高标准旱田智慧解决方案

粮食安全是关系我国国民经济发展、社会稳定、国家自立的重大问题。深入实施“藏粮于地、藏粮于技”战略，提高农业综合生产能力、是保障粮食安全的现实需求。我国正处于从传统农业向现代农业过渡的关键时期，通过高标准农田建设可以有效改善农业生产条件，发展新质生产力，还可以提高现有农业的装备水平，从而提高现有耕地资源利用效率和土地产出效率，还可以促进农业生态环境的良性循环和可持续发展。

2023年中央一号文件中指出，“加强高标准农田建设。统筹推进高效节水灌溉，健全长效管护机制。制定逐步把永久基本农田全部建成高标准农田的实施方案”。

2025年中央一号文件中指出，“强化耕地保护和质量提升。高质量推进高标准农田建设，优化建设内容”。

建设内容：

一、农业智慧种植指挥中心

项目区的核心枢纽，指挥调度项目区域内所有设备的作业情况。指挥中心为彩钢房，拟建大屏拼接显示系统（3×3拼接屏）、视频监控系统、智能化中央控制系统、大屏幕信号处理系统、视频会议系统、音频系统、语音调度系统、多媒体信息发布系统、数字会议系统、网络系统、UPS配电系统、机房监控系统等多种系统。系统实现通过网络及通讯传输，将示范区内需要监控的前端视音频及多媒体信息资源汇集到监控指挥中心综合管控平台，实现信息的资源共享、统一处理。

还包括指挥台、办公电脑、机柜、主入网光纤、综合布线部分、容纳20人的座谈会议桌等设备。

二、可视化覆盖

可视化系统先将Google地图中的农场全貌利用WebGIS技术精准绘制到管理系统中，将农场进行信息化、数字化管理，农场按地块进行合理划分、登记、变更、管理，记录每块土地的信息。系统通过互联网将高清摄像头实时视频画面传输至云端服务器，实现可视化管理。

可视化高清摄像头采用高清红外高速球，是在普通的红外高速球基础上，采用400万像素73倍高清一体机，并将高清视频编码器集成球主板上，使得红外高速球变成纯数字的网络型高清红外高速球。通过高速球上的红外灯发出的肉眼不可见的红外光成像，实现在毫无灯光的情况下也能监控。根据选用的不同的红外灯类型，能达到从30米到200米的红外实际照射距离。

三、四情监测

1、苗情检测

 利用连续波谱采集土壤或农作物的反射率数据，通过分析土壤或农作物波段的波谱响应情况，得到对各种类型土壤及农作物最为敏感的高光谱特征参量，并以此估计各种理化参数，分析作物的生长生理状态，获取农情信息。

  利用遥感、卫星定位系统等技术实时获取作物生产环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息，及时对农业进行管理，并对作物苗情、病虫害、墒情的发展趋势进行分析、模拟，从而真正意义上实现对农业的智能化管理。

 孢子信息自动捕捉系统用于监测病害病原菌孢子，检测病害孢子存量及其扩散动态，为预测和预防病害流行、传染提供可靠数据。百倍光学放大显微镜可实时拍摄高清孢子图片，上传进行统计分析。 实现全天候无人值守，自动监测孢子情况、捕捉病害孢子，并完成培养、成像、上传存储。

2、虫情监测

利用光、电、数控技术，物联网系统，气象系统等多种系统，实现虫体远红外自动处理，在无人监管的情况下，能自动完成诱虫、杀虫、收集、分装、排水等系统作业。

3、灾情监测—环境监测气象站

区域性小环境对农业生产影响巨大，安装环境监测气象站可以根据积累数据进行汇总分析，提前准备避免因环境因素对农事生产造成影响。

环境监测气象站可以搭配30余种传感器，针对安装地区进行小环境气候信息进行24小时全天监测，能够实时监测分析大气温度、湿度、压力、风速、风向、二氧化碳、日照时数、蒸发量、降雨量、光和有效辐射、紫外辐射、硅光总辐射、总辐射等多项重要环境信息，采用太阳能供电，LED屏显实时显示传感器上传数据。同时，数据上报云端留存，可通过手机和电脑进行查看、分析、汇总。

