智慧农业

一、智慧农业建设背景与意义

随着科技的不断发展，智慧农业已经成为现代化农业发展的重要趋势。智慧农业通过引入先进的信息技术，实现了对农业生产全过程的智能化管理，提高了农业生产效率和质量，为乡村振兴战略的实施提供了有力支持。本实施方案旨在推动智慧农业的建设，促进农业现代化发展，助力乡村振兴。

二、智慧农业建设目标

实现农业生产智能化管理，提高农业生产效率和质量;

促进农业科技创新和成果转化，提升农业产业链价值;

保障农产品质量安全，增强市场竟争力;

促进农民增收致富，助力乡村振兴。

三、智慧农业建设内容

智慧农业基础设施建设:包括物联网设备、传感器、数据中心等硬件设施的建设，以及云计算、大数据等软件平台的建设。

农业生产智能化管理:通过智能化决策系统，实现对农业生产全过程的精准管理，包括智能化种植、养殖、灌溉、施肥等。

农业科技服务体系建设:建立完善的农业科技服务体系，包括科技研发、成果转化、技术推广等，提升农业产业链价值。

农产品质量安全监测:建立农产品质量安全监测体系，实现对农产品质量的全程监控和管理，保障农产品质量安全。

农业信息化服务∶建立农业信息化服务平台，提供政策法规、市场行情、科技资讯等信息服务，促进农民增收致富。

四、智慧农业建设实施步骤

前期准备阶段:进行需求调研、方案设计、资源整合等工作;

建设阶段:按照建设内容逐步推进各项建设工作;

运营阶段:建立完善的运营管理体系，确保智慧农业的可持续发展;

评估与改进阶段:对智慧农业建设成果进行评估和改进，不断提高建设水平。

五、预期成果与效益

通过本实施方案的实施，预期将取得以下成果和效益:

提高农业生产效率和质量，增加农民收入;

促进农业科技创新和成果转化，提升农业产业链价值;

保障农产品质量安全，增强市场竟争力;

促进农民增收致富，助力乡村振兴。

通过无人值守、自动化的运行，系统能够自主完成监测、调控、管理等一系列工作，大大节约了人力资源。

智慧农业信息管理平台是以数据监测为基础、远程控制为核心的软件平台，能够与各种设备搭配使用。

在农业生产中，它可以通过传感器对农作物的生产环境(如虫情、孢子、气象、境情、灌溉、苗情、灾情、）中的各项参数进行采集，再将采集到的数据传输至智慧农业信息管理平台，帮助用户实现生产数据实时监控及历史数据分析，提高风险预估能力，提升用户对农作物种植面积、生产进度、农产品产量、气温条件、土壤状态等监测能力。

智慧农业信息管理平台智能控制系统：比如农业生产中常用的风机、遮阳、喷/滴灌、通风口、卷帘机等，传统的人工操作不仅耗费时间精力，还无法做到精准管控。在智慧农业信息管理建设方案中，用户可以通过手机/电脑即可实现全天候随时随地远程控制、设定自动化规则，让园区内内各路设备按照设定的时间、温度、湿度、二氧化碳等监测限值实现自动化控制。

系统结构

感知层：由各种物联网设备组成，由温湿度、光照、CO2传感器等设备及智能控制柜组成，用于检测温室内的环境数据，及联动设备的风机、喷淋、湿帘、遮光卷帘等设备状态;

传输层：通过各种通信协议，将监测信息传递到云端服务器，并发送至管理者电脑或手机上，对风扇、喷淋等设备的开关指令，也通过传输层发送到物联网控制器，实现远程控制;

应用层：即智慧农业物联网云平台，集成数据监控、设备控制、异常报警、数据报表、历史查询等功能，完善大棚的管理工作，优化管理策略;

特点：

1、精准化种植管理:利用物联网、大数据、人工智能等技术，对农田环境、作物生长状况等进行实时监测和数据分析，为农民提供精准化的种植管理建议，包括灌溉、施肥、病虫害防治等方面的指导。

