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一、背景分析

 奇能米业有限公司位于井研县三江镇三江村5组,投资3000万元新建立的一家集种植、生产、储备、运输于一体的大型现代化高科技企业,公司占地50余亩,年生产能力达到10万吨,能全面满足不同客户需要。乐山市奇能米业有限公司坚持以市场为导向,以健康、营养、安全的产品为起点,以优质的产品质量为准则,以品牌大米的标准实现企业的科学化、人性化、规范化、制度化、现代化,从而使加工质量、产品质量、服务质量得到了全方位提高。公司不惜巨资建设第一批稻谷生产基地8000余亩,从原料采购到成品的出厂,公司制定了严格的控制程序和科学的管理方法,从而有效保证了健康大米的全面生产。

项目位于乐山市的井研县三江镇和磨池镇奇能米业有机大米生产基地,占地165亩试点项目,依托当地环境条件种植有机水稻、打造智慧农业追溯系统、使得奇能米业品牌化,让消费者实时看到水稻和虾蟹一体化的生长过程及生长环境,体现出奇能米业基地的生态环境、让消费者吃上放心的机大米使得奇能米业的有机大米在市场上公信度更高、市场溢价就更高,这样对于致力于做有机大米的奇能米业,才有真正的持续的发展空间。

二、设计目标

融合物联网和移动互联等技术,在三江镇和磨池镇奇能米业有机大米生产基地开展农业物联网、农产品生产经营管理、农产品质量安全溯源建设,实现园区的生产标准化、质量标准化、包装标准化、安全追溯化、责任监管化;最终打造智慧农业园区,树立有机机水稻种植的品牌,提供有机水稻种植示范点。

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三、 建设任务

本次规划的建设任务从基础设施和品牌建设两方面划分,主要为:

1、基础设施建设工作。

(1)建设中心机房,实现数据的存储和应用。

(2)建设展示中心,实现特色农产品展示和企业各类应用的展示。

(3)开展农业物联网系统,采集温度、风力、风向、光照强度、水田土壤墒情等环境生产数据。

(4)建设监控系统,结合展示中心,实现全程实时记录跟踪农产品生产过程,让客户感受到园区产品的安全性,和生态魅力。

2、建设农业信息化监管平台

(1)建设生产经营管理系统,实现播种、施肥、施药等作业信息的采集和记录。

(2)建设农产品质量安全追溯系统,实现生产、包装、销售等信息的二维追溯,系统预留接口与四川省农业厅溯源软件进行对接。

(3)建立健全检测机制,实现检测信息的快速备案和登记。

(4)开发应用支撑系统,为消费者追溯查询提供入口,采用微信公众号实现企业、品牌的宣传和推广。

四、建设原则

1、易用性原则

易用性是指系统使用的方便程度。由于系统的使用者非常多:使用者的行业知识水平、对农业标准化系统的了解程度、对概念的认知程度都大不相同,特别是企业大部分使用人员信息化应用水平偏低,这就要求系统界面需要尽量简洁易懂,使系统使用者能够在短期内接受、了解、熟知并应用该系统。

2、可靠性原则

可靠性指系统中所选用物联网设备、网络设备的设计和制造满足长时间在各种环境下无故障运行能力,主要依靠产品及部件本身的制造工艺、模块的冗余设计、系统的分布处理、软件模块的独立运行、不间断地系统代码升级、机箱和其它公共部件的冗余等来实现。

3、经济实用性原则

系统使用的经济实用性是指系统使用成本经济,并且在使用功能上能够满足实际工作要求。在系统开发时,需要对系统进行合理规划,确保系统在满足用户的业务要求的同时,以简单、方便、快捷、经济实用为目标,面向具体的工作应用需求。在系统使用技术上,使用成熟、经济的技术,而不是单纯考虑技术的先进性。

4、稳定性原则

系统稳定性是指系统保持正常运行的能力。由于该系统一旦建立,将嵌入到试点企业的所有生产交易经营活动中。一旦系统出现不稳定的情况,将会对企业正常的经营活动造成影响。因此软件系统和配置的各类硬件设备必须安全、稳定、可靠。系统应该采用容错性设计,使得系统局部出现问题不会影响到整个系统的使用。

5、安全性原则

全球化的Internet 的发展提供了一个开放的公共信息平台,但是也带来了许多问题,如信息的泄密、网络病毒的泛滥、网络黑客的攻击等,这是违背用户接入因特网的初衷的。因此必须采取相应的技术手段和管理手段来保证网络和信息安全。对于本项目来说,安全不是一个扁平概念,涵盖范围很广,涉及到物理设备安全、链路安全、网络安全、应用系统安全及安全管理等多个方面。只有将严格的管理制度落实到各个环节、各个层次,并协以科学的安全工具配合,才能真正提供相对安全的运行环境。

6、扩展性原则

可移植性、跨平台性,充分考虑今后系统升级扩容的需要;数据量的增加和服务功能的扩展,都需要硬件和系统软件的升级或增加,为了保证用户的原有系统平台在系统升级过程中能够平滑过渡,就要求系统在最初设计时就考虑系统软硬件的可扩展性。

五、建设内容

本项目建设内容包括基础设施(数据中心)、展示中心、物联网生产监控系统等基础支撑建设;作业信息管理、检测信息管理、包装符码管理等标准化生产系统建设;追溯码查询系统、农业信息平台微信公众号、后台管理等支撑系统建设。

