1、建設背景

2019年各省人民政府印發《關于創建“一縣一業”示范縣加快打造世界一流“綠色食品牌”的指導意見》，我縣在縣委縣政府的領導下，確立了以草果為特色種植品種，建成了具有我縣特色的綠色農業產業帶；經過多年的建設，草果產業成為我縣區域特色鮮明、比較優勢突出、產業規模較大、產業鏈條完整、經濟效益明顯、市場競爭力強的主導產業；

草果生長環境獨特，以溫暖潮濕為主，且具有隱蔽性;在此生長環境下，草果生長地表就會經常存在一些枯枝殘葉，為真菌與蟲害大量繁殖，創造了良好的生長空間。在我縣境內，草果種植面積在不斷擴大的同時，病蟲害威脅也呈現逐年上升的趨勢，其病害主要包含葉斑病、疫病、立枯病及根腐病等，蟲害以草果木毒蛾、舞毒蛾等鱗翅目害蟲為主。為保證草果種植產量與質量，實現綠色健康發展，如何有效監測、防治病蟲害，是草果種植面臨的首要的問題。因此，我們必須建立科學、**的，草果病情監測、蟲害監測、環境因素監測、苗情監測（四情監測）體系，全面分析草果病蟲害類型，并制定行之有效的應對策略，從而構建完善的病蟲害防治體系，為我縣草果種植業保駕護航。

2、建設原則

我國《農作物病蟲害防治條例》已經在2020年3月17日國務院第86次常務會議通過， 自2020年5月1日起施行。其中條例：

第五條 縣級以上人民政府應當加強對農作物病蟲害防治工作的組織領導，將防治工作經費納入本級政府預算。

第九條 國家鼓勵和支持開展農作物病蟲害防治科技創新、成果轉化和依法推廣應用， 普及應用信息技術、生物技術，推進農作物病蟲害防治的智能化、**化、綠色化。

我們本項目所要建立的“農作物四情監測系統”，立足服務于草果業，同時兼顧其他作物病蟲害監測；另外，由于我縣位于邊境，境外如蝗蟲、草地貪夜蛾等高空遷飛性害蟲已經侵入我國境內；由于此類害蟲，飛行能力和生殖能力強，蟲害蔓延較快，也應列入監測防范**；

 據我們近期考察，現階段我國農作物病蟲害防治與預警系統信息的采集，主要以自動化采集為主；我們根據我縣實際需要，同時參考其他地方“農作物四情監測系統”建設成功經驗，確定采用以下設計原則進行系統設計：

**性：系統將采用國內**、成熟、實用的技術標準，既保證系統實現的功能，又滿足未來若干年應用發展的需要。

性：提供全面符合國家和工信部有關信息政策法規、核心技術自主的整體解決方案。

可靠性：本系統的設計將在盡可能減少投資的情況下，從系統結構、網絡結構、技術措施、設備選型等方面綜合考慮，以確保系統穩定可用，實現7×24小時的不間斷服務。

開放性：系統設計采用的各項軟、硬件設備均應符合國內通用標準，符合開放性原則，要與技術發展的潮流吻合，保證系統的開放性和技術延伸性。

**性：采用新技術和穩定的產品，將整個系統的信息流量維持在一個均衡**的指標內。

可維護性：系統的管理、維護和維修應具有簡易性和可操作性。

可延展性：方案的設計要有技術的延續性、靈活的擴展性和廣泛的適應性及良好的用戶界面，注意分步實施的可操作性，保證前期投資的有效和后期投入的銜接，*大限度的保證其兼容性和經濟性。

 3、建設目標

農作物四情監測系統的主要監測設備安裝于四情觀測基地內。監測設備的安裝采用集中建設方式，注重實用和有效。智能蟲情測報系統、智能農業病害監測系統、農林小氣候信息采集系統、遠程實時監測系統、太陽能光伏供電系統等互相不干擾的設備采用圍欄式集中安裝,安裝面積：不小于60平方米；高空遷飛性害蟲測報系統單獨采用圍欄式安裝，安裝點應距病蟲觀測基地不少于500米,安裝面積：不小于30平方米；所有設備安裝應按統一的標準進行設置，確保安裝整齊一致。

