农业信息化环境监测和监控平台项目解决方案.doc

农业信息化环境监测和监控平台项目解决方

农业信息化环境监测和监控平台项目
解决方案

目 录
第1章 项目背景 3
1.1 项目概述 3
1.2 建设的意义 3
1.3 建设目标 3
1.4 完善生产安全体系的需求 4
1.5 监测监管的需求 4
1.6 建设原则 4
第2章 农业信息化环境监测和监控平台解决方案 5
2.1 方案概述 5
2.2 系统架构 6
2.3 系统功能 7
2.4 网络接入要求 13
2.5 部署模式 13
第3章 安全机制 14
3.1 专线接入 14
3.2 安全策略 14
第4章 平台系统的优势 14

第1章 项目背景
1.1 项目概述
为全面贯彻落实科学发展观，构建社会主义和谐社会，推进农产品产品标准化生产、推进农产品增产增收，实现农产品质量安全信息化管理，提高农业信息化水平。南京农委在现有的管理技术的基础上，融合现代信息网络科学技术，建立辖区内的农业生产环境监测和监控平台，来加强对农产品质量安全和生产管理的监管力度，大力发展现代农业，从而大大提高农业行政管理部门的科学监管水平，为实现“快速、准确、科学、有效”的监管工作提供强有力的技术支撑。

1.2 建设的意义
为进一步提南京市农产品质量安全管理水平，明晰农产品生产、加工和收割等环节的责任主体，明确界定农产品质量安全事故责任，提高农产品优质生产和消费安全目标，解决和实现对农产品“从田头到餐桌”的全程质量监控,治本之策是要建立完善的农产品种植过程监测和生产过程监控的安全体系。通过信息化的手段，对农产品质量安全进行“数字化”管理，从而有效提高农产品质量安全的监管水平，建立起农产品安全控制和预警机制，实现生长、到收割全程的全面即时追溯系统。
1.3 建设目标
1.3.1 农业信息化发展的必然阶段
以发展现代农业和新农村建设为目标，以服务“三农”为中心，围绕“检测、监控、监管”三条主线，以环境监测和现场监控为立足点，以农业信息技术为手段，建设完善农产品质量安全体系。
1.3.2 增效增收
通过生产环境监测手段，对光照、空气湿度、空气温度、土壤温度、土壤湿度等5个自然条件随时进行监测，并对种植、生产、收割等工作进行实时视频监控，来确保农业生产环节科学有效，实现增效增收的目的。
1.3.3 提高生产力水平
加快建设功能齐全、体系完备、高效共享、反馈灵敏的信息化网络，加快建立以监测监管为核心，以信息资源开发整合为基础，以从主管部门到生产基层的信息传输、服务网络为载体，以农业和农村经济监测预警、市场监管和公共信息服务为主要功能的科学、完备、高效的在农业信息化建设上具有领先性、开创性、示范性的农业信息化服务体系。

1.4 完善生产安全体系的需求
以现代农业建设为目标，以“农业环境监测、农业生产监管”为立足点，以农业信息技术为手段，建设完善农产品质量安全体系。
1.5 监测监管的需求
融合现代信息视频监控科学技术，确保辖区内的农产品种植、生产等的环境安全可靠。并通过环境实时监测和预警功能，确保标准化生产，提高农产品质量，实现农业增效，农民增收。
建设乡镇-区县-（省）市农委的多级管理体系，确保各生产单位都能达到标准化生产、快速以及统一管理的目标。并在执行的过程中运用移动的手段进行监控和实时收集反馈，进而快速分析，针对反馈修正计划并重新执行。如此才能真正构建一个快速高效的网络信息化管理系统。
1.6 建设原则
1.6.1 安全性
环境监测和监控平台不仅提供网络传输上的安全，还提供用户使用过程中有效的安全保障，具备完善的身份认证、访问控制等安全保密机制，保证网络系统、主机系统和应用系统的安全，为市农委的管理提供完整的安全机制。
1.6.2 先进性
在保证方案可靠性和技术成熟性的基础上，采用先进的系统体系结构、先进的系统硬软件平台、先进的应用软件设计思想和实现技术，确保本系统起点高、技术领先，为移动办公的实现提供最佳的技术平台支持。
1.6.3 易操作性
从功能和人机交互界面上贴近用户日常办公习惯，功能模块和功能按钮的说明应定义清晰、命名直观，达到简单易用、提高工作效率的目的。
1.6.4 可扩展性
采用符合国际标准和适应国际发展潮流的移动化信息系统技术、可平滑扩展的系统硬件体系结构、开放式的系统软件平台、模块化的应用软件结构，确保系统在处理能力和业务功能方面可灵活扩充，并可与其它系统进行无缝集成。

