一、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田觀測場建設(shè)方案項目背景：

高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田觀測場建設(shè)方案兼容智能蟲情測后燈系統(tǒng)，性誘誘捕器監(jiān)測系統(tǒng)，田間小氣候觀測儀系統(tǒng)，視頻信息采集監(jiān)測系統(tǒng)等，可以為科學(xué)指導(dǎo)防控、施肥工作提供助力，遏制病蟲發(fā)生危害，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境安全。

國農(nóng)辦印發(fā)的《關(guān)于開展國家農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)示范工程的指導(dǎo)意見》和《國家農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)示范工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)(試行)》指出,積極開展高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)示范工程工作,是穩(wěn)步提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力、保障國家糧食長久安全的物質(zhì)基礎(chǔ),是打造糧食核心產(chǎn)區(qū)、發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、建設(shè)社會主義新農(nóng)村的現(xiàn)實要求,是公共財政支持“三農(nóng)”工作的重要戰(zhàn)略舉措,是進一步提升農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)水平和創(chuàng)新開發(fā)體制機制的客觀需要,因此開展高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)示范工程建設(shè),對保障國家糧食安全,提升農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)水平具有重大的現(xiàn)實意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。

高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田智慧化觀測場的建設(shè)可提升：高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田中農(nóng)作物重大病蟲監(jiān)測預(yù)警能力，土壤肥力在線監(jiān)測的水平，為科學(xué)指導(dǎo)防控、施肥工作提供助力，遏制病蟲發(fā)生危害，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境安全。

二、項目的建設(shè)思路：

以綠色發(fā)展為導(dǎo)向，創(chuàng)新推進：土壤肥力氮磷鉀在線監(jiān)測、農(nóng)作物病蟲監(jiān)測預(yù)警智能化，作物生產(chǎn)四情實時監(jiān)測；相關(guān)設(shè)備利用燈光、性誘監(jiān)測自動計數(shù)、田間小氣候?qū)崟r監(jiān)測、病蟲害遠(yuǎn)程監(jiān)控信息自動接入，實時共享，為病蟲發(fā)生、環(huán)境影響因子、土壤環(huán)境等數(shù)據(jù)深度挖掘和智能化監(jiān)測預(yù)警模型建立奠定基礎(chǔ)；通過病蟲害監(jiān)測設(shè)備的正常運行，及時采集、發(fā)布和上報農(nóng)作物重大病蟲信息，進一步提高我縣高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的農(nóng)作物重大病蟲害、土壤肥力監(jiān)測預(yù)警能力及科學(xué)防控能力。

三、項目的工作目標(biāo)：

切實加強我縣高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田農(nóng)作物重大病蟲害監(jiān)測水平，完善發(fā)生趨勢會商制度和災(zāi)情報告制度，提升重大病蟲監(jiān)測預(yù)警水平，及時采集和上報重大病蟲監(jiān)測調(diào)查信息，提高預(yù)報準(zhǔn)確率、覆蓋面和時效性，做到重大病蟲中長期預(yù)報準(zhǔn)確率80%以上、短期預(yù)報準(zhǔn)確率90%以上，預(yù)警信息覆蓋100%鄉(xiāng)鎮(zhèn)，90%以上行政村；

實時監(jiān)測土壤相關(guān)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(shù)據(jù)支撐。

相關(guān)項目建設(shè)完成以后力求實現(xiàn)：通過大力推廣新品種和新技術(shù),使糧食產(chǎn)量每畝提高100公斤以上,畝增產(chǎn)值290元，畝節(jié)約成本10.5元，因為實時監(jiān)測土壤墑情、智慧輪灌，每畝節(jié)約用水20%，節(jié)省肥料12%；通過提早進行病蟲害預(yù)防監(jiān)測，可以減少農(nóng)藥使用量10%，并達(dá)到增產(chǎn)、增效、提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和安全的積極作用。

