四川智慧水稻、智慧农场全程数字化建设方案（重庆、贵州、云南）

智能化水稻种植通过物联网技术，实现农业生产自动化、管理智能化；使种植管理智能化调节灌溉、精准化施肥，可达到提高产量、提高品质、节省人力、降低成本、提高经济效益的目的。以提升水稻全产业链“产业安全和战略保障”能力为核心。开展水稻物联网服务和机械化生产2大建设任务，打造水稻全产业链的数据、技术、应用与服务协同发展体系，全面提升中国水稻产业的数据资源掌控能力、技术支撑能力、机械化生产管理能力和宏观调控科学决策能力，推进我国水稻产业数字化、网络化、智能化，培育发展水稻数字经济，促进国内水稻产业振兴，加快现代农业发展。

一、智能化水稻物联网建设

1.生长监控

实现稻田里的监控视频和传感器等各类实时信息的在线监测预警、记录回放、预警提醒、自动采集与云端同步；建设水稻全产业链监测预警体系和服务日志，水稻监测预警体系和重要信息发布机制，可建立统一指标体系，实现精准动态监测，促进水稻在生长过程中平稳运行，提高产量减少劳动力。

2. 四情监测

四情监测平台可通过虫情测报灯、苗情、灾情摄像机和墒情传感器对每个监测点的病虫状况、作物生长情况、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。监测结果可以在网站上直观的显示出来，同时还可远程设置每个点的各种参数。并且配套的数据服务器或者云服务平台，将数据传入数据中心服务器或者云平台上，再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。

生产管理的远程化和智能化减少了农业从业者到达现场的必要性，为降低基于人的实体流动而产生的能源资源消耗提供了条件。增加农产品附加值通过本系统的应用，可以确保农业生产和管理精确可控，农药用量科学可控，其残留率可得到有效控制。从而提高了产品质量，经济附加值得到提高。

3. 环境监测

环境数据采集器由低功耗气象传感器、低功耗气象数据采集控制器和计算机气象软件三部分组成。可同时监测大气温度、大气湿度、雨量、风速、风向、气压、等诸多气象要素；具有高精度高可靠性的特点，可实现定时气象数据采集、实时时间显示、气象数据定时存储、气象数据定时上报、参数设定等功能。环境监测是水稻在生长过程中重要手段之一，通过对环境中各种因素的监测与分析，可及时发现环境问题，采取有效措施治理。

4. 水肥管理

种植全过程监管，科学施肥；水肥一体化是借助压力系统或地形自然落差，将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道、喷枪或喷头形成喷灌、均匀、定时、定量，喷洒在作物发育生长区域，使主要发育生长区域土壤始终保持疏松和适宜的含水量，同时根据水稻不同生长期的需肥特点，土壤环境和养分含量状况，进行不同生长期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。

5. 远程控制

通过渠道智能控制器、液位计、水质传感器、明渠流量计以及电动闸门、视频监控能够实时监测滴灌系统水源状况，及时发布缺水预警，根据收到的指令启停斗渠节制闸实现用水调度或启停农渠进水闸实现农渠供水。

6. 品质溯源

农产品有效溯源管理；是通过采集农产品在生产、加工、仓储、物流等环节的相关数据，为农产品建立可视化产品档案，向消费者充分展示产品安全与品质相关信息，实现从农田到餐桌的双向可追溯。随着近几年食品质量安全事件频发，以及越来越多其他区域农产品低价倾销，要保证农产品的质量安全和品牌，必须强化生产数据实时采集监测，对园区投入品进行管控，使农产品质量和质量安全标准化体系逐步完善，园区投入品和农产品质量安全追溯体系持续建强。

7. 数据分析

种植过程中的数据分析跟踪：水稻全过程大数据分析，针对水稻的生长、产量、流通等环节开展全程信息分析，将大力加强水稻产业的监测预警能力，为水稻种植者、经营者、管理者提供有效决策支持，并为我国杂交水稻产业健康稳定发展提供重要支撑。

物联网系统的建设实现了生产管理的远程化、自动化，生产管理更加快速、高效，提高了单位时间的生产效率。同时，还实现了生产管理的精准化，降低生产成本；系统的应用实现远程化、数字化和智能化；

