基于物联网《智慧农业》的课件

背景与需求应用背景智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑，是电网运行数据的采集源头和命令执行单元，与其他环节联系紧密，是统一坚强智能电网安全、优质、经济运行的重要保障，也是实现智能电网自动化特征的主要体现。基于物联网《智慧农业》的ppt智慧农业解决方案WISDOMAGRICULTURESOLUTION数据挖掘智慧应用目录CONTENTS01智慧农业解读02智慧农业解决方案03智慧农业信息化04智慧农业总体架构智慧农业解读PARTONE系统以现代信息技术为支撑，网络互联互通、信息资源共享、应用功能完备，主要实现以下目标：(变电站智能辅助监控系统将对站内视频监控、环境监测、安全警卫、消防报警、门禁、SF6泄漏报警、智能控制等辅助子系统进行集成管理，符合大运行体系建设；(变电站智能辅助监控系统能够与站内生产系统、调控中心主站系统进行充分利用，对变电站一、二次设备运行状态进行巡视，并通过SCADA联动，对倒闸操作的结果进行视频复核，保障变电站稳定运行；(对设备异常进行及时预警，对安全事件进行有效防范，降低和控制意外事故发生的风险；(通过变电站智能辅助监控系统，形成设备巡视报表及各类统计报表，供主管部门统筹决策。智慧农业解读WISDOMAGRICULTUREINTERPRETATION大数据互联网+云计算物联控制地理信息轨道监控摄像机可进行水平、垂直两个方向的运动，确保了监控目标不留死角。智能业务分析智能化是视频监控发展的必然趋势，智能视频分析技术的出现正是这一趋势新一代变电站智能辅助监控系统第15页的直接体现。而变电站智能辅助监控系统，能够提供安全防护、环境监测、辅助控制等功能，使变电站的运行更为安全、可靠，已成为智能变电站的重要支撑部分。变电站智能辅助监控系统的设计和开发，起源于2010年首批智能变电站建设试点项目——浙江金华500kV芝堰变。同时平台还预留了通信接口，以便接入相当独立的消防子系统。变电站智能辅助监控系统不是独立的系统，还需与站内信息一体化平台进行信息交互，并通过信息一体化平台与变电站自动化系统（SCADA系统）进行信息交互、行为互动，满足智能变电站对变电站智能辅助监控系统提出的新需求，综合监控平台与信息一体化平台间采用DL/T860规约进行通信。智慧农业解读WISDOMAGRICULTUREINTERPRETATION质量追溯体系实时数据分析系统经营计划决策支持成本效益分析云平台大数据移动设备扫描终端平板电脑智慧设备智能手机经营分析成本分析利润分析数据分析移动终端智能分析种植标准种植计划种植任务地块档案生产报表生产资料生产管理预警提醒设备监控数据采集数据接口疫情防控采购计划总账管理库存管理应收账款销售管理应付账款经营报表财务报表成本核算人力资源智慧农场信息化平台考虑到数据安全性问题，视频监控系统依然独立于生产系统，极少数电网公司会尝试与综合自动化系统（SCADA）进行视频联动，实现可视化运行管理。随着智能变电站的全面建设，视频监控在变电站运行中的作用将进一步深化，实现设备巡视、倒闸操作的全程可视化管理。数据采取前端分布存储、监控中心集中存储管理相结合的方式，对数据的访问采用严格的用户权限控制，并做好异常快速应急响应和日志记录。设计依据系统规划设计必须按照国际、国家和行业的有关标准和规范进行。智慧农业解读WISDOMAGRICULTUREINTERPRETATION完善农业服务体系建立公益性服务平台建立农业电商平台建立农业知识库和专家库新型农业服务平台传统视频监控的“被动监控”模式只适用于事后追溯，智能分析技术的应用，变“被动”为“主动”，可以对事件做到“早发现、早预防”。