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。