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數(shù)字化高標(biāo)準(zhǔn)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(tái)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(chǎng)秀系統(tǒng)軟件、農(nóng)場(chǎng)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(cè)集成系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、病蟲害預(yù)警防治系統(tǒng)、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田智慧管理平臺(tái)等組成一體化綜合管理及應(yīng)用系統(tǒng)軟件平臺(tái)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(zhǎng)時(shí)所需要關(guān)注的各類監(jiān)測(cè)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(dǎo)率）通過高精度傳感器和智能云終端，遠(yuǎn)程在線采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，定時(shí)將監(jiān)測(cè)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(cè)平臺(tái)或者管理人員的手機(jī)上，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)并有效形成預(yù)警,方便精準(zhǔn)地了解和掌握作物的生產(chǎn)環(huán)境，從而進(jìn)行適時(shí)適宜的調(diào)控，優(yōu)化農(nóng)作物的生長(zhǎng)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(cè)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(yuǎn)程在線采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)生態(tài)環(huán)境灌溉用水?dāng)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，定時(shí)將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)測(cè)平臺(tái)或者管理人員的手機(jī)上，指導(dǎo)水肥一體化灌溉作業(yè),方便精準(zhǔn)地了解灌溉環(huán)境，同時(shí)也為消費(fèi)者實(shí)時(shí)提供種植源頭灌溉用水是否污染狀況，并為基地實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉管理。另其中灌溉水質(zhì)面源污染重金屬監(jiān)測(cè)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(jià)及自身品牌建設(shè)建立基礎(chǔ)。采集內(nèi)容：水質(zhì)養(yǎng)分?jǐn)?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(dǎo)率。

三、農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)氣象站可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的氣象信息，包括風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、光照、大氣壓、空氣溫濕度、PM2.5等指標(biāo)，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(dǎo)依據(jù)，同時(shí)也為科學(xué)研究積累真實(shí)有效的數(shù)據(jù)。一體化建設(shè)實(shí)施，免維護(hù)，太陽能供電，超低功耗。

四、視頻監(jiān)控系統(tǒng)

針對(duì)環(huán)境監(jiān)控與安全防范的要求，為了預(yù)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(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)為便于監(jiān)視觀測(cè)作物的生長(zhǎng)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(duì)所有視頻進(jìn)行錄像，管理員可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)施傳輸與監(jiān)控，無需親臨現(xiàn)場(chǎng)就可以通過視頻信息管理、監(jiān)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，同時(shí)通過視頻圖像可實(shí)時(shí)觀察作物生長(zhǎng)狀況及觀察病蟲害狀況。該系統(tǒng)由硬盤錄像機(jī)、高分辨率攝像頭、高清大屏幕、電腦組成，硬盤錄像機(jī)主要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，只要能夠上網(wǎng)就可以根據(jù)用戶權(quán)限進(jìn)行遠(yuǎn)程的圖像訪問，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)、在線、便捷的監(jiān)測(cè)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(jìn)行通訊，所有圖像和控制信號(hào)都在控制中心集中顯示和控制?？刂浦行慕ㄔO(shè)在辦公場(chǎng)所內(nèi)。

五、病蟲害預(yù)警防治系統(tǒng)

由前端蟲情采集設(shè)備（太陽能智能蟲情測(cè)報(bào)燈）加后臺(tái)遠(yuǎn)程信息處理平臺(tái)組成。根據(jù)害蟲的趨光天性，對(duì)害蟲進(jìn)行誘殺，使用超高清攝像頭對(duì)儲(chǔ)蟲盒的蟲體進(jìn)行拍照，并通過寬帶網(wǎng)絡(luò)即時(shí)將照片發(fā)送至遠(yuǎn)程信息處理平臺(tái)，對(duì)照片進(jìn)行分析處理，可對(duì)測(cè)報(bào)設(shè)備每天收集的害蟲進(jìn)行分類與計(jì)數(shù)，并形成數(shù)據(jù)庫，以供農(nóng)業(yè)專家遠(yuǎn)程診斷。通過數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)，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(shì)，發(fā)出有效預(yù)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(yù)測(cè)和預(yù)防蟲害流行提供可靠數(shù)據(jù)，真正做到防災(zāi)、減災(zāi)。

