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(xiàn)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(lián)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(xiàn)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(xiàn)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?？梢愿鶕脩粜枨螅S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(lián)動控制

聯(lián)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)場實圖：

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民以食為天，食以土為本。農田作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對推動農業(yè)綠色低碳發(fā)展，推進農業(yè)農村生態(tài)文明建設具有重要作用。按照建成全國農田建設“一張圖”的要求，國家農業(yè)農村部與國家發(fā)展改革委、財政部等有關部門，加大高標準農田建設資金投入力度，加快推進全國農田建設綜合監(jiān)測監(jiān)管平臺建設，按照統(tǒng)一標準規(guī)范、統(tǒng)一數據要求的原則，對2019年以來新立項的高標準農田建設項目的立項、實施、驗收、使用等各階段相關信息進行上圖入庫，建成全國農田建設綜合監(jiān)測監(jiān)管平臺。加強對已建成高標準農田監(jiān)測監(jiān)管，健全完善農田建設“建、管、用”一體化持續(xù)運轉機制。

近年來，智易時代充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，在推動農業(yè)農村數字化方面作出了積極探索和成功實踐，開展農田監(jiān)測平臺建設，加快推進農業(yè)農村生產經營精準化、管理服務智能化、鄉(xiāng)村治理數字化。

政策背景

自2016年起，“智慧農業(yè)”一詞曾多次出現(xiàn)在中央一號文件中，國家部委也出臺了多項對智慧農業(yè)的扶持政策：
?2016年，中共中央辦公廳、國務院辦公廳頒布《關于完善農村土地所有權承包權經營權分置辦法的意見》。

2018年，中共中央、國務院印發(fā)《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃（2018－2022年）》，提出要大力發(fā)展數字農業(yè)，實施智慧農業(yè)工程和“互聯(lián)網+”現(xiàn)代農業(yè)行動，鼓勵對農業(yè)生產進行數字化改造，加強農業(yè)遙感、物聯(lián)網應用，提高農業(yè)精準化水平。
2021年，“十四五”規(guī)劃綱要提出，要加快發(fā)展智慧農業(yè)，推進農業(yè)生產經營和管理服務數字化改造。
2022年2月22日，《中共中央國務院關于做好2022年全面推進鄉(xiāng)村振興重點工作的意見》，特別指出大力推進數字鄉(xiāng)村建設，推進智慧農業(yè)發(fā)展。

平臺簡介

農田監(jiān)測平臺是實現(xiàn)基于物聯(lián)網平臺，結合GIS地理信息技術、計算機網絡技術、數據庫技術、通信技術、自動控制技術、新型傳感技術等多種技術于一體，信息管理的獲取、共享、處理服務，支持實時網上數據信息處理，支持協(xié)同工作等功能的一體化平臺。綜合運用智能分析技術進行海量數據的匯總、統(tǒng)計、分析，并將分析結果以報表、圖表等形式展示，對大氣、土壤、水質污染物實行監(jiān)測、管理、控制一體化操作，為降低污染物濃度提供遠程治理，為環(huán)境管理決策者提供數據支持。

功能介紹

1.駕駛艙

平臺駕駛艙能夠將大氣、土壤、水質數據在平臺當中綜合展示，直觀了解農田綜治情況，包含所有模塊主要數據參數及控制、顯示功能，能夠快速調閱某一模塊分控界面，并以3D建模的方式顯示所有點位，通過某一點位快速調閱該點位所有設備的情況。

2.實時監(jiān)控

用戶通過該功能可以實時看到農田中大氣、土壤、水質所有監(jiān)測點位的監(jiān)測因子詳細數據，及時掌握監(jiān)測情況。

3.歷史監(jiān)控

用戶通過該功能可以查詢農田中大氣、土壤、水質所有監(jiān)測點位的歷史數據。方便用戶統(tǒng)計、分析研判。

4.基礎配置

平臺具備基礎配置功能，在此功能下可查看所有監(jiān)測、監(jiān)控、治理等前端硬件設備的列表清單以及臺賬信息管理，還可根據實際情況，在此功能中對各設備進行添、改、刪、查操作。