4、墒情监测

采用多种传感器，对土壤进行分层监测，监测深度为1-2米，监测数据包括：pH、ESP值、全氮、全磷、全钾、有机质、腐殖质等，项目全域开展测土配方施肥，提高产品品质和产量、减少资源浪费。

四、智慧灌溉—水肥一体化

水肥一体化技术，相较于传统灌溉，节水效果十分明显；水肥有机结合，省肥省水省力，保证作物水肥需求，节本增效十分明显；并可显著减轻病虫草害，减少农药使用，是标准化生产的技术核心，提高品质十分明显。

五、智慧农业管理系统

智慧农业管理系统按农业生产阶段实施功能布局，以系统化的管理思想，利用集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术及大数据技术，通过农业可视化远程诊断控制、灾变预警等智能管理，实现了农业生产自动化、智能化,并可远程控制,提高了农业生产的管理效率、提升了农产品的附加值。

智慧农业管理系统是按照客户需求定制的软件系统，包括但不仅限于农场管理、OA体系、智慧农机、设备管理、仓库管理、作物图库、病虫害库、种植生产、数据分析、产品溯源、基础信息等模块，能够涵盖农业生产、经营、仓储、销售的各个阶段。

六、全流程少人化智慧农场

1、无人耕种

系统基于高精度北斗卫星定位技术、先进的导航和转向控制算法，实现厘米级的田间高精度作业。可实现作业路线自动规划，减少作业重叠和遗漏，增加有效耕地面积，提高作物光、热和水分的利用率。由于夜间也可以作业，提高农机效率。

采用拖拉机携带免耕自动播种机进行播种，实现自动耕播、施肥、等一系列工序，并增加自动加种加肥模式，达到节省人工、增加农机作业效率的目的。

2、无人农机撒药

采用拖拉机携带撒药机进行打药，做到过程可控，能够有效的节省人力，降低劳动强度，提高作业效率，能够节药20%以上。并通过信息平台显示出农机作业轨迹等各种作业信息，对作业质量进行动态核查，对作业数据进行统计分析。

3、无人机多光谱拍摄

采用无人机搭载多光谱镜头采集作物田间各生长期的多光谱数据，详细分析不同作物在不同生长时期、不同气象条件下的多光谱特征，建立农作物光谱数据库，分析病虫害，并能进行测产工作。

 4、无人收割

配置无人驾驶系统及收割作业远程监测系统，能够实现基于路径规划的无人驾驶收割作业。收割作业过程中的作业面积、作业图片、作业轨迹、作业重叠、作业遗漏数据实时上传监测系统，实现无人收割作业的远程信息化监测。

采用籽粒收割机进行无人收割，每天可以收割200亩以上，还可进行在线监测产量、收获面积等信息，并实时更新、上传、存储。

5、智能种肥农机库

种肥农机库为轻钢结构，坚固、安全、防潮、保暖、通风，不影响周边环境，满足种肥、农机存放需求。

增加自动加种加肥模式，无人农机在田间作业一定时间回到库中加种加肥，按规划路线自动行进，并自动加种加肥，保证作业的连续性，节省时间。

同时设计农机清洗区，接入清洁水源，可在农机作业后进行自动冲刷处理，并设计排水通道，保证农机洁净不影响下次使用。

建设旱田高标准智慧农场能够实现在无人的环境下精准、高效作业，从而解决农业种植环境差、劳动强度大、精准度要求高、安全风险防范难的有关问题，因无人机械作业不知疲倦，可以24小时作业，这能够解决在规定时节时间内大面积作业的问题，对于农业生产尤为重要。

建设旱田高标准智慧农场能够达到节省人力、提高机械效率、减少肥药投放、增产增收的目的，预计节省人力资源约60%以上，肥药投放20%以上，增产增收5%以上，机械利用率提高40%以上。