高标准农田在线监测系统解决方案

一、方案背景
从我国解放初到20世纪出我们几乎还都保持以人力加机械的农田种植模式。从事农业种植的人口比价充裕。但是随着近些年我国在逐步向城镇化的转变。全国范围内的农村人口逐步向城市内流动。农村的人口在慢慢减少，相应的从事农作的劳动力也在减少，也逐步的区域老龄化。相关农业专家也对当下农民进行了实地调查，研究，采访，普遍存在农业灌溉水、肥料使用率低下问题。在这样大的背景下，建设高标准农田势在必行，同时也是为了保证我国14亿人口的食品需求问题。
国务院印发的《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。
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，划定为永久基本农田的耕地。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，可第一时间定位站点位置。
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，将影响减至最低。

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。
◆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。

◆利用国际先进技术，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，野外耐受能力极强。

◆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。