第2章 农业信息化环境监测和监控平台解决方案
2.1 方案概述
由XX负责承建的南京农委农业信息化环境监测和监控平台，不但实现了农业环境监测中涉及的光照、空气温湿度、土壤温湿度等指标的实时监测，确保一旦出现某指标达到阀值，立即告警的功能，更能通过在农田边、生产单位周围架设视频摄像头，对农作物的种植、生产、收割的全流程跟踪，确保整个过程安全可靠。
在管理方面，省农委、市农委、区县管理部门、乡镇管理部门、生产者等之间形成有效闭环管理链接，落实多级管理部门能有效沟通，信息能及时上传下达。

组网说明：
Ø 在农田边搭建环境采集器，确保采集到的5项指标能实时传递到系统数据库（有线或者无线）
Ø 在农田边搭建视频监控设备和硬盘录像机，确保管理人员能随时查看农田生产的现场情况
Ø 环境监测和视频监控数据通过移动专线传递到IDC机房，确保信息安全可靠
Ø 各级管理部门可以在任何可以上网的地方查看当前的环境监测数据，并能调用农田边的视频监控设备
Ø 对管理人员分权限管理，不同权限查看的数据有限制
2.2 系统架构
农业信息化环境监测和监控平台系统包含部署在农田边的环境监测站和视频监控设备，以及部署在运营商IDC机房服务器中的后台系统构成。
主要架构包括：
l 环境监测数据的采集、分析、存贮系统
l 视频监控设备的控制、调用、传输、存贮管理系统
l 环境预警，可对监测到的数据进行实时监测，对于超过阀值的指标立即发送短信通知
l MAS短信群发，省市农委可以向下级单位以及种植户等发送各类通知、注意事项、业务宣传等内容
l 权限控制功能，可以对各级管理体系建立分权限的管理功能
2.3 系统功能
2.3.1 环境监测
2.3.1.1 检测设备

根据南京农委的要求，环境监测设备共需要以下几种，即：
l 温湿度传感器
l 太阳辐射传感器
l 地温传感器
l 土壤水分传感器
l 温湿度通风罩
l 采集器装置
l 防护箱
l 无线传输模块（可选，确保线路无法到达的情况下使用）
l 系统安装支架
l 设备附件及线缆

2.3.1.2 工作原理
将以上传感器装入防护箱，确保整体系统的安全，然后将其埋入每个预设点。将传感器的信号线与通讯线路进行连接，各类数据通过网络到达环境监测平台，管理人员可以通过系统平台来监测各类数据。
2.3.1.3 系统参数
项目
测量范围
分辨率
测量精度
大气温度
-10℃～80℃
0.1℃
±0.4℃（20℃时）
大气湿度
0～100％RH
0.1％RH
±3%(≤80%时) ±3%(>80%时)
土壤温度
-50～+80℃
0.1℃
±0.3℃
土壤水分
0-100%(m3/m3)
0.1%(m3/m3)
±3%(m3/m3)
太阳辐射
0～2000 W/㎡
1 W/㎡
≤5%

2.3.1.4 系统主要功能
l 可在多种自然环境下正常工作，是全能型自动气象站
l 进口传感器，精度准确，稳定可靠
l 具有良好的抗腐蚀性，能有效的防治雷电干扰
l 操作简便、易于安装维护
l 可利用太阳能供电方式、可在无市电情况下连续正常工作
l 数据表现形式丰富，有表格、曲线、超标记录等，可打印
l 无人值守，远、近程监控

2.3.2 监测预警
2.3.2.1 预警流程
环境监测设备将监测数据上传到系统平台
数据库线程对数据表进行轮询扫描
对最新数据与系统设定阀值进行比对
达到或者超过阀值的，立即进行短信报警

2.3.2.2 阀值监测
环境监测平台有专门的告警阀值设定界面，管理人员可以在后台设定各项指标的告警阀值，并可以灵活设定生效时间。
每当监测数据进入检测系统并写入数据库时，系统线程会自动对数据进行扫描，并对各项数据与设定的阀值进行比对，当达到或者超过设定阀值时，立即按照设定条件发送短信。
发送号码既可以来自于平台通讯录，也可以手工设定发送号码。设定好处理机制后，系统会自动定时按照机制进行数据处理。
2.3.3 视频监控
2.3.3.1.1 系统组成
主要由前端信息摄取的硬件部分（各类模拟摄像机+ DVR主机）和终端服务器集群的管理部分（服务器管理软件，服务器管理主机，集中存储服务器，网络矩阵解码服务器）及网络传输设备组成的一个大型的三级网络监控系统。