基礎配置下設組織結構、運行參數、模塊配置、用戶角色、系統(tǒng)用戶5個子菜單。

5.公共數據庫

用戶可在公共數據庫查詢、添加、刪改公共資料信息，包括但不限于行政類別、行政區(qū)劃、公共代碼集、標準文件等。

現(xiàn)場案例

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隨著時代的發(fā)展，更多的人認識到農業(yè)環(huán)境監(jiān)測的重要性，為了有效保證農業(yè)環(huán)境質量，有關部門印發(fā)各類通知，以保障農業(yè)環(huán)境生產需要。2016年，農業(yè)部印發(fā)了《“十三五”全國農業(yè)農村信息化發(fā)展規(guī)劃》，特別提到加強農業(yè)與信息技術融合，發(fā)展智慧農業(yè)，這是一個非常積極的信號，有利于推動智慧農業(yè)的發(fā)展。2019年，農業(yè)農村部印發(fā)《關于做好農業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的通知》，強調做好土壤環(huán)境監(jiān)測、農田氮磷流失監(jiān)測、農田地膜殘留監(jiān)測和外來生物入侵的監(jiān)測。其中，《通知》指出，開展農業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測，對于準確判斷我國當前農業(yè)生態(tài)環(huán)境形勢，精準實施農業(yè)農村污染治理攻堅戰(zhàn)行動計劃，不斷改善農業(yè)生態(tài)環(huán)境質量，保障農產品質量安全具有重要意義。

痛點分析：

傳統(tǒng)農業(yè)作業(yè)過程中，無法對大氣溫度、大氣濕度、土壤的溫度濕度、光照強度條件、二氧化碳濃度、水分及其他養(yǎng)分等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。

為解決這一問題，因此提出農業(yè)環(huán)境監(jiān)測解決方案，使用農業(yè)環(huán)境監(jiān)測儀實時監(jiān)測各種影響作物的環(huán)境因子，對其精細化管理。

布點原則：

（1）科學性原則；

（2）代表性原則；

（3）可比性原則；

（4）針對性原則；

（5）連續(xù)性原則。

硬件設備：

針對農業(yè)環(huán)境監(jiān)測問題，我們提出行之有效的解決方案，即使用農業(yè)環(huán)境監(jiān)測儀監(jiān)測周圍環(huán)境并與物聯(lián)網平臺結合，監(jiān)測儀將數據上傳，平臺整理、分析、匯總數據，以圖表、報表等形式展示，支持本地存儲、歷史查詢等功能，達到實時有效、全方位監(jiān)測農業(yè)環(huán)境的目的。本次對于農業(yè)環(huán)境監(jiān)測，我司選用硬件設備農業(yè)環(huán)境監(jiān)測儀，內置多種傳感器，如：溫度傳感器、濕度傳感器、風速風向傳感器、土壤濕度傳感器、光照傳感器等。此外，農業(yè)環(huán)境監(jiān)測儀配以視頻監(jiān)控功能，可以實時抓拍、記錄環(huán)境問題，為執(zhí)法監(jiān)測提供有效證據。

技術參數：

• 溫度傳感器：量程：-45～125℃；分辨率：1℃；準確度：±0.3℃；
• 濕度傳感器：量程：0～100RH；分辨率：1%RH；準確度：±2%RH；
• 土壤溫度傳感器：量程：-50~80℃；測量精度：±5℃；工作條件：溫度-50~80℃；濕度≤100%RH；
• 光照：檢測范圍：0~65535lux；
• EC：電導率測量范圍：0~15ms；電導率分辨率：01ms；工作條件：溫度-10~60℃；濕度0~95%RH；
• PH：測量范圍：0~14PH；精度：02PH；工作條件：溫度0~80℃；濕度0~95%RH；
• CO2 檢測原理：非分光紅外紅外技術原理；監(jiān)測量程：400~1000ppm(可擴展至10000ppm，量程可選)

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為了促進我國精細農業(yè)技術的研究與開發(fā)，推動現(xiàn)代化高科技精細農業(yè)的發(fā)展，智易時代多年致力于環(huán)境監(jiān)測方面研究，目前自主研發(fā)新型環(huán)境監(jiān)測設備——農業(yè)環(huán)境監(jiān)測儀，用于幫助XX市稻田環(huán)境監(jiān)測。

此次XX市稻田環(huán)境監(jiān)測所用到的農業(yè)環(huán)境監(jiān)測儀內置溫度傳感器、濕度傳感器、土壤傳感器、土壤濕度傳感器、光照傳感器等多種傳感器，可以對空氣溫濕度、風速風向、土壤溫濕度、光照、PH、CO2等多種監(jiān)測因子進行監(jiān)測，同時可以將數據傳到平臺端、手機端以及大屏端。

系統(tǒng)平臺：

農業(yè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)平臺基于物聯(lián)網平臺，結合GIS地理信息技術、計算機網絡技術、數據庫技術、通信技術、自動控制技術、新型傳感技術等多種技術于一體，可實現(xiàn)實時數據、視頻監(jiān)控、數據實時傳輸、報警管理、智能聯(lián)動控制、數據分析與統(tǒng)計等多種功能，監(jiān)測終端實時監(jiān)測，將數據上傳到平臺，平臺將數據匯集、分析并以報表、圖表等形式展示。

手機APP：

手機APP界面設計簡潔，易于操作，可支持實時數據、歷史數據、數據查詢、數據分析、報警管理、用戶管理等多項功能，方便工作人員隨時查看，簡化了工作流程。

現(xiàn)場案例：

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