項目背景：

高標準基本農田是一定時(shí)期內，通過(guò)土地整治建設形成的集中連片、設施配套、高產(chǎn)穩產(chǎn)、生態(tài)良好、抗災能力強，與現代農業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)方式相適應的基本農田。高標準農田建設應達到“田地平整肥沃、水利設施配套、田間道路暢通、林網(wǎng)建設適宜、科技先進(jìn)適用、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效”的總體目標。

2019年11月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《國務(wù)院辦公廳關(guān)于切實(shí)加強高標準農田建設提升國家糧食安全保障能力的意見(jiàn)》明確提出，到2022年，全國要建成10億畝高標準農田。

2021年9月，《全國高標準農田建設規劃（2021—2030年）》公布，《規劃》提出到2030年，中國要建成12億畝高標準農田。

隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的技術(shù)應用到農業(yè)生產(chǎn)中。智易時(shí)代智慧農田遠程監控系統、無(wú)線(xiàn)傳感器監測等技術(shù)日趨成熟，并逐步應用到了智慧農業(yè)建設中。主要包括環(huán)境、動(dòng)植物信息檢測，農業(yè)種植信息檢測和標準化生產(chǎn)監控，精農業(yè)中的節水灌溉等應用模式。提高了農業(yè)生產(chǎn)的管理效率、提升了農產(chǎn)品的附加值、加快了智慧農業(yè)的建設步伐。

項目現狀及痛點(diǎn)：

在農業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，農作物的生長(cháng)與自然界的多種因素息息相關(guān)，其中包括大氣溫度、大氣濕度、土壤的溫度濕度、光照強度條件、水分及其他養分等等。傳統農業(yè)作業(yè)過(guò)程中，對這些影響農作物生長(cháng)的參數進(jìn)行管理，主要依靠人的感知能力，存在著(zhù)極大的不準確性，農業(yè)生產(chǎn)也就成為一種粗放式管理，達不到精細化管理的要求。

目前，以“傳感器與無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )”相結合的qu按方位環(huán)境監測控制系統在設施農業(yè)中大受歡迎，并迅速推廣開(kāi)來(lái)。針對農業(yè)稻田管理的現狀及痛點(diǎn)，智易時(shí)代提出智慧農業(yè)解決方案。

方案詳情：

智易時(shí)代智慧農業(yè)解決方案基于GPRS等無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)及無(wú)線(xiàn)連接設備，搭載相應的傳感器，如空氣溫濕度傳感器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器、土壤傳感器等，實(shí)時(shí)采集空氣溫濕度、土壤溫濕度、PH值、水質(zhì)PH值等環(huán)境參數，自動(dòng)開(kāi)啟、關(guān)閉或遠程控制zhi定設備?？梢愿鶕脩?hù)需求，隨時(shí)進(jìn)行處理，為設施農業(yè)綜合生態(tài)信息自動(dòng)監測、對環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)控制和智能化管理提供科學(xué)依據。

同時(shí)根據客戶(hù)應用場(chǎng)景的不同，在硬件基礎上連接不同的傳感器，可適用于不同的應用，包括農業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)等。

按照整個(gè)系統數據的傳輸結構，架構可分為感知層、傳輸層、應用層及用戶(hù)終端四個(gè)部分：

（1）感知層：主要是環(huán)境信息采集設備及設備自動(dòng)控制部分：包括空氣溫濕度信息監測，土壤信息監測，氣象信息監測，視頻信息采集。

（2）傳輸層：主要是數據傳輸網(wǎng)絡(luò )：包括智能網(wǎng)關(guān)、無(wú)線(xiàn)連接設備等。

（3）應用層：主要包括農業(yè)等場(chǎng)景應用；

（4）用戶(hù)終端：主要是信息發(fā)布與數據智能處理部分：包括智能手機、平板電腦、筆記本、PC機等。

軟件平臺：

（1）實(shí)時(shí)數據

通過(guò)安裝于zhi定的監測點(diǎn)的空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、土壤PH傳感器、光合有效輻射傳感器等設備實(shí)時(shí)監測空氣的溫濕度、土壤溫濕度及PH值等相關(guān)數據。監測數據按日、周、月、季度、生長(cháng)周期進(jìn)行統計，可通過(guò)曲線(xiàn)圖查看環(huán)境數據的走勢情況。

（2）視頻監控

通過(guò)高清網(wǎng)絡(luò )攝像頭，對整個(gè)農業(yè)中的各個(gè)環(huán)節進(jìn)行視頻監控，實(shí)時(shí)觀(guān)察水稻及生長(cháng)環(huán)境的情況，支持視頻監控資料按日、月分別進(jìn)行儲存并下載錄像文件，可隨時(shí)查看視頻歷史數據，方便管理人員對農作物生長(cháng)情況的遠程在線(xiàn)監控及質(zhì)量監督。