四、項目的建設(shè)內(nèi)容：

按照先進、實用的原則，購置智能監(jiān)測設(shè)施設(shè)備，建設(shè)我縣高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田智慧化觀測場1個，并保障相關(guān)監(jiān)測設(shè)備正常運行。設(shè)備采購選擇符合國家標(biāo)準(zhǔn)，且在湖北省高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項目中得到切實應(yīng)用的，證明技術(shù)成熟、性能優(yōu)良、運行穩(wěn)定的產(chǎn)品。能實現(xiàn)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的互連互通，實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的自動收集、實時錄入和規(guī)范處理。智能監(jiān)測設(shè)備采集的數(shù)據(jù)也應(yīng)通過縣級平臺統(tǒng)一管理。

五、項目的建設(shè)內(nèi)容：

（一）、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田大數(shù)據(jù)監(jiān)管平臺：是應(yīng)用目前最先進的的云計算、物聯(lián)網(wǎng)、4G通訊、智慧AI等新技術(shù)，集成自動化、智能化新型植保觀測設(shè)備，形成的集：長期自動監(jiān)測、及時數(shù)據(jù)傳輸、實時AI分析、準(zhǔn)確蟲害預(yù)警、智能化預(yù)警飛防與一體的，智慧植保預(yù)防結(jié)合的綜合性平臺。將植保防護工作由人工普查、人工防治，轉(zhuǎn)向升級為：自動遙感、智慧診斷、人工飛防系統(tǒng)應(yīng)用、物理生態(tài)防治結(jié)合。

該系統(tǒng)由軟硬件結(jié)合開發(fā)而成。硬件部分包含：1、智能型蟲情測報采集系統(tǒng)；2、物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)林氣候信息采集設(shè)備（無線智能氣象站）；3、田間生態(tài)實時監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；4、孢子智慧可視化監(jiān)測設(shè)備；5、昆蟲性誘智能測報系統(tǒng)；6、土壤肥力在線監(jiān)測系統(tǒng)；7、物聯(lián)網(wǎng)通訊控制設(shè)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(shù)結(jié)合。系統(tǒng)構(gòu)架采用云服務(wù)構(gòu)架。包括：1、蟲害情況自動采集軟件和APP；2、農(nóng)業(yè)環(huán)境氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)及APP；3、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境在線監(jiān)測存儲系統(tǒng)軟件；4、孢子智能拍照統(tǒng)計監(jiān)管系統(tǒng)；5、蟲害性誘監(jiān)測系統(tǒng)；6、土壤肥力實時在線監(jiān)測系統(tǒng)。

可拓展功能：在對各種環(huán)境數(shù)據(jù)、蟲害數(shù)據(jù)、病害孢子數(shù)據(jù)匯總、統(tǒng)計、分析以后，通過病蟲害專家診斷系統(tǒng)，給出相關(guān)診斷和防治建議?？梢詫⑾嚓P(guān)數(shù)據(jù)、定位坐標(biāo)等發(fā)送給：共振式誘控?zé)簟⒅悄茉O(shè)施農(nóng)業(yè)設(shè)備、自動水肥噴淋設(shè)備、無人機病蟲害飛防設(shè)備進行下一步的防治作業(yè)。

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

1.物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)接入系統(tǒng)

將縣級購置的智能型測報物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)出的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)较到y(tǒng)內(nèi)，并進行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化驗證和統(tǒng)一管理，提高調(diào)查資料的準(zhǔn)確性和可比性，減少人為和其它因素造成的數(shù)據(jù)誤差，提高測報準(zhǔn)確率。建立田間智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理庫，管理設(shè)備的運行狀態(tài)。

2.病蟲害田間調(diào)查數(shù)據(jù)上報系統(tǒng)

按照《農(nóng)作物病蟲害測報調(diào)查規(guī)范》要求，開展病蟲害田間調(diào)查和數(shù)據(jù)統(tǒng)計上報工作，實現(xiàn)國家、省級任務(wù)自動上報，本地化特色業(yè)務(wù)報表自定義管理，無縫對接國家、省、市級系統(tǒng)。并可以根據(jù)本縣的實際情況靈活設(shè)計出適合本縣植保業(yè)務(wù)的表格。

3.基層監(jiān)測點（戶）管理系統(tǒng)

