一、案例申請背景

近年來，溫室種植在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的比重越來越大，相對而言，溫室的控制系統(tǒng)也在隨著科技的進步而發(fā)展和完善。河北省的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是目前應用于農(nóng)業(yè)的比較先進的技術，為了進一步實施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程，所有有針對性的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)整體解決方案都被采用。

2015年12月，河北省正式獲得市標準委批準，創(chuàng)建河北首個國家農(nóng)業(yè)綜合標準化示范城市，建設期限為三年。同期河北現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)項目建設期為五年。河北要加快農(nóng)業(yè)信息化建設，首先要加強智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)基礎設施建設。

河北省農(nóng)業(yè)局，依托合肥鴻昇科技有限公司，以互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)基地信息服務為主體的智能化綜合農(nóng)業(yè)服務平臺。也是河北省唯一實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息服務網(wǎng)絡化、農(nóng)業(yè)資源管理數(shù)字化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程管理精準化、農(nóng)業(yè)裝備智能化的智能農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合管理平臺。

二、案例實施步驟

(一)建設背景

物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)應用將面臨分布在廣闊區(qū)域的信息獲取、高效可靠的信息傳輸和互聯(lián)互通、針對不同應用需求和不同應用環(huán)境的智能決策系統(tǒng)集成等一系列科技問題。它不僅需要電子、信息、通信技術和產(chǎn)業(yè)關鍵共性技術的突破，需要成本低、使用可靠、可用性好的軟硬件產(chǎn)品和服務的支撐，還需要農(nóng)業(yè)信息工程科學家的合作研究、面向農(nóng)業(yè)應用需求的技術集成和運營服務模式創(chuàng)新的保障。物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)應用技術的創(chuàng)新將打破學科和部門的界限，促進不同學科的交叉融合，衍生出新的交叉學科，大力推動以需求和應用為導向的協(xié)同研究模式，為新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展和農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變創(chuàng)造新的機遇。

通過該項目的建設，推進農(nóng)業(yè)信息服務網(wǎng)絡化、農(nóng)業(yè)資源管理數(shù)字化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程精準化管理和農(nóng)業(yè)裝備智能化，使我市成為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用工程的典范，為創(chuàng)建自治區(qū)級現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)提供有力支撐。

(二)建設內(nèi)容

根據(jù)要求，推進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化，建設河北省農(nóng)業(yè)智能生產(chǎn)示范基地是本次平臺建設的重點。該平臺利用物聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)和設施農(nóng)業(yè)各要素的數(shù)字化設計和智能控制，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標準化、集約化和自動化水平。利用云計算技術，采集農(nóng)業(yè)種植環(huán)境信息，搭建土壤墑情、苗情、災情、蟲情、氣象、植物體生長等監(jiān)測平臺，建立農(nóng)業(yè)專家咨詢數(shù)據(jù)庫，形成智能農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合管理平臺數(shù)據(jù)庫。

1、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)建設基地。

(1)溫室信息采集系統(tǒng)(地面環(huán)境和土壤環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng))

在蔬菜基地選擇兩個簡易大棚作為參考監(jiān)測對象，在每個大棚內(nèi)安裝1套無線監(jiān)測傳感器，在每個地塊配置1個信息傳輸節(jié)點，實時監(jiān)測大棚內(nèi)的空氣溫濕度、光照、土壤溫度、土壤水分、二氧化碳濃度，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時發(fā)送到遠程軟件平臺。如果數(shù)據(jù)超過預警閾值，系統(tǒng)會自動發(fā)出預警信息(短信通知管理員或網(wǎng)頁預警)，提醒相關管理人員采取干預措施，避免影響作物生長，保障作物。

(2)室外環(huán)境信息采集傳輸系統(tǒng)(小型農(nóng)業(yè)氣象站)

根據(jù)項目要求，在蔬菜、玉米和棉花三個大田種植基地各安裝一套無線農(nóng)業(yè)氣象綜合監(jiān)測站。無線氣象站將主要采集種植區(qū)域的農(nóng)業(yè)氣象環(huán)境指標(標準:氣溫、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，氣象水分綜合站將定期將監(jiān)測到的氣象數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(GPRS或3G)發(fā)送到監(jiān)測平臺或管理者手機上，指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，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(shù)據(jù)在線監(jiān)測子系統(tǒng)

根據(jù)項目要求，選擇一種具有廣泛代表性的作物作為參考監(jiān)測對象，對其生理指標進行24小時連續(xù)監(jiān)測，主要包括作物莖稈的細微變化、果實膨大、葉綠素含量、含氮量、葉面溫度和葉面濕度。通過監(jiān)測植物的生理指標，管理者可以更直接、更準確地了解作物生長的健康狀況和對水肥的需求。

