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“互聯網+農業應用案例”:智慧農業物聯網系統

“互聯網+農業應用案例”:智慧農業物聯網系統推進河北現代農業發展

     
一、案例應用背景

    近年來溫室種植在農業生產占的比重越來越大,而相對來說,溫室大棚的控制系統也隨著科技的進步不斷發展進步提升。河北省農業物聯網是當前農業中所應用的最先進的技術,而要進一步實施農業物聯網工程,所采用的都是針對性的農業物聯網整體解決方案。

    2015年12月,河北省被市家標準委正式批準創建河北首個國家農業綜合標準化示范市,建設周期為3年,同期,河北現代農業示范區項目,建設周期為5年,河北為加快農業信息化建設,首先加強智慧農業物聯網基礎設施建設。

    河北農業局依托石家莊成版人猫咪app有限公司,以互聯網+農業產業基地信息服務為主體的智能化農業綜合服務平臺。這也是河北省唯一一個實現農業信息服務網絡化、農業資源管理數字化、農業生產過程管理精準化、農業裝備智能化的智慧農業物聯網綜合管理平臺。


 
二、案例實施步驟

(一)建設背景

    物聯網的農業應用,將面對一系列在廣域空間分布的信息獲取、高效可靠的信息傳輸與互聯、面向不同應用需求和不同應用環境的智能決策系統集成的科學技術問題。它既需要電子、信息、通信科技與產業界對關鍵共性技術的突破和提供低成本、使用可靠和易用性好的硬、軟件產品與服務的支持,又需要農業信息工程科學家們的協力研究、面向農業應用需求的技術整合和運營服務模式創新的保障。物聯網農業應用技術的創新,將打破學科與部門的界限,促進不同學科間的交叉融合和衍生新的交叉學科,將大力推進以需求和應用為導向的協力研究模式,為新興產業的發展和轉變農業發展方式創造新的機會。

    通過本項目的建設,促進農業信息服務網絡化、農業資源管理數字化、農業生產過程管理精準化、農業裝備智能化,使我市成為農業物聯網應用工程典范,為創建自治區級現代農業示范區提供有力支撐。



 
(二)、建設內容

    按照要求, 推進農業生產智能化,建成河北省農業智能化生產的示范基地是本平臺建設重點,本平臺運用物聯網技術對設施農業的農業生產環節、各種要素實施數字化設計、智能化控制,提升農業生產標準化、集約化、自動化水平。利用云計算技術,匯聚農業種植環境信息,建成墑情、苗情、災情、蟲情、氣象、植物本體生長監測平臺,建立農事專家咨詢庫,形成智慧農業物聯網綜合管理平臺數據庫。
 
1、建設基地物聯網監測系統

(1)大棚信息采集系統(地面環境與土壤環境監測子系統)
在蔬菜基地選擇2座簡易大棚作為參考監測對象,在每個大棚內安裝1套無線監測傳感器,每個地塊配置1個信息傳輸節點,對棚內的空氣溫濕度、光照、土壤溫度、土壤水分、二氧化碳濃度實時監測,監測數據實時發送至遠程軟件平臺,如數據超出預警閥值,系統自動發出預警信息(短信通知管理員或網頁預警),提醒相關管理人員采取干預措施,以免影響作物生長,確保作物高產高效。



 
(2)、室外環境信息采集及傳輸系統(小型農業氣象站)
    根據項目要求,在蔬菜、玉米、棉花三個大田種植基地各選一個具有廣泛代表性的地塊配置1套無線農業氣象綜合監測站,無線氣象站主要采集種植區域的農業氣象環境指標(標配:空氣溫度、空氣相對濕度、土壤溫度、土壤水分、光合有效輻射、風速、風向、降雨量,氣象墑情綜合站會定時將監測到的氣象數據通過無線網絡(GPRS或3G)發送到監測平臺或者管理人員的手機上,指導農業生產并有效形成氣象災害預警,以便相關部門及時采取措施,減少損失。

