农作物病虫害一直是农业生产管理的一大难题，不仅给农户造成大量的损失，也促使农户加重了农药的使用，使得农产品农药残留超标，从而引发了广大的食品安全问题。农业物联网技术在病虫害防治与预警方面的应用使这种情况得到了解决。现阶段我国农作物病虫害防治与预警系统信息的采集主要以自动化采集为主，人工采集为辅。目前依靠自动化信息采集的主要是外部生产环境参数，待农作物本体感知技术研发突破后，及时增加相应的自动化采集参数，逐步减少人工采集。
建设原则
根据具体项目情况，综合选择适用于本项目要求的设计方案。考虑到系统相关需求，同时参考相关信息系统建设成功经验，确定采用以下设计原则进行系统设计：
先进性：系统将采用国际上最先进、成熟、实用的技术标准，既保证系统实现的功能，又满足未来若干年应用发展的需要。
安全性：提供全面符合国家和工信部有关信息安全政策法规、核心技术自主的整体安全解决方案。能够适应业务专网和工信部信息安全系统建设规范等多层次的安全要求。
可靠性：本系统的设计将在尽可能减少投资的情况下，从系统结构、网络结构、技术措施、设备选型等方面综合考虑，以确保系统稳定可用，实现7×24小时的不间断服务。
开放性：系统设计采用的各项软、硬件设备均应符合国际通用标准，符合开放性原则，要与技术发展的潮流吻合，保证系统的开放性和技术延伸性。
高效性：采用新技术和稳定的产品，将整个系统的信息流量维持在一个均衡高效的指标内。
可维护性：系统的管理、维护和维修应具有简易性和可操作性。
可延展性：方案的设计要有技术的延续性、灵活的扩展性和广泛的适应性及良好的用户界面，注意分步实施的可操作性，保证前期投资的有效和后期投入的衔接，最大限度的保证其兼容性和经济性。
建设目标
农作物病虫害智能化监测站的主要监测设备安装于病虫观测圃内。若无病虫观测圃，应选择其他交通方便、常年有人值守地点，且周围有较大面积作物田。监测设备的安装采用集中建设和分散设置相结合的方式，注重实用和有效。害虫性诱检测系统、智能虫情测报灯、田间小气候监测仪、自动孢子捕捉仪、病虫害检测墒情、灾情及太阳能供电系统等互相不干扰的设备可采用围栏式集中安装；害虫性诱监测工具等易受干扰设备应采用分散设置方式进行安装。所有设备安装应按统一的标准进行设置，确保安装整齐一致。
同时将采集数据实时传输至指定的省级病虫监测网络中心平台，实现对农作物虫情、墒情、视频等相关参数的实时采集、为农作物生产提供技术服务和救灾指导，为各级领导进行生产决策提供数据支持。农作物病虫害智能化监测系统达到以下目标：
1）农林病虫害生物防控、物理防控代替农药防控，减少农药使用。
2）农林病虫害测控实现自动化，网络化、可视化，集预测、预警、防控一体化，降低植保费用。
3）提高农产品质量，保证粮食生产安全，带动农民增收。
建设内容
农作物病虫害智能化监测站建设内容主要包括基地的信息化建设和智慧农业物联网平台建设。
基地的信息化建设通过智能虫情测报系统、智能病害监测系统、生物实时预警监控系统、害虫自动性诱监测仪、农业环境监测系统以及太阳能供电系统等相关设备实现对每个监测点的病虫状况、灾害情况、空气温度、空气湿度、露点温度、土壤温度、光照强度等各种作物生长过程中重要的参数进行实时监测。测量结果可以在监测站的的大屏电视机和LED屏上实时展示，同时可以将数据传入分析系统平台上，配合专业的分析处理功能，可以对作物生长环境信息的处理分析，提供更多更好的科学指导。
智慧农业物联网平台建设实现了基地农作物信息化管理。通过网络可以远程实时管理在基地的智能化监测设备，为生产决策提供即时有效的信息和管理工具。
基地信息化建设
物联网虫情采集设备-智能虫情测报灯
