有機蔬菜種植物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用與示范可研報告

兵團第十二師科技項目可行性研究報告計劃類別： 電子與信息項目名稱：有機蔬菜種植物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用與示范申請單位：新疆伍怡天宇國有資產(chǎn)管理有限公司組織單位： 十二師科技局兵團第十二師科學(xué)技術(shù)局2015年3月

項目信息表項目名稱有機蔬菜種植物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用與示范申請單位新疆伍，恰天宇國有資產(chǎn)管理有限公司所屬技術(shù)領(lǐng)域匚J1.農(nóng)業(yè)2.資源3.環(huán)境4.生物醫(yī)藥5.新材料6.電子與信息7.新能源8.高效節(jié)能9.食品10.紡織11.化工12.農(nóng)用裝備與制造業(yè)13.社會事業(yè)14.其它主要內(nèi)容（150字以內(nèi)）一、 田間地頭的現(xiàn)場自動監(jiān)測設(shè)備和傳感器的應(yīng)用性誘蟲情自動測報系統(tǒng)；2.燈下蟲情自動測報系統(tǒng)；3.苗情和墑情監(jiān)測系統(tǒng)。二、 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)病蟲監(jiān)測與預(yù)警信息平臺的應(yīng)用多種類異構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；WebService展示應(yīng)用；病蟲監(jiān)測預(yù)警知識庫的建立。主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)（150字以內(nèi)）制定相關(guān)技術(shù)規(guī)程1項；建立蔬菜種植物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；培養(yǎng)技術(shù)帶頭人3—人，技術(shù)骨干2人，培養(yǎng)基層技術(shù)骨干4人；實現(xiàn)年接待參觀學(xué)習(xí)200人次；推廣應(yīng)用到有機產(chǎn)業(yè)示范基地建設(shè)項目。創(chuàng)新點及可能獲得的成果和知識產(chǎn)權(quán)研發(fā)了昆蟲自動計數(shù)、昆蟲高清圖像實時米集技術(shù)，墻情、苗情和災(zāi)情數(shù)據(jù)米集技術(shù)，達(dá)到實時收集農(nóng)作物病蟲基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的目的。采用基于大數(shù)據(jù)處理的多異構(gòu)海量農(nóng)作物病蟲及生長環(huán)境的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集成技術(shù)，解決了文本、數(shù)字和圖像等異構(gòu)數(shù)據(jù)在存儲、關(guān)聯(lián)、調(diào)用、分析、查詢、輸出、展示等各環(huán)節(jié)中的穩(wěn)定性、時變性、面向主題和集成性。融合蟲情、墑情、苗情和災(zāi)情的農(nóng)作物病蟲監(jiān)測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立了相應(yīng)的專家知識庫，開發(fā)了基于遺傳基因智能算法的農(nóng)作物病蟲監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。經(jīng)費概算總投資78.4萬元申請撥款50萬元單位自籌28.4萬元銀行貸款起止年限2015年-2017年申報日期2015年編寫說明項目可行性研究報告編寫要求：總體目標(biāo)集中、明確、可考核，要充分考慮經(jīng)濟、技術(shù)等方面的可行性；任務(wù)和內(nèi)容重點突出，課題設(shè)置合理，各課題之間關(guān)聯(lián)度高；所選的技術(shù)路線切實可行，關(guān)鍵點突出、有所創(chuàng)新；配套條件落實；管理措施具體；經(jīng)費預(yù)算依據(jù)充分，支出合理符合有關(guān)規(guī)定，配套經(jīng)費落實；報告涉及到外文縮寫要注明全稱。本報告規(guī)定為A4，內(nèi)容一律用小三號宋體字打印，標(biāo)題用三號黑體字打印，一式2份。項目可行性研究報告編寫內(nèi)容一、項目摘要農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是利用現(xiàn)代工程技術(shù)和工業(yè)化生產(chǎn)方式，為動、植物提供適宜的生長環(huán)境，充分發(fā)揮土壤、氣候和生物潛能，在有限的土地上使用較少的勞動力，以獲得較高的產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟效益的一種現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。