建立健全和完善縣、鄉(xiāng)、村測報網(wǎng)絡(luò)體系，根據(jù)本縣主要病蟲發(fā)生特點及分布，建立重點監(jiān)測鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、監(jiān)測村、病蟲監(jiān)測戶檔案，明確各級測報網(wǎng)絡(luò)體系人員的任務(wù)和責(zé)任，指導(dǎo)協(xié)作，配合上級部門做好測報工作，逐步形成縣、鄉(xiāng)、村、戶四級測報網(wǎng)絡(luò)體系。

4.數(shù)據(jù)統(tǒng)計及圖形分析系統(tǒng)

應(yīng)用多種統(tǒng)計原理和分析方法，根據(jù)病蟲發(fā)生規(guī)律與環(huán)境關(guān)系，分析歷史病蟲發(fā)展趨勢，做定性的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。基于地理信息系統(tǒng)（GIS），在數(shù)字地圖上疊加各類調(diào)查數(shù)據(jù)和設(shè)備數(shù)據(jù)，實時提供病蟲害發(fā)生指標(biāo)分析、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備分布及工作狀態(tài)、監(jiān)測點分布等，掌握全縣及周邊區(qū)域病蟲害發(fā)生情況。

5.地區(qū)病蟲害檔案和病蟲圖譜系統(tǒng)

收集、整理、匯總本地區(qū)主要病蟲害的技術(shù)資料、圖片資料和歷史資料，以及影響病蟲發(fā)生的氣象資料、農(nóng)業(yè)信息，完善病蟲信息數(shù)據(jù)庫，建立起完整的地區(qū)病蟲害檔案和病蟲圖譜。

6.預(yù)報情報報送系統(tǒng)

按發(fā)文程序和要求報送病蟲預(yù)報情報，預(yù)報內(nèi)容包含發(fā)生期、發(fā)生量、發(fā)生程度、分布范圍、預(yù)報依據(jù)、發(fā)生面積、危害損失和防治措施等，通過不斷完善病蟲害預(yù)報內(nèi)容，量化預(yù)報數(shù)據(jù)，圖文并茂，準(zhǔn)確反映病蟲害發(fā)生情況，形成完整的病蟲預(yù)報。

7.工作管理考核系統(tǒng)

根據(jù)安排的工作內(nèi)容、考核任務(wù)及技術(shù)指標(biāo)定期進行監(jiān)督檢查，量化工作內(nèi)容和技術(shù)指標(biāo)，重點考核病蟲測報期數(shù)、準(zhǔn)確率、時效性，信息的發(fā)布情況、覆蓋率、到位率及在生產(chǎn)中的實際指導(dǎo)效果等。

（二）、具體硬件介紹：

1、智能型蟲情測報采集系統(tǒng)：

本產(chǎn)品利用現(xiàn)代光、電、數(shù)控集成技術(shù)，實現(xiàn)了蟲體遠(yuǎn)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(jiān)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(tǒng)作業(yè)，并與無線模塊相連，把數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)器端；進行病蟲害統(tǒng)計與分析功能；并在網(wǎng)頁端顯示識別的蟲子種類及數(shù)量，根據(jù)識別的結(jié)果，對蟲害的發(fā)生與發(fā)展進行分析和預(yù)測，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提供服務(wù)，滿足蟲情預(yù)測預(yù)報及標(biāo)本采集的需要。

    我公司通過多年的研發(fā)，相關(guān)軟件取得了軟件著作權(quán)證書，相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)采集設(shè)備和通訊設(shè)備取得了國家專利。

    智慧農(nóng)業(yè)云平臺，可以通過wifi/4g等方式接收數(shù)據(jù)，可以將各類數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)、性誘監(jiān)測數(shù)據(jù)、病蟲調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)。利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境監(jiān)測、實時預(yù)警、科學(xué)防治。
2、物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)林氣候信息采集設(shè)備（無線智能氣象站）：

  采用最新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、4G通訊技術(shù)，將農(nóng)業(yè)環(huán)境的各類數(shù)據(jù)采集、發(fā)送到智慧農(nóng)業(yè)云平臺，并通過配套的APP可以查看相關(guān)各類數(shù)據(jù)。

    我公司通過多年的研發(fā)，相關(guān)軟件取得了軟件著作權(quán)證書，相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)采集設(shè)備和通訊設(shè)備取得了國家專利。

