农田水肥节水灌溉管理系统

解决方案

一、方案背景

耕地，是人类社会赖以生存的基本资源和条件，我们要像保护大熊猫一样保护耕地，因此，高标准农田建设的提出是十分必要的。按照一号文件规划，到2022年，全国要建成10亿亩高标准农田，以此稳定保障1万亿斤以上的粮食产能，约占我国粮食总产量的80%。

为提高农田建设标准和质量，农田建设管理司提出，要做到数量和质量并重，要聚焦永jiu基本农田、粮食生产功能区和粮食生产主产区等重点区域，一步步优化布局，夯实粮食安全基础。

        时至今日，高标准农田已成为实施“藏粮于技、藏粮于地”战略，保障国家粮食安全的重要举措。2021年的一号文件提出，坚决守住18亿亩耕地红线。“实施新一轮高标准农田建设规划，提高建设标准和质量，健全管护机制，多渠道筹集建设资金，中yang和地方共同加大粮食主产区农田建设投入。建设高标准农田，是巩固和提高粮食生产能力、保障国家粮食安全的关键举措。我国正处于从传统农业向现代农业过渡的关键时期，人们对粮食等主要农产品需求压力日益增加。而因为耕地数量减少、质量下降、水资源利用率不高等，迫切需要下大力气改造中低产田、建设旱涝保收高标农田。 

印发的《关于切实加强高标准农田建设提升国家粮食安全保障能力的意见》中明确指出，到 2022 年，全国要建成 10 亿亩高标准农田，以此稳定保障 1 万亿斤以上的粮食产能；到 2035 年，通过持续改造提升，全国高标准农田保有量进一步提高。

推进高标准农田建设，是提高农业综合生产能力、实现农业可持续发展的重要保障，也是守牢耕地红线、保障国家粮食长久安全的物质基础。 

高标准农田的定义是：土地平整、集中连片、设施完善、农电配套、土壤肥沃、生态良好、抗灾能力强，与现代农业生产和经营方式相适应的旱涝保收、高产稳产，划定为基本农田的耕地。简单来说，就是建设“田成方、土成型、渠道成网、旱能灌、涝能排、无污染、产量高”的农田。 

抓好高标准农田建设是保障国家粮食安全的一项长期性、战略性举措。下一步，各地区、各部门应紧紧围绕实施乡村振兴战略目标，不折不扣地落实《意见》各项要求，脚踏实地，主动创新，建好管好用好高标准农田，为保障国家粮食安全提供坚实支撑。

二、系统组成

高标准农田在线监测系统是主要针对农田监测用户的一种实用型自动监测系统，集“气，水，土三大战役”的监测参数，构建“陆海统筹、天地一体”的生态环境监测平台。整套系统由感知层、平台层和应用层三部分组成。 

感知层：由传感器、气象站、微型空气监测站、灌溉监测系统、土壤监测站、病虫害监测、视频监控等前端监测设备组成，并通过无线网络把各个监测设备的监测数据传送到中心平台。 

平台层：接收到来自感知层的实时数据进行分析，利用大数据分析进行数据处理和归集整理。

应用层：可以GIS方式直观、形象的实时显示各监测点位和整个区域的空气质量状况，以及污染物浓度水平、田间虫情，精准灌溉系统、土壤含水量、水肥一体化、灾情苗情监测。并提供异常报警、区域气象环境变化趋势等多种服务。

三、系统功能

1、监测站点分布

系统配有GIS地图，可显示当前所有监测站点的分布地理位置，方便管理者确定监测站位置，如发生报警超标事件，可时间定位站点位置。

2、实时在线监控

生态环境在线监测系统可通过传感器设备，例如在线实时温湿度、光照度等数值、土壤环境、空气质量、土壤水分等参数的变化情况。

3、监测预警

通过系统平台，用户可设置所监测参数的安全值域，一旦前端传感器监测到某处虫情监测/土壤水分/作物需肥/灌区水量参数超过安全值域，系统将发送报警信息通知用户，以便快速处理，将影响减至。

 4、数据分析查询

农田在线监测系统，7*24小时实时监控，自动采集，无需人工看顾。系统自动生成数据图表，用户可直观了解农田生态环境变化情况。采集数据可保存，随时查看历史数据，并可用于分析，打印存档。

5、视频监控

系统可对监控区域进行24小时全天候远程实时实时监控，对监测站附近的环境变化以及灌溉系统、水肥一体化情况通过视频观测了解实际情况。

四、系统特点

◆全面监测农田各方面环境要素, 气象、水环境、土壤环境、病虫害监测、水肥一体化、空气环境质量等。

◆设置农田预警发布系统，辅助农田区应急管理

◆云服务平台，B/S 架构软件平台，可随时查看、下载和在线分析数据。

◆利用技术，保证传感器的精度，稳定性，和环境耐受力。

◆遥测终端数采高度集成传统的数据采集器，数据传输单元，电池等，IP67 防水，野外耐受能力。

◆数据有RTU ，网关和服务器三级缓存，断点数据主动续传，保证数据的完整不丢失。

◆支持数据传输协议加密，保证数据传输安全，不被恶意截获和解析。

◆平台功能强大，运行稳定，界面友好，画面精致。

五、系统价值

   高标准农田在线监测系统在粮食稳产增产的同时，不断打造、培育都市现代农业产业圈和现代农业产业功能区，走出了一条将农业标准化和都市现代农业产业生态圈紧密结合、相融互促的新路，使农业农村发展的新动能更加强劲，助力实现农业强、农村美、农民富。积极响应国家政策，通过构建无人化农业生态系统，打造综合配套的高标准农田，提高农业生产机械化、自动化水平，让无人化生产、管理成为现代农业标配，从而大幅度提升农业生产效率，助力农业产业升级，促进农业丰产农民增收，推动乡村经济振兴，坚决打赢脱贫攻坚战。