同時將采集數據實時傳輸至農業物聯網信息管理平臺，實現對農作物蟲情、病情、墑情、苗情等相關參數的實時采集、為農作物生產提供技術服務和救災指導，為各級領導進行生產決策提供數據支持。農作物四情監測系統達到以下目標：

1）農作物病蟲害生物防控、物理防控代替農藥防控，減少農藥使用。

2）農作物病蟲害測控實現自動化，網絡化、可視化，集預測、預警、防控一體化，降低植保費用。

3）提高農作物質量，保證生產，帶動農民增收。

 4）農作物四情監測系統將大大降低測報的人工勞動強度，測報結果具備較強的時效性，準確性。 

4 建設內容

農作物四情監測系統建設內容主要包括四情觀測基地硬件設施建設和農業物聯網信息管理平臺建設。

四情觀測基地的硬件設施建設通過智能蟲情測報系統、智能農業病害監測系統、農林小氣候信息采集系統、遠程實時監測系統、太陽能光伏供電系統、高空遷飛性害蟲測報系統等相關設備實現對每個監測點的病蟲狀況、空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、光照強度等各種作物生長過程中重要的參數進行實時監測。測量結果可以在監測站的的大屏電視機和LED屏上實時展示，同時可以將數據傳入分析系統平臺上，配合**的分析處理功能，可以對作物生長環境信息的處理分析，提供更多更好的科學指導。

農業物聯網信息管理平臺建設實現了基地農作物信息化管理。通過網絡可以遠程實時管理在基地的智能化監測設備，為生產決策提供即時有效的信息和管理工具。

5 四情觀測基地硬件設施建設

5.1 智能蟲情測報系統

智能蟲情測報系統依托AI技術和海量的病蟲害圖庫，以計算機視覺、圖像識別以及深度學習等人工智能技術實現作物產量預測及病蟲害防治。

智能蟲情測報系統：自動蟲情測報燈，主要由害蟲誘捕裝置、害蟲收集裝置、害蟲滅殺裝置、害蟲散蟲裝置、高清攝像機與光源、控制器、顯示器、電源與防雷系統、網絡傳輸模塊組成。測報燈會對設定時間段內收集的害蟲進行分段存放、拍照和計數，內置2000W高清工業攝像頭，通過系統設置或網絡遠程設置后自動拍照將現場拍攝的圖片無線發送至監測平臺，平臺整理并計算每天的數據，形成數據庫，*終實現自動識別害蟲的種類及數量。根據采集的圖片與數據，**分析人員及農業**可對當地的病蟲害發生趨勢做出預測和診斷。

5.2 智能農業病害監測系統

智能農業病害監測系統：智能孢子捕捉儀，主要由孢子捕捉裝置、孢子承載裝置、圖像采集裝置、網絡傳輸模塊、電源與防雷系統組成。該設備利用現代光電數控技術，實現遠程自動捕捉各種花粉和孢子信息，自動更換載玻片，自動拍照，圖片數據自動上傳，自動運行等功能?？筛鶕枰?，實時對環境氣象和孢子病害情況上傳到指定網絡平臺，**分析人員可在平臺對每個時間段內收集到的孢子進行手工分類與計數，形成孢子測報數據庫，供**遠程對病害的發生與發展進行分析和預測，為現代農業提供服務，滿足病情預測預報及標本采集的需要，及時防治病害發生。

5.3農林小氣候信息采集系統

農林小氣候信息采集系統：氣象墑情綜合采集站，由數據采集終端和各種環境傳感器組成，儀器可將采集的傳感器數值通過GPRS/WIFI網絡傳輸至遠端服務器或存儲至采集終端待客戶下載，也可根據客戶需要將采集值實時顯示至現場LED屏。

