【案例】赤峰农业产业升级之路
0 2998 楼主 发表于 2017-11-09 18:32:50
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项目背景:

 

作为全国100个超100亿斤产粮大市之一,赤峰一直是内蒙的重要农业支柱,它生产的敖汉小米、林西荞麦、阿旗绿豆等产品均远销国内外。但赤峰在享受多年农业发展带来的成果时,也面临一系列的棘手问题。

 

赤峰本身是一个水资源匮乏地区,近年来由于人口、经济的发展,情况已非常严重;赤峰农业也始终存在着模式传统、结构单一、农作物不能因地制宜等弊端,这些因素越来越制约着赤峰农业的进一步发展。

 

在资源匮乏、人口众多、环境压力大的今天,赤峰农业想改变简单粗暴的资源消耗型发展模式,试图寻找一种新的方式在发展农业的同时,还能做到与生态的和谐统一。

 

项目需解决的问题:

 

在资源匮乏的情况下,农业如何发展才能减轻对资源的压力,减缓资源矛盾?

面临农业产业升级,赤峰农业如何改变业结构单一、模式传统的问题?

在发展农业时,如何才能做到与生态环境的和谐统一?

 

项目方案:

 

为了更好的解决赤峰农业面临的问题,东方生态与内蒙北斗星科技公司共同参与合作为赤峰农业打造了一个充满未来感的大数据中心,用大数据、云计算、物联网让赤峰农业告别从前粗放式的传统生产模式,走向集约化、精准化、智能化、数据化的智慧农业。

 

智慧农业的核心是农业大数据平台的部署,依托部署在农业生产现场的各种传感节点(环境温湿度、土壤水分、二氧化碳等)和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导,为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。

 

作为内蒙古地区唯一一个农业大数据中心,北斗星农业大数据中心依托部署在赤峰市内两百多个现场传感设备,动态监测作物生长信息,灌溉、施肥等所有的生态决策都不再是靠经验,而是按照作物的实际需求来安排,作物需要多少就输送多少,让生产决策从【靠经验说话】转变为【靠数据说话】。

 

利用智墒(土壤水分监测仪)监测土壤水分的变化情况,动态监测作物活动根系、耗水规律、气象生态环境等信息,综合进行人工智能处理,实现人对自然的深度感知。

 

利用天圻(智慧型气象站)采集、存储、传输气象数据,采集与作物生长相关的气象参数:空气温度、相对湿度、风速、风向、雨量、太阳辐射及大气压力,同时将监测信息实时传送到远程服务器,为农业气象监测服务和农事科学管理提供科学决策依据。

 

利用本地的生态大数据提供本地ET0历史数据及未来7天的预测数据、未来5天降雨预测数据,以及本地历年来病虫害、杂草等历史数据,生态大数据与传感器无缝结合才能实时获取作物生长信息,准确指导生产决策。

 

云衍(智能灌溉控制器)根据土壤水分监测仪、气象站、本地生态大数据的综合反馈,自主分析根系活跃位置及分层比例,智能识别作物缺水胁迫,计算灌溉量,实现按需灌溉,并且在灌溉之后,再次反馈灌溉效果,不断优化衍进。

 

智慧农业智能灌溉过程示意图

为了更清晰的展示项目效果,该项目分为四大块内容:大数据中心展厅建设、基础信息数据库及软件平台开发、生态大数据采集设备部署、智能灌溉示范基地建设;前三部分项目均已完成,智能灌溉示范基地将于2018年投入使用。

  

项目实施结果:

 

l  大数据展厅建设

北斗星大数据中心整体以未来、科技感为主题进行设计、布展。目前已建成了对外开放的大数据展厅,这是对公众进行智慧农业展示的重要窗口。大数据展厅由绿色生态互动投影长廊、电子沙盘、大数据采集及信息处理系统、智能灌溉现场模拟等内容构成。

  大数据中心全貌

生态互动投影长廊是由整块地面和墙壁构成的虚拟自然世界。地面投影池塘中游来游去的小鱼,能智能识别人的脚步,人走到的地方,鱼儿就会快速的躲开;伴随人步入大厅的脚步声,墙壁上的庄稼从一颗种子开始萌芽生长,直到庄稼成熟,生动的展示了植物的生长过程。

