溫室內(nèi)溫度、露點(diǎn)溫度、濕度、光照、土壤溫度、土壤濕度、 CO2 濃度及植物葉綠素、養(yǎng)分和水分等環(huán)境參數(shù)和植物生長信息，以直觀的圖表和曲線的方式顯示給用戶，并可根據(jù)種植作物的需求提供各種聲光報(bào)警信息。當(dāng)溫濕 度超過設(shè)定值的時(shí)候，自動開啟或者關(guān)閉指定設(shè)備。 智能溫室大棚系統(tǒng)利用環(huán)境數(shù)據(jù)與作物信息，指導(dǎo)用戶進(jìn)行正確的栽培管理。該系統(tǒng)的應(yīng)用表明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化水平顯著提高，資源占有率明顯降低， 24 生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量得到很大提高，為實(shí)現(xiàn)對設(shè)施農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息參數(shù)的自動監(jiān)測、對環(huán)境進(jìn)行自動控制和智能化管理提供科學(xué)依據(jù)和裝備。 該系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)： 連續(xù)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確監(jiān)測和記錄所有與設(shè)施栽培作物相關(guān)的環(huán)境因子，以此為基礎(chǔ)可建立各作物生長環(huán)境數(shù)據(jù)庫，為研究和篩選最佳環(huán)境因子組合提供數(shù)據(jù)平臺。 控制作物生長營養(yǎng) 液：營養(yǎng)液成分、濃度、 PH、供肥（水）時(shí)間控制； 病蟲害預(yù)防和措施：病蟲監(jiān)測與農(nóng)藥自動噴灑時(shí)間及濃度控制； 通過研究與建立設(shè)施作物模擬模型這一有力工具可以幫助人們理解和認(rèn)識環(huán)境因子與生物因子之間的基本規(guī)律和量化關(guān)系，并對作物生長系統(tǒng)的動態(tài)行為和最后生產(chǎn)進(jìn)行預(yù)測，從而輔助進(jìn)行對作物生長和生產(chǎn)系統(tǒng)的適時(shí)合理調(diào)控和對作物生長和采收期的智能管理，協(xié)調(diào)投入產(chǎn)出比，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效和持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。 完全適應(yīng)實(shí)施農(nóng)業(yè)日常管理的需要。不但可以通過系統(tǒng)來進(jìn)行調(diào)控優(yōu)化設(shè)施內(nèi)的環(huán)境和提供栽培措 施方案，而且可遠(yuǎn)距離傳輸和操控，實(shí)現(xiàn)無人值守的安全管理。 利用最先進(jìn)的生物模擬技術(shù)，模擬出最適合棚內(nèi)植物生長的環(huán)境，采用溫度、濕度、 CO光照度傳感器等感知大棚的各項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)，并通過微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對棚內(nèi)的水簾、風(fēng)機(jī)、遮陽板等設(shè)施實(shí)施監(jiān)控，從而改變大棚內(nèi)部的生物生長環(huán)境。 整套系統(tǒng)可隨著技術(shù)進(jìn)步升級、功能擴(kuò)展，多界面人機(jī)交流，易操控，易維護(hù)。 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)化管理、智能化控制。 25 典型應(yīng)用之智能農(nóng)業(yè)大棚 3 綜合氣象自動監(jiān)測系統(tǒng) 聰明的溫室娃娃 現(xiàn)代化溫室大棚 在北京大興精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)示范區(qū)，處處體驗(yàn)到物聯(lián)網(wǎng) “ 感知 ” 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)。 由 “ 模糊 ” 處理到 “ 精確 ” 把關(guān) 采育鎮(zhèn)鮮切花生產(chǎn)基地中控室，溫室環(huán)境監(jiān)控大屏掛在墻上。數(shù)字頻閃的表格中， 59棟溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度一目了然。 突然， A1 棚濕度顯示由綠變紅： 85%！技術(shù)員立刻開啟一旁的網(wǎng)絡(luò)視頻語音監(jiān)控系統(tǒng)，點(diǎn)擊 “ 一排溫室 ” 發(fā)令： “ 濕度大了，請開風(fēng)口和天窗！ ” 視頻畫面上，一名農(nóng)民操作員立即行動起來。 10 分鐘后，系統(tǒng)傳來語音回復(fù)： “ 全部打 開。 ” 大屏幕上，紅色數(shù)字隨即下滑，很快恢復(fù)成綠色： 70%。 26 “ 這些實(shí)時(shí)監(jiān)控的環(huán)境指標(biāo)可以自動報(bào)警，綠色表示正常，紅色即為報(bào)警。 ”這套溫室環(huán)境監(jiān)測與智能控制系統(tǒng)，通過室內(nèi)傳感器 “ 捕捉 ” 各項(xiàng)數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)采集控制器匯總、中控室電腦分析處理，結(jié)果即時(shí)顯示在屏幕上。管理人員通過另一項(xiàng)技術(shù) —— 視頻語音監(jiān)控系統(tǒng)隨時(shí)指揮。 像采育鎮(zhèn)鮮切花生產(chǎn)基地這樣，大興已在 5個(gè)鎮(zhèn)、 6 個(gè)村示范推廣精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)，智能溫室娃娃、室外氣象自動監(jiān)測、負(fù)水頭精準(zhǔn)灌溉、液肥精準(zhǔn)施用、靜電精準(zhǔn)噴藥 ??16 項(xiàng)信息化專利技術(shù)，實(shí)時(shí)定量監(jiān)控農(nóng)作物在不同生 長周期所需的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度等，調(diào)節(jié)水肥藥的投入，幫助農(nóng)民實(shí)現(xiàn)更高層次的精耕細(xì)作。 