高標準農田觀測場建設方案

一、高標準農田觀測場建設方案項目背景：

高標準農田觀測場建設方案兼容智能蟲情測后燈系統，性誘誘捕器監測系統，田間小氣候觀測儀系統，視頻信息采集監測系統等，可以為科學指導防控、施肥工作提供助力，遏制病蟲發生危害，保障農業生產安全、農產品質量安全、農業生態環境安全。

國農辦印發的《關于開展國家農業綜合開發高標準農田建設示范工程的指導意見》和《國家農業綜合開發高標準農田建設示范工程建設標準(試行)》指出,積極開展高標準農田建設示范工程工作,是穩步提高農業綜合生產能力、保障國家糧食長久安全的物質基礎,是打造糧食核心產區、發展現代農業、建設社會主義新農村的現實要求,是公共財政支持“三農”工作的重要戰略舉措,是進一步提升農業綜合開發水平和創新開發體制機制的客觀需要,因此開展高標準農田建設示范工程建設,對保障國家糧食安全,提升農業綜合開發水平具有重大的現實意義和深遠的歷史意義。

高標準農田智慧化觀測場的建設可提升：高標準農田中農作物重大病蟲監測預警能力，土壤肥力在線監測的水平，為科學指導防控、施肥工作提供助力，遏制病蟲發生危害，保障農業生產安全、農產品質量安全、農業生態環境安全。

二、項目的建設思路：

以綠色發展為導向，創新推進：土壤肥力氮磷鉀在線監測、農作物病蟲監測預警智能化，作物生產四情實時監測；相關設備利用燈光、性誘監測自動計數、田間小氣候實時監測、病蟲害遠程監控信息自動接入，實時共享，為病蟲發生、環境影響因子、土壤環境等數據深度挖掘和智能化監測預警模型建立奠定基礎；通過病蟲害監測設備的正常運行，及時采集、發布和上報農作物重大病蟲信息，進一步提高我縣高標準農田的農作物重大病蟲害、土壤肥力監測預警能力及科學防控能力。

三、項目的工作目標：

切實加強我縣高標準農田農作物重大病蟲害監測水平，完善發生趨勢會商制度和災情報告制度，提升重大病蟲監測預警水平，及時采集和上報重大病蟲監測調查信息，提高預報準確率、覆蓋面和時效性，做到重大病蟲中長期預報準確率80%以上、短期預報準確率90%以上，預警信息覆蓋100%鄉鎮，90%以上行政村；

實時監測土壤相關的墑情、肥力（氮磷鉀）的分布水平和情況，為測土配方施肥、土壤改良提供良好的數據支撐。

相關項目建設完成以后力求實現：通過大力推廣新品種和新技術,使糧食產量每畝提高100公斤以上,畝增產值290元，畝節約成本10.5元，因為實時監測土壤墑情、智慧輪灌，每畝節約用水20%，節省肥料12%；通過提早進行病蟲害預防監測，可以減少農藥使用量10%，并達到增產、增效、提升農產品品質和安全的積極作用。

四、項目的建設內容：

按照先進、實用的原則，購置智能監測設施設備，建設我縣高標準農田智慧化觀測場1個，并保障相關監測設備正常運行。設備采購選擇符合國家標準，且在湖北省高標準農田建設項目中得到切實應用的，證明技術成熟、性能優良、運行穩定的產品。能實現局域網和廣域網的互連互通，實現采集數據的自動收集、實時錄入和規范處理。智能監測設備采集的數據也應通過縣級平臺統一管理。

五、項目的建設內容：

（一）、高標準農田大數據監管平臺：是應用目前最先進的的云計算、物聯網、4G通訊、智慧AI等新技術，集成自動化、智能化新型植保觀測設備，形成的集：長期自動監測、及時數據傳輸、實時AI分析、準確蟲害預警、智能化預警飛防與一體的，智慧植保預防結合的綜合性平臺。將植保防護工作由人工普查、人工防治，轉向升級為：自動遙感、智慧診斷、人工飛防系統應用、物理生態防治結合。

該系統由軟硬件結合開發而成。硬件部分包含：1、智能型蟲情測報采集系統；2、物聯網農林氣候信息采集設備（無線智能氣象站）；3、田間生態實時監測物聯網系統；4、孢子智慧可視化監測設備；5、昆蟲性誘智能測報系統；6、土壤肥力在線監測系統；7、物聯網通訊控制設備；

