一、農業四情監測方案建設系統背景
在當今時代,智慧農業發展迅猛,已然成為農業領域的重要發展趨勢。互聯網、大數據、人工智能等前沿技術,如同強勁的引擎,逐漸融入農業生產的每一個環節,極大地提升了勞動力、資本等各類生產要素資源的配置與利用效率。
借助物聯網技術構建的智慧農業體系,打造出集環境監控與精準調節為一體的先進農業生產系統。此系統能夠對多樣的農業生產環境及對象展開全面監測監管,運用傳感設備精準檢測環境物理參數,對土壤、蟲情、氣象、苗情等生產環境狀況實施實時動態監控,確保其契合農業生產環境標準。這些新技術的廣泛應用,不僅顯著改善農產品品質,使之更好地迎合市場需求,實現供給與需求的高效對接,還大力推動農業生產朝著精細化、高效化、現代化方向大步邁進。
在此大背景下,卓正科技憑借自身在物聯網技術方面的深厚積累,積極投身農業四情監測領域,致力于為農業提供農田灌溉、智能監測、精準管理的全方位解決方案,助力農業實現增效降本,推動農業的智慧化轉型升級。
二、農業四情監測方案建設系統組成
(一)墑情監測部分
- 傳感器設備:采用先進的墑情傳感器,其具備極高的精度,能夠精準測量土壤的體積含水量(VWC)。同時,可依據用戶實際需求,靈活擴展配置土壤溫度、土壤電導率、空氣溫濕度、太陽輻射、二氧化碳等氣象傳感器。這些傳感器猶如敏銳的 “觸角”,深入土壤和周邊環境,實時采集關鍵數據。
- 數據傳輸與存儲:監測數據由自動監測站統一收集,并通過穩定可靠的網絡傳輸至網絡數據平臺。在數據平臺中,數據按照統一、規范的格式進行存儲,方便后續的查詢與分析。并且,能夠以直觀的圖表格式呈現給用戶,讓用戶對墑情數據一目了然。
- 預警功能:平臺精心設置了圖形預警和災情渲染模塊。依據不同的作物種類以及土壤類型,能夠設定個性化的預警閾值。一旦實測數據低于所設定的預警閾值,平臺會迅速向用戶發送預警信息,提醒用戶及時關注并采取相應措施。同時,災情渲染模塊會依據災情嚴重程度,以不同顏色在省級行政地圖上以點的形式展現,直觀呈現各區域的災情動態信息,幫助用戶宏觀把握墑情狀況。

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(二)苗情監測部分
- 視頻監控設備:部署高清的苗情災情攝像機以及 360° 全方位紅外球形攝像機,對農作物的生長發育狀態進行全天候、多角度的實時視頻監控,無論是日間的清晰圖像,還是夜間的紅外圖像,都能精準捕捉。通過這些設備,用戶仿佛親臨田間,能夠遠程清晰地觀察作物的生長態勢。
- 數據關聯分析:苗情監測系統并非孤立運行,而是與氣象、墑情等傳感器以及蟲情預報燈等設備緊密協作。綜合分析多源數據,從而使管理人員能夠全面、深入地遠程關注作物生長狀況,依據作物在不同生長周期的獨特需求,科學、精準地指導灌溉、施肥、噴藥等農事操作,為作物的茁壯成長提供有力保障。

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(三)蟲情監測部分
- 自動蟲情測報燈:采用自動蟲情測報燈(可視化),該設備融合現代光、電、數控技術,具備高度的自動化。在無人監管的情況下,能夠自動完成誘蟲、殺蟲、收集、分裝、排水等一系列系統作業。通過 GPRS 移動無線網絡,定時對收集到的蟲體進行拍照,并將圖片自動上傳至遠程物聯網監控平臺。
- 蟲害數據庫與分析:平臺每日自動記錄采集到的數據,逐步構建起龐大、詳實的蟲害數據庫。數據可通過數據列表和豐富多樣的圖表形式展現,工作人員借此能夠隨時遠程了解蟲體的具體情況以及動態變化,進而依據數據分析結果,及時、準確地制定防控措施,有效遏制蟲害的蔓延。
- 智能孢子監測系統:配備智能孢子監測系統,專門用于監測病害孢子的存量及其擴散動態。通過對孢子的精準監測,為預測和預防病害流行、傳染提供堅實可靠的數據支持,助力用戶提前做好病害防控準備,降低病害對農作物的損害。
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(四)氣象監測部分
- 多類型氣象傳感器部署:針對農業生產對氣象環境的精準需求,系統部署多類型高精度氣象傳感器,涵蓋空氣溫度、空氣濕度、光照強度、降雨量、風速、風向、太陽輻射、大氣壓力、二氧化碳濃度等核心氣象要素。傳感器采用工業級設計,具備抗干擾、耐高低溫、防水防塵等特性,可在大田、大棚、果園等不同農業場景下穩定運行,確保氣象數據采集的連續性與準確性。
- 氣象數據實時采集與傳輸:通過分布式氣象監測站,實時采集各監測點的氣象數據,采集頻率可根據用戶需求靈活設置(如 10 分鐘 / 次、30 分鐘 / 次)。采集到的氣象數據經本地初步處理后,通過 4G/5G、LoRa、以太網等多種網絡方式上傳至云端平臺,確保數據傳輸的穩定性與時效性,避免因網絡中斷導致的數據丟失。
- 氣象數據可視化與分析:平臺對上傳的氣象數據進行多維度處理,以實時數據看板、歷史趨勢曲線、統計報表等形式直觀呈現。例如,通過折線圖展示某區域一周內的溫度變化趨勢,通過柱狀圖呈現月度降雨量分布,幫助用戶快速掌握氣象動態。同時,系統內置氣象數據分析模型,可自動計算積溫、日照時數、有效降水等農業氣象指標,為作物生長周期管理、農事活動安排提供科學依據。
- 氣象預警與農事指導:結合不同作物的氣象敏感閾值(如小麥灌漿期適宜溫度范圍、草莓花期濕度要求等),平臺可自定義設置氣象預警規則。當監測到高溫、低溫、暴雨、大風、干旱等異常氣象條件時,系統通過短信、APP 推送、平臺彈窗等方式實時向用戶發送預警信息,提醒用戶提前采取防范措施(如大棚加固、灌溉抗旱、遮陰降溫等)。此外,平臺還會根據實時氣象數據,智能推送針對性的農事建議,如 “未來 3 天無降雨,建議玉米種植區開展灌溉作業”,助力用戶科學應對氣象變化。