遠(yuǎn)在天邊也能管住家里的瓜果蔬菜 大興，現(xiàn)有基本農(nóng)田 57 萬畝，盡管這一數(shù)字占到了全市基本農(nóng)田總量的1/6，但北京土地資源有限的總體情況，同樣也制約著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，影響著農(nóng)民增收。如何讓有限的土地資源，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的最大化？在大興農(nóng)業(yè)管理、信息化、院區(qū)合作良好的基礎(chǔ)上，把目光瞄向高端、高效的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，搶占現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的制高點(diǎn)。 據(jù)信息農(nóng)業(yè)專家介紹，一臺計(jì)算機(jī)可同時(shí)連接 32 至 64個(gè)這樣的 “ 溫室娃娃 ” ， 數(shù)據(jù)傳輸有效距離超過 1200 米；一定距離內(nèi)還可以采用無線方式傳輸數(shù)據(jù)。 “ 溫室娃娃 ” 的 “ 腦子 ” 里裝著各種作物的最適溫度、濕度、光照等數(shù)據(jù)，再通過 “ 她 ” 的 “ 感覺器官 ” 測出溫室內(nèi)的各種實(shí)際數(shù)據(jù)，把二者加以對照，如果實(shí)際數(shù)據(jù)不符合這種作物的最適宜數(shù)據(jù)， “ 她 ” 就會提醒你加溫還是降溫、通風(fēng)還是澆水。 老宋瓜園， 2號觀光溫室， 200 多盆盆栽茄子該施營養(yǎng)液了。管理員在儲存攪拌罐前輕按開關(guān)，隨后把注肥器上的水肥比例調(diào)到刻度 1%，又在控制器上輸入時(shí)間 1小時(shí) 30 分。 指端三個(gè)微小的動作，前后不過十幾秒，完全替代了手工操作 下至少半小時(shí)的繁瑣工作。 液肥精準(zhǔn)施用系統(tǒng)開始工作了，配比固定的 “ 營養(yǎng)餐 ” 源源不斷地送進(jìn)了茄子的 “ 口 ” 中 ?? 27 精準(zhǔn)施肥、施藥、灌溉系統(tǒng)的應(yīng)用，有效克服了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)容易過多、過少供給的弊病，既提高了農(nóng)作物的品質(zhì)，也減少了因肥藥過多而導(dǎo)致的環(huán)境污染，有助于土地資源的可持續(xù)利用。 據(jù)估算，大興推廣精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的生產(chǎn)基地，肥料利用率提高 10%以上，節(jié)水 15%，省藥 20%至 30%。采育鎮(zhèn)鮮切花生產(chǎn)基地減少農(nóng)作物因溫度、濕度不適而發(fā)生的病蟲害，鮮花達(dá)到出口品質(zhì)的比率提高了 20%。 為統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展提供 “ 智慧 ” 支撐 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)需要 “ 重裝備 ” 。農(nóng)業(yè)一般應(yīng)用是將大量的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)， 通過各種傳感器采集信息， 以幫助農(nóng)民及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題， 并且準(zhǔn)確地確定發(fā)生問題的位置， 這樣農(nóng)業(yè)將逐漸地從以人力為中心、依賴于孤立機(jī)械的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)向以信息和軟件為中心的生產(chǎn)模式，從而大量使用各種自動化、智能化、遠(yuǎn)程控制的生產(chǎn)設(shè)備。 “ 以信息化引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展將是大勢所趨。 ” 物聯(lián)網(wǎng)將是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)集約、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全的重要支撐，同時(shí)也為農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、社會發(fā)展、統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展提供 “ 智慧 ” 支撐。 大興區(qū)自 主開發(fā)了農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)，為農(nóng)民搭建了一個(gè)集農(nóng)業(yè)產(chǎn)前信息引導(dǎo)、產(chǎn)中技術(shù)服務(wù)和產(chǎn)后農(nóng)產(chǎn)品銷售于一體的綜合農(nóng)業(yè)信息服務(wù)網(wǎng)，同時(shí)鏈接了本區(qū) 3個(gè)專業(yè)網(wǎng)站和 20個(gè)農(nóng)業(yè)企業(yè)網(wǎng)，架起了農(nóng)民與市場、專家之間的橋梁，農(nóng)民有什么問題可以直接上網(wǎng)與專家對話，初步形成了大興精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)。 截至目前，市、區(qū)、鎮(zhèn)三級政府已為技術(shù)開發(fā)、項(xiàng)目推廣投入資金 1700多萬元。政府買單，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地和農(nóng)民購置設(shè)備，舉辦培訓(xùn)班。大興已有 6個(gè)農(nóng)業(yè)基地， 15個(gè)農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)、農(nóng)民專業(yè)合作組織用上精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)，嘗到了甜頭。大興區(qū)正在籌劃在更大范圍推廣 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，全區(qū)示范推廣農(nóng)田將達(dá)到 4000 畝，帶動 3萬農(nóng)戶應(yīng)用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)。 