高標準農田監(jiān)測系統(tǒng)的基本原理是利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、傳感器、云平臺、無線通信網(wǎng)絡等先進技術，實時對農田的氣象環(huán)境（包括空氣溫濕度、風速、風向、降雨量、光照度、二氧化碳）、土壤環(huán)境（土壤酸堿度、土壤溫濕度、土壤氮磷鉀含量）、病蟲害發(fā)生情況（害蟲的形態(tài)、數(shù)量、種類等）進行監(jiān)測。系統(tǒng)通過傳感器設備，實時監(jiān)測農田的各類參數(shù)，為農業(yè)生產提供精準的數(shù)據(jù)支持。 
 

高標準農田監(jiān)測系統(tǒng)由感知層、平臺層和應用層三部分組成。  

1.感知層  

感知層由傳感器、氣象站、微型空氣監(jiān)測站、灌溉監(jiān)測系統(tǒng)、土壤監(jiān)測站、病蟲害監(jiān)測、視頻監(jiān)控等前端監(jiān)測設備組成，并通過無線網(wǎng)絡把各個監(jiān)測設備的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送到中心平臺。這些傳感器提供高精度的測量數(shù)據(jù)，幫助農戶全面了解農田的氣象狀況。  

2.平臺層  

平臺層接收到來自感知層的實時數(shù)據(jù)進行分析，利用大數(shù)據(jù)分析進行數(shù)據(jù)處理和歸集整理。平臺層通過實時數(shù)據(jù)采集和無線傳輸技術，將監(jiān)測到的氣象數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心或云平臺。農戶可以通過手機應用或網(wǎng)頁等方式實時訪問和管理氣象數(shù)據(jù)，及時了解農田的氣象狀況。  

3.應用層  

應用層可以GIS方式直觀、形象的實時顯示各監(jiān)測點位和整個區(qū)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(tǒng)、土壤含水量、水肥一體化、災情苗情監(jiān)測。并提供異常報警、區(qū)域氣象環(huán)境變化趨勢等多種服務。  

高標準農田監(jiān)測系統(tǒng)的功能  

1.監(jiān)測站點分布  

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

2.實時在線監(jiān)控  

生態(tài)環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)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(shù)值、土壤環(huán)境、空氣質量、土壤水分等參數(shù)的變化情況。  

3.監(jiān)測預警  

通過系統(tǒng)平臺，用戶可設置所監(jiān)測參數(shù)的安全值域，一旦前端傳感器監(jiān)測到某處蟲情監(jiān)測/土壤水分/作物需肥/灌區(qū)水量參數(shù)超過安全值域，系統(tǒng)將發(fā)送報警信息通知用戶，以便快速處理，將影響減至低點。  

4.數(shù)據(jù)分析查詢  

農田在線監(jiān)測系統(tǒng)，7*24小時實時監(jiān)控，自動采集，無需人工看顧。系統(tǒng)自動生成數(shù)據(jù)圖表，用戶可直觀了解農田生態(tài)環(huán)境變化情況。采集數(shù)據(jù)可保存，隨時查看歷史數(shù)據(jù)，并可用于分析，打印存檔。  

5.視頻監(jiān)控  

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

系統(tǒng)特點  

1.全面監(jiān)測農田各方面環(huán)境要素  

系統(tǒng)可以全面監(jiān)測農田的氣象、水環(huán)境、土壤環(huán)境、病蟲害監(jiān)測、水肥一體化、空氣環(huán)境質量等各方面環(huán)境要素。  

2.設置農田預警發(fā)布系統(tǒng)  

系統(tǒng)可以設置農田預警發(fā)布系統(tǒng)，輔助農田區(qū)應急管理。  

3.云服務平臺  

系統(tǒng)采用B/S架構軟件平臺，可隨時查看、下載和在線分析數(shù)據(jù)。  

安裝方法

鉆孔法：

1. 取土鉆鉆頭、手柄、支桿，完成后將取土鉆豎直于地面，雙手緊握手柄順時針下壓慢速轉動。(注意：不要太用力，務必慢速多轉幾圈，防止鉆頭跑偏至孔洞打歪)

2. 將取土鉆從孔洞中取出，放到盆子里，用工具把鉆出的土收集到盆子里以用來和泥漿。(注意：第一鉆土因為雜質過多，不做收集)

3. 反復持續(xù)上述打孔、取土，并在此過程中嘗試性地將傳感器輕放入孔洞中(請勿將設備用力觸底)，以測試孔洞的深度是否合適;若有卡頓，則使用取土鉆修正，保證傳感器放入、取出都比較順暢;直到孔深與傳感器所標識的安裝位置齊平（零刻度線），打孔完成。

4. 挑出盆中土壤雜質，石子、根、不容易溶解的土塊等。將土壤搓細，以便和泥漿。

5. 倒入適量水，充分攪拌至粘稠狀;壤土泥漿一般不能稠于“芝麻醬”狀。

6. 將泥漿慢慢倒入孔洞，大概到孔洞1/2的位置;可根據(jù)實際情況酌情增減。

7.將傳感器慢慢放入孔洞中，順時針轉動并下壓，速度過快可能會導致氣泡不能被完l全排出。(注意：再轉動下壓的過程中不可以上拔傳感器，防止氣體再次吸入孔中)

8.當傳感器安裝到正確的深度后，設備周圍會溢出一些泥漿，灌漿完成;此時傳感器安裝深度與洞口齊平。(注意：將傳感器周圍3CM以外多余的泥漿清除，防止結塊影響水分下滲)

掩埋法：使用鎬子挖一個埋傳感器的深坑，和泥漿將傳感器掩埋，處理細節(jié)參照鉆孔法。