其中水肥澆灌控制依托現(xiàn)代工程技術(shù)和生物技術(shù)，將植物置于人為調(diào)控之下，最大程度地滿足和協(xié)調(diào)植物生長對光、熱、水、氣和營養(yǎng)物質(zhì)的需要，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，實現(xiàn)綠色生產(chǎn)，保障農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。二、項目的意義和必要性（含技術(shù)突破對行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重要意義和作用等），預(yù)期成果對國內(nèi)外現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展趨勢，市場需求分析。（一）項目意義與國內(nèi)外現(xiàn)狀農(nóng)作物病蟲害是我國農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收的一大限制因子，每年因為病蟲害造成的產(chǎn)量損失達(dá)5-30%，對病蟲害發(fā)生的實時準(zhǔn)確預(yù)報是糧食產(chǎn)量增產(chǎn)的重要保障。目前盡管從國家、省、縣有完善的植物保護信息系統(tǒng)，但是用于植物病蟲害預(yù)測預(yù)報的儀器設(shè)備嚴(yán)重匱乏。國內(nèi)外對病蟲監(jiān)測與分析預(yù)警工作開展了很多年，實用的系統(tǒng)多是基于溫度濕度等氣象因子建立的模型進(jìn)行預(yù)測預(yù)報，實質(zhì)性的利用蟲體、病原菌本身的傳感監(jiān)測利用尚處于研究階段。對于方興未艾的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在大田層面基本沒有涉及，多數(shù)停留在手工方法或簡單的單機數(shù)據(jù)處理方法或局部聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來解決大范圍的多種類病蟲基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的病蟲監(jiān)測與分析預(yù)警，國內(nèi)外相關(guān)或類似的技術(shù)尚不成熟。專家知識庫技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了多年，在有些領(lǐng)域應(yīng)用已經(jīng)十分成熟，而農(nóng)業(yè)專家?guī)斓牡赜蛐蕴貏e強，和作物品種，地質(zhì)情況，氣象條件，灌溉水資源，病蟲害發(fā)展等密切相關(guān)，而國內(nèi)在農(nóng)業(yè)專家知識庫的積累上起點低，開展晚，信息化手段不全，需要的時間長，跨度大，導(dǎo)致專家?guī)斓姆e累具有相當(dāng)?shù)碾y度。數(shù)據(jù)分析引擎主要將采集的當(dāng)前數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)庫知識庫結(jié)合在一起，通過專家知識的指導(dǎo)，挖掘分析出病蟲發(fā)展趨勢的數(shù)據(jù)結(jié)果。數(shù)據(jù)分析引擎的關(guān)鍵是利用當(dāng)前和歷史數(shù)據(jù)，進(jìn)行關(guān)聯(lián)預(yù)測分析，涉及到近年來發(fā)展起來的10余種數(shù)據(jù)挖掘與計算智能方法。但將計算智能學(xué)科最新發(fā)展起來的理論，用于預(yù)測病蟲生規(guī)律從而進(jìn)行預(yù)警，尚無大規(guī)模的成熟研究和應(yīng)用。（二）項目必要性在我國耕地資源日益減少、水資源嚴(yán)重短缺、人口不斷膨脹、需求快速增加、環(huán)境問題日益突出的大背景下，要保障糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，使農(nóng)業(yè)產(chǎn)量及品質(zhì)與農(nóng)業(yè)投入同步匹配增長，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)、生態(tài)、安全”的協(xié)調(diào)發(fā)展目標(biāo)，必須依靠科技進(jìn)步，大力發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，努力提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)裝備水平，進(jìn)而大幅度提高農(nóng)業(yè)單產(chǎn)水平、生產(chǎn)效率和資源利用效率，確保我國可持續(xù)的農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力。