現場監測到的數據通過GPRS/3G/4G網絡發送到中心云平臺，用戶可登陸網頁查看詳細的氣象信息，通過攝像機遠程觀察植物的生長狀況。數據穩定可靠，可及時反應環境中的各項參數狀況，也可以定時將采集到底而各種數據通過無線網絡發送到管理人員的手機上，方便指導農業生產并有效形成氣象災害預警以便相關部門及時采取差措施，降低災害損失，特別適合無人長期觀測農作物生長環境與現場狀況的場合。

5.4 遠程實時監測系統

遠程實時監測系統：由攝像、傳輸、控制、顯示、存儲五大部分組成。根據項目要求，在指定區域安裝360°遠紅外攝像機，用戶通過視頻系統可清晰直觀的實時查看病蟲害情況，并對突發性異常事件的過程進行及時監視和記憶，用以提供及時**的指揮和調度。

5.5太陽能光伏電站

  太陽能供電系統由太陽能光伏電站采用**太陽能電池板、大容量鋰電池組組成；白天，太陽能電池板在太陽光照射下產生光伏電流，在控制器的控制下為鋰電池充電，同時為用電設備提供電源。若陽光資源不好，則鋰電池在控制器的控制下，將儲存的電量放出，為用電設備提供電源。當太陽光照條件滿足充電要求時，控制器控制太陽電池組件開始新一輪的充電。當遇到陰雨天或夜晚不能為蓄電池充電時，鋰電池平時儲存的電量可供系統繼續工作，依然可穩定提供電源。當遇到長期連續陰雨天，太陽能發電量不足，鋰電池電壓持續下降，到了設定值，系統關閉負載輸出功能，保護鋰電池。當鋰電池電壓升到設定值，系統自動恢復供電。

5.6太陽能高空遷飛性害蟲監控系統

太陽能高空遷飛性害蟲監控系統由太陽能光伏小型電站、害蟲誘捕裝置、害蟲收集裝置、害蟲滅殺裝置、控制器、顯示器、防雷系統、網絡傳輸模塊組成。

太陽能高空遷飛性害蟲監控系統：太陽能LED高空測報燈，利用光、電、數控技術，實現蟲體遠紅外自動處理、整燈自動運行、蟲體存放等功能；在無人監管的情況下，能自動完成誘蟲、殺蟲、蟲體存放、排水等系統作業。同時，系統采用了**的LED多波段誘蟲光源，具有能耗低、適用于多靶標害蟲的特點；另外，系統配置的太陽能光伏電站采用**太陽能電池板、大容量鋰電池組，解決了交流電型高空測報燈，能耗高，接電不容易的缺陷。

6.農業物聯網信息管理平臺建設

四情監測管理包含實時數據監測、監測數據傳輸等功能，通過這個模塊的功能可以將病蟲情、墑情、苗情、災情的數據采集、數據傳輸分類、分時管理和維護，并使得系統能對不同類型的數據模塊化維護，可獨立運行，也可以綜合管理，使得四情監測的建設可以按照不同模塊分開建設，也可以統一建設實現方案選配。

1.病、蟲害監測模塊

收集的害、蟲分別進行分段存放和拍照與計數，并將數據發送至監測平臺，平臺整理分析每天的數據，形成數據庫，以供林業**遠程診斷。通過系統設置或遠程設置后自動拍照將現場拍攝的圖片無線發送至監測平臺，平臺整理并計算每天的數據，形成數據庫，以供林業**遠程診斷。根據圖片與數據,**分析人員可對每個時間段內收集的害蟲進行分類與計數。具有現場或遠程編程功能，設備的各種功能可通過網絡遠程設置、修改和讀取，還可根據需要遠程拍攝自己需要的照片并上傳到服務器。