 

新鲜好玩,从开始便让参观人员沉浸到自然世界中

 

电子沙盘由墙面三维投影和地面的三维赤峰市地貌模型组成。三维投影利用视频介绍了赤峰市八千年农业文明历史、当前生态环境,尤其是水资源紧缺现状;展望了现代科技,尤其是大数据在解决当前问题中的作用。


赤峰市地貌模型,根据墙面视频投影实景动态展示赤峰农业生产现状

大数据采集、信息处理系统涉及智能监测产品及服务由东方生态提供。大数据信息平台展示了目前已经安装部署在赤峰市的智能墒情传感器、智能气象站实时采集的数据;基于采集的数据,将ET根系图与Y-H图结合便可获知作物是否需要灌溉以及灌溉深度数据。


大数据管理信息平台实时显示设备采集数据

智能灌溉现场模拟是大数据展厅中最有趣最接近农业生产现实的部分,也是东方生态目前已经实现的产品功能之一。参观人员均可使用自己的手机微信控制现场的灌溉系统,进行各种智能控制操作。也可以将系统设置为全自动模式,在全自动模式下,智能灌溉系统的大脑“云衍”利用生态大数据,结合生态感知ET0,智能评估作物需水量;同时连接能预测未来7天气象参数的云智能气象站,计算最佳灌溉量及灌溉速率,在人的督导下自动执行智能灌溉程序。灌溉后,实时提供现场反馈,自动学习优化灌溉水用量、灌溉周期等参数。


手机微信可以控制给农作物灌溉,好智能

l  生态大数据采集设备部署

生态大数据的采集包括土壤水分数据、气象数据、本地ET0大数据等,根据智慧农业数据采集需求,截至2017年赤峰市总计部署了近200套智墒(土壤水分仪)、天圻(智慧型气象站)、云衍(智能灌溉控制器)等物联网生态智能硬件,实时采集数据。同时东方生态还提供了赤峰市36年以来的ET0大数据。

赤峰市设备部署图

 

      

 

设备部署现场

l  智能灌溉示范基地建设

东方生态为赤峰打造了智能灌溉示范基地。在示范基地中,现场感知土壤水分及变化、作物活跃根系位置及比例……等诸多对作需水及生产环境产生影响的因素;生态大数据提供本地ET0历史数据及未来7天的预测数据;两者融合可实时获取植物生长信息,智能识别作物缺水状态,用于指导灌溉量、灌溉持续时间。

 

现场感知的数据传输至E生态平台,E生态通过对水分数据、气象数据的综合分析处理,自动为每个拥有智能参照点的轮灌组制定灌溉决策:灌溉量是多少?预计灌溉时间是多少?灌溉决策自动更新至云衍,用户通过云衍控制现场的水泵、解码器、喷灌机等灌溉设备,每次灌溉均形成记录。

 

智墒采集实时数据,提供灌溉反馈,用于系统自动优化灌溉定额、一次灌水持续时间等灌溉参数;与超声波流量计、压力传感器设备实时连接,实现自动监测、计量功能;与施肥计量泵连接,实现施肥配比设定、调节以及施肥计量、施肥记录功能。

示范基地云衍控制现场

 

项目示范意义:

 

农业大数据中心的建立、智慧农业的发展,在赤峰这个北方干旱少雨的地区,对于提高农牧业生产效率、降低经营成本、减缓资源矛盾、促进农民增收、提高农业科技化水平等方面都将会起到至关重要的作用。并且北斗星农业大数据中心的建成,对于加速推进赤峰市新型智慧农业,承接产业转移意义重大。

 

赤峰农业所面临的问题绝大部分省市正在经受考验,它是中国农业的特色病;智慧农业、大数据为赤峰农业提供了解决方案,也会解决中国农业的特色问题;东方生态努力将智慧农业推向全国,让科技的便利惠及更多农民,实现真正的增产增收,与生态环境和谐统一。

 


本贴最后由 官方小马甲 于 2017-11-09 19:25:22 编辑
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