2、农业溯源管理:建立农产品质量安全追溯体系，确保农产品来源可追溯、质星可监控，提高农产品质星安全水平。

3、农业生态环境监测:利用物联网、遥感等技术，对农业生态环境进行实时监测和评估，为农民提供农业生态环境保护建议和措施。

4、精准灌溉和施肥:根据监测到的环境和作物数据，系统可以自动计算出最佳的灌溉和施肥方案，实现精准农业，减少资源浪费，提高产量和质量。

5、病虫害预警:通过图像识别和数据分析技术，系统可以提前发现病虫害的迹象，并及时发出预警，帮助农民采取有效的防治措施。

6.自动化控制系统:基于从传感器收集的数据，可以自动调整灌溉、施肥、通风、光照和其他农业操作，以优化生产条件并减少人工干预.

7、数据分析和可视化:利用大数据技术和机器学习算法，可以从历史数据中提取模式和趋势，帮助农民更好地理解其农田的状况，并为未来的决策提供依据。

8、精准农业应用:通过精确地监测土壤和作物的状态，可以根据具体需要应用适量的水、肥料和农药，从而减少资源浪费，降低环境污染，并提高农产品质星.

9、远程监控与管理:农民和管理人员可以随时随地查看农田的实时状态，接受警报通知，并远程控制设备，大大提高了管理效率。

10、云平台:云平台是数据的存储和处理中心，可以接收来自多个农场的数据，并提供数据分析、报警、预测和建议等功能。农民和管理者可以通过手机禨小程序或PC端访问这些信息。

组态画面：

云平台带有组态画面功能，可以大棚场景及实时环境数据信息、设备状态展示在平面图上，轻松判断具体位置的温湿度、光照等环境信息，以及具体某一设备的运转状态，并且可以根据设备当前状并对进行控制;

四情监测管理：

通过本系统对平台四情监测设备管理，包含直播摄像头、气象环境监测设备、土壤墒情监测设备、水质监测设备、虫情监测设备等，设备接入系统；本环节不需要人工操作，系统根据物联网设备传回的实时数据进行溯源信息的收集，完成追溯。

土壤墒情在线监测管理：

通过土壤监测设备将实现数据实时回传到系统，包含土壤温湿度监测数据、土壤氮磷钾监测数据、土壤PH值监测数据，同时通过农作物土壤模型标准数据值作为生长最优数据标准，当传回的数据低于或高于自动联动农事，达到标准化种植。

水质在线监测管理：

通过水质监测设备将实现数据实时回传到系统，包含水质PH监测数据、水质电导率监测数据，同时通过农作物水质模型标准数据值作为生长最优数据标准，当传回的数据低于或高于自动联动农事，达到标准化种植。

空气在线监测管理：

通过空气监测设备将实现数据实时回传到系统，包含空气温湿度监测数据、光照监测数据，PM2.5监测数据，风速风向监测数据等，同时通过农作物空气模型标准数据值作为生长最优数据标准，当传回的数据低于或高于自动联动农事，达到标准化种植。

虫情在线监测管理：

通过AI人工智能病虫害诊断平台，建立针对水稻建立AI人工智能病虫害识别工具，通过虫情监测设备将实现数据实时回传到系统，包含灌溉区域、灌溉时长、灌溉人员、图片、视频等，通过摄像头传回的视频及图片自动识别病虫害类型和农事配置，从而提高病虫害识别的精准度。

视频在线监控管理：

通过直播摄像头设备将实时苗情及灾情数据实时回传到系统，包含直播数据、照片数据，剪影数据等，同时通过图片及视频第一时间发现苗情及灾情情况，便于领导及时处置。

环境在线监测管理：

农田水质监测:通过对农田水质的实时监测，确保水源的安全和可持续性，为农田灌溉提供保障。

土壤质量监测:通过监测土壤的理化性质，如pH值、养分含星、重金属含星等，为精准施肥、土壤改良等提供科学依据。

气象条件监测:实时监测农田的气象数据，如温度、湿度、光照、降雨量、风速等，为农业生产提供气候参考和预警。

植物生长监测:通过遥感技术、图像识别等手段，监测农作物的生长状况、病虫害情况等，为精准管理提供依据。

农业环境综合监测:结合上述多个方面，实现对农业生产环境的全面监测，为农业生产的可持续性和高效性提供保障。

异常报警：

支持异常报警功能，无论是检测到温度、CO2浓度等数据超过正常限度，还是因为网络波动、断电等原因造成的通讯异常或设备离线，系统以APP、短信、电话、微信、邮箱等形式报警，确保将报警信息及时传递，避免损失;