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(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)，利用預(yù)先設(shè)定好的閾值，手/自動(dòng)對(duì)電磁閥、電動(dòng)閥、水泵等的環(huán)境調(diào)控設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)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(zhǎng)環(huán)境保持在合適的條件下，有利于農(nóng)作物健康的生長(zhǎng)。

七、智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)

根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況，現(xiàn)場(chǎng)灌溉需求設(shè)計(jì)自動(dòng)伸縮噴灌灌溉管網(wǎng)管網(wǎng)結(jié)合智能灌溉水肥一體機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化水肥一體化灌溉應(yīng)用，使用HDPE材質(zhì)管道，對(duì)于每片區(qū)設(shè)計(jì)安裝電動(dòng)閥門，進(jìn)行閥門自動(dòng)化控制進(jìn)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(jí)過濾設(shè)備安裝放置，并對(duì)灌溉管網(wǎng)壓力、流量等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)做監(jiān)測(cè)，把實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳綜合管理平臺(tái)系統(tǒng)軟件。

八、優(yōu)勢(shì)說明

1、通過以上設(shè)計(jì)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，可隨時(shí)隨地實(shí)時(shí)掌控大田種植土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)可實(shí)時(shí)監(jiān)控管理到土壤墑情狀況，根據(jù)實(shí)際生長(zhǎng)水分需求做灌溉調(diào)節(jié)，另土壤肥力監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)把控種植土壤肥力養(yǎng)分狀況，土壤重金屬監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)把控土壤重金屬面源污染狀況，對(duì)后期作物生長(zhǎng)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(cè)實(shí)時(shí)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(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全溯源提供實(shí)時(shí)有力面源污染數(shù)據(jù)支撐。

3、本項(xiàng)目建立一套農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)狀態(tài)防火防盜提供預(yù)警，同時(shí)為作物生長(zhǎng)狀況及病蟲害狀況提供遠(yuǎn)程依據(jù)等。

5、病蟲害系統(tǒng)中智能蟲情測(cè)報(bào)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(yù)防殺蟲和預(yù)警處理提供保障。

6、智慧農(nóng)業(yè)云平臺(tái)系統(tǒng)的應(yīng)用將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)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(diǎn)；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(kuò)展，從源頭上實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)智能化、精準(zhǔn)化，推動(dòng)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)“安全、高質(zhì)、綠色、生態(tài)、標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)?；?。

7、用戶及管理人員可以通過手機(jī)、計(jì)算機(jī)等信息終端，實(shí)時(shí)掌握種植環(huán)境信息，及時(shí)獲取異常報(bào)警信息及環(huán)境預(yù)警信息，并可以根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果，實(shí)時(shí)調(diào)整控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)作物的科學(xué)種植與管理，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、增產(chǎn)增收的目標(biāo)。

8、本項(xiàng)目為高效節(jié)水水肥一體化灌溉示范項(xiàng)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(dòng)全縣節(jié)水農(nóng)業(yè)和設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)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(hù)環(huán)境，其產(chǎn)生的社會(huì)效益和環(huán)境效益也是較為顯著的。

此系統(tǒng)的運(yùn)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(zhǔn)化2. 生產(chǎn)過程經(jīng)驗(yàn)型--標(biāo)準(zhǔn)化3. 生產(chǎn)環(huán)境被動(dòng)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(tái)，將農(nóng)田、農(nóng)作物的實(shí)時(shí)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(zhǎng)、最有利農(nóng)田可持續(xù)種植、最節(jié)省農(nóng)機(jī)消耗的方法，從而達(dá)到用信息化、數(shù)字化、智能化補(bǔ)齊全程機(jī)械化過程中的短板，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模種植的節(jié)能、增質(zhì)、提效。實(shí)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(dòng)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(jí)發(fā)展，爭(zhēng)當(dāng)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(yíng)效率，提高經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展?？捎行е维F(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(yíng)數(shù)字化水平、降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，提升農(nóng)業(yè)決策效率，幫助農(nóng)民增產(chǎn)增收。