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三、農業四情監測方案建設平臺介紹
(一)綜合數據展示
- 園區三維圖管理:以園區三維圖的形式對整個監測區域進行綜合管理,所有的監控點在圖中直觀清晰地顯示,各類監測數據如土壤數據(土壤溫度、土壤水分、土壤鹽分、土壤 pH 值等)、氣象數據(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)、蟲情數據(蟲情照片、統計計數等)、植物本體數據(果實膨大、莖稈微變化、葉片溫度等)以及設備狀態(施肥機、水泵壓力、閥門狀態,水表流量,燈光狀態,卷簾狀態等)一目了然,方便用戶從整體上把握園區的農業生產狀況。
- 數據可視化呈現:通過豐富多樣的可視化圖表,如柱狀圖、折線圖、餅圖等,將各類數據以直觀、易懂的方式展示出來。用戶能夠迅速從圖表中獲取關鍵信息,洞察數據的變化趨勢,為決策提供有力的數據支持。
(二)病蟲害監測與管理
- 遠程蟲情查看:借助智能蟲情監測設備,工作人員可隨時通過手機、電腦等終端遠程查看田間蟲情情況與變化。不僅能夠遠程發布拍照指令,獲取即時的蟲情照片,還可設置時間自動拍照上傳,無需親自下田查看,大大節省了人力和時間成本。
- 昆蟲識別與計數:平臺搭載先進的昆蟲識別系統,能夠自動識別昆蟲種類,并實現自動分類計數。這一功能極大地提高了蟲情監測的效率和準確性,為病蟲害的精準防治提供了可靠依據。
- 孢子監測與預警:千倍光學放大顯微鏡定時清晰拍攝孢子圖片,自動對焦并上傳至平臺,實現全天候無人值守自動監測孢子情況。一旦孢子數量或種類出現異常,平臺及時發出預警,提醒用戶采取相應的防治措施。
(三)墑情監測與預警
- 省級行政圖展示:針對龐大的種植面積,平臺利用圖形預警與災情渲染模塊,在省級行政圖中以點的形式展示墑情情況。不同的顏色代表不同的災情嚴重程度,用戶只需打開平臺的行政區域圖,即可直觀了解省內各區域的墑情狀況,宏觀把握墑情分布。
- 閾值設定與預警:用戶可根據實際需求,為不同的作物和土壤類型設定個性化的墑情預警閾值。當監測數據觸及或低于預警閾值時,平臺立即向用戶發送預警信息,確保用戶能夠及時采取灌溉等措施,保障作物生長所需水分。
(四)專家系統支持
- 專家資源整合:平臺匯聚了眾多病蟲害防治專家的信息及聯系方式,將這些寶貴的專家資源集中整合在一個系統中。
- 在線咨詢服務:用戶在面對四情危害防治難題時,可通過平臺聯線專家進行咨詢。專家憑借豐富的經驗和專業知識,為用戶提供專業的指導和建議,幫助用戶解決實際問題,提升農業生產管理水平。
(五)視頻監控功能
- 實時視頻查看:在管理區域內設置的 360° 全方位紅外球形攝像機,可清晰直觀地實時查看種植區域作物生長情況、設備遠程控制執行情況等。用戶通過平臺即可隨時隨地獲取現場的實時視頻畫面,如同親臨現場。
- 定點預設功能:增加定點預設功能,用戶可以有選擇性地設置監控點,點擊即可快速轉換呈現視頻圖像。方便用戶重點關注特定區域的作物生長和設備運行狀況,提高監控效率。
(六)任務設置與遠程控制
- 農用設施控制:用戶可通過平臺遠程自動控制水肥作業,以及大棚內風機、遮陽、側窗、濕簾、植物生長燈等農用設施。只需設定好監控條件,系統即可按照預設自動化運行,實現溫室大棚、大田種植自動化灌溉作業等,大大提高農業生產的自動化水平。
- 設備遠程監管:不僅能夠控制農用設施,還可實現對病蟲情監測設備等各類設備的遠程監管與控制。用戶能夠實時了解設備的工作狀態,對設備進行遠程操作和維護,確保設備的穩定運行,保障整個監測系統的正常運轉。