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數(shù)字化高標準農(nóng)田到底該如何建設(shè)？

 

一、大數(shù)據(jù)管理中心

由數(shù)字農(nóng)業(yè)云平臺軟件系統(tǒng)、智慧云端數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件、智慧農(nóng)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)軟件、農(nóng)產(chǎn)品安全溯源系統(tǒng)軟件、農(nóng)場秀系統(tǒng)軟件、農(nóng)場綜合管理系統(tǒng)軟件、智慧灌溉系統(tǒng)軟件、信息采集集成系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測集成系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、病蟲害預警防治系統(tǒng)、高標準農(nóng)田智慧管理平臺等組成一體化綜合管理及應(yīng)用系統(tǒng)軟件平臺組成。

 

 

二、信息采集系統(tǒng)

1、智能信息采集系統(tǒng)根據(jù)大田作物生長時所需要關(guān)注的各類監(jiān)測信息（土壤溫濕度、土壤鉀離子、土壤硝酸根離子、土壤銨離子、土壤銅離子、土壤鉛離子、土壤鎘離子、土壤PH、土壤電導率）通過高精度傳感器和智能云終端，遠程在線采集實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對生產(chǎn)生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測，定時將監(jiān)測到的各類土壤數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)測平臺或者管理人員的手機上，指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)并有效形成預警,方便精準地了解和掌握作物的生產(chǎn)環(huán)境，從而進行適時適宜的調(diào)控，優(yōu)化農(nóng)作物的生長境，提高生產(chǎn)的效益。2、智能水質(zhì)信息采集系統(tǒng)根據(jù)作物作物灌溉中所需要的監(jiān)測信息通過高精度離子類傳感器和低功耗太陽能版智能云終端，遠程在線采集實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對生產(chǎn)生態(tài)環(huán)境灌溉用水數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測，定時將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)測平臺或者管理人員的手機上，指導水肥一體化灌溉作業(yè),方便精準地了解灌溉環(huán)境，同時也為消費者實時提供種植源頭灌溉用水是否污染狀況，并為基地實現(xiàn)精準灌溉管理。另其中灌溉水質(zhì)面源污染重金屬監(jiān)測為農(nóng)產(chǎn)品安全溯源提供依據(jù)，為農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)品優(yōu)價及自身品牌建設(shè)建立基礎(chǔ)。采集內(nèi)容：水質(zhì)養(yǎng)分數(shù)據(jù)（硝酸根離子、銨根離子、鉀離子）、水質(zhì)重金屬數(shù)據(jù)（銅離子、鉛離子、鎘離子）、水質(zhì)PH、水質(zhì)電導率。

三、農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)氣象站可實時監(jiān)測生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的氣象信息，包括風速、風向、雨量、光照、大氣壓、空氣溫濕度、PM2.5等指標，與管理園區(qū)的中央監(jiān)控管理系統(tǒng)連接，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理提供指導依據(jù)，同時也為科學研究積累真實有效的數(shù)據(jù)。一體化建設(shè)實施，免維護，太陽能供電，超低功耗。

四、視頻監(jiān)控系統(tǒng)

針對環(huán)境監(jiān)控與安全防范的要求，為了預防和制止入侵盜竊、搶劫、破壞等犯罪行為，保障生產(chǎn)與收獲季節(jié)的正常運轉(zhuǎn)，同時為便于監(jiān)視觀測作物的生長狀況和管理，安裝高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，中心控制室采用NVR對所有視頻進行錄像，管理員可以通過計算機網(wǎng)絡(luò)進行實施傳輸與監(jiān)控，無需親臨現(xiàn)場就可以通過視頻信息管理、監(jiān)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，同時通過視頻圖像可實時觀察作物生長狀況及觀察病蟲害狀況。該系統(tǒng)由硬盤錄像機、高分辨率攝像頭、高清大屏幕、電腦組成，硬盤錄像機主要存儲數(shù)據(jù)，只要能夠上網(wǎng)就可以根據(jù)用戶權(quán)限進行遠程的圖像訪問，實現(xiàn)多點、在線、便捷的監(jiān)測方式，網(wǎng)絡(luò)攝像頭通過寬帶網(wǎng)絡(luò)方式構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)進行通訊，所有圖像和控制信號都在控制中心集中顯示和控制。控制中心建設(shè)在辦公場所內(nèi)。

五、病蟲害預警防治系統(tǒng)

由前端蟲情采集設(shè)備（太陽能智能蟲情測報燈）加后臺遠程信息處理平臺組成。根據(jù)害蟲的趨光天性，對害蟲進行誘殺，使用超高清攝像頭對儲蟲盒的蟲體進行拍照，并通過寬帶網(wǎng)絡(luò)即時將照片發(fā)送至遠程信息處理平臺，對照片進行分析處理，可對測報設(shè)備每天收集的害蟲進行分類與計數(shù)，并形成數(shù)據(jù)庫，以供農(nóng)業(yè)專家遠程診斷。通過數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計，判斷該區(qū)域作物發(fā)生葉蟬、吸果夜蛾、蝙蝠蛾等蟲害的趨勢，發(fā)出有效預警，提醒相關(guān)管理人員以及職能部門提前采取防治措施，為預測和預防蟲害流行提供可靠數(shù)據(jù)，真正做到防災、減災。

 

 

六、智能控制系統(tǒng)

智能控制系統(tǒng)是根據(jù)智能信息采集系統(tǒng)所采集的大田農(nóng)作物的生長環(huán)境數(shù)據(jù)，利用預先設(shè)定好的閾值，手/自動對電磁閥、電動閥、水泵等的環(huán)境調(diào)控設(shè)備進行遠程控制。通過生產(chǎn)環(huán)境控制系統(tǒng)，可以有效的使農(nóng)作物的生長環(huán)境保持在合適的條件下，有利于農(nóng)作物健康的生長。