(4)、智能蟲情預報燈

根據(jù)項目要求，在蔬菜、棉花、玉米三個大田種植監(jiān)測點各設置一套智能病蟲害監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)由前端害蟲監(jiān)控設備(太陽能智能害蟲監(jiān)控燈)和后臺遠程信息處理平臺組成。利用害蟲的趨光性，誘捕并殺死害蟲，通過內(nèi)置的1800萬超高清攝像頭拍攝儲蟲盒中的昆蟲。照片通過4G網(wǎng)絡即時發(fā)送到遠程信息處理平臺，通過更先進的圖像處理技術對照片進行分析處理，使測報設備每天采集到的害蟲進行分類統(tǒng)計，形成數(shù)據(jù)庫。通過數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計，可以判斷某一地區(qū)某一作物某種害蟲的趨勢，并發(fā)出有效的預警。為農(nóng)業(yè)高產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)提供了有力保障。

2.構(gòu)建智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合管理云平臺。

(1)設施農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)

可選擇實時數(shù)據(jù)查看、自動、手動、視頻監(jiān)控模式，第一時間掌握溫室內(nèi)空氣溫濕度、土壤溫度、土壤水分、CO2、光照強度、作物生長信息等室內(nèi)環(huán)境參數(shù)。SQ-WS鴻昇農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測作物生長情況，包括果實膨大指數(shù)曲線和莖稈生長細微變化的信息。

(2)智慧農(nóng)業(yè)綜合管理云平臺數(shù)據(jù)庫

通過土壤環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、專家知識庫、病蟲害數(shù)據(jù)庫、植物本體監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、氣象水分監(jiān)測數(shù)據(jù)庫等。，建立完善的政府管理云平臺數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)溫室設施的視頻監(jiān)控、多功能預警和遠程智能控制，為政府監(jiān)管和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能決策提供技術支持。

(3)農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)

為用戶提供農(nóng)事在線信息查詢功能，主要以農(nóng)事知識(農(nóng)藥、二十四節(jié)氣、農(nóng)產(chǎn)品認證、農(nóng)作物品種、種植技巧、生產(chǎn)決策)為主，用戶可即時解惑。

(4)農(nóng)業(yè)四大條件監(jiān)測系統(tǒng)

建設“四情”(蟲情、苗情、土壤墑情、災情)監(jiān)測管理，將水稻基地采集的數(shù)據(jù)實時傳輸至物聯(lián)網(wǎng)綜合服務平臺，實現(xiàn)對大田作物的苗情、土壤墑情、病蟲害、災情及各生長階段的長勢和外貌的動態(tài)監(jiān)測，為作物生產(chǎn)提供技術服務和救災指導，為領導進行糧食生產(chǎn)決策提供數(shù)據(jù)支持。

(5)農(nóng)業(yè)機械管理體系

認真登記管理農(nóng)機設備的信息和日常維護，方便監(jiān)督維修。進行有序的分類管理(名稱、功能、維護周期等。)對各基地的農(nóng)業(yè)機械設備進行定期保養(yǎng)，做到定期保養(yǎng)農(nóng)業(yè)機械設備，不耽誤農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

(6)養(yǎng)殖管理制度

農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)作為智能種植監(jiān)控系統(tǒng)的有效補充，主要記錄各基地中未被自動監(jiān)控的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，如作物播種信息、施肥信息、用藥信息、澆水信息(包括地塊信息、澆水方法、用水量)、除草、收獲等農(nóng)業(yè)管理信息，方便基地農(nóng)業(yè)事務的日常管理，為進一步科學種植提供實用數(shù)據(jù)。

(7)、農(nóng)業(yè)經(jīng)營體系

對各基地的種子、農(nóng)藥、化肥等日常生產(chǎn)資料進行分類有序管理。在系統(tǒng)平臺中，苗木、化肥、農(nóng)藥、水源、土地等信息。進行管理，全部錄入系統(tǒng)存檔，方便農(nóng)業(yè)投入品的日常使用登記管理和監(jiān)管。

(8)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)對接

與已建立的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系無縫對接。

(9)移動終端APP

用戶可以通過手機終端隨時隨地查看基地的植物生長、環(huán)境氣象信息、設備運行狀態(tài)、工人生產(chǎn)狀態(tài)，實時監(jiān)控，遠程控制相關設備。

河北省農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)整體解決方案的實施，可以保證交付前的正確規(guī)劃以提高資源利用效率，交付中的精細管理以提高生產(chǎn)效率，交付后的高效流通、安全追溯等方面，促進農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全。

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