軟件部分，軟件分成云端web版和手機app版。軟件語言采用java與.net技術結合。系統構架采用云服務構架。包括：1、蟲害情況自動采集軟件和APP；2、農業環境氣象數據監測系統及APP；3、農業生態環境在線監測存儲系統軟件；4、孢子智能拍照統計監管系統；5、蟲害性誘監測系統；6、土壤肥力實時在線監測系統。

可拓展功能：在對各種環境數據、蟲害數據、病害孢子數據匯總、統計、分析以后，通過病蟲害專家診斷系統，給出相關診斷和防治建議?？梢詫⑾嚓P數據、定位坐標等發送給：共振式誘控燈、智能設施農業設備、自動水肥噴淋設備、無人機病蟲害飛防設備進行下一步的防治作業。

平臺軟件：兼容智能蟲情測后燈系統、性誘誘捕器監測系統、田間小氣候觀測儀系統（無線智能氣象站）、視頻信息采集監測系統

1.物聯網設備數據接入系統

將縣級購置的智能型測報物聯網設備產出的數據通過網絡傳輸到系統內，并進行數據標準化驗證和統一管理，提高調查資料的準確性和可比性，減少人為和其它因素造成的數據誤差，提高測報準確率。建立田間智能物聯網設備管理庫，管理設備的運行狀態。

2.病蟲害田間調查數據上報系統

按照《農作物病蟲害測報調查規范》要求，開展病蟲害田間調查和數據統計上報工作，實現國家、省級任務自動上報，本地化特色業務報表自定義管理，無縫對接國家、省、市級系統。并可以根據本縣的實際情況靈活設計出適合本縣植保業務的表格。

3.基層監測點（戶）管理系統

建立健全和完善縣、鄉、村測報網絡體系，根據本縣主要病蟲發生特點及分布，建立重點監測鄉（鎮）、監測村、病蟲監測戶檔案，明確各級測報網絡體系人員的任務和責任，指導協作，配合上級部門做好測報工作，逐步形成縣、鄉、村、戶四級測報網絡體系。

4.數據統計及圖形分析系統

應用多種統計原理和分析方法，根據病蟲發生規律與環境關系，分析歷史病蟲發展趨勢，做定性的數據統計和分析?；诘乩硇畔⑾到y（GIS），在數字地圖上疊加各類調查數據和設備數據，實時提供病蟲害發生指標分析、物聯網設備分布及工作狀態、監測點分布等，掌握全縣及周邊區域病蟲害發生情況。

5.地區病蟲害檔案和病蟲圖譜系統

收集、整理、匯總本地區主要病蟲害的技術資料、圖片資料和歷史資料，以及影響病蟲發生的氣象資料、農業信息，完善病蟲信息數據庫，建立起完整的地區病蟲害檔案和病蟲圖譜。

6.預報情報報送系統

按發文程序和要求報送病蟲預報情報，預報內容包含發生期、發生量、發生程度、分布范圍、預報依據、發生面積、危害損失和防治措施等，通過不斷完善病蟲害預報內容，量化預報數據，圖文并茂，準確反映病蟲害發生情況，形成完整的病蟲預報。

7.工作管理考核系統

根據安排的工作內容、考核任務及技術指標定期進行監督檢查，量化工作內容和技術指標，重點考核病蟲測報期數、準確率、時效性，信息的發布情況、覆蓋率、到位率及在生產中的實際指導效果等。

（二）、具體硬件介紹：

1、智能型蟲情測報采集系統：

本產品利用現代光、電、數控集成技術，實現了蟲體遠紅外自動處理、傳送帶配合運輸、整燈自動運行等功能。

在無人監管的情況下，可自動完成誘蟲、殺蟲、蟲體分散、拍照、運輸、收集、排水等系統作業，并與無線模塊相連，把數據發送至服務器端；進行病蟲害統計與分析功能；并在網頁端顯示識別的蟲子種類及數量，根據識別的結果，對蟲害的發生與發展進行分析和預測，為現代農業提供服務，滿足蟲情預測預報及標本采集的需要。

    我公司通過多年的研發，相關軟件取得了軟件著作權證書，相關物聯網采集設備和通訊設備取得了國家專利。

    智慧農業云平臺，可以通過wifi/4g等方式接收數據，可以將各類數據存儲、分類檢索、匯總、分析；形成走勢圖、柱圖、日報表等。還可以兼容：蟲害數據、性誘監測數據、病蟲調查統計數據。利于農業生產的環境監測、實時預警、科學防治。
2、物聯網農林氣候信息采集設備（無線智能氣象站）：

