依科曼高标准农田信息化建设解决方案

▌建设背景

2022年2月22日，中共中央、国务院发布2022年指导“三农工作”的中央一号文件，文件中提到“发展智慧农业，建立农业农村大数据体系，推动新一代信息技术与农业生产经营深度融合。完善农业气象综合监测网络，提升农业气象灾害防范能力。强化动物防疫和农作物病虫害防治体系建设，提升防控能力”。为落实中央关于粮食安全生产的相关文件精神，牢牢守住保障粮食安全底线，坚决稳住农业基本盘，筑牢“三农”压舱石，各个地区以高标准农田项目建设推进为契机，开展农业信息化、智能化体系建设，实现农业生产智能化、经营网络化、管理高效化、服务便捷化为目标，促进互联网+、云计算、大数据、物联网等信息技术与农业生产、经营、管理、服务全面融合发展，通过农业农村基础设施的建设和信息化管理体制的建立，提升政府管理能力，提高政府服务水平，促进农业整体产业升级，普惠农村农民，夯实乡村振兴产业基础，助推乡村全面振兴。

▌建设目的

1、总体建设目的

（1）实现统一的标准化生产技术指导，提高规模化生产过程中生产经营效率，降低生产成本，提升农产品产能和品质。

（2）推进生产现场全面数字化和智能化进程，实现生产全过程监管，提高生产能力。

（3）树立品牌价值，提高产品附加值，为提高农户经济收入水平和实现乡村振兴奠定坚实基础。

致力打造”1+N+ N”农业信息化、智能化服务体系。

☑1个平台：

规划和建设全区统一的农业信息化综合服务平台，通过政府内外网和互联网连接市区乡村四级。

☑N个应用：

各专业业务系统分类建设，但数据必须存于区农委数据中心，数据格式、数据提取必须符合统一标准。

☑N个终端：

实现农业信息多角度采集（大田环境、土壤环境、水文环境、病虫害智能化中心测报站、绿色防控设备、水肥智能控制体系等），搭建农业物联网络、共享实时数据，将海量农业信息进行融合、处理，并通过智能化操作终端实现农业产前、产中、产后的环境监测与控制。   

▌建设内容

一、1个平台：建设1个农业物联网大数据平台；

包括：重大病虫害智能监测预警系统、水肥一体化远程控制和管理系统、大田种植环境监测系统、土壤墒情环境监测系统、水文环境监测系统、病虫害绿色防控系统等系统组成。利用物联网技术采用智能化监测设备远程在线采集病虫害发生、土壤温湿度、养分和气象等信息，对农作物信息的全面感知，可靠传输和智能处理，以实现农业生产精准化、自动化、智能化、标准化。

系统架构规划

系统网络架构规划

二、N个应用：建设重大病虫害智能监测预警系统

各专业业务系统分类建设：

重大病虫害综合分析展示系统、GIS与设备交互管理系统、农田鼠害监测预警分析系统、灯诱害虫监测预警分析系统、性诱害虫监测预警分析系统、气象数据采集管理系统、田间生境监控管理系统、用户管理系统和预报情报报送系统等。

1.重大病虫害综合分析展示系统

综合分析展示系统是物联网监测系统的门户，实现区域内重大病虫害智能监测系统的全局网格化、模块化展示。所有数据实时动态通过大屏进行展现，提供最及时，最准确的重大病虫害数据分析结果。

2. GIS与设备交互分析系统

该模块实现地图与设备数据的交互管理和展示，用户可以通过地图上最直接简单的方式管理其权限下的所有设备，可以获得的信息有：设备种类信息，关联数量信息，位置信息。可供接入的设备有：性诱监测仪、物联网测报灯，小气候仪，生境监控设备，鼠害监测仪等。

3.农田鼠害监测预警分析系统

鼠害智能采集终端综合应用图像自动采集技术，数字图像处理技术，人工智能模式识别技术，数据无线传输技术，动物分类学，生物信息学，几何形态学等多技术和学科，实现了鼠害数据采集，害鼠种类识别，害鼠数量统计，害鼠年龄结构、身体指标、群落结构等的分析。

4.灯诱虫情监测预警分析系统

实现趋光性害虫诱集，害虫图片采集与上传，图片识别与数据统计，数据分析与预警预报。

5.性诱虫情监测预警分析系统

在昆虫性诱技术的基础上结合自动计数、远程实时报传、数据分析等物联网电子信息技术，提高了害虫监测的实时性和准确性，降低了测报人员的劳动强度，实现了害虫监测的自动化、信息化和智能化。   