（3）數據實(shí)時(shí)傳輸

無(wú)線(xiàn)數傳設備通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )將采集到的數據通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)傳向監控中心，保證了數據的及時(shí)性和準確性。

（4）報警管理

通過(guò)平臺可設定環(huán)境數據預警值，系統自動(dòng)預警，生成預警事件，通過(guò)手機短信及網(wǎng)頁(yè)報警提示管理人員進(jìn)行管理和控制。同時(shí)可以將空氣溫度、空氣濕度、二氧化碳濃度等環(huán)境監測數據以及環(huán)境預警事件信息以圖表形式形成統計報表，供管理人員做出適當的作物生長(cháng)管理、分析與決策。

（5）智能聯(lián)動(dòng)控制

聯(lián)動(dòng)控制系統由加熱、噴灌、通風(fēng)、卷簾設備及其配套PLC及Wifi設備服務(wù)器組成，當傳感器采集的環(huán)境數據與標準值對比超出臨界范圍時(shí)，控制器自動(dòng)啟動(dòng)相關(guān)硬件設備對作物生長(cháng)環(huán)境加熱、澆水、通風(fēng)、卷簾加減光照輻射，實(shí)現作物生長(cháng)過(guò)程精確控制。

（6）數據分析與統計

可以將各項參數統計結果以曲線(xiàn)圖、柱狀圖形式展示，方便用戶(hù)實(shí)時(shí)查看監測點(diǎn)位變化趨勢，并且支持以圖片形式導出圖表數據。

（7）種植環(huán)境可視化

智慧農業(yè)信息展示屏由液晶板拼接而成，用于展示農業(yè)稻田內各傳感器采集的環(huán)境數據和現場(chǎng)場(chǎng)景。

硬件設備：

（1）超聲波氣壓五參數傳感器

本款傳感器采用高強度工程塑料外殼，可同時(shí)監測風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、大氣壓五個(gè)監測因子，全天候監測農田氣象情況，監測數值準確。

參數：

風(fēng)速：0-45m/s；準確度：低風(fēng)速±0.5m/s，高風(fēng)速±1m/s；分辨率：0.1m/s

風(fēng)向：0-359°；準確度：低風(fēng)速±5°，高風(fēng)速±3°；分辨率1°

溫度：-40~+70℃；準確度：±0.5℃；分辨率：0.1℃

濕度：0~100%RH；準確度：±3%RH；分辨率：0.1%RH

大氣壓：0~120KPa；準確度：±0.15KPa

（2）氣體污染物傳感器

氣體污染物傳感器是我司自主研發(fā)的一款高精度傳感器，采用激光散射法的原理，可同時(shí)監測PM2.5、PM10、TSP三因子。

參數：

監測因子：PM2.5、PM10、TSP；

原理：激光散射法；

范圍：0-1000ug/m3；

精度：±10%；

（3）土壤傳感器

土壤傳感器就是能夠監測土壤酸堿度成分的一種儀器。具有耗電量低，容易攜帶，測量準確方便等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現了土壤PH的實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測。

參數：

土壤PH值：測量范圍：0-14pH；準確度：±0.1pH；分辨率：0.01pH

電導率：測量量程：0~20mS/cm；準確度：＜±5%；分辨率：0.01 mS/cm；

溫度：測量范圍：-40~80℃；分辨率：0.1℃；準確度：±0.5℃

濕度：量程：0-100%；分辨率0-50%內0.03%，50-100%內1%；精度：0-50%內2%，50-100%內3%

（4）水質(zhì)傳感器

水質(zhì)傳感器是檢測水質(zhì)參數的儀器。它包括各種物理量的測量裝置和電子電路部分，通常由傳感元件、轉換元件和信號處理等組成。

參數：

水質(zhì)PH值：量程：0-14pH

（5）主機采集傳輸箱

主機采集傳輸箱是集數據采集、數據處理、數據上傳和邊緣計算于一體的智能數據采集箱。整個(gè)采集箱可以通過(guò)RS485串口或網(wǎng)口采集各類(lèi)水、土、氣等終端設備的數據，并通過(guò)以太網(wǎng)、4G、光纖等通訊方式將數據上傳至服務(wù)器或云平臺。

（6）視頻監控

視頻監控可以支持農田實(shí)景環(huán)境識別、農田看護等工作，開(kāi)啟后攝像頭可以精準監測并實(shí)現自動(dòng)追蹤、全畫(huà)幅放大等功能。

（7）太陽(yáng)能供電系統

太陽(yáng)能發(fā)電系統由太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能板、立桿等部分組成。可將太陽(yáng)能轉化為設備需要的電能，支持設備陰雨天連續供電3-4天。

現場(chǎng)實(shí)圖：