此項目位于新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市五一農(nóng)場，此平臺最終建設(shè)目標(biāo)是搭建一個從農(nóng)產(chǎn)品種植、采摘、生產(chǎn)、加工、檢測、倉儲、物流、銷售全過程可追溯的綜合信息平臺，消費者通過掃描終端產(chǎn)品的二維碼就能快速直觀的了解該產(chǎn)品以上各環(huán)節(jié)的所有信息，并且可調(diào)取該批次產(chǎn)品的從農(nóng)田到餐桌的全程視頻信息，真正做到買得放心，吃的舒心。三、項目的基礎(chǔ)條件：與項目相關(guān)的前期工作情況，現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)和工作基礎(chǔ)，包括前期所取得的成果或技術(shù)（工藝）情況，區(qū)內(nèi)外在該技術(shù)領(lǐng)域的專利情況，相關(guān)領(lǐng)域的試驗及示范基地建設(shè)情況，研究開發(fā)隊伍和產(chǎn)學(xué)研結(jié)合等情況。合作單位：浙江托普儀器有限公司公司自成立以來研發(fā)生產(chǎn)了種子檢驗儀器系列、土壤檢驗儀器系列、糧油食品檢化驗儀器系列、植物病蟲害檢驗儀器系列、植物生理儀器系列、食品安全系列以及設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等專用儀器，產(chǎn)品銷往全國各地，并遠(yuǎn)銷東南亞，非洲等地，在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、氣象、水利、環(huán)境、農(nóng)產(chǎn)品檢測等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和普遍的好評。在農(nóng)業(yè)信息化領(lǐng)域積累的大量科研技術(shù)基礎(chǔ)。近年來，企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新工作前移，重點跟蹤前瞻技術(shù)發(fā)展趨勢，瞄準(zhǔn)國外同行先進(jìn)企業(yè)，及時跟進(jìn)行業(yè)新技術(shù)領(lǐng)域的研究，通過自主創(chuàng)新、消化吸收再創(chuàng)新以及產(chǎn)學(xué)研合作等多種途徑，取得多項技術(shù)創(chuàng)新成果，在國內(nèi)同行業(yè)中具有明顯的優(yōu)勢。公司在多方面引領(lǐng)著行業(yè)技術(shù)進(jìn)步同時，企業(yè)本身得到了更為全面的發(fā)展。到目前為止，公司擁有60多項知識產(chǎn)權(quán)，包括已申請發(fā)明專利7項，其中2項發(fā)明專利已授權(quán)，實用新型專利19項，外觀專利2項，軟件著作權(quán)27項，軟件產(chǎn)品登記證書17項。四、項目的主要研究內(nèi)容。（一） 田間地頭的現(xiàn)場自動監(jiān)測設(shè)備和傳感器的應(yīng)用性誘蟲情自動測報系統(tǒng)主要涉及3方面的內(nèi)容：捕蟲、紅外殺蟲、接蟲和儲蟲等裝置的自動控制系統(tǒng)軟硬件的應(yīng)用；高清圖像采集與3G無線傳輸硬件和軟件的應(yīng)用；落蟲口自動計數(shù)子系統(tǒng)的硬件、軟件和算法的應(yīng)用。燈下蟲情自動測報系統(tǒng)主要涉及3方面的內(nèi)容：應(yīng)用不同波長誘集燈的誘蟲種類；運用網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的電子和機械裝置，完成遠(yuǎn)程控制轉(zhuǎn)倉、清倉、拍照和開關(guān)燈等動作。苗情和墑情監(jiān)測系統(tǒng)苗情和墑情監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用主要涉及3方面的內(nèi)容。一是在室外環(huán)境中如何穩(wěn)定的拍攝高達(dá)500萬像素以上的高清圖像。二是在惡劣農(nóng)業(yè)環(huán)境下的傳感器，包括空氣溫濕度、土壤溫度和水份、土壤酸度及PH值、風(fēng)速風(fēng)向、雨量、蒸發(fā)、二氧化碳、氣壓、露點、總輻射、紫外輻射、光照等傳感器。三是相應(yīng)傳感器在惡劣農(nóng)業(yè)環(huán)境下的近距離無線自組網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。（二） 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)病蟲監(jiān)測與預(yù)警信息平臺的應(yīng)用多種類異構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要接入的數(shù)據(jù)種類繁多，包括Excel、文本、數(shù)字和圖像等多種異構(gòu)數(shù)據(jù)，為適應(yīng)存儲、關(guān)聯(lián)、調(diào)用、分析、查詢、輸出、展示等各環(huán)節(jié)中的穩(wěn)定性、時變性、面向主題和集成性的應(yīng)用要求，不同種類的數(shù)據(jù)，采用最符合要求的數(shù)據(jù)庫。