数据分析功能：

系统自动以一分钟一次的频率保存历史数据，可以时间为条件进行查询，带有大数据分析处理功能，可以对采集信息进行综合处理。管理者可以依靠数据分析结果对温室温湿度、光照等管理策略进行动态调整，保证作物适宜的生长环境，最终达到增产增收的目的;

智慧农业带来的影响：

提高农业生产效率:智慧农业信息化系统通过实时监测和数据分析，为农民提供精准化的种植管理建议，帮助农民更好地管理农田，提高农产品产量和质量。同时，系统还可以实现自动化控制和精准化管理，减少了人力和物力的浪费，降低了农业生产成本。

改善农产品质量:通过实时监测农田环境和作物生长状况，智慧农业信息化系统可以为农民提供精准化的种植管理建议，帮助农民更好地管理农田，提高农产品质量。同时，系统还可以实现农产品质量追溯，确保农产品来源可追溯、质量可监控。

促进农业可持续发展∶智慧农业信息化系统可以实现农业资源的合理利用和环境的保护，减少了化肥和农药的使用量，降低了对环境的污染，促进了农业可持续发展。

提高农民素质:智慧农业信息化系统通过提供实时的气象信息、农产品市场信息、农业政策信息等服务，帮助农民更好地把握市场动态和生产机会。同时，系统还可以为农民提供在线学习、交流和培训的机会，提高农民的素质和技能水平。

促进农业科技创新:智慧农业信息化系统是农业科技创新的重要支撑平台，可以为农业科研人员提供实时的数据和信息支持，促进农业科技创新的发展。

智慧农业大棚控制系统

主要功能包括：

环境参数监测：通过传感器和监测设备，实时监测大棚内的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等环境参数，为农民提供全面的农业生产数据。

自动化控制：根据监测数据和作物生长需求，自动调节大棚内的环境参数，如自动开启或关闭通风设备、遮阳设备等，为作物提供最佳的生长环境。

精准施肥灌溉：根据作物的生长需求和土壤养分状况，精准控制施肥和灌溉作业，提高作物产量和品质。

数据分析和预测：通过对大量数据的采集和分析，预测作物生长状况和病虫害发生情况，为农民提供科学的种植方案和管理建议。

远程管理：通过移动设备或互联网平台，农民可以远程监控和管理大棚内的农业生产环境，提高管理效率和作业效果。

预览功能：监测各个温室的当前状态，包括空气温度、空气湿度、光照度、二氧化碳、土壤温度、土壤湿度、电导率等参数等的信息采集以及各个设备的开关状态。

设定功能：可以设定各个温室的运行参数，温室内的土壤湿度、土壤温度、电导率、时间等参数来自动控制电磁阀和水泵、施肥系统等的目标值，通过空气温度、空气湿度、光照、二氧化碳、等参数来自动控制天窗、侧窗、内遮阳、外遮阳、风机、湿帘、外翻窗、加温设备、加湿设备、二氧化碳发生器等的目标值和设备的开启/关闭时间等等。

强制手动控制：可以实现强制手动控制各温室内的设备的开关状态。

手动/自动：它可以灵活快速地实现各设备地手动/自动控制地切换。

数据绘图统计：它能以曲线的方式绘出某各历史时间段的某个环境数据的变化曲线，并可以进行打印。可以按年、月、日、时将各个环境数据加以统计。找出任意时间段的最大值、最小值、平均值等信息。

促进农业科技创新：农业科技创新的重要支撑平台，可以为农业科研人员提供实时的数据和信息支持，促进农业科技创新的发展。