 

七、智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)

根據(jù)項目現(xiàn)場實際狀況，現(xiàn)場灌溉需求設(shè)計自動伸縮噴灌灌溉管網(wǎng)管網(wǎng)結(jié)合智能灌溉水肥一體機進行自動化水肥一體化灌溉應(yīng)用，使用HDPE材質(zhì)管道，對于每片區(qū)設(shè)計安裝電動閥門，進行閥門自動化控制進行分區(qū)灌溉管理，于首部建設(shè)泵房用于首部水泵及二級過濾設(shè)備安裝放置，并對灌溉管網(wǎng)壓力、流量等實時數(shù)據(jù)做監(jiān)測，把實時監(jiān)測數(shù)據(jù)自動上傳綜合管理平臺系統(tǒng)軟件。

 

 

八、優(yōu)勢說明

 

1、通過以上設(shè)計環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，可隨時隨地實時掌控大田種植土壤環(huán)境監(jiān)測可實時監(jiān)控管理到土壤墑情狀況，根據(jù)實際生長水分需求做灌溉調(diào)節(jié)，另土壤肥力監(jiān)測實時把控種植土壤肥力養(yǎng)分狀況，土壤重金屬監(jiān)測實時把控土壤重金屬面源污染狀況，對后期作物生長農(nóng)產(chǎn)品安全溯源提供支撐及保障。

       2、通過灌溉水質(zhì)監(jiān)測實時了解灌溉水源面源污染狀況，為作物灌溉提供安全保障，并對農(nóng)產(chǎn)品安全溯源提供實時有力面源污染數(shù)據(jù)支撐。

3、本項目建立一套農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測實時把控天氣狀況及空氣質(zhì)量保障，為農(nóng)產(chǎn)品安全提供空氣質(zhì)量污染狀態(tài)提供數(shù)據(jù)保障及支撐。

4、視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用不但為種植生產(chǎn)基地實時狀態(tài)防火防盜提供預警，同時為作物生長狀況及病蟲害狀況提供遠程依據(jù)等。

5、病蟲害系統(tǒng)中智能蟲情測報燈及太陽能殺蟲燈的應(yīng)用為種植全過程病害發(fā)生及預防殺蟲和預警處理提供保障。

6、智慧農(nóng)業(yè)云平臺系統(tǒng)的應(yīng)用將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，以傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品“生產(chǎn)環(huán)節(jié)”為切入點；向“農(nóng)資-生產(chǎn)-管理-加工-流通-銷售”農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈縱深擴展，從源頭上實現(xiàn)生產(chǎn)智能化、精準化，推動農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)“安全、高質(zhì)、綠色、生態(tài)、標準化，規(guī)模化”。

7、用戶及管理人員可以通過手機、計算機等信息終端，實時掌握種植環(huán)境信息，及時獲取異常報警信息及環(huán)境預警信息，并可以根據(jù)環(huán)境監(jiān)測結(jié)果，實時調(diào)整控制設(shè)備，實現(xiàn)作物的科學種植與管理，最終實現(xiàn)節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、增產(chǎn)增收的目標。

8、本項目為高效節(jié)水水肥一體化灌溉示范項目，具有較好的示范推廣前景，并且可向廣大農(nóng)民群眾宣傳節(jié)水灌溉的意義，推動全縣節(jié)水農(nóng)業(yè)和設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，促進傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型。節(jié)約的水量可用于工業(yè)生產(chǎn)，改善城鄉(xiāng)人民的生活用水狀況，保護環(huán)境，其產(chǎn)生的社會效益和環(huán)境效益也是較為顯著的。

此系統(tǒng)的運用可以解決傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的四大問題：1. 生產(chǎn)方式粗放型--精準化2. 生產(chǎn)過程經(jīng)驗型--標準化3. 生產(chǎn)環(huán)境被動型--環(huán)境監(jiān)控4. 生產(chǎn)管理分散型--集中管理通過搭建數(shù)字化平臺，將農(nóng)田、農(nóng)作物的實時狀況以數(shù)字呈現(xiàn)，再通過大數(shù)據(jù)分析，選出最適合農(nóng)作物生長、最有利農(nóng)田可持續(xù)種植、最節(jié)省農(nóng)機消耗的方法，從而達到用信息化、數(shù)字化、智能化補齊全程機械化過程中的短板，實現(xiàn)大規(guī)模種植的節(jié)能、增質(zhì)、提效。實現(xiàn)涉農(nóng)數(shù)據(jù)的共享交換、匯聚融合，構(gòu)建涉農(nóng)數(shù)據(jù)的采集、分析、應(yīng)用能力，以數(shù)據(jù)服務(wù)產(chǎn)業(yè)，帶動農(nóng)業(yè)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展，助力區(qū)域農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的升級發(fā)展，爭當現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的排頭兵。為政府、農(nóng)業(yè)農(nóng)村主體提供數(shù)據(jù)信息服務(wù)，幫助產(chǎn)業(yè)主體提升生產(chǎn)經(jīng)營效率，提高經(jīng)濟效益，推動數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展。可有效支撐現(xiàn)代農(nóng)業(yè)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)布局發(fā)展，通過利用物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)行業(yè)的數(shù)據(jù)應(yīng)用成果，服務(wù)農(nóng)業(yè)新型主體，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)字化水平、降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風險，提升農(nóng)業(yè)決策效率，幫助農(nóng)民增產(chǎn)增收。