農(nóng)田水肥節(jié)水灌溉管理系統(tǒng)

解決方案

一、方案背景

耕地，是人類社會(huì)賴以生存的基本資源和條件，我們要像保護(hù)大熊貓一樣保護(hù)耕地，因此，高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)的提出是十分必要的。按照一號(hào)文件規(guī)劃，到2022年，全國(guó)要建成10億畝高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，以此穩(wěn)定保障1萬(wàn)億斤以上的糧食產(chǎn)能，約占我國(guó)糧食總產(chǎn)量的80%。

為提高農(nóng)田建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量，農(nóng)田建設(shè)管理司提出，要做到數(shù)量和質(zhì)量并重，要聚焦永jiu基本農(nóng)田、糧食生產(chǎn)功能區(qū)和糧食生產(chǎn)主產(chǎn)區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域，一步步優(yōu)化布局，夯實(shí)糧食安全基礎(chǔ)。

        時(shí)至今日，高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田已成為實(shí)施“藏糧于技、藏糧于地”戰(zhàn)略，保障國(guó)家糧食安全的重要舉措。2021年的一號(hào)文件提出，堅(jiān)決守住18億畝耕地紅線?！皩?shí)施新一輪高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃，提高建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量，健全管護(hù)機(jī)制，多渠道籌集建設(shè)資金，中yang和地方共同加大糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)田建設(shè)投入。建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，是鞏固和提高糧食生產(chǎn)能力、保障國(guó)家糧食安全的關(guān)鍵舉措。我國(guó)正處于從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)過(guò)渡的關(guān)鍵時(shí)期，人們對(duì)糧食等主要農(nóng)產(chǎn)品需求壓力日益增加。而因?yàn)楦?span style="margin: 0px; padding: 0px; line-height: inherit; font-size: 18px; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: inherit; vertical-align: baseline; font-stretch: inherit;">地?cái)?shù)量減少、質(zhì)量下降、水資源利用率不高等，迫切需要下大力氣改造中低產(chǎn)田、建設(shè)旱澇保收高標(biāo)農(nóng)田。 

印發(fā)的《關(guān)于切實(shí)加強(qiáng)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)提升國(guó)家糧食安全保障能力的意見(jiàn)》中明確指出，到 2022 年，全國(guó)要建成 10 億畝高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，以此穩(wěn)定保障 1 萬(wàn)億斤以上的糧食產(chǎn)能；到 2035 年，通過(guò)持續(xù)改造提升，全國(guó)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田保有量進(jìn)一步提高。

推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，是提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障，也是守牢耕地紅線、保障國(guó)家糧食長(zhǎng)久安全的物質(zhì)基礎(chǔ)。 

高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的定義是：土地平整、集中連片、設(shè)施完善、農(nóng)電配套、土壤肥沃、生態(tài)良好、抗災(zāi)能力強(qiáng)，與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)方式相適應(yīng)的旱澇保收、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，劃定為基本農(nóng)田的耕地。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是建設(shè)“田成方、土成型、渠道成網(wǎng)、旱能灌、澇能排、無(wú)污染、產(chǎn)量高”的農(nóng)田。 

抓好高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)是保障國(guó)家糧食安全的一項(xiàng)長(zhǎng)期性、戰(zhàn)略性舉措。下一步，各地區(qū)、各部門應(yīng)緊緊圍繞實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略目標(biāo)，不折不扣地落實(shí)《意見(jiàn)》各項(xiàng)要求，腳踏實(shí)地，主動(dòng)創(chuàng)新，建好管好用好高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，為保障國(guó)家糧食安全提供堅(jiān)實(shí)支撐。

二、系統(tǒng)組成

高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是主要針對(duì)農(nóng)田監(jiān)測(cè)用戶的一種實(shí)用型自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，集“氣，水，土三大戰(zhàn)役”的監(jiān)測(cè)參數(shù)，構(gòu)建“陸海統(tǒng)籌、天地一體”的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)。整套系統(tǒng)由感知層、平臺(tái)層和應(yīng)用層三部分組成。 