二、农业机械实现全程机械化种植

智能化水稻农机装备建设对耕（深松、深翻）、种（播种、插秧）、管（植保）、收（收获）、秸秆综合利用（打捆、还田）各个环节的农机作业。再配建农机北斗自动导航，可以最大限度减少农机作业垄间的重叠和遗漏，显著提高作业质量，增加有效耕地面积，提高作物光、热和水分的利用率。还能显著减轻驾驶人员劳动强度、提高农机作业效率、提升农产品品质。

1.旋耕机

以旋转刀齿为工作部件，使土壤细碎，土肥掺和均匀，地面平整，达到旱地播种或水田栽插的要求，有利于争取农时，提高工效。

2. 插秧机

主要功能是承载秧苗，并与送秧机构、分插秧机构配合，完成送秧和分秧作业。主要有箱体、箱架、秧门(包括秧帘)和秧刷等组成。实现水稻驾驶智能化栽插，机插水稻智能化流水线栽种，形成栽种智能化监管。

3. 植保机

植保无人机集智能播撒、精准喷洒于一体，可灵活搭载不同容量的作业箱，通过手机或智能遥控器，在所有地形条件下轻松高效地开展撒肥、施药工作，为生产者提供智能、精准、高效、灵活的生产解决方案。通过巡检无人机生产施药、施肥处方图，无人机和自走式植保机完成变量施药和施肥，实现药肥双减，告别劳动力成本过高、生产管理粗放等难题。以作物生长周期中的关键指标为导向，质保无人机管理平台提供标准化的农事日历模版:通过数字农业基础设施、精准农业智能装备及农业物联网与人工智能等技术，系统能够匹配作物生长的关键指标，精准管理农事生产规划与执行，提高管理效率的同时追求产量与质量的最优平衡，实现农场产力与盈利能力最大化。

4. 收割机

收割机是一体化收割农作物的机械，一次性完成收割、脱粒，并将谷粒集中到储藏仓，然后在通过传送带将粮食输送到运输车上。实现智能化收割作业，智能化计产、统计作业面积、评估单产。

5. 智能化运输

实现农场智能化运秧、运粮、运农资，通过物联网实时数据监测，能准备判断出作物收割情况，实时控制运输车，精准、高效、节约时间成本、减少劳动力。

6. 谷物智能化烘干和仓储

实现农场稻谷智能化烘干和仓储，存储仓内有风机可以对稻谷降温，还有氮气囊将粮食严密包裹，确保不发生虫害，全程信息化管理，通过智能控温、氮气杀虫、超清监测，保证粮食优质、绿色、安全。只要在PC端就能准确地看到进粮、烘干、排粮等环节的实时工况，对炉温、热风温度及粮食的烘干水分、时长、速度等工作参数进行远程监控及精确控制。同时，还能够根据设备工况实时监测分析，及早发现隐患，排除故障，实现服务的高效对接。

系统的设计和建设考虑到业务的不断发展与调整的变化，满足随时修改与扩展的需求，能够适应未来业务应用的变化和发展。这种扩展性主要体现在具有方便的二次开发能力、可定制维护能力、可快速移植能力等等，以提高系统对业务调整的应变水平以及再开发的水平。在硬件和软件配置、系统开发和数据库设计上充分考虑在实现系统全部功能基础上尽量节约经济成本。在满足系统功能要求的条件下，尽可能降低用户的投资是系统设计过程中必须奉行的一条原则。设计方案将在实用的基础上做到最经济，以最小的投入获得最大的产出。

从机械化育苗到种植、管理、施肥、收获，我们实现了水稻种植的全链机械化，提高了农业生产效率，降低了劳动力成本，解放了农村劳动力，促进了农民收入的增加和繁荣，农业机械的智能化和农业的现代化。随着物联网、人工智能、大数据等新一代信息技术与农业生产深度融合，未来许多水稻种植大户都将转型为“新农人”，用科技赋能水稻种植生产，通过智能化、机械化手段提高生产力，促进水稻增产增收。全面提高我国水稻生产的标准化、规模化、设施化和品牌化水平，加快我国水稻生产的现代化大农业发展步伐，提高水稻的产量和改善水稻品质,促进农业可持续发展。