WebService展示應(yīng)用為方便用戶使用，在Web頁面上采用多種展示手段，包括表格、趨勢曲線、GIS地圖、Flash、視頻、3D仿真圖形等。病蟲監(jiān)測預(yù)警知識庫的建立此項工作是一個長期的系統(tǒng)性工作，需要研究的內(nèi)容較多。包括數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，有效數(shù)據(jù)的篩選利用和無效數(shù)據(jù)的剔除，數(shù)據(jù)的變換處理，缺失數(shù)據(jù)的補全，冗余數(shù)據(jù)的消除，各種數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析和同種類數(shù)據(jù)在不同年度的數(shù)據(jù)回歸分析。在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，進(jìn)步按農(nóng)作物種類、地域和病蟲種類建立專家知識庫。五、五、項目的主要技術(shù)特點和創(chuàng)新點，關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容，項目實施的技術(shù)、工藝路線，可能取得的專利及知識產(chǎn)權(quán)分析。（一） 主要技術(shù)特點和創(chuàng)新點研發(fā)了昆蟲自動計數(shù)、昆蟲高清圖像實時采集技術(shù)，墑情、苗情和災(zāi)情數(shù)據(jù)采集技術(shù)，達(dá)到實時收集農(nóng)作物病蟲基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的目的。采用基于大數(shù)據(jù)處理的多異構(gòu)海量農(nóng)作物病蟲及生長環(huán)境的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集成技術(shù)，解決了文本、數(shù)字和圖像等異構(gòu)數(shù)據(jù)在存儲、關(guān)聯(lián)、調(diào)用、分析、查詢、輸出、展示等各環(huán)節(jié)中的穩(wěn)定性、時變性、面向主題和集成性。融合蟲情、墑情、苗情和災(zāi)情的農(nóng)作物病蟲監(jiān)測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立了相應(yīng)的專家知識庫，開發(fā)了基于遺傳基因智能算法的農(nóng)作物病蟲監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。（二） 關(guān)鍵技術(shù)昆蟲自動計數(shù)技術(shù)；昆蟲高清圖像實時采集技術(shù)；墑情、苗情和災(zāi)情數(shù)據(jù)采集技術(shù)；基于大數(shù)據(jù)處理的多異構(gòu)海量農(nóng)作物病蟲及生長環(huán)境的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集成技術(shù)。（三）技術(shù)路線六、項目攻關(guān)總體目標(biāo)，實施年限，具體的考核指標(biāo)（含主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)）及年度計劃安排。（一） 總體目標(biāo)：搭建一個從農(nóng)產(chǎn)品種植、采摘、生產(chǎn)、加工、檢測、倉儲、物流、銷售全過程可追溯的綜合信息平臺，消費者通過掃描終端產(chǎn)品的二維碼就能快速直觀的了解該產(chǎn)品以上各環(huán)節(jié)的所有信息，并且可調(diào)取該批次產(chǎn)品的從農(nóng)田到餐桌的全程視頻信息，真正做到買得放心，吃的舒心。（二） 實施年限：2015年實施200畝示范點（三） 具體考核指標(biāo)：制定相關(guān)技術(shù)規(guī)程1項；建立蔬菜種植物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；培養(yǎng)技術(shù)帶頭人3—人，技術(shù)骨干2人，培養(yǎng)基層技術(shù)骨干4人；實現(xiàn)年接待參觀學(xué)習(xí)200人次；推廣應(yīng)用到有機產(chǎn)業(yè)示范基地建設(shè)項目。七、組織措施及實施方案組織管理的措施項目由三家單位合作開發(fā)，在組織管理上采取分工協(xié)作，共同開發(fā)的合作方式。五一農(nóng)場作為項目承擔(dān)單位負(fù)責(zé)項目的申報、閱審、監(jiān)督、協(xié)助做好項目實施工作，具體工作實施由團場副場長負(fù)責(zé)；伍怡天宇國資公司負(fù)責(zé)項目組織實施、資金的籌措、項目經(jīng)費的支出管理；浙江托普儀器有限公司負(fù)責(zé)項目技術(shù)支持。項目在實施過程中做到責(zé)任到單位，明確分工，嚴(yán)格實行項目法人負(fù)責(zé)制，正確履行招投標(biāo)文件和各項合同條款，對項目管理，真正做到思想認(rèn)識到位，工作力度到位，明確任務(wù)，責(zé)任到人。