主要功能：智能采集、智能傳輸、智能統計、人工統計。

2.墑情監測模塊

墑情監測模塊主要負責采集農林種植生產環境信息，包括：土壤水分/鹽分、土壤溫濕度、空氣溫/濕度、降雨量、風速/風向等諸多環境信息，上傳至服務器并控制相關設備。墑情信息可以實時直觀展現在行政區劃地圖上，方便管理人員通過列表、圖表的方式查看詳細墑情信息，也可以定時將采集到的各種數據通過無線網絡發送到監測平臺或者管理人員的手機上，方便指導農業生產并有效形成氣象災害預警,以便相關部門及時采取措施，降低災害損失。

主要功能：智能采集、智能傳輸、智能統計。

3.苗情監測模塊

苗情監測模塊通過苗情監測設備，實時采集現場作物生長情況，通過高清視頻了解作物的生長態勢來判斷作物的整體發育與生長是否良好，并且提供定時拍照功能，將每個特定時期的作物長勢圖片拍照并上傳至數據中心，以備后期的作物長勢分析提供依據。

主要功能：實時視頻、定時拍照、分時拍照、數據上傳、區域圖片展示等。

4.地圖展示

在地圖中選擇需要查看的某一個站點，點擊可查看具本站點內的監測數據，通過GIS地圖的方式，直觀展示區域內的各類設備工作狀態及檢測數據情況，起到直觀的統計及展示效果。

5.在線監測功能

系統能夠將空氣溫濕度、土壤傳感器、二氧化碳濃度、光照采集設備傳輸而來的實時環境監測數據在系統中進行可視化顯示。

6.設備在線管理查詢功能

查看設備的定時模式、光控、雨控、溫控、落蟲、加熱、倉門開啟、信號強度等工作狀態信息，能夠準確的了解設備的實時的工作情況，可對設備出現的故障進行研判、分析、和預警。設備有光控和時控兩種模式供用戶選擇?？梢宰孕性O定工作時長、落蟲時間、加熱時長、加熱溫度、加熱倉高低溫保護閾值、圖片上傳時間間隔和圖片分辨率選擇。

7.查詢分析功能

該模塊提供空氣溫度、空氣濕度、二氧化碳濃度、光照等環境監測數據的歷史數據查詢功能，提供溫室環境預警事件信息的查詢功能。同時可以將溫室內空氣溫度、空氣濕度、二氧化碳濃度等環境監測數據以及環境預警事件信息以圖表形式或曲線圖形式形成統計報表，供管理人員做出適當的作物生長管理、分析與決策。

實時曲線：實時趨勢曲線可將系統采集到的溫室內的數據以實時曲線的方式顯示出來，便于觀察系統某時間段內整體檢測狀態。

歷史曲線：可顯示出溫室內各測量參數的日、月、季、年參數變化曲線，根據該曲線可合理的設置系統參數值?？煞治龈鲄底兓瘜ψ魑锷L產生的影響；可將溫室內數據測量結果存儲為報表形式，對各參數進行分析和瀏覽，供其他研究之用。

8.手機APP應用

通過手機終端APP可以隨時隨地查看監測區域的四情情況。及時掌握作物的生長情況，病害情況，環境氣象信息，設備的運行狀態，工人生產狀況進行實時監控，遠程控制相關設備，有了這個“千里眼”，管理人員就能真正做到“運籌帷幄，決勝千里”。

7、建設預算

一、四情觀測基地布局

1、在項目點內，如監測區域連片監控面積在2000畝以內，可建設一個四情觀測基地即可，如面積過大可考慮增設多臺監控遠程實時監測系統設備，也可根據需要增設其他設備；高空遷飛性害蟲測報系統應距四情觀測基地500米以外；基地土建包括平整地面、硬化地面、線管鋪設、設備安裝和調試、圍欄架設、項目公示欄、設備標志牌等內容；

二、四情觀測基地選址：

1、由于系統信號傳輸完全依靠網絡，因此基站所在處必須有4G信號；

2、四情觀測基地交通應方便，便于人員看護、維護，基地應有不低于60平方米的占地面積，高空遷飛性害蟲測報系統不小于30平方米；基地點應避免洪水、山體滑坡等災害的影響；