【項目案例】智易時代助力高標準農田建設，建綠色生態(tài)屏障

?項目背景：

高標準基本農田是一定時期內，通過土地整治建設形成的集中連片、設施配套、高產穩(wěn)產、生態(tài)良好、抗災能力強，與現代農業(yè)生產和經營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、林網建設適宜、科技先進適用、優(yōu)質高產高效”的總體目標。

2019年11月，國務院辦公廳印發(fā)的《國務院辦公廳關于切實加強高標準農田建設提升國家糧食安全保障能力的意見》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(guī)劃（2021—2030年）》公布，《規(guī)劃》提出到2030年，中國要建成12億畝高標準農田。

隨著物聯網技術的不斷發(fā)展，越來越多的技術應用到農業(yè)生產中。智易時代智慧農田遠程監(jiān)控系統(tǒng)、無線傳感器監(jiān)測等技術日趨成熟，并逐步應用到了智慧農業(yè)建設中。主要包括環(huán)境、動植物信息檢測，農業(yè)種植信息檢測和標準化生產監(jiān)控，精農業(yè)中的節(jié)水灌溉等應用模式。提高了農業(yè)生產的管理效率、提升了農產品的附加值、加快了智慧農業(yè)的建設步伐。

項目現狀及痛點：

在農業(yè)生產過程中，農作物的生長與自然界的多種因素息息相關，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(yǎng)分等等。傳統(tǒng)農業(yè)作業(yè)過程中，對這些影響農作物生長的參數進行管理，主要依靠人的感知能力，存在著極大的不準確性，農業(yè)生產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“傳感器與無線通信網絡”相結合的qu按方位環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)在設施農業(yè)中大受歡迎，并迅速推廣開來。針對農業(yè)稻田管理的現狀及痛點，智易時代提出智慧農業(yè)解決方案。

方案詳情：

智易時代智慧農業(yè)解決方案基于GPRS等無線通信技術，通過智能網關及無線連接設備，搭載相應的傳感器，如空氣溫濕度傳感器、風速風向傳感器、土壤傳感器等，實時采集空氣溫濕度、土壤溫濕度、PH值、水質PH值等環(huán)境參數，自動開啟、關閉或遠程控制zhi定設備。可以根據用戶需求，隨時進行處理，為設施農業(yè)綜合生態(tài)信息自動監(jiān)測、對環(huán)境進行自動控制和智能化管理提供科學依據。

同時根據客戶應用場景的不同，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。

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

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

（2）傳輸層：主要是數據傳輸網絡：包括智能網關、無線連接設備等。

（3）應用層：主要包括農業(yè)等場景應用；

（4）用戶終端：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）實時數據

通過安裝于zhi定的監(jiān)測點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時監(jiān)測空氣的溫濕度、土壤溫濕度及PH值等相關數據。監(jiān)測數據按日、周、月、季度、生長周期進行統(tǒng)計，可通過曲線圖查看環(huán)境數據的走勢情況。

（2）視頻監(jiān)控

通過高清網絡攝像頭，對整個農業(yè)中的各個環(huán)節(jié)進行視頻監(jiān)控，實時觀察水稻及生長環(huán)境的情況，支持視頻監(jiān)控資料按日、月分別進行儲存并下載錄像文件，可隨時查看視頻歷史數據，方便管理人員對農作物生長情況的遠程在線監(jiān)控及質量監(jiān)督。

 

（3）數據實時傳輸

無線數傳設備通過無線網絡將采集到的數據通過智能網關實時傳向監(jiān)控中心，保證了數據的及時性和準確性。

（4）報警管理

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

 

（5）智能聯動控制

聯動控制系統(tǒng)由加熱、噴灌、通風、卷簾設備及其配套PLC及Wifi設備服務器組成，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，控制器自動啟動相關硬件設備對作物生長環(huán)境加熱、澆水、通風、卷簾加減光照輻射，實現作物生長過程精確控制。

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（6）數據分析與統(tǒng)計

可以將各項參數統(tǒng)計結果以曲線圖、柱狀圖形式展示，方便用戶實時查看監(jiān)測點位變化趨勢，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)境數據和現場場景。

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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，可同時監(jiān)測風速、風向、溫度、濕度、大氣壓五個監(jiān)測因子，全天候監(jiān)測農田氣象情況，監(jiān)測數值準確。

參數：

風速：0-45m/s；準確度：低風速±0.5m/s，高風速±1m/s；分辨率：0.1m/s

風向：0-359°；準確度：低風速±5°，高風速±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，可同時監(jiān)測PM2.5、PM10、TSP三因子。

參數：

監(jiān)測因子：PM2.5、PM10、TSP；

原理：激光散射法；

范圍：0-1000ug/m3；

精度：±10%；

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（3）土壤傳感器

土壤傳感器就是能夠監(jiān)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，實現了土壤PH的實時在線監(jiān)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%

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（4）水質傳感器

水質傳感器是檢測水質參數的儀器。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。整個采集箱可以通過RS485串口或網口采集各類水、土、氣等終端設備的數據，并通過以太網、4G、光纖等通訊方式將數據上傳至服務器或云平臺。

（6）視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控可以支持農田實景環(huán)境識別、農田看護等工作，開啟后攝像頭可以精準監(jiān)測并實現自動追蹤、全畫幅放大等功能。

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（7）太陽能供電系統(tǒng)

太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池、太陽能板、立桿等部分組成?？蓪⑻柲苻D化為設備需要的電能，支持設備陰雨天連續(xù)供電3-4天。

現場實圖：