高標準農田信息化監測系統解決方案

一、方案背景

《中共中央國務院關于做好2023年全面推進鄉村振興重點工作的意見》指出，加強高標準農田建設。完成高標準農田新建和改造提升年度任務，重點補上土壤改良、農田灌排設施等短板，統籌推進高效節水灌溉，健全長效管護機制。制定逐步把永久基本農田全部建成高標準農田的實施方案。目前，我國農田有效灌溉面積占全國耕地面積的54%，生產了全國總量75%以上的糧食和90%以上的經濟作物。其中，大中型灌區7000多處，有效灌溉面積5.05億畝，為穩定糧食產能提供了重要支撐?？梢?，糧食穩產保收，灌區建設尤為重要，事關國計民生。建設高標準農田可加快實現農業現代化發展，助力城鎮化發展；實現耕地高效利用、科學管理及保障農民增收等目的。

二、系統組成

高標準農田信息化監測系統是實時收集氣溫、濕度、風力、空氣二氧化碳含量、土壤水分、病蟲害等相關數據信息，監視農作物生長情況，并根據用戶設定，自動進行灌溉、調溫等處理。具體可包含：實時監測、遠程控制、查詢、警告等四大功能。主要針對農田監測用戶的一種實用型自動監測系統，集“氣，水，土三大戰役”的監測參數，構建“陸海統籌、天地一體”的生態環境監測平臺。整套系統由感知層、平臺層和應用層三部分組成。

感知層：由傳感器、氣象站、微型空氣監測站、灌溉監測系統、土壤監測站、病蟲害監測、視頻監控等前端監測設備組成，并通過無線網絡把各個監測設備的監測數據傳送到中心平臺。

平臺層：接收到來自感知層的實時數據進行分析，利用大數據分析進行數據處理和歸集整理。

應用層：可以GIS方式直觀、形象的實時顯示各監測點位和整個區域的空氣質量狀況，以及污染物濃度水平、田間蟲情，精準灌溉系統、土壤含水量、水肥一體化、災情苗情監測。并提供異常報警、區域氣象環境變化趨勢等多種服務。

三、系統功能

1、監測站點分布

系統配有GIS地圖，可顯示當前所有監測站點的分布地理位置，方便管理者確定監測站位置，如發生報警超標事件，可第一時間定位站點位置。

2、實時在線監控

生態環境在線監測系統可通過傳感器設備，例如在線實時氣溫、濕度、風力、空氣二氧化碳含量、溫濕度、光照度等數值、土壤環境、空氣質量、土壤水分等參數的變化情況。

3、監測預警

通過系統平臺，用戶可設置所監測參數的安全值域，一旦前端傳感器監測到某處蟲情監測/土壤水分/作物需肥/灌區水量參數超過安全值域，系統將發送報警信息通知用戶，以便快速處理，將影響減至最低。

4、數據分析查詢

農田在線監測系統，7*24小時實時監控，自動采集，無需人工看顧。系統自動生成數據圖表，用戶可直觀了解農田生態環境變化情況。采集數據可保存，隨時查看歷史數據，并可用于分析，打印存檔。

5、視頻監控

系統可對監控區域進行24小時全天候遠程實時監控，對監測站附近的環境變化以及灌溉系統、水肥一體化情況通過視頻觀測了解實際情況。

四、系統特點

◆全面監測農田各方面環境要素, 氣象、水環境、土壤環境、病蟲害監測、水肥一體化、空氣環境質量等。

◆設置農田預警發布系統，輔助農田區應急管理。

◆云服務平臺，B/S 架構軟件平臺，可隨時查看、下載和在線分析數據。

◆利用國際先進技術，保證傳感器的精度，穩定性，和環境耐受力。

◆遙測終端數采高度集成傳統的數據采集器，數據傳輸單元，電池等，IP67 防水，野外耐受能力極強。

◆數據有RTU ，網關和服務器三級緩存，斷點數據主動續傳，保證數據的完整不丟失。

◆支持數據傳輸協議加密，保證數據傳輸安全，不被惡意截獲和解析。

◆平臺功能強大，運行穩定，界面友好，畫面精致。

五、系統意義

高標準農田信息化監測系統關系到農業生產方式轉型升級和農田生態環境改善提升。通過監測系統設置，將不斷提高水土資源利用效率，緩解農業發展的水土資源約束；不斷改善農業生態環境，提升農田生態功能，為鄉村生態宜居提供綠色屏障。同時，也將持續推動農業生產方式、經營方式、資源利用方式的轉型升級，加快質量興農、綠色興農、品牌強農，助力全面推進鄉村振興。通過構建無人化農業生態系統，打造綜合配套的高標準農田，提高農業生產機械化、自動化水平，讓無人化生產、管理成為現代農業標配，從而大幅度提升農業生產效率，助力農業產業升級，促進農業豐產農民增收，推動鄉村經濟振興。