智能精確農(nóng)業(yè)在應(yīng)用領(lǐng)域的未來 應(yīng)用自動控制和電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的自動化，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一 ,近年來電子技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，帶來了溫室控制與管理 28 技術(shù)方面的一場革命，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn) ,園藝生產(chǎn) ,動植物養(yǎng)殖等等方面有著廣泛的運(yùn)用 ,對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的增產(chǎn)增質(zhì)增量產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益與社會效應(yīng) . 國內(nèi)溫室大棚控制系統(tǒng)在九五期間有了長足快速的增長 ,但普遍水平居于低端水平或大部分引自于國外的成熟技術(shù)與產(chǎn)品 ,然而引進(jìn)費(fèi)用的 昂貴以及維護(hù)服務(wù)難以跟進(jìn)等嚴(yán)重制約著該產(chǎn)業(yè)的長足快速發(fā)展 . 在應(yīng)用領(lǐng)域，智能精確農(nóng)業(yè)在大范圍應(yīng)用過程中應(yīng) 具有其以下特點(diǎn) : 1. 智能化 ,傻瓜化的友好人機(jī)界面； 2. 突破傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的多線路鋪設(shè) ,工程量大 ,線路復(fù)雜 ,成本高等缺點(diǎn) ,分布式管理 ,采用多區(qū)化調(diào)控管理 ,各區(qū)獨(dú)立智能化總線尋址控制 ,系統(tǒng)鋪設(shè)簡單 ,精確度高 ,可控區(qū)域廣； 3. 遠(yuǎn)程自動控制 ,參數(shù)實(shí)時(shí)在線顯示 ,精確度高 ,真正實(shí)現(xiàn) 在家也能種田 ! 4. 集成加熱系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、遮蔭／保溫內(nèi)簾幕系統(tǒng)、外遮蔭系統(tǒng)、 C02 施肥系統(tǒng)、空氣循環(huán)系統(tǒng)、植物保護(hù)系統(tǒng)、高壓噴霧降溫系統(tǒng)、濕簾 — 風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、屋頂噴淋系統(tǒng)、補(bǔ)充光照系統(tǒng)、灌溉施肥系統(tǒng)、廢液回收 — 消毒系統(tǒng)、電氣與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等于一體 ,真正實(shí)現(xiàn)多功能 ,可多場合運(yùn)用； 5. 由于自主開發(fā)設(shè)計(jì) ,與國外溫室大棚控制系統(tǒng)相比 ,系統(tǒng)費(fèi)用低 ,維護(hù)方便； 自動遮陽系統(tǒng) 自動排風(fēng)系統(tǒng) 29 迷霧降溫系統(tǒng) 基地視頻監(jiān)控系統(tǒng) 實(shí)時(shí)曲線記錄 營養(yǎng)自動供給控制系統(tǒng) 30 **本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理暫行規(guī)定 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是本科 人才培養(yǎng)的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是學(xué)士學(xué)位評定的重要依據(jù)。為了切實(shí)做好我 校 的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作，規(guī)范畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作的管理，提高畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的質(zhì)量，特制定本規(guī)定。 一、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的 主要目的 （一） 培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識獨(dú)立地分析和解決 本專業(yè)范圍內(nèi)一般 問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力，使學(xué)生 從事學(xué)術(shù)研究的能力 得到 初步 的訓(xùn)練； （二） 培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián) 系 實(shí)際的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度； （三）培養(yǎng) 學(xué)生分析設(shè)計(jì)能力、研究實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、工程?shí)踐能力、經(jīng)濟(jì)分析能力、外文閱讀能力和計(jì)算機(jī)的運(yùn)用能力，以 及社會調(diào)查、文獻(xiàn)資料查閱和 論文寫作能力 。 二、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的 基本要求 （一）按照各專業(yè)“ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 教學(xué)大綱”的要求進(jìn)行； （二）要具有學(xué)術(shù)性，要對自然科學(xué)或社會科學(xué)內(nèi)某一領(lǐng)域進(jìn)行專門、系統(tǒng)的研究，并表達(dá)其研究成果； （三）要具有創(chuàng)見性，要對學(xué)術(shù)或工程的某個(gè)問題有新的發(fā)現(xiàn)、新的構(gòu)想或新的發(fā)展和完善； （四）要具有科學(xué)性，要求論述系統(tǒng)而完整，首尾一貫而不前后矛盾，實(shí)事求是而不主觀臆造； （五）要具應(yīng)用性，要能解決生產(chǎn)實(shí)際問題，在技術(shù)改造、生產(chǎn)管理等通過方面有所創(chuàng)造；