环保黑马营 | 物联网构建环境监测设备与农业的桥梁
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农业生产造成的面源污染严重影响生态环境及农业可持续发展。人们对农产品的大量需求与生态环境的向往推动传统农业的转型升级。
2020年中央一号文件指出，要加强现代农业设施建设，依托现有资源建设农业农村大数据中心，加快物联网、大数据、区块链、人工智能、第五代移动通信网络、智慧气象等现代信息技术在农业领域的应用。
农业物联网是通过短距离无线通信和标签技术将信息技术与传统农业技术相结合，通过传感器采集环境数据传输到物联网平台，用智能化的设备和系统实现对农业生产的全面控制和管理，借助传感器和监测设备实时监测土壤、水分、气象等农业关键指标。
相较于传统农业，农业物联网可以通过智能化设备实现精准施肥、精确灌溉等，减少了化肥、农药等的使用量，降低了农业对土地和水资源的污染风险，并在异常情况下及时预警和调整农业生产计划，可有效推动绿色农业的发展，提高农业生产效率，减少资源浪费和环境污染。
环境监测设备助力农业生产领域物联网全覆盖
江苏中农物联网科技有限公司（以下简称“中农物联网”）利用最新的地理信息系统实现区域内农业生产“基础数据一张图、业务数据一张表、决策数据一盘棋”，实现示范基地实时视频监控、农业环境数据实时在线监测，农业生产领域物联网全覆盖。
○ 水产物联网
中农物联网运用环境智能监控设备将水产养殖覆盖，利用最新的无人机在水产养殖中的应用技术，融合传统养殖经验和现代科学技术，通过大数据的收集，科学设计定时、定量、定点投喂。通过设定轨迹后能够自主导航；自动避障；自动投饵、自动施药；节省人工成本，解决人工老龄化、施药过量等问题；通过自动施药投料高效率实现水环境的平衡稳定；自动调控投食量实现营养平衡。
在中国水产科学研究院淡水渔业研究中心大浦基地布设水产养殖智能监控设备20套，对环境（包括水温、溶解氧）数据实时自动监测；实现集中、远程、联动控制；提供阈值设置功能；具备智能分析、告警功能。水产养殖智能监控系统通过对水体的环境以及现场设备的集中监控，使得水产养殖实现智能化，随时随地掌控鱼塘的实时情况。
○ 茶叶物联网
中农物联网将制茶工艺过程的物联网改造，利用环境监测设备严格监测土壤中的铜、铅、镉、砷、汞、铬等重金属含量和pH值，充分利用物联网技术，对茶叶种植环境进行科学化监测和管控，提高茶叶种植的精细化程度，为改善茶叶品质、减少人工巡山养护等劳力投入提供技术支撑。
根据茶叶制作过程中的环境需求，建设精准萎凋系统。在揉茶、发酵等制茶工艺过程中，对车间环境进行实时监测，数据实时呈现，做到精量化作业，将制茶工艺参数条件进行标准化、自动化改造，稳定茶叶品质，提高茶产品优质率。
○ 设施园艺物联网
中农物联网基于智能传感技术、智能处理技术及智能控制等物联网技术开发出智慧温室物联网系统，可以通过无线传感器监控温度、湿度、二氧化碳等，通过控制器对遮光帘、风机进行控制，帮种植户实现温室环境实时调节，节约劳动力，提高产量和质量。
在陶都国兰和颖丰果园部署温室环境监测设备和视频监控设备，实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、光照强度及视频图像，充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用，保证温室大棚内环境适宜作物生长，实现精细化的管理，为作物的高产、有效、生态、安全创造条件，帮助客户提高其效率、降低成本、增加收益。
标准7参数小型气象监测站
○ 大田物联网
中农物联网通过土壤传感器数据采集，与肥水一体机进行联动，实现肥料智慧化管理。用户可以通过手机移动端和PC端随时随地登陆访问田间的实时数据并进行系统管理，对每个监测点的环境、气象、作物生长情况等进行实时监测。运用最新的无人机在大田种植中的应用技术，实现无人机自动喷药，无人机可按设定轨迹自动撒药，一次可装农药20斤，1小时喷洒180亩，是传统人工作业的8倍左右。
作物-大气-土壤信息无线采集终端
○ 畜禽养殖物联网
畜禽养殖物联网系统通过在圈舍内部配备CO 2 、氨氮、H 2 S、温度、湿度等各类室内环境监测传感器，将各类传感器节点进行连接构成监控网络，通过各种环境传感器采集养殖场所的主要环境因子数据。智能控制系统可控制通风风机、湿帘等其他相关养殖设备，从而制定有效的圈舍环境信息采集及调控程序，达到自动完成环境控制的目的。基于物联网的环境感知测控技术与养殖场的环境控制装备结合，可有效的提升养殖场管理及技术水平。
控制端显示界面
CO 2 传感器
H 2 S传感器
NH 3 传感器
适用领域
水产、大田、设施园艺（温室大棚）、茶厂、畜禽养殖
案例—河蟹智能化无人养殖
今年春天，中农物联网在宜兴市高塍镇建立河蟹养殖基地，采用“网箱”模式养殖河蟹，即将蟹舍、蟹粪便储存槽、喷洒管等都设计进网箱，形成立体式单元，提高河蟹养殖密度。通过智能精准投喂，辅以疾病预测预警、生物量无损监测，并实时监测水质参数、自动吸污集污，胃河蟹创造高产的生长环境，单位产量可增加5倍。
河蟹无人养殖中的环境智能设备：
○ 智能化水质传感器及调控装备
物联网智能采集与控制装备，可实时精准测量养殖水质及环境因子，实现高密度养殖水环境溶解氧、温度、pH等参数的精准调控。
○ 增氧机
通过传感器获得溶解氧、水温等数据，并将数据上传至平台，系统根据数据自动控制增氧机按需工作。
通过测试，引入设备后，螃蟹养殖每亩可增收1000元，节电80元左右。
关于中农物联网
江苏中农物联网科技有限公司成立于2011年，主要从事农业物联网智能感知控制系统的集成应用和项目示范推广，是国家三大农业物联网示范基地之一，是全国水产物联网示范应用面积最大、领域最广的政、产、学、研成果最丰硕的企业。已建成丁蜀物联网小镇、星甸农业物联网小镇、南京永宁共兴青虾物联网建设项目、海丰渔业水产智能养殖技术建设项目等。
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◉ 2021年11月，国务院发布《“十四五”推进农业农村现代化规划》，提出推动农村千兆光网、5G、移动物联网与城市同步规划建设，提升农村宽带网络水平，推动农业生产加工和农村基础设施数字化、智能化升级。
◉ 2022年初，农业农村部等10部门印发《数字乡村发展行动计划（2022-2025年）》提出到2025年，数字乡村发展取得重要进展，乡村4G深化普及、5G创新应用，农业生产经营数字化转型明显加快，智慧农业建设取得初步成效，培育形成一批叫得响、质量优、特色显的农村电商产品品牌，乡村网络文化繁荣发展，乡村数字化治理体系日趋完善。
◉ 2022年9月，农业农村部办公厅印发《农业现代化示范区数字化建设指南》的通知，力争用3到5年，示范区数字化发展取得显著成效，大数据应用场景丰富拓展，建成一批智慧农业先行样板。
◉ 2023年2月13日，《中共中央国务院关于做好2023年全面推进乡村振兴重点工作的意见》（即2023年中央一号文件）。
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