04“互联网+农业园”管理服务解决方案-农业物联网实验室

“互联网+农业园”管理服务解决方案农业部农业物联网系统集成重点实验室吴建伟教授级高工结合我国农产品安全和农业可持续发展等需求，针对农业物联网领域的应用技术问题面向大田种植、设施农业、农产品安全与溯源、农资流通与农机监管、健康养殖等物联网集成方向开展农业物联网应用技术产品开发和落地服务工作，为我国现代农业发展供技术支撑农业部农业物联网系统集成重点实验室2015年7月4日产业需求农业部：国家现代农业示范区数字农业建设方案

（一）大田种植精准农业建设与示范5000亩以上规模,推广墒情监测、水稻智能催芽、测土配方施肥、水肥一体化精准灌溉、航空施药和大型植保机械、农机调度等智能化技术和装备。（二）设施园艺精准农业建设与示范1000亩以上规模，开展自动化节水灌溉、肥水药调控管理、温室环境综合调控、温室病虫害预警监控、质量安全监控、设施生产专家远程指导服务等的建设。（三）畜禽养殖精准农业建设与示范对生猪规模养殖1万头以上、肉牛规模养殖1000头以上、奶牛规模养殖2000头以上、鸡规模养殖10万只以上的生产基地，开展数字化精细喂养、疾病诊断系统、环境监控系统、个体行为视频监测、粪便自动清理、育种繁育数字化管理、基于RFID的奶牛智能挤奶等设施设备建设。（四）水产养殖精准农业建设与示范对2000亩以上水面的生产基地，开展水产养殖环境监控、水产品健康养殖智能化管理、水产养殖对象个体行为视频监测、水产品质量安全追溯等建设。产前数字规划生产计划空间布局农资监管新农人培训产中工厂育苗种业管理农机监管水肥药投入病虫害防治产后加工包装冷链物流农产品交易质量追溯展览展示智慧农业云服务平台提供动态弹性的计算平台支持设施农业物联网应用的海量计算和存储提供设施农业数据挖掘/分析服务支撑基地生产经营活动提供统一的运营服务环境，减低基地物联网应用的营运成本基地信息化资金投入少、专业技术人员匮乏、田间作业流动性大农业基地运营管理成本高，管理效率低下光、气、温、湿、水、营养等因子调控能力弱云感知服务平台低成本部署便捷信息处理集中服务内容实用丰富服务手段多解决问题物联网设备接入与管理：接入各类感知、控制设备，实现远程设备管理和数据处理农业园区应用服务基地详情环境监测视频监控远程控制种植规划辅助决策生产管理病害服务追溯服务市场服务咨询中心物联网监控：跟踪设备的运行状态，实现手动、定时、自动控制基于COM组件的连接点机制的设备驱动程序模型柔性的监控网络结构多协议、多信道、多变量通信设备动态加载技术种植规程可视化环境+病害预警监控视频+环境参数+虫情数据—>专家指导服务范围涵盖生鲜果品、蔬菜、冷鲜肉等农产品生产加工及配送，有助于降低冷链运输监控成本、增强生鲜农产品在流通环节的质量安全保障能力农产品安全溯源将现代农业园区等规划文件（文本、图片）或者实景转变为虚拟现实平台，借助虚拟展示技术，打造园区的虚拟场景，并实现互动体验，有效提高用户对于规划方案的接受能力，从而促进园区招商引资、订单经济和长效运营等工作数字展示农业品种农作物、蔬菜、果树、花卉、等代表性品种技术杂交育种技术、种子纯度检测技术、克隆技术等企业突出企业文化、主要成果和带头人等为什么需要？大面积灌溉1、“互联网+节水”坡地地表径流（多）水源调度晚间灌溉育苗高频次灌溉提高劳动效率：一个人就可以完成日常的灌溉工作程序,并且解决日常工作中出现的各种故障故障提醒：对灌溉中出现的问题和系统故障实时报警,自动处理报警信息,指出故障发生的地点

