智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去,充分应用现代信息技术成果,集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术,依托部署在农业生产现场的各种传感节点(环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等)和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、决策分析、远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理,使传统农业更具有“智慧”,除了精准感知、控制与决策管理外。从广泛意义上讲,智慧农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。
从当前看,智慧农业是解决“三农”现实问题的重要方式。随着我国农业生产水平提升和农村改革工作的深化,各种风险和结构性矛盾也在积累聚集。比如,农业资源和生态环境约束日益趋紧,农业发展方式亟待转变;农产品供需结构性、时空性矛盾加大;农产品生产成本高、投入大,农业效益低而不稳。
从未来看,智慧农业是解决今后农业可持续发展的有效途径。解决农业生产劳动强度大、农业生产效率低、农民收入较少的问题,需要用好信息技术这个新手段。通过机器自主操作、系统智能决策,把累人的农活交给机器干,把操心的事情交给系统完成,实现农产品产量更高、成本更低、质量更好。
进一步实现智慧农业智能化应用,为解决碎片化数据多、系统性数据少,形成智慧农业生产、经营、管理、服务必需的通用与专用、动态与静态、基准与实时相结合的数据基础。图扑软件数据可视化技术支持搭建“智慧农业数据资源‘一张图’“,”健全重要农产品市场监测预警体系”等,将有效破解智慧农业的数据制约。
智慧大棚管理数据可视化解决方案
1、农产品质量安全追溯系统——采集各地块播种、施肥、灌溉、除草等农事操作记录,生产环境数据,全生长周期高清图片,实现生产环节可追溯。
2、智能大棚控制——在手机上即可远程手动控制多个大棚的设施设备,包括风机、外遮阳、内遮阳、喷滴灌、侧窗、水帘、阀门、加温灯等。根据时间、气象数据、土壤数据等,系统可按照设定规则,自动进行灌溉、通风、开关天窗等操作。
3、水肥一体化自动灌溉系统——通过可控管道系统供水、供肥,使水肥相融后通过管道、喷枪或喷头进行喷灌,均匀、定时、定量的喷洒农作物发育生长区域。
4、 病虫害诊断防治系统——用户发现作物出现异常时,可通过手机拍摄作物叶片或者果实上传到云平台,即可在毫秒内识别作物是否患有病虫害,让你快速确诊,准确用药,避免延误病情。
5、气象环境监测——实时监测空气温湿度、光照、降雨量、风速、风向、大气压力、气体浓度等数据,并通过设定相关报警阈值,实现即时报警,精准控制种植环境指标。
6、土壤墒情监测——土壤墒情精准监测,异常情况快速预警;实时监测土壤水张力、土壤温湿度、水位、溶氧量、pH值等。通过设定报警阈值,当土壤数据异常时,系统自动发出预警消息提醒工作人员。
7、视频监控系统——无人机精准测绘,全程自主飞行,任何地形随时作业;定位地块位置、识别地块分界、测算地块面积;在电子地图上圈画地块直观展示。
8、设施远程控制系统——通过远程控制系统,用户可以远程查看设施环境数据和设备运行情况,可实现根据种植预设条件,自动控制增温、降温、通风、灌溉、施肥等设备的运行。
智能水肥一体化监控系统
智能水肥一体化控制系统亮点:
(1)节水节肥——节水节肥50%-70%;设备实时监控用水用肥量,不仅能精确保证水肥平衡还节省了大量的多余消耗。
(2)省时省力——实时在线远程监测,迅速大面积灌溉和施肥。
(3)智能控制——根据土壤水分等相关参数自动反馈控制灌溉。控温调湿,避免了施肥浇水过多作物造成黄叶坏死等问题。
(4)提高产量——投运该系统可增产30~50%,改善作物品质,提高经济效益。
(5)减轻病害——大棚内作物极容易产生土传病害,采用滴灌可以直接有效的控制土传病害的发生。
智慧农畜一体化监管
搭建 3D 轻量化 Low Poly 风格的智慧农场可视化解决方案,无缝融合 2D、3D 技术,1:1 还原农场的区域规划,展开对农作物间的网格化管理。运用其引擎强大的渲染技术,精准复现农机在各地块的作业动态。