    智慧農(nóng)業(yè)云平臺，可以通過wifi/4g等方式接收數(shù)據(jù)，可以將各類數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)、性誘監(jiān)測數(shù)據(jù)、病蟲調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)。利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境監(jiān)測、實時預(yù)警、科學(xué)防治。
2.1產(chǎn)品概述：

    智慧農(nóng)業(yè)氣象觀測站采用最新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、4G通訊技術(shù)，將農(nóng)業(yè)環(huán)境的各類數(shù)據(jù)采集、發(fā)送到智慧農(nóng)業(yè)云平臺，并通過配套的APP可以查看相關(guān)各類數(shù)據(jù)。

    我公司通過多年的研發(fā)，相關(guān)軟件取得了軟件著作權(quán)證書，相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)采集設(shè)備和通訊設(shè)備取得了國家專利。設(shè)備本身有農(nóng)業(yè)部農(nóng)機具質(zhì)量監(jiān)督檢測中心報告。

    智慧農(nóng)業(yè)云平臺，可以通過wifi/4g等方式接收數(shù)據(jù)，可以將各類數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)、性誘監(jiān)測數(shù)據(jù)、病蟲調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)。利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境監(jiān)測、實時預(yù)警、科學(xué)防治。

2.2主要功能：

1.通信接口：標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議；

2.采用先進的微型控制技術(shù)，監(jiān)測不小于16項氣象環(huán)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(wěn)壓設(shè)備;

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

6.采集數(shù)據(jù)功能：空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度（4層）、土壤含水率（4層）、風(fēng)速、風(fēng)向、光照度、輻射、降雨量、圖片等16種以上參數(shù)的環(huán)境數(shù)據(jù)；

7.數(shù)據(jù)存儲量：可以存儲一年的數(shù)據(jù)（8760批），設(shè)備帶有本地緩存，可以在信號斷掉的時候，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的復(fù)傳。

8.具有通過移動設(shè)備將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到計算機功能，能夠與計算機聯(lián)接，實時數(shù)據(jù)、圖形顯示。

9.可將所有采集的數(shù)據(jù)及苗情圖片上傳到自建的物聯(lián)網(wǎng)平臺，同時也可以上傳到農(nóng)業(yè)部全國土壤墑情監(jiān)測網(wǎng) ”。

10.自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件平臺和手機 APP 軟件，可以通過任意聯(lián)網(wǎng)的電腦和手機查看數(shù)據(jù)，并可查看在線視頻和圖片，可將數(shù)據(jù)格式以折線圖、柱狀圖、3D 柱狀圖、區(qū)域圖等圖表形式顯示。

11.可查看指定區(qū)域的站點安裝情況及最新監(jiān)測時間，從而得出指定區(qū)域的站點數(shù)量。

12.可查看某個站點指定傳感器在指定時間范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)報表信息，也可導(dǎo)出到 Excel。

13.可查看某個站點在指定時間月份、年份的數(shù)據(jù)報表信息。

14.可將備份的數(shù)據(jù)或本地整理的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫，也可將導(dǎo)入的數(shù)據(jù)刪除。

15.添加旱情預(yù)警信息，并自動發(fā)布預(yù)報通知。查詢已發(fā)布的旱情預(yù)警信息。

16.用戶登陸權(quán)限可進行分級設(shè)置，確保安全。

2.3技術(shù)參數(shù)：

采集指標(biāo)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(fēng)速0～30m/s0.1m/s±0.5m/s

風(fēng)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(tài)實時監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；

在制定區(qū)域安裝遠(yuǎn)紅外攝像球機，管理者通過視頻系統(tǒng)可清晰直觀的實時查看種植區(qū)作物的生長及病蟲害情況，并對突發(fā)性異常事件的過程進行及時監(jiān)視和記錄，用以提供及時高效的指揮和調(diào)度。遠(yuǎn)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(diào)節(jié)。移動應(yīng)急終端（手機APP監(jiān)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(yīng)區(qū)域的環(huán)境土壤參數(shù)，可遠(yuǎn)程操作攝像頭角度、變焦、變倍、光圈等參數(shù)。