以变电站设备巡视为例，由于变电站监控点位多、视频信息量大、无效视频信息多，通过智能视频分析过滤功能可减少无用视频信息，将大量无用信息过滤在前端，制定分析策略后将有价值的视频信息提取并存放到上级平台，能够有效降低工作人员的监控压力。变电站早期的智能视频分析主要应用于区域防范，防止人员误入带电区域引发人身伤亡事故。随着智能视频分析技术与电力行业的深度融合，已被逐渐应用于变电站的日常管理中。在变电站设备巡视、倒闸操作中，变电站智能辅助监控系统能够实现以下功能：对变电站所有的仪表进行全部的、准确的监控，实时获得变电站内每个仪表的读数，对仪表读数超过警戒值的，系统智能报警；对变电站断路器、隔离开关的分合指示牌进行智能分析，并将分析结果上传信息一体化平台；对变电站断路器、隔离开关保护屏柜上的分合指示灯进行智能分析，并将分析结果上传信息一体化平台。智慧农业解读WISDOMAGRICULTUREINTERPRETATION监控、展示、体验中心智慧农业示范基地建设智慧农业解决方案PARTTWO2)一体化系统能够实现辅助系统的一体化综合监控，对视频监控、环境监测、安全警卫、消防报警、门禁、SF6泄漏报警、智能控制等子系统进行融合并建立联动预案。3)智能化系统功能提高智能化设备巡视功能，可按运行规定对设备进行日常、定期和特殊巡视。针对变电站智能辅助监控系统，也出台了相应的技术标准，各网省公司基本以此为依据进行集中采购。变电站智能辅助监控系统技术规范根据公司物资采购标准，变电站智能辅助监控系统由视频监控子系统、环境监测子系统、安全警卫子系统、门禁子系统、灯光智能控制子系统等组成。智慧农业解决方案WISDOMAGRICULTURESOLUTION智慧农业系统资源管理生产管理物流配送管理企业资源管理专家系统电子商务平台人事管理HR质量安全及管理溯源系统养殖管理新一代变电站智能辅助监控系统第11页第三章系统总体设计技术路线从海康威视参与首批智能变电站项目至今，通过近几年对智能变电站项目的不断实践，对变电站智能辅助监控系统的设计及开发，我们遵循的技术路线如下：(在变电站智能辅助监控系统的方案设计和项目实施时，严格按照国家电网的《变电站智能辅助监控系统技术规范》和《电网视频监控系统及接口》，采用符合标准的硬件产品和监控平台；(在变电站重要区域，部署高清摄像机，通过高清监控看清重要设备的细节部分，减少工作班的巡检压力，部分区域还需部署轨道摄像机；(在变电站周界和重要设备区域，部署智能分析设备，变“被动监控”为“主动监控”，对仪表读数、刀闸状态、刀闸（开关）分合指示牌状态、控制柜指示状态进行识别，减少运维中心的监控压力；(在变电站制高点，部署红外热像仪，对变电站设备的温度状态进行实时监控并红外成像，通过温度提前发现设备故障；(智能接口设备需实现对辅助子系统（除视频）的统一接入管理，并通过DL/T860规约与变电站智能辅助监控平台通信，子系统间配置智能预案，一旦报警即可触发相关联动；(视频监控系统采用国网B接口接入变电站智能辅助监控平台，实现可视化复核，并与调控中心实现信息交互；(变电站智能辅助监控平台是变电站智能辅助监控系统的核心环节，整合了站内辅助系统，并通过DL/T860规约与信息一体化平台实现信息互动，同时通过DL/T860规约与调控中心实现信息交互；新一代变电站智能辅助监控系统第12页系统架构变电站智能辅助监控系统结构示意图（海康威视）在变电站站端，变电站智能辅助监控平台管理站端的所有辅助系统，通过国网B接口和104规约分别上送视频信息及环境信息至中心主站，并通过DL/T860与信息一体化平台进行信息交互。