2.3.3.1.2 整体方案说明
采用网络集中监控管理模式，前端当地监控由摄像机+DVR构成，通过网线（光纤）接入交换机，将前端设备采集到的所有信号通过网络接入管理平台中心服务器主机，中心服务器完成将所有网络图像解码输出到电视墙监视器进行实时监控，同时将各前端和分控系统中传来的所有信息（包括图像、声音、报警信号……）进行存储和控制管理。另外通过管理平台还可以将信号转发给各个现场监控点（或者上一级管理平台），实现三级远程监控、集中监控、管理。
2.3.3.1.3 前端当地监控系统
前端当地监控系统由模拟摄像机采集图像信息，DVR主机完成对图像数字化编码转换，DVR主机接入网络交换机，实现将数据传输到管理平台，通过这样的数字化网络系统同时可将当地监控系统的门禁、对讲、报警等信号，也可以搭配相应的设备，将其传输到各县级、各市级的远程监控中心进行监控、存储、管理；再传输到市级主监控中心进行统一管理等。
2.3.3.1.4 远程监控中心系统设计
根据整体系统设计，管理平台设置网络视频管理服务器，服务器集网络视频转发、网络视频存储、网络视频解码、网络视频控制管理以及系统设备异常报警等功能于一体，管理平台的建立主要依靠我司提供的网络视频管理系统软件实现，系统是集数据转发、存储、解码和管理于一体的高度集中管理系统。
2.3.3.1.5 平台系统基本功能
l 设备（视频、报警、门禁、对讲等）添加、分组、分级设定，设备目录树管理
l 用户&用户权限管理，权限分配、集中认证、冲突检测
l 远程配置：网络内设备远程参数配置、维护、软件升级
l 校时服务：提供网络内所有设备的校时管理，统一设备的系统时间
l 电子地图：电子地图及预案地图的添加、分组、分级设定
l 设备报警信息搜集、排队、提示、查看、记录、检索
l 多级电子地图管理
l 报警声音的录制和报警联动预处理
l 报警联动视频切换，声音提示
l 其它告警管理：视频丢失、镜头遮挡、移动侦测、硬盘故障、网络中断等
l 门禁报警信号联动视频切换的管理和声音提示
l 门禁信息的日志记录和查询
l 门禁主机故障告警
l 对讲报警信号联动视频切换的管理和声音提示
l 对讲信息的日志记录和查询
l 对讲主机故障告警
l 其他智能系统的联动和管理

2.3.4 管理架构
环境监测和监控平台符合南京农委要求的4级管理体系，具体体现在：

2.3.4.1.1 权限管理
通过权限管理功能，可以实现对各级管理人员使用该平台的权限控制。主要体现在：
l 授权查看各地的环境监测数据及分析
l 授权查看各地的视频监控系统
l 授权管理使用短信群发和通知下发功能
l 授权管理使用超级通讯录功能
l 授权管理调用历史视频数据

2.3.5 MAS群发
2.3.5.1.1 通知下发
l 可对各级管理机构群发通知
l 重要事件及时提醒
l 及时到达，准确率高
2.3.5.1.2 短信群发
l 可对目标用户进行短信群发
l 农业知识、注意事项
l 业务宣传、政策告知
2.3.5.1.3 超级通讯录
l 超大型通讯录可分类管理
l MAS群发可直接调用通讯录
l 加强上下级以及客户关系管理
2.4 网络接入要求
实施农业信息化环境监测和监控平台，需要接入运营商互联网专线，并且平台服务器托管于运营商IDC机房，确保维护及使用安全。
2.5 部署模式
为保障系统平台的数据安全，农业信息化环境监测和监控平台需要部署在南京IDC机房中。具体部署优势如下：
l 高可用性：系统平台需要具备每周7×24小时连续工作的能力，系统的可用性应大于99.999%，在关键节点实现全冗余配置，以尽可能提高系统服务时间和效率，保证系统高可用性。
l 可靠性、安全性：充分考虑系统应变能力、容错能力、抗病毒能力和完善的安全机制。对关键设备或部件，如Web服务器、应用服务器等采用互为备份的冗余设计。
l 先进性：采用先进成熟的技术构造物理网络的建设，确保在未来5年里可支持主流的应用。
l 降低成本：考虑到现有资源的延续性及对投资的保护，从实用性、经济性出发，着眼于近期目标和长远的发展，托管于IDC机房，能在有限的投资中构造一个性能最佳的实用性系统平台。

第3章 安全机制
3.1 专线接入
系统平台通过专线与关键设备的连接，而管理人员通过互联网进入系统平台，并通过账号密码验证，确保系统安全。
3.2 安全策略
1）多重身份验证
系统支持用户名或者手机号码等绑定，可根据需要加强安全权限。
2）权限管理
没有分配权限的用户无法看到和使用其无关的功能，确保不会恶意使用不相关的功能。

第4章 平台系统的优势
l 通过视频监控能对农业生产过程进行实时有效的监管和监控，提高生产管理效率。
l 对环境监测准确及时，有效的帮助了种植户，确保增产增收。
l 多级管理，授权查看，能提高管理效率，降低管理成本。
l 结合移动MAS业务的优势，及时准确的将各类信息下发到指定人员。
l 系统平台操作简单，经过简单培训即可使用。
l 专职客户经理提供线路、托管、资费等贴心服务，确保系统平台平稳运行
l 项目整体集成，可扩展性和可复制性强，极大的降低了投入和管理成本。