農(nóng)林（農(nóng)業(yè)）“四情”監(jiān)測系統(tǒng)

系統(tǒng)背景

　　隨著智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術逐漸運用到了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，大大提高了勞動力、資本等各項生產(chǎn)要素資源的配置與利用效率。

　　借助物聯(lián)網(wǎng)，智慧農(nóng)業(yè)構建了集環(huán)境監(jiān)控、調(diào)節(jié)為一體的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，可對不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境及對象進行監(jiān)測監(jiān)管，通過傳感設備檢測環(huán)境的物理參數(shù)，對土壤、蟲情、氣象等生產(chǎn)環(huán)境狀況進行實時動態(tài)監(jiān)控，使之符合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境標準，這些新技術的應用將大大改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，使其符合市場需求，可以實現(xiàn)供給與需求的有效對接，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精細化、高效化、現(xiàn)代化發(fā)展。

系統(tǒng)介紹

農(nóng)業(yè)四情監(jiān)測系統(tǒng)(墑情、蟲情、氣候、苗情)由終端設備(管式土壤墑情監(jiān)測儀、蟲情測報儀、氣象站、視頻監(jiān)控)、農(nóng)業(yè)四情測報平臺組成。該系統(tǒng)可對農(nóng)業(yè)大田的土壤墑情狀況(土壤溫度、土壤水分、土壤PH值等)、病蟲狀況(病蟲種類、病蟲數(shù)量等)、氣候狀況(空氣溫度、濕度、雨量、光照度、二氧化碳、風速風向等環(huán)境參數(shù))進行系統(tǒng)監(jiān)測和管理，通過GPRS/4G或網(wǎng)口將數(shù)據(jù)上傳至測報平臺，管理人員可遠程實時查看各環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)及趨勢，節(jié)省人力，并根據(jù)數(shù)據(jù)反饋作出相應調(diào)整，以保證農(nóng)作物良好的生長態(tài)勢，助力農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

一、云 平臺：

1、隨時隨地查看園區(qū)數(shù)據(jù)
園區(qū)三維圖綜合管理，所有監(jiān)控點直觀顯示，監(jiān)測數(shù)據(jù)一目了然。
土壤數(shù)據(jù)：土壤溫度、土壤水分、土壤鹽分，土壤PH值等；
氣象數(shù)據(jù)：空氣溫度、空氣濕度、光照強度、降雨量、風速、風向、二氧化碳濃度等；
蟲情數(shù)據(jù)：蟲情照片、統(tǒng)計計數(shù)等。
植物本體數(shù)據(jù)：果實膨大、莖稈微變化、葉片溫度等；
設備狀態(tài)：施肥機、水泵壓力、閥門狀態(tài)，水表流量，燈光狀態(tài)，卷簾狀態(tài)等。

2、隨時隨地查看園區(qū)病蟲害情況
系統(tǒng)通過搭建在田間的智能蟲情監(jiān)測設備，可以無公害誘捕殺蟲，綠色環(huán)保，同時利用GPRS/3G移動無線網(wǎng)路，定時采集現(xiàn)場圖像，自動上傳到遠端的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控服務平臺，工作人員可隨時遠程了解田間蟲情情況與變化，制定防治措施。通過系統(tǒng)設置或遠程設置后自動拍照將現(xiàn)場拍攝的圖片無線發(fā)送至監(jiān)測平臺，平臺自動記錄每天采集數(shù)據(jù)，形成蟲害數(shù)據(jù)庫，可以各種圖表、列表形式展現(xiàn)給農(nóng)業(yè)專家進行遠程診斷。

可遠程隨時發(fā)布拍照指令，獲取蟲情照片，也可設置時間自動拍照上傳，通過手機、電腦即可查看，無需再下田查看。

昆蟲識別系統(tǒng)，自動識別昆蟲種類，實現(xiàn)自動分類計數(shù)。

歷史數(shù)據(jù)可按曲線、報表形式展現(xiàn)，清晰直觀查看所有監(jiān)測設備的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