智慧农业解决方案WISDOMAGRICULTURESOLUTION一二个中心七大系统+农业信息化综合门户农业信息综合大数据中心农业管理控制中心农业综合执法平台质量安全监管平台农业电商服务和能力平台智慧农业物联网应用平台农业生产监管平台行政协同管理平台农业业务条线专业平台互联网+公众服务平台农业互联网+信息融合平台农业产业和社会公众生产经营者和从业人员设施农业智慧大棚X除了可见光视频监控，红外热成像监控作为视频监控的有效补充和扩展，也将成为可视化设备巡检的另一技术支撑。部分网省公司已完成了试点并小规模部署，随着智能变电站的进程推进，将迎来建设高峰。智能应用变电站的智能化，不仅体现在生产系统的智能化，还应体现在辅助系统的智能化。根据现行的国网集采招标文件，变电站智能辅助监控系统（虚线框内）各子系统连接、和其他系统的连接详见下图。变电站智能辅助监控系统结构示意图（现行招标文件）视频监控子系统由各种摄像机、站端视频处理单元、三合一防雷器、连接电缆等组成；门禁子系统由门禁控制主机、读卡器、开门按钮、电磁力锁、连接电缆等组成。一体化监控系统直接采集站内电网运行信息和二次设备运行状态信息，建立变电站全景数据，是智能变电站自动化的核心部分。而变电站智能辅助监控系统，能够提供安全防护、环境监测、辅助控制等功能，使变电站的运行更为安全、可靠，已成为智能变电站的重要支撑部分。系统功能1)实时监控采用海康威视的高品质摄像机，具有防尘、防水等功能特性。实时获得监控区域内清晰的监控图像，各种型号系统的摄像机可以满足不同区域监控点的监控需求，实现24小时不间断监控。本方案需要充分考虑对原系统的利旧，保护原有投资，最大程度地降低系统造价和安装成本。4)先进性在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，包括先进的传输技术、图像编码压缩技术、视频智能分析技术、存储技术、控制技术，另一方面使系统具有强大的发展潜力，设备选型与技术发展相吻合，能保障系统的技术寿命及后期升级的可延续性。8)环境监测通过传感器实时采集相关环境数据，例如温湿度、风速、水浸、SF6浓度等相关信息，在站端平台实现信息汇聚并转发至运维中心，生成曲线和报表，方便实时监控、历史查询、统计分析，数据出现异常时可以联动报警。环境监测子系统由环境数据采集单元、温湿度传感器、SF6传感器、风速传新一代变电站智能辅助监控系统第3页感器、水浸传感器、空调控制器、连接电缆等组成安全警卫子系统由红外对射报警器、红外双鉴报警器、电子围栏、连接电缆等组成，报警信号的硬接点输出可连接到站端视频处理单元或智能接口设备的硬接点输入接口；灯光智能控制子系统由灯光控制单元、辅助灯光、连接电缆等组成。数据采取前端分布存储、监控中心集中存储管理相结合的方式，对数据的访问采用严格的用户权限控制，并做好异常快速应急响应和日志记录。设计依据系统规划设计必须按照国际、国家和行业的有关标准和规范进行。智慧农业信息化PARTTHREE为满足电力运维中心对变电站的多元化管理需求，需建立一套适应变电站安全生产的现代化变电站智能辅助监控系统。系统以现代信息技术为支撑，网络互联互通、信息资源共享、应用功能完备，主要实现以下目标：(变电站智能辅助监控系统将对站内视频监控、环境监测、安全警卫、消防报警、门禁、SF6泄漏报警、智能控制等辅助子系统进行集成管理，符合大运行体系建设；(变电站智能辅助监控系统能够与站内生产系统、调控中心主站系统进行充分利用，对变电站一、二次设备运行状态进行巡视，并通过SCADA联动，对倒闸操作的结果进行视频复核，保障变电站稳定运行；(对设备异常进行及时预警，对安全事件进行有效防范，降低和控制意外事故发生的风险；(通过变电站智能辅助监控系统，形成设备巡视报表及各类统计报表，供主管部门统筹决策。温湿度光照CO2氨气含量温湿度PH值含氮量水流量水溶氧量PH值COD值