智能虫情测报系统主要由害虫诱捕装置，害虫收集装置，害虫灭杀装置，害虫散虫装置，高清摄像机与光源，履带传送装置，控制器，显示器；电源与防雷系统，网络传输模块组成。每个监测点安装一套虫情设备，可以安装在监测点的任何位置。测报灯会对设定时间段内收集的害虫分别进行分段存放和拍照与计数，测报灯内置1200W高清工业摄像头，通过系统设置或网络远程设置后自动拍照将现场拍摄的图片无线发送至监测平台，平台整理并计算每天的数据，形成数据库，以供农业专家远程诊断。根据图片与数据,专业分析人员可对每个时间段内收集的害虫进行分类与计数。同时设备具有远程编程功能，设备的各种功能可通过网络远程设置、修改和读取，还可根据需要远程拍摄自己需要的照片并上传到服务器。
智能病害监测系统-智能孢子捕捉仪
智能病害监测系统主要由孢子捕捉装置、孢子承载装置、图像采集装置、网络传输模块、电源与防雷系统组成。该设备利用现代光电数控技术，实现远程自动捕捉各种花粉和孢子信息，自动更换载玻片，自动拍照，图片数据自动上传，自动运行等功能。可根据需要，实时对环境气象和孢子病害情况上传到指定网络平台，专业分析人员可在平台对每个时间段内收集到的孢子进行手工分类与计数，形成孢子测报数据库，供专家远程对病害的发生与发展进行分析和预测，为现代农业提供服务，满足病情预测预报及标本采集的需要，及时防治病害发生。
生物实时预警监控系统-病虫害物联网监测设备
生物实时预警监控系统由摄像、传输、控制、显示、存储五大部分组成。根据项目要求，在指定区域安装固定式枪式摄像机和360°远红外摄像机各一套，用户通过视频系统可清晰直观的实时查看病虫害情况，并对突发性异常事件的过程进行及时监视和记忆，用以提供及时高效的指挥和调度。每个监测点安装一套。
害虫自动性诱监测仪-害虫性诱自动诱捕器
害虫自动性诱监测仪是新一代害虫自动监测系统，系统主要运用电子机械技术、无线传输技术、物联网技术、生物信息素技术，构建出一套害虫监测及预警系统。该系统集害虫诱捕和计数、环境信息采集、数据传输、数据分析于一体，实现了害虫的定向诱集、分类统计、实时报传、远程检测、虫害预警的自动化、智能化。具有性能稳定、操作简便、设置灵活等特点，可广泛应用于农业害虫、林业害虫、仓储害虫等监测领域。
农业环境监测系统-田间小气候监测仪
农业环境监测系统由数据采集终端和各种环境传感器组成，仪器可将采集的传感器数值通过GPRS/WIFI网络传输至远端服务器或存储至采集终端待客户下载，也可根据客户需要将采集值实时显示至现场LED屏。
现场监测到的数据通过GPRS/3G/4G网络发送到中心云平台，用户可登陆网页查看详细的墒情信息，通过摄像机远程观察植物的生长状况。数据稳定可靠，可及时反应环境中的各项参数状况，也可以定时将采集到底而各种数据通过无线网络发送到管理人员的手机上，方便指导农业生产并有效形成气象灾害预警以便相关部门及时采取差措施，降低灾害损失，特别适合无人长期观测农作物生长环境与现场状况的场合。
太阳能供电系统
太阳能供电系统由太阳能板和蓄电池组成，太阳能供电系统是一种绿色无污染的供电方式。白天，太阳能电池板在太阳光照射下产生光伏电流，在控制器的控制下为蓄电池充电，同时为用电设备提供电源。若阳光资源不好，则蓄电池在控制器的控制下，将储存的电量放出，为用电设备提供电源。当太阳光照条件满足充电要求时，控制器控制太阳电池组件开始新一轮的充电。由于蓄电池具有象水库蓄水一样的功能，它在有阳光时储存的电量会逐渐累积，当遇到阴雨天或夜晚不能为蓄电池充电时，蓄电池平时储存的电量可供系统继续工作，依然可稳定提供电源。当遇到长期连续阴雨天，太阳能发电量不足，蓄电池电压持续下降，到了设定值，系统关闭负载输出功能，保护蓄电池。当蓄电池电压升到设定值，系统自动恢复供电。
系统已实现与手机端、平板电脑端、PC电脑端无缝对接。方便管理人员通过手机等移动终端设备随时随地查看系统信息，远程操作相关设备。农业数据可通过手机APP在线观看，工作人员可随时随地查看相关的检测数据，随时了解气象相关信息。可通过手机对前端采集的情况进行随时监控，利用手机APP，有助于管理更便捷化、高效化。
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