6.小气候环境智能监测系统

采用电子传感器，利用智能物联无线通讯、全球定位技术，准确实时监测空气温湿度，雨量、风向、风速、光照、大气压力、土壤温湿度等

7.田间生境监控管理系统

支持局域生境视频监控信息管理。实时查看农作物生长情况，病虫害发生、灾情等信息。

8.用户管理系统

实现用户信息管理、身份认证、用户权限设置、数据展示权限设置及账号管理等功能。

9.预报情报报送系统

按发文程序和要求报送病虫预报情报，辅助果园管理人员科学、有效开展防控工作。

三、N个终端

1.建设重大病虫害智能化观测场

依托物联网、云平台、大数据技术支持，以高智能监测基站为指挥管理中心，建设N个重大病虫害智能化观测场，每个重大病虫害智能化观测场通过配备（物联网智能虫情测报灯、田间小气候全自动采集设备、田间生境远程实时监控设备组成、性诱害虫远程实时监测设备、农田鼠害智能监测设备等智能装备）实现粮油作物重大病虫害智能监测的全覆盖目标，为农作物重大病虫害的防治决策与管理提供科学依据

重大病虫害智能化观测场规划结构图

重大病虫害智能化观测场实景图

重大病虫害智能化观测场田间设备布局示意图

重大病虫害智能化观测场田间建设效果图

高智能多媒体控制基站大屏效果展示图

2.建设大田智能施肥灌溉系统

智能施肥灌溉系统水源系统由水源系统、施肥系统、过滤系统、田间管网等系统组成，充分利用各种水源进行灌溉，通过智能控制终端根据农作物对浇灌的不同要求制定不同的浇灌策略，最终实现节水省肥、省工省时、减轻病害、控温调湿、水肥均衡

3.建设远程灌溉控制系统

远程灌溉控制系统可根据采集到的土壤湿度信息，来启动自动灌溉程序，实现灌溉系统的自动化，智能化。

4.建设智能巡田系统

在监控中心或异地互联网上即可实时观察植物生长情况。

5.建设土壤墒情环境监测站

土壤墒情监测系统主要由监控中心、通信网络、远程监测设备和土壤墒情检测设备四部分构成。 可实现对土壤墒情（土壤湿度）的全天候不间断监测。

6.建设重大病虫害绿色防控核心示范区

在农作物不同生育阶段，选择农业防治、生态调控、理化诱控、生物防治、科学用药等绿色防控技术，结合统防统治的最优解决方案对主要病虫害进行综合防控。

重点绿色防控技术：

（1）生态调控技术：①人工除草：②健身栽培

（2）理化诱控技术：①灯诱技术②性诱技术

（3）生物防治技术：①保护天敌②生物农药

（4）科学用药技术

（5）开展统防统治

“五统一”

“统一方案、统一防治、统一时间、统一药品、统一器械”

达到防病治虫和减少化学农药用量的双目标，提升作物品质，提高种植效益。

▌建设效益

（1）提升农作物重大病虫害的监测预警能力

本项目的应用可以更加科学、高效的对重大病虫害发生动态进行预测预报，而且初步实现了预防、预警、控制的信息化、网络化、可视化，有利于改善重大病虫害的预警与控制能力，有效提升我区重大病虫害监测预警能力，促进粮食安全生产发展。

（2）增加重大病虫害科学化防治能力

本项目的建设为重大病虫害防治提供数据支持，同时增加了重大病虫害的数字化、智能化程度，无需进行大量人工监控，节约了监测的人工成本，同时准确的预测预报，能够实时病虫害精准防控，大大降低化学农药的使用量，降低有毒有害物质在土壤、水体中的残留量，对天敌昆虫、水生生物和有益土壤微生物起到保护作物，极大地改善区域生态环境，生态效益非常显著。

（3）提高了对外来检疫性有害生物的控制能力

项目建设利用先进监测技术和设备，通过对粮油作物重大病虫害有效监测、检验控制，可增强检疫检验和病虫诊断的能力，可以根据外来有害生物的风险评估结果，制定切实可行的预防和控制方案，提高决策的科学性。

（4）提高了重大病虫害综合治理应急控制能力

由于监测仪器设备和手段的改进，重大病虫害防治应急能力明显增强，能有效控制病虫害的发生流行，提高防治水平，降低农业损失，又能减轻周边地区病虫害的传播流行和防治压力，从而促进农业生态协调发展。