体重体温直径厚度传感器视频图像采集空气土壤水质动植物影像解译、变化监测卫星遥感多设备类型、多方式辅助智慧农业平台建设数据中心数据交换共享规划局国土局民政局旅游局气象局…数据交换共享平台智慧农业信息化WISDOMAGRICULTURALINFORMATIZATION轨道监控摄像机可进行水平、垂直两个方向的运动，确保了监控目标不留死角。智能业务分析智能化是视频监控发展的必然趋势，智能视频分析技术的出现正是这一趋势新一代变电站智能辅助监控系统第15页的直接体现。互联网、移动网、物联网动态、实时、高效、便捷地理信息大数据分析及实时空管决策农业、国土、农产品质量、综合管理、农业物联网、电商、……自助服务门户、应用&数据整合、服务装配动态建模平台应用集成平台应用开发平台应用管理平台地理信息系统基础技术运行平台终端多样化分析实时化运维智能化应用集成化平台弹性化管控升

级

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技术

创

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理农业大数据系统支持智慧农业建设虚拟化计算资源池虚拟化存储资源池虚拟化网络资源池配套设施资源池智慧农业信息化WISDOMAGRICULTURALINFORMATIZATION视频监控系统技术规范电网视频监控系统是智能电网的一个重要组成部分，广泛应用于电网的建设、生产、运行、经营等方面。由于视频监控系统在不同的建设时期选用了不同的技术和不同厂家的产品，导致了标准不统一、技术路线不一致。智慧农业信息化WISDOMAGRICULTURALINFORMATIZATION新一代变电站智能辅助监控系统第14页除了视频预案，系统还支持其他处置预案，比如：当温湿度越限时，能够自动开启空调；当电缆沟积水越限时，能够自动开启排水；当开关室SF6浓度越限时，能够自动开启排风。新一代变电站智能辅助监控系统第7页第二章思路与目标指导思想变电站智能辅助监控系统设计的指导思想是：深入贯彻落实科学发展观，以智能电网发展战略为指导，以辅助系统建设现状为基础，以实现辅助系统的标准化、一体化和智能化特征为目标，以先进适用技术为支撑，以满足多元化电力管理需求为目的，立足国网，统筹规划，实现电网“智能”与“坚强”高度融合，实现电网生产系统与辅助系统的协调发展。服务层应用层传输层传感层环境监测设备控制统计分析自动报警系统管理员用户系统应用管理任务管理环境信息接入数据分析挖掘手机终端PC机传感器系统终端管理数据网关接入环境信息比对互联网GPRS/cDMA模块网关基站图表展示服务器IPAD统一门户统一接口管理智慧农业信息化WISDOMAGRICULTURALINFORMATIZATION智能变电站自动化由一体化监控系统和输变电设备状态监测、辅助设备、时钟同步、计量等共同构成。一体化监控系统直接采集站内电网运行信息和二次设备运行状态信息，建立变电站全景数据，是智能变电站自动化的核心部分。智慧农业信息化WISDOMAGRICULTURALINFORMATIZATION近年来，海康威视依据相关规范及标准，结合各网省公司集采项目的实际情况，已成为变电站智能辅助监控系统的重要供货商。业务现状建设现状智能电网是未来发展的趋势，促进智能电网各环节协调发展的关键，在于从实体电网、信息系统、业务整合三方面，依靠标准和规范，着力解决能量流、信息流、业务流的高度一体化等方面的问题。考虑到数据安全性问题，视频监控系统依然独立于生产系统，极少数电网公司会尝试与综合自动化系统（SCADA）进行视频联动，实现可视化运行管理。随着智能变电站的全面建设，视频监控在变电站运行中的作用将进一步深化，实现设备巡视、倒闸操作的全程可视化管理。实时获得监控区域内清晰的监控图像，各种型号系统的摄像机可以满足不同区域监控点的监控需求，实现24小时不间断监控。并且可以对带云台设备进行云台操作，对视角、方位、焦距的调整，实现全方位、多视角、无盲区、全天候式监控。智慧农业信息化WISDOMAGRICULTURALINFORMATIZATION农业大数据分析系统智慧农业精确生产质量追溯农村电商农业物联网科学决策物的维度社会化维度地理特征社交关系竞争分析舆情现状人的维度行为轨迹交易信息交互信息物流配送3)兼容性制定了技术规范，为了规范系统建设，以后的新建系统都会参照执行。但原有站端系统已投入使用，且未达到使用年限，大规模更换并不现实。本方案需要充分考虑对原系统的利旧，保护原有投资，最大程度地降低系统造价和安装成本。智慧农业信息化WISDOMAGRICULTURALINFORMATIZATION传统集成模式场景系统1系统2系统3系统4系统1系统2系统3系统4典型技术特点数据交换EDI应用系统相互隔离技术标准不统一互联集成模式典型技术特点(定制、紧耦合、特定产品驱动)EAI、ERP、SCM、CRM敏捷应用模式典型技术特点(通用化、松耦合)WebServiceXML、PortalESB