必要性根据作物需水量适时适量灌溉均匀为什么问题测量参数分辨率测量精度测量范围空气温度0.1℃±0.5℃－40℃～80℃空气湿度0.1%RH±3％RH0～100％RH土壤温度0.1℃±0.5℃－40℃～80℃土壤含水量0.1%±3％0～100%光照强度100Lux±5％0～200000Lux二氧化碳浓度1ppm±50ppm0～5000ppm单个温室物联网卡+语音+云平台+APP+控制（可选）温室群低功耗+无线+多网络通讯+云平台+APP测量参数分辨率测量精度测量范围空气温度0.1℃±0.5℃－40℃～80℃空气湿度0.1%RH±3％RH0～100％RH土壤温度0.1℃±0.5℃－40℃～80℃土壤含水量0.1%±3％0～100%光照强度100Lux±5％0～200000Lux二氧化碳浓度1ppm±50ppm0～5000ppm低功耗大田灌溉阀门控制节点，能够满足一年使用能够控制四路直流电磁阀，定时上传阀门状态与中继器配合使用，同一频段下可支持255个节点低功耗+无线+多网络通讯+云平台+APP对温室中的LED补光设备、循环风机、外遮阳、内保温、电动开窗、CO2施肥设备等进行定时定量的智能控制环境采集控制装置对灌溉时长、用水流量精确计量，实现基于实时墒情、气象数据和小麦栽培知识的节水灌溉策略自动制定和灌溉智能控制，提高农业水资源利用率大田种植管理北京市海淀区海淀公园，系统覆盖绿地面积100余亩，主要设备有墒情监测站、ASE智能灌溉控制器、手持遥控器、现场控制系统、远程控制中心等公园园林绿化结合北京地区设施蔬菜生产和北京市“菜篮子”工程，在北京市大兴、顺义、通州、房山、昌平等5个区县的9家生产规模大、基础条件好、辐射带动作用强的设施蔬菜生产基地开展物联网技术在设施生产综合管理与病虫害防控方面的应用示范设施农业生产四、课题取得成果—④设施农业云服务平台执行设备状态智能灌溉设备控制分基地个性化调控灌溉模式，根据温室实际种植情况实现智能化灌溉采用自动控制、物联网技术，根据作物的需水需肥规律、土壤水分和养分状况进行设计，能够按照用户需求对灌溉施肥施程序进行设置，实现精确配比，精准施肥灌溉水肥药精准投入装置运行状态自动控制:对各设备通过输入的水肥参数和传感器参数进行自动控制运行状态：水泵闪烁效果以表示运行中，以光条的移动表示水流方向等系统设置：不同作物品种定制水肥模型系统设置：根据不同生育期设置水肥模型针对土地规模化经营发展对农机提高作业质量和效率的需要，农机协调管理不科学、应急处理能力差、组织效率低等诸多问题，构建基于北斗的农机装备智能定位、自动导航和自主作业系统，提供作业面积自动统计、农机实时监控、作业质量审核、农机调度引导等服务，为农机作业补贴核算提供量化依据，提升农机智能化水平农机作业监管与服务2、“互联网+农机”1PJ系列激光平地机主要应用于农田土地精细平整作业，实现农田节水灌溉，减少化肥流失;适用于旱地农田土地平整和灌水前的水田平整;平整精度高达±2cm，能够在作业半径400m范围内在平整土地高差不大于30cm实现高精度土地平整作业。激光平地机2FHB-6A型全要素变量施肥机2BJQDB-6气吸式大垄高台变量施肥精密播种机采用电液比例控制技术，配置亚米级差分GNSS装置，可按照处方图或用户设定量同步精确控制播种量和施肥量。该设备应用CAN总线技术，控制系统结构简单、易于扩展。适用于黑龙江垦区农场垄作玉米、大豆等大田作物的种肥变量播施作业。变量施肥精密播种机该系统由车载终端WMT04、监测模块CM16、监测传感器MMS36组成。具有种/肥管状态监测、排种/肥轴转速测量、地速测量、作业面积测量等。该系统具有计量准确、灵敏度高、抗尘性好、扩展性强、安装简便等优点。播种/施肥自动监视系统系统基于高精度北斗卫星定位技术、先进导航和转向控制算法，实现厘米级的耕整、起垄、播种、中耕、喷洒、收获等田间精准作业。农机北斗自动导航系统技术优势：卫星定位：基于北斗的多星多系统定位，支持固定基站、移动基站等多种作业方式导航系统：支持作业面积、速度、导航偏差数据实时显示直线作业横向偏差：≤2.5cm接行误差：≤2.5cm手自动转向灵活切换，确保作业安全根据大田粮食需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应，对农户基本信息与土壤类型、地力评价、PH含量、养分等要素进行数字化管理结合测土配方数据、土壤养分远程监测数据，实现配方施肥方案在线制定和自动生成，达到合理、适时、对症用肥，减少化肥施用量安徽省从2010年中央财政新增农资综合补贴中切块安排专项资金，对全省农机深松整地作业给予补贴2010年十月，吉林、黑龙江（含农垦区）、辽宁、山西、河北、天津等7个省市已落实2010年深松作业补贴资金，总额达4亿元自2010年至今，黑龙江省已经连续四年实施深松作业，并对深松作业进行财政补贴深松作业补贴深松作业补贴监管终端：

监测主机、机具监测传感器、机具识别传感器、防水摄像机等。

面积核算新疆应用现场截止目前，总共在安徽、山东、新疆、山西、河南、内蒙、北京、黑龙江农垦等地推广应用20000多套，取得了显著的社会经济效益。作业量大数据分析总作业天数：7.3万总作业面积：620万亩总作业里程：160万公里总数据：700G总作业时长：26万小时总作业地块数：68万个互联网+技术在规模化园区基地才能发挥真正的效益，今后互联网+农业建设工作应着重在规模化园区实施园区管理者的意识对互联网+技术的使用起关键性的作用，其思想想法影响着园区互联网+技术的真正应用，互联网+工作实施应该考察园区管理者对互联网+技术认知水平如何保证项目建设后能够顺利应用，项目建设者应该定期对安装设备进行维护，保证系统的正常运行，同时加强对园区管理者和使用者的培训工作加快信息感知技术、传感网、互联网和智能控制技术在农机装备上的应用，提高农机产业升级，使农机快速走上数字化、精准化、高效化和科学化的轨道国家应该加强互联网+标准工作的开展，逐步建立技术产品的使用标准规范，加强对进入市场产品的检测工作，避免互联网+农业市场的无序发展发展趋势探讨开放共享的社会化公益服务个性定制的专业增值服务现代农业产业链融合长效加快形成以政府公益性服务机构为主导、多元化市场主体广泛参与的农业社会化服务体系加快完善新型农业生产经营体系，推广成熟可复制的互联网+现代农业应用方案，培育多样化农业互联网管理服务以信息服务平台为主线，实现现代农业产业链各环节紧密协同，最终将现代农业的各产业环节打通，打造集群化、信息化的全产业链发展模式应用模式展望北京农科城网络中心谢谢！吴建伟高级工程师（教授级）国家农业信息化工程技术研究中心

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