数字粮田智慧化示范项目建设方案

数字粮田建设旨在通过集成物联网、自动化控制、大数据分析等技术，实现粮食作物生长全周期的精准管理与智能决策。本方案适用于水稻、小麦、玉米等粮食作物的规模化种植，为现代化粮食生产提供高产、高效、绿色的解决方案，助力保障国家粮食安全与农业可持续发展。

本建设方案包括：搭建一个数字粮田信息管理平台；建设一个种植基地数字化展示大厅；配套一套数字粮田物联网监测硬件设备和水肥一体化智能灌溉设备。

一、数字粮田信息管理平台

数字粮田信息管理平台功能包括生产企业信息展示、种植基地信息展示、农情信息管理、数据中心、远程视频监控、物联网测控（无线通信网络）等功能。平台的网络架构由互联网连接，采用云计算方式进行运算和存储环境搭建。

数字粮田信息管理平台

（一）生产企业信息管理系统

该系统是以大数据展示模式，将农业种植信息、企业信息、实时生长遥感监测信息展示到平台上。精准收集、展示、分析各类数据，同时提供产品的农资库信息、生长阶段信息、生产手册、病虫害库、定时更新农技等信息内容。

生产企业信息管理系统

（二）物联网监测系统

该系统是以农情环境监测设备（传感器、监测终端、传输终端）部署为基础，对多项重要的环境要素进行监测。并通过云平台的数据计算和应用能力，对数据进行分析、对比，并转化为可视化的数据、图表等多种形式，方便用户对于重要信息的快速获取、查看和简要分析。

物联网监测系统

（三）物联网控制系统

物联网控制系统是通过软件系统来远程控制物联网硬件设备。通过控制设备的启动、关闭、定时策略等来完成相关农事操作。在高标准农田项目中主要是对水肥一体化智能灌溉系统、虫情测报灯、物联网杀虫灯、LED显示屏的控制。

水肥控制系统

二、种植基地数字化展示大厅

种植基地数字化展示大厅配备相关设备：拼接大屏、视频存储硬盘录像机、操作控制台、查看电脑等。可远程查看与管理所有种植基地的气象土壤信息、作物生理信息、水肥灌溉信息、作物长势、追溯信息、设备运转状态等信息。可实现远程指挥调度，及时处理突发情况。

数字化展示大厅

三、数字粮田硬件设备（一）生产环境监测系统

生长环境监测系统可监测风力、风向、光照强度、大气压、空气温湿度、降雨量、土壤温度、土壤水分、土壤EC、PH等指标参数。系统采取太阳能供电方式，数据传送采用物联卡方式。

（二）病虫害防御系统

该系统是对田间病虫疫情进行智能化监测与防控。其中智能孢子捕捉仪：监测空气中病原菌孢子的数量动态，反映孢子的时空扩散规律。智能虫情测报灯：集害虫诱捕和拍照、环境信息采集、数据传输、数据分析于一体。多光谱物联网太阳能杀虫灯：将白天太阳能发的电贮存起来，晚上放电给杀虫灯具。

（三）作物长势遥感监测站

高速球机 360°控制和多倍变焦伸缩。实时查看种植区作物长势和各类生物的实时动态，监控基地现场日常工作情况和安全保卫情况等。

（四）物联网LED显示屏

远程自定义实时显示内容，可固定、滚动、翻屏等方式显示环境指标，不低于三行显示内容，防雨、防尘、防雷。支持立杆上安装，尺寸不小于65*50cm。

LED显示屏

（五）水肥一体化智能灌溉系统

水肥一体化系统主要由水源、首部枢纽（增压控制系统、过滤系统、施肥系统、远程控制系统）、输配水管网、阀门及控制系统、灌水器、土壤墒情采集系统、软件控制平台等组成。

水肥一体机可以根据作物生长需求，设置不同面积的灌溉区，设定每个灌区的灌溉需水定额、灌溉起始时间、肥料配肥、肥水比例，通过操作计算机内嵌的水肥一体化灌溉施肥模型，智能调控各灌溉区的自动节水灌溉和水肥一体化精准灌溉。

四、建设效益

- 保障粮食安全：建设高标准农田并实现信息化管理，有助于提高农田质量和产出能力、农田的抗灾害能力，稳定保障粮食产能，守住战略底线。

- 提升生产效率：农村劳动力减少且老龄化加剧，通过信息化建设，可以提高农业生产的机械化、自动化水平，减少人力成本，提升农业生产效率。

- 促进可持续发展：信息化手段能够实现对农田资源的优化配置，如精准灌溉、合理施肥等，减少化肥农药使用，保护生态环境，促进农业可持续发展。