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1、基础支撑

基础支撑方向包含了基础设施建设、展示中心建设和物联网生产监控系统。

1.1、基础设施建设

为了实现奇能米业有机生态大米追溯系统建设目标,需要在基础设施上做基本的配备,其中包含机房的建设,网络管线的铺设,服务器、存储等信息化设备的采购和安装部署等。基础设施的建设应考虑物联网设备、大屏展示设备安装部署之电源、网络、对外服务以及安全需求。

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1.2、展示中心建设

展示中心是信息化监控和展现的核心区域,通过信息化平台在此全面监管企业生产,通过物联网数据监视生产环境。设立特色农产品展示和销售区,让消费者了解园区特色农产品,同时,也可通过大屏显示设备,为企业宣讲和种养殖工作人员培训提供场所。

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1.3、物联网生产监控

系统包含了农业生产相关环境物联网数据,如大气温湿度、太阳光照、风力风向、视频信号采集采集。农业种养殖企业物联网数据通过无线采集和传输,不需人为干预。采集的物联网数据可以在PC端系统实时查看,也可以在手机端或Web端通过APP查看,很好的适应农业生产需要。通过软件二次开发,将传感器采集的数据与视频数据在监控系统平台中融合,同时显示在厂区大门入口LED大屏幕处和中心机房拼接屏视频画面中。具体功能描述如下:

Ø大气温湿度:通过传感器获取生产地块大气温度和大气湿度数据。

Ø太阳光照强度:通过传感器获取生产地块太阳光照强度数据。

Ø风力风向:通过传感器获取风力风向数据。

Ø土壤水份温度;通过传感器获取土壤水份温度数据。

Ø土壤PH:通过传感器获取土壤的PH数据。

Ø土壤EC:通过传感器获取土壤肥力的数据。

Ø视频信号采集:通过红外网络智能摄像机获取生产单元视频信号,并传递到存储器和播放终端。

物联网安装部署和信息展现示意图:

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PC端物联网信息展现:

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移动端物联网信息展现:

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传感器和监控设备安装应用展示:

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2、农产品生产追溯管理系统

农产品生产追溯管理主要用于帮助企业进行种养殖的生产管理、投入品管理以及销售管理。在生产追溯管理方面,信息管理人员根据农业生产专家的建议和本地土壤、气候的实际情况,制定符合本地产品种养殖的有效方案,根据方案制定生产计划,即而形成生产的标准化;在投入品管理方面,信息管理人员对日常投入品的采购和领用进行管理与维护;在销售管理方面,信息管理人员可以对客户订单进行处理,从而生成销售记录,也可以直接按照批次进行销售。本系统包括作业信息管理系统、检测信息登记管理、包装赋码系统。

2.1、作业信息管理

作业信息管理系统是一期建设的核心,主要用来帮助生产管理人员管理生产方案配置、生产计划制定和监管工作。管理人员根据农业生产专家建议和本地土壤、气候的实际情况,制定符合本地产品种养殖的有效方案,用于制定生产计划,即形成了生产的标准化。信息管理人员记录生产作业信息。本系统包含基础信息管理、种养殖阶段管理、分拣包装管理、出场管理、订单管理、投入品管理和数据维护等,具体功能介绍如下:

Ø基础信息管理:本模块包含了企业基本信息、基地环境信息、认证情况、区域信息、地块信息、人员信息、投入品信息、品种信息、产品信息、供应商信息和客户信息的维护功能。

Ø种植阶段管理:本模块包含了种养殖方案制定和生产档案管理功能,信息管理员基于基础信息管理模块生成数据,在此模块维护作物生长、畜禽养殖相关数据。其中涉及到标准化种养殖方案制定过程,需要农业专家的支持和指导,需要农场管理人员的因地制宜,也需要使用中不断持续改进,形成适用、能用、好用的生产标准,并付诸实施。

Ø分拣包装管理:分拣包装环节衔接了种植阶段,是收获农产品和形成产品的过程,分拣功能包含农产品采收、称重、赋批次码和打印批次标签;包装环节可将分拣形成的散装农产品形成预包装或大礼包产品,并给其赋追溯码,最终打印追溯码标签,粘贴于产品外包装上。

Ø库存管理:根据采收批次开展入库管理、出库管理、库存损耗管理、库存统计管理。

Ø出场管理:经包装形成的产品可以根据订单或者批次出货,为产品绑定销售去向。

Ø订单管理:销售企业或者客户可以通过系统下采购订单,生产企业可根据订单情况向采购单位发货。

Ø投入品管理:包含投入品的采购和领用两个功能。采购来的投入品需要被记录,包括来源企业和批次号等信息;农业工人进行农事操作需要领用投入品,投入品仓库管理员可根据生产档案情况给地块负责人分配对应品种和数量的投入品。

Ø数据维护:为企业信息员提供密码修改和操作规范维护等功能。

2.2、检测信息管理

检测信息登记管理是农产品安全追溯的关键一环,政府监管的重要抓手。依靠农产品安全检验检疫系统对农产品进行检验检疫信息登记,所有农产品必须检验检疫合格后才可以进行销售,为农产品质量安全提供保障。

3.应用支撑系统

3.1、追溯码查询

为了消费者查询追溯信息更加便捷,采用多种渠道对追溯码进行查询,包括网上查询、自助终端查询、手机终端 (android /ios) 查询、微信公众号查询。

Ø网上查询:在网页版的追溯查询系统中输入追溯码查询相关追溯信息。

Ø自助终端查询:在自助终端中输入或扫描追溯码查询相关追溯信息。

Ø手机终端(android /ios)查询:在手机终端中输入或扫描追溯码查询相关追溯信息。

Ø微信公众号查询通过微信输入追溯码查询相关追溯信息。