(3)、植物生理數據在線監測子系統
    根據項目要求,選擇1棵有廣泛代表性的作物作為參考監測對象,對其本體生理指標進行24小時不間斷監測,主要包括作物的莖稈微變化情況、果實增大情況、葉綠素含量、氮含量,葉面溫度、葉面濕度。通過對植物本體的生理指標監測,管理人員可更直接、準確的知道作物生長的健康狀態以及對水肥的需求。

(4)、智能蟲情測報燈
    根據項目要求,在蔬菜、棉花、玉米三個大田種植監測地塊各配置1套智能蟲情測報系統、本系統由前端蟲情采集設備(太陽能智能蟲情測報燈)加后臺遠程信息處理平臺組成。利用害蟲的趨光天性,對害蟲進行誘殺,并利用內置1800萬超高清攝像頭對儲蟲盒的蟲體進行拍照,通過4G網絡即時將照片發送至遠程信息處理平臺,利用最前沿的圖像處理技術,對照片進行分析處理,即可對測報設備每天收集的害蟲進行分類與計數,并且形成數據庫,通過數據分析與統計,就能判斷某個區域某種作物發生某種蟲害的趨勢,并且發出有效預警,提醒相關管理人員以及職能部門提前采取防治措施,真正做到防災、減災。為農業高產,農產品高品質提供了有力保障。



 
2、建設智慧農業物聯網綜合管理云平臺

(1)、設施農業監控系統
   數據實時查看,可以選定自動、手動和視頻監控模式,第一時間掌握大棚內空氣溫濕度、土壤溫度、土壤水分、CO2、光照強度等室內環境參數和農作物長勢信息。SQ-WS圣啟農業監控系統,實時監測作物生長態勢,包括果實膨大、莖稈生長微變化指標曲線信息。

(2)、智慧農業綜合管理云平臺數據庫
   通過土壤環境監測數據庫、專家知識數據庫、蟲情病害數據庫、植物本體監測數據庫、氣象墑情監測數據庫等,建立政府綜合管理云平臺數據庫,實現視頻監測、多功能預警、大棚設施遠程智能控制,為政府監管、智慧農業生產決策提供技術支撐。



(3)、農業專家系統
  為用戶提供網上農事信息查詢功能,主要是以農事(農藥、24節氣、農產品認證、農作物品種、種植技能、生產決策)等知識,可以讓用戶即時解決自己疑惑。

(4)、農業四情監測系統
   建設“四情”(蟲情、苗情、墑情、災情)監測管理,將水稻基地采集數據實時傳輸至物聯網綜合服務平臺,實現對大田作物苗情、墑情、病蟲情、災情以及各生長階段的長勢、長相的動態監測、為農作物生產提供技術服務和救災指導,為領導進行糧食生產決策提供數據支持。

(5)、農機管理系統
  對農業機械設備信息及日常維護細心進行登記管理,方便監管維護。對各基地的農機設備做有序分類管理(品名、功用、維護周期等),以便做到農機具定期保養,以免耽誤農業生產。

(6)、農事管理系統
   農事管理系統作為智能種植監測系統的有效補充,主要記錄各基地非自動監測的農情農事數據,比如作物播種信息、施肥信息、用藥信息,澆水信息(含地塊信息、澆灌方式、用水量)、除草、收割等人工農事管理信息,便于基地的農事日常管理,為進一步科學種植提供實踐數據。



 
(7)、農資管理系統
   對各基地種子、農藥、化肥等日常生產資料做分類有序管理。在系統平臺中,管理種苗、化肥,農藥,水源,土地等信息,全部錄入到系統中存檔,方便對農資投入品進行日常使用登記管理,方便監管。

(8)、農產品質量追溯系統對接
  與已建設的農產質量追溯系統實現無縫對接。

(9)、手機終端APP
   用戶通過手機終端可以隨時隨地查看基地的植物生長情況、環境氣象信息、設備的運行狀態、工人生產狀況進行實時監控,遠程控制相關設備。
河北省農業物聯網整體解決方案的實施,可以保證產前正確規劃以提高資源利用效率,產中精細管理以提高生產效率,產后高效流通,實現安全溯源等多個方面,促進農業的高產、優質、高效、生態、安全。