千倍光學放大顯微鏡可定時清晰拍攝孢子圖片，自動對焦，自動上傳，實現(xiàn)全天候無人值守自動監(jiān)測孢子情況。

3、墑情監(jiān)測
各省包含眾多市縣級鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)，如此龐大的種植面積，用報表很難將全省的墑情形象展示出來。圖形預警與災情渲染模塊，正是為了解決這個問題而設置。
平臺將災情按嚴重程度分為不同顏色，并在省級行政圖中以點的形式表示，只要一打開平臺的行政區(qū)域圖，即可直觀顯示省內(nèi)各區(qū)域的墑情情況如何。

4、專家系統(tǒng)
該系統(tǒng)可將病蟲害防治專家信息及全部集中到一起，用戶可聯(lián)線專家咨詢四情危害防治難題。

5、視頻監(jiān)控
管理區(qū)域內(nèi)放置360°紅外球形攝像機，可清晰直觀的實時查看種植區(qū)域作物生長情況、設備遠程控制執(zhí)行情況等。
增加定點預設功能，可有選擇性設置監(jiān)控點，點擊即可快速轉換呈現(xiàn)視頻圖像。

6、任務設置，遠程自動控制
遠程自動控制水肥作業(yè)，大棚內(nèi)風機、遮陽、側窗、濕簾、植物生長燈等。用戶設定監(jiān)控條件后，可自動化運行，遠程控制生產(chǎn)現(xiàn)場的各種農(nóng)用設施和農(nóng)機設備，快速實現(xiàn)溫室大棚、大田種植自動化灌溉作業(yè)。
同時也可實現(xiàn)對病蟲情監(jiān)測設備的遠程監(jiān)管與控制，設備工作情況可遠程管理。

二、移動管理方便快捷
系統(tǒng)已實現(xiàn)與手機端、平板電腦端、PC電腦端無縫對接。方便管理人員通過手機等移動終端設備隨時隨地查看系統(tǒng)信息，遠程操作相關設備。

三、數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集是實現(xiàn)信息化管理、智能化控制的基礎。由于農(nóng)業(yè)行業(yè)的特殊性，傳感器不僅布控于室內(nèi)，還會因為生產(chǎn)需要布控于田間、野外，深入土壤或者水中，接受風雨的洗禮和土壤水質(zhì)的腐蝕，對傳感器的精度、穩(wěn)定性、準確性要求較高。

1、遠程可拍照式蟲情測報燈
改變了測報工作的方式，簡化了測報工作流程，保障了測報工作者的健康。

2、遠程可拍照式孢子捕捉儀
專為收集隨空氣流動、傳染的病害病原菌孢子及花粉塵粒而研制，主要用于檢測病害孢子存量及其擴散動態(tài)，為預測和預防病害流行、傳染提供可靠數(shù)據(jù)。收集各種花粉，以滿足應用單位的研究需要。設備可固定在測報區(qū)域內(nèi)，定點收集特定區(qū)域孢子種類及數(shù)量通過在線分析并實時傳輸?shù)焦芾砥脚_。

3、無線田間氣象站

特點：
①　可遠程設置數(shù)據(jù)存儲和發(fā)送時間間隔，無需現(xiàn)場操作；
②　帶攝像頭，可實時拍照并上傳至平臺，實時了解田間及作物情況；
③　太陽能供電，可在野外長期工作；
④　 可配置土壤水分、土壤溫度、空氣溫濕度、光照強度、降雨量、風速風向等17種氣象參數(shù)。

4、傳感器

根據(jù)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展對水份監(jiān)測的需求，研發(fā)出多種傳感器。

不銹鋼：有線連接氣象站或者溫室小管家，防水等級高，野外隨時測量；
片 狀：用于精細農(nóng)業(yè)，室內(nèi)外長期測量，不會腐蝕；
條帶式：可測量切面3-10m的土壤水份，求平均值，數(shù)據(jù)準確；
管 式：可一次性測量四層土壤水份