感知層：由傳感器、氣象站、微型空氣監(jiān)測(cè)站、灌溉監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、土壤監(jiān)測(cè)站、病蟲害監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控等前端監(jiān)測(cè)設(shè)備組成，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)把各個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送到中心平臺(tái)。 

平臺(tái)層：接收到來(lái)自感知層的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，利用大數(shù)據(jù)分析進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和歸集整理。

應(yīng)用層：可以GIS方式直觀、形象的實(shí)時(shí)顯示各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位和整個(gè)區(qū)域的空氣質(zhì)量狀況，以及污染物濃度水平、田間蟲情，精準(zhǔn)灌溉系統(tǒng)、土壤含水量、水肥一體化、災(zāi)情苗情監(jiān)測(cè)。并提供異常報(bào)警、區(qū)域氣象環(huán)境變化趨勢(shì)等多種服務(wù)。

三、系統(tǒng)功能

1、監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布

系統(tǒng)配有GIS地圖，可顯示當(dāng)前所有監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的分布地理位置，方便管理者確定監(jiān)測(cè)站位置，如發(fā)生報(bào)警超標(biāo)事件，可時(shí)間定位站點(diǎn)位置。

2、實(shí)時(shí)在線監(jiān)控

生態(tài)環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可通過(guò)傳感器設(shè)備，例如在線實(shí)時(shí)溫濕度、光照度等數(shù)值、土壤環(huán)境、空氣質(zhì)量、土壤水分等參數(shù)的變化情況。

3、監(jiān)測(cè)預(yù)警

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

 4、數(shù)據(jù)分析查詢

農(nóng)田在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，7*24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控，自動(dòng)采集，無(wú)需人工看顧。系統(tǒng)自動(dòng)生成數(shù)據(jù)圖表，用戶可直觀了解農(nóng)田生態(tài)環(huán)境變化情況。采集數(shù)據(jù)可保存，隨時(shí)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(duì)監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行24小時(shí)全天候遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)監(jiān)測(cè)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(guò)視頻觀測(cè)了解實(shí)際情況。

四、系統(tǒng)特點(diǎn)

◆全面監(jiān)測(cè)農(nóng)田各方面環(huán)境要素, 氣象、水環(huán)境、土壤環(huán)境、病蟲害監(jiān)測(cè)、水肥一體化、空氣環(huán)境質(zhì)量等。

◆設(shè)置農(nóng)田預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)，輔助農(nóng)田區(qū)應(yīng)急管理

◆云服務(wù)平臺(tái)，B/S 架構(gòu)軟件平臺(tái)，可隨時(shí)查看、下載和在線分析數(shù)據(jù)。

◆利用技術(shù)，保證傳感器的精度，穩(wěn)定性，和環(huán)境耐受力。

◆遙測(cè)終端數(shù)采高度集成傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)傳輸單元，電池等，IP67 防水，野外耐受能力。

◆數(shù)據(jù)有RTU ，網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器三級(jí)緩存，斷點(diǎn)數(shù)據(jù)主動(dòng)續(xù)傳，保證數(shù)據(jù)的完整不丟失。

◆支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸協(xié)議加密，保證數(shù)據(jù)傳輸安全，不被惡意截獲和解析。

◆平臺(tái)功能強(qiáng)大，運(yùn)行穩(wěn)定，界面友好，畫面精致。

五、系統(tǒng)價(jià)值

   高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在糧食穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的同時(shí)，不斷打造、培育都市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)圈和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)功能區(qū)，走出了一條將農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和都市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈緊密結(jié)合、相融互促的新路，使農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展的新動(dòng)能更加強(qiáng)勁，助力實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)強(qiáng)、農(nóng)村美、農(nóng)民富。積極響應(yīng)國(guó)家政策，通過(guò)構(gòu)建無(wú)人化農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，打造綜合配套的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化水平，讓無(wú)人化生產(chǎn)、管理成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)標(biāo)配，從而大幅度提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，助力農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)農(nóng)民增收，推動(dòng)鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)振興，堅(jiān)決打贏脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)。