  采用最新的物聯網技術、4G通訊技術，將農業環境的各類數據采集、發送到智慧農業云平臺，并通過配套的APP可以查看相關各類數據。

    我公司通過多年的研發，相關軟件取得了軟件著作權證書，相關物聯網采集設備和通訊設備取得了國家專利。

    智慧農業云平臺，可以通過wifi/4g等方式接收數據，可以將各類數據存儲、分類檢索、匯總、分析；形成走勢圖、柱圖、日報表等。還可以兼容：蟲害數據、性誘監測數據、病蟲調查統計數據。利于農業生產的環境監測、實時預警、科學防治。
2.1產品概述：

    智慧農業氣象觀測站采用最新的物聯網技術、4G通訊技術，將農業環境的各類數據采集、發送到智慧農業云平臺，并通過配套的APP可以查看相關各類數據。

    我公司通過多年的研發，相關軟件取得了軟件著作權證書，相關物聯網采集設備和通訊設備取得了國家專利。設備本身有農業部農機具質量監督檢測中心報告。

    智慧農業云平臺，可以通過wifi/4g等方式接收數據，可以將各類數據存儲、分類檢索、匯總、分析；形成走勢圖、柱圖、日報表等。還可以兼容：蟲害數據、性誘監測數據、病蟲調查統計數據。利于農業生產的環境監測、實時預警、科學防治。

2.2主要功能：

1.通信接口：標準modbus協議；

2.采用先進的微型控制技術，監測不小于16項氣象環境因子

3.主機功率：≤200mA（12V）  整機功耗：≤600mA（12V）

4.采用60W太陽能板，40AH鋰電池，電壓：DC12V自帶穩壓設備;

5.設備為安卓系統，配置屏幕為7寸，數據采集軟件可以自動分成：空氣、土壤、水體三大類數據，并在屏幕上可以顯示各個環境要素的數據。正常情況下通過GPRS傳輸數據，同時也可以通過GSM短信獲取數據。內置放丟失功能 。

6.采集數據功能：空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度（4層）、土壤含水率（4層）、風速、風向、光照度、輻射、降雨量、圖片等16種以上參數的環境數據；

7.數據存儲量：可以存儲一年的數據（8760批），設備帶有本地緩存，可以在信號斷掉的時候，實現數據的復傳。

8.具有通過移動設備將數據轉存到計算機功能，能夠與計算機聯接，實時數據、圖形顯示。

9.可將所有采集的數據及苗情圖片上傳到自建的物聯網平臺，同時也可以上傳到農業部全國土壤墑情監測網 ”。

10.自主知識產權的軟件平臺和手機 APP 軟件，可以通過任意聯網的電腦和手機查看數據，并可查看在線視頻和圖片，可將數據格式以折線圖、柱狀圖、3D 柱狀圖、區域圖等圖表形式顯示。

11.可查看指定區域的站點安裝情況及最新監測時間，從而得出指定區域的站點數量。

12.可查看某個站點指定傳感器在指定時間范圍內的數據報表信息，也可導出到 Excel。

13.可查看某個站點在指定時間月份、年份的數據報表信息。

14.可將備份的數據或本地整理的數據導入到數據庫，也可將導入的數據刪除。

15.添加旱情預警信息，并自動發布預報通知。查詢已發布的旱情預警信息。

16.用戶登陸權限可進行分級設置，確保安全。

2.3技術參數：

采集指標測量范圍測量精度允差

室外空氣溫度-40+120℃0.1℃±0.3℃

室外空氣濕度0～100%RH0.1%RH±2%RH

土壤溫度－40～85℃0.3℃±0.5℃

土壤含水率（墑情）0～100<3±10%

風速0～30m/s0.1m/s±0.5m/s

風向0-360°1°±1°

氣壓（-20-80℃條件下）0hPa-110kPa0.1hPa±0.5%

光照度0～200Klux0.1Klux±8%

輻射0～2000W/m21W/m21W/m2

雨量傳感器0.01mm-4mm/min0.2mm≤±4%

3、田間生態實時監測物聯網系統；

在制定區域安裝遠紅外攝像球機，管理者通過視頻系統可清晰直觀的實時查看種植區作物的生長及病蟲害情況，并對突發性異常事件的過程進行及時監視和記錄，用以提供及時高效的指揮和調度。遠程視頻在平臺上可以自動控制云臺動作，變換攝像頭方位等功能；采集的視頻幀速、圖像大小可調節。移動應急終端（手機APP監控平臺）。登錄后可實時視屏查看儀器周邊情況。多通道同屏展示，同時展示相應區域的環境土壤參數，可遠程操作攝像頭角度、變焦、變倍、光圈等參數。