场景场景场景典型技术特点(平台化、动态扩展)虚拟化、动态调配碎片化、Web3.0云应用融合模式因此，加强智能变电站的建设，对于公司坚强智能电网的建设至关重要。根据《智能变电站技术导则》的定义，智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。根据现行的国网集采招标文件，变电站智能辅助监控系统（虚线框内）各子系统连接、和其他系统的连接详见下图。变电站智能辅助监控系统结构示意图（现行招标文件）视频监控子系统由各种摄像机、站端视频处理单元、三合一防雷器、连接电缆等组成；门禁子系统由门禁控制主机、读卡器、开门按钮、电磁力锁、连接电缆等组成。为满足电力运维中心对变电站的多元化管理需求，需建立一套适应变电站安全生产的现代化变电站智能辅助监控系统。系统以现代信息技术为支撑，网络互联互通、信息资源共享、应用功能完备，主要实现以下目标：(变电站智能辅助监控系统将对站内视频监控、环境监测、安全警卫、消防报警、门禁、SF6泄漏报警、智能控制等辅助子系统进行集成管理，符合大运行体系建设；(变电站智能辅助监控系统能够与站内生产系统、调控中心主站系统进行充分利用，对变电站一、二次设备运行状态进行巡视，并通过SCADA联动，对倒闸操作的结果进行视频复核，保障变电站稳定运行；(对设备异常进行及时预警，对安全事件进行有效防范，降低和控制意外事故发生的风险；(通过变电站智能辅助监控系统，形成设备巡视报表及各类统计报表，供主管部门统筹决策。本方案从系统设计理念到系统架构的设计，再到产品选型，都将持续秉承系统可靠性原则，均采用成熟的技术，具备较高的可靠性、较强的容错能力、良好的恢复能力及防雷抗强电干扰能力。同时系统的使用不能影响站内被监控电气设备的正常运行。智慧农业信息化WISDOMAGRICULTURALINFORMATIZATION1234环境监测与控制动植物行为监测管理投入品科学化管理专家系统大数据挖掘分析及应用智慧农业总体架构PARTFOUR第1部分规定了电网视频监控系统组成及各部分的主要功能、性能，基本接口，音视频编解码格式及环境等要求。视频监控系统的基本接口分为两类：接口A和接口B，详见下图。系统接口示意图接口A：视频监控系统外部接口，即提供视频监控系统与不属于本系统的站新一代变电站智能辅助监控系统第4页端系统之间、视频监控系统之间、视频监控系统与其他业务系统之间的接口。智慧农业总体架构WISDOMAGRICULTUREOVERALLARCHITECTURE感知层应用层温、湿度传感器水质、气体传感器光谱传感器RFID其他数据采集终端视频终端

土壤水分传感器

传输层WIFIFDD-LTETD-LTEZigbee其他通信网络物联网数据统一处理组件(RFID中间件、M2M中间件、GIS中间件)可编程控制器资源环境监测系统SOA、开放的API接口(WebService或其他形式接口)大棚管理水产管理畜禽管理服务层综合运营支撑云平台农业科普休闲农业溯源管理网上商城综合农业信息专家服务系统物流管理仓储管理根据《智能变电站技术导则》的定义，智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。环境监测子系统由环境数据采集单元、温湿度传感器、SF6传感器、风速传新一代变电站智能辅助监控系统第3页感器、水浸传感器、空调控制器、连接电缆等组成安全警卫子系统由红外对射报警器、红外双鉴报警器、电子围栏、连接电缆等组成，报警信号的硬接点输出可连接到站端视频处理单元或智能接口设备的硬接点输入接口；灯光智能控制子系统由灯光控制单元、辅助灯光、连接电缆等组成。视频监控系统技术规范电网视频监控系统是智能电网的一个重要组成部分，广泛应用于电网的建设、生产、运行、经营等方面。由于视频监控系统在不同的建设时期选用了不同的技术和不同厂家的产品，导致了标准不统一、技术路线不一致。随着智能变电站的全面建设，视频监控在变电站运行中的作用将进一步深化，实现设备巡视、倒闸操作的全程可视化管理。根据系统巡视功能，可按运行规定新一代变电站智能辅助监控系统第6页对设备进行日常、定期和特殊巡视。智慧农业总体架构WISDOMAGRICULTUREOVERALLARCHITECTURE平台层云存储云计算云安全网络层应用层有线网络无线网络土壤水分传感器环境温湿度传感器摄像头液雨传感器智慧农业云平台农业大棚专家库种植环境监控光照度传感器红外灯风扇湿帘水泵感知控制土地信息档案生长过程监控食品溯源电脑手机终端层PAD用户层随着智能视频分析技术与电力行业的深度融合，已被逐渐应用