远程操作农机的启停,根据事先规划好的路径,进行瓜果粮蔬自动采摘收割工程。设有车辆抓拍、移动侦测、入侵报警等智能分析功能,对作业现场、农机轨迹动态监控预警。2D 面板图表则呈现各农机的重要运行参数、收割数据详情、历史数据曲线对比等信息。
匹配智能传感器,即可满足鱼塘、奶牛场、养鸡场、养猪场等水产养殖场景进行线上查看。联动自动饲养、环境感知、综合诊断、溯源等功能,对获取养殖场环境信息(氨气、二氧化碳、硫化氢、空气温湿度等)进行设备自主调控。
3D 可视化监测畜禽粪污资源化利用情况,可规模化的避免发酵堆肥时氧气浓度、温度以及生物菌群种类之间产生的差异,对化肥生产设备进行集中运行管理、数据查询、化肥转化量统计等支撑服务,缩短发酵周期,节省人工成本,从根本上解决了生产上的短板。
农产品调度中心数据可视化管理
利用可视化技术实现市场内客流量、交易趋势、货物存量的数据和视频监控,帮助管理者实现科学管理。
农产品调度中心各项参数的可视化,能帮助我们解决 CAPAX 和 OPEX 两方面的成本。既能避免“猜想”带来的基建浪费,还能发现工作流程中存在的问题,提高工作效率。
可视化丰富的图表、图形和设计元素将相对复杂、抽象的数据通过可视的方式以更直观理解的形式展现,便于运维人员的分析处理和存储,无需通过人工核算等复杂形式进行调度中心的运维分析。
通过调度中心的数据,推断农作物的种植类别和面积。任何作物在同一片土地上的过度种植,都可能引发作物品种的疾病,各地应做好休耕轮作,同时根据不同生产要求,研究不同的耕地维护和农业风险监测预警方案。为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。
智慧农业是以信息和知识为核心要素,通过互联网、物联网、大数据、人工智能和智能装备等现代信息技术与农业跨界融合,实现农业生产全过程的信息感知、定量决策、智能控制、精准投入、个性化服务的全新农业生产方式,是农业信息化发展从数字化到网络化再到智能化的高级阶段。
智慧农业整合生物技术、信息技术、智能装备三大生产力要素,包括智能农业装备、智能传感器系统、智能无人机、智能机器人、软件等主要技术。
智慧农业
智慧农业应用场景
场景一:智慧农业生产技术与装备。在小麦、玉米、棉花、水稻等主要农作物从整地、播种、管理到收获各个环节,都需要智能化的信息技术和智能化的装备进行耦合,来完成这些操作的工艺。目前,国内各环节的技术和装备基本具备,需要组合成一个完整的智能化解决方案。国内北斗精准导航与测控技术应用在播种上,安装到拖拉机、插秧机上,可以让机器走直行,行间衔接好,实现条带清垄精准播种,避免复播、漏播、转行横播交叉等问题,提高田间作业质量。应用在灌溉上,实现精准对行灌溉。农业航空精准施药技术,通过作业规划、导航监管、施药控制、施药质量评估、防效评估、病虫情诊断等,实现探得清、飞到位、施的准、雾化好、可评价和全程可控的目标。
智能农机
场景二:园艺作物生产。园艺生产以温室生产为主,在山东寿光建了一个近八万平米的大型现代智能温室,全部用国产的技术和设备,从水肥管理调控各个方面进行了智能化提升。与荷兰温室的耗能、成本、效益相比,国内的设施农业更好,且成本可以降到每平米50/元。
智能温室
场景三:智慧果园生产。由于农村地区都是老人、妇女和儿童,农业生产缺乏劳动力,提升果园生产智能化水平具有重要意义。因此,国内研发了相应的设备,包括采摘、除草、喷药、开沟、施肥、巡检、升降作业平台等,可实现全程机械化作业。同时,国内已经研发出很好的水果智能检测的分析线,一小时可达到10吨的检测线。
智慧果园
场景四:智慧养殖生产。养殖是智慧农业重要的应用场景,动物的体温检测技术产品可以在线监测,发现生病之后温度升高的畜禽,便于及时进行防治。动物禽舍有害气体专用传感器非常实用,符合国内碳达峰、碳中和政策,减少温室气体排放。还可以通过视频摄像头监测动物行为,实时监测营养状况、健康状况等。巡检机器人、防疫消毒机器人,可以代替人从事对身体有害的作业。
智慧养殖场
场景五:农产品智慧物流。农产品全产业链的改进,生鲜农产品中肉类、生鲜水果蔬菜是重要的一部分,都需要智慧冷链物流。如何控制温度、检测温度,保持农产品的品质,研究超市货架期,对食品的安全性等,都需要信息科技来支撑。“管理+农业+智能技术”,实现供应链可感、可控、可调。
农产品流通
场景六:基于大数据的信息服务。国内小农户居多,打药、播种等方面专业化社会化服务企业组织快速发展,体现规模化的生产效益,推动小农户生产现代化。当前,智能语音服务机器人技术已经成熟。
智慧农业
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