項目負(fù)責(zé)人情況及項目研究人員情況（見附表1）附表1：序號姓名性別年齡職務(wù)/職稱專業(yè)在項目中分擔(dān)任務(wù)1顏永新男49總經(jīng)理經(jīng)濟管理總負(fù)責(zé)2侯寶生男44副場長財務(wù)會計負(fù)責(zé)項目審查，和與師相關(guān)部門對接3張新兵男49副總經(jīng)理經(jīng)濟管理負(fù)責(zé)監(jiān)管項目實施4黃超男34副總經(jīng)理農(nóng)學(xué)負(fù)責(zé)監(jiān)管項目實施5謝永健男51財務(wù)經(jīng)理財務(wù)會計項目費用管理6王文慶男46部門經(jīng)理農(nóng)學(xué)負(fù)責(zé)項目具體實施7王文學(xué)男48部門副經(jīng)理植物保護負(fù)責(zé)項目具體實施8陳淑杰男26投資發(fā)展部主管植物保護項目材料撰寫及申報工作9焦賀軍男31五一農(nóng)場農(nóng)業(yè)科科員園藝項目申報審查申報工作10壽仕威男40分公司經(jīng)理銷售項目技術(shù)負(fù)責(zé)

八、項目總投資預(yù)算，資金籌措及來源渠道。1、經(jīng)費預(yù)算項目經(jīng)費預(yù)算表單位：萬元經(jīng)費來源預(yù)算經(jīng)費支出預(yù)算科目預(yù)算數(shù)科目預(yù)算數(shù)備注來源預(yù)算合計78.4支出預(yù)算合計78.4一、上級撥款50一、人員費6.7二、單位自籌28.4其中：課題負(fù)責(zé)人6.7三、銀行貸款主要研究人員二、設(shè)備費60.81、購置費60.82、試制費三、示范區(qū)建設(shè)費8.91、材料費8.92、燃料及動力費3、測試及化驗費四、課題研究經(jīng)費21、技術(shù)引進(jìn)示范費2、儀器設(shè)備費3、試驗研究費4、鑒定測試費0.55、培訓(xùn)、考察費1.52、經(jīng)費來源該項目總投資78.4萬元，申請師科技經(jīng)費支持50萬元，單位自籌28.4萬元。九、項目預(yù)期成果的經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益分析，與國內(nèi)同類產(chǎn)品或技術(shù)的競爭力分析，成果應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化前景分析，風(fēng)險分析1、 技術(shù)經(jīng)濟效益分析（含經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益）經(jīng)濟效益分析：該項目為科技指導(dǎo)類項目，對項目區(qū)本身帶來的經(jīng)濟效益附加值能力相對較低，但通過該科技技術(shù)的指導(dǎo)，使項目區(qū)域產(chǎn)量、品質(zhì)增加是肯定的。所以該項目對項目區(qū)經(jīng)濟效益起到促進(jìn)效果。社會效益分析：通過物聯(lián)網(wǎng)種植系統(tǒng)的應(yīng)用，可以是客戶了解該產(chǎn)品各環(huán)節(jié)的所有信息，并且可調(diào)取該產(chǎn)品的從農(nóng)田到餐桌的全程視頻信息，真正做到買得放心，吃的舒心。環(huán)境效益分析：該項目可以實時監(jiān)控項目區(qū)的環(huán)境情況，為該區(qū)域的氣候環(huán)境可以直接了解，可以對以后五一農(nóng)場氣候環(huán)境監(jiān)測提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。2、 項目實施的風(fēng)險分析（含市場風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險、管理風(fēng)險等）市場風(fēng)險：隨著農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的要求不斷提高，本項目的市場需求量將不斷擴大。因此，在實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)后，利用原有銷售渠道，積極開拓新的市場，以使市場風(fēng)險降至最低。技術(shù)風(fēng)險：浙江托普儀器有限公司的技術(shù)團隊在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面承擔(dān)過多項省市級項目，積累了較豐富的經(jīng)驗，在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方面的研發(fā)能力方面居全國領(lǐng)先水平，并不斷進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)創(chuàng)新，及時調(diào)整相關(guān)技術(shù)方案，使項目產(chǎn)品技術(shù)符合最新的國內(nèi)外的發(fā)展趨勢。因此，本項目的技術(shù)風(fēng)險小。

項目申報單位意見申報單位法人代表（簽字）：申報單位（蓋章）：年月日師科技局審核及立項意見師科技局負(fù)責(zé)