一、建設概述 

傳統農業是在自然經濟條件下，采用人力、畜力、手工工具、鐵器等為主的手工勞動方式，靠世代積累下來的傳統經驗發展，以自給自足的自然經濟居主導地位的農業。而現在農業通過單一傳感器獲取數據，收集的數據需要人工統計和分析，缺乏智能化的數據管理和分析平臺，不能做到災害預警和應對聯動。但是智慧農業采用多樣傳感器進行數據采集，存儲，分析、聯動與一體，實現遠程監測與控制，食品安全追溯等，實現現代科學技術與農業種植相結合，從而實現無人化，自動化，智能化管理。

“智慧農業”與“精準扶貧”能實現有機的結合，將物聯網、移動互聯網、大數據分析等技術運用到傳統農業中去，提升農業的品質和效益，最終讓老百姓得到經濟、品質等方面的實惠。發展智慧農業，助力國家農業扶貧項目落實，符合“十三五”時期國家扶貧開發的總體要求和知道思想。

1. 近年來，在上級黨委、政府的大力支持下，上戈鎮為全面提高蘋果質量，增強果品市場競爭力，與省內外多家科研單位聯合大膽提出了“大整型、旱改水、巧施肥、無公害、產業化”的十五字指導方針，推廣了一系列高新蘋果生產技術，引進開發了SOD蘋果、高鈣、富硒等-營養果品，投放市場后受到廣大消費者的青睞。同時，組織成立了上戈綠色果品開發有限公司，以公司為龍頭，以市場為導向，以3120戶果農為基礎，建設了上戈蘋果農民協會、果樹醫院、果品冷藏保鮮庫、果品交易市場、果品包裝用品廠、果醋生產廠等產業化服務企業，進一步拉長了產業鏈條。

2. 由中共洛寧縣委、洛寧縣人民政府主辦的每年一屆的中國·洛寧河洛金秋上戈蘋果文化節，已成為洛寧一張閃亮的名片。文化節圍繞“豐收樂”展開一系列豐富多彩的活動，讓游客體驗休閑采摘，享受豐收樂趣，觀賞洛寧美景，品嘗洛寧美食，獨享秀美洛寧。

3. 洛寧地脈最相宜，上戈蘋果天下奇。地處豫西山區的洛寧縣，地形地貌呈“七山二塬一分川”，屬典型的農業大縣。與此同時，洛寧也是林果適生區，三大優勢使洛寧的蘋果聲名昭遠、享譽全國，獲得了“國家優質蘋果生產基地縣”、“國家無公害水果基地縣”等榮譽稱號。

4. 2013年成功通過農業部中國農產品原產地地理標志認證；2014年成功入選全國“名特優新”農產品名錄，成為洛陽市進入該名錄的農產品；2020年榮獲*全國綠色食品（蘋果）原料標準化生產基地。

5. 倍感心動的政策優惠,2013年3月，洛寧縣委政府出臺一系列加快蘋果產業發展的扶持政策。一是對新發展的蘋果基地給予補貼，二是對創建蘋果標準園達標的授予標牌，三是對蘋果生產經營企業。

二、建設目標 

1、建設智慧果園云數據中心和信息管理平臺，運用現代信息技術，實時全面的掌握蘋果的生長環境、農事管理（用肥用藥情況）等環節，實現信息共享、動態管理，實時監控，從根本上改變原有的工作方式，增強官員標準化流程管理，人員工作效率在原有的工作環境下得到很大的提升。

2、構建蘋果安全追溯體系，實現用戶通過智能手機就可以實時查看蘋果主要的生產環境、農藥施肥記錄、現場環境歷史視頻回放等，讓每一個用戶都能吃到放心無公害的水果。

3、智慧果園的建設不僅能提升企業品牌價值，提高工作效率，節省人工，使原有的管理秩序更加規范化。促進農村產業結構的調整，保持水土。合理調節生長氣候，改善原有的工作模式，滿足人民日益增長的物質和文化生活的需要，提高科技對農業的貢獻。

4、利用信息化平臺能夠針對性的對果園果樹生產環境及時預警，保證在遇到突發性事件時，能夠及時應對，采取有效的預防措施，提高蘋果產量，市民能夠吃到放心的水果。

三、建設內容 

（一）系統概述 

將物聯網、移動互聯網、大數據技術運用到管理中，實現果園“四情”監測、食品安全追溯，農事信息化管理等，提高果園的勞動生產率、果實商品率，推動果園規模化、智能化種植、經營。“互聯網+農業”這樣的發展方式能夠使互聯網重塑農產品流通模式，推動弄產品電子商務的新發展，帶動傳統農業升級。

（二）核心內容

本系統旨針對果園果樹生長環境監測結果數據化，果農日常工作的標準化，食品安全追溯，實現科學化，智能化分析等重點工作。對果園實施“四情”監測，用戶及時獲取各監測點果樹生長環境數據，根據監測數據提前預警并給出合理的解決方案，在提高工作效率的同時能夠保證蘋果質量，讓市民吃得放心。

（三）監測中心 

監測中心：監測點上傳采集數據，可以實現果園氣象墑情、蟲情、病情等進行數據匯總、分析，可以實時監測果園果樹生長狀態，用戶可以根據實時采集數據對對果園環境，土壤等進行動態監控，并對突發性異常情況事件的過程進行及時監視和記憶。實時了解果園農事信息，保證果園樹苗正常的生長周期，實現高效、高質量產品輸出。

（四）信息管理平臺 

信息管理平臺主要有以下功能：蟲情監測、氣象墑情監測、病害檢測、智慧監控、預警監測模塊、病蟲害知識庫、原料購入模塊、農事信息模塊、智慧庫存模塊、溯源碼管理模塊、供應商管理模塊、系統管理模塊、大屏展示模塊等。用戶可以通過移動端和PC端隨時隨地登錄，實現對每個監測點的環境、氣象、病蟲狀態、作物生產情況等進行實時監測。結合預警監測，對作物實時遠程監測與診斷，獲得只能化自動化的解決方案，實現作物生產動態監測和人工遠程管理，保證果樹在適宜的環境下生長，提高農業生產力。

4.1蟲情監測模塊

主要包含實時數據、統計分析、蟲情統計等三大模塊。主要是通過傳感器、攝像頭等設備，實現害蟲誘捕和計數、數據分析一體化，針對不同的監測點采集害蟲數量，并根據害蟲圖片分析出當前害蟲種類，進行統計分析，方便用戶查看時段內害蟲數量，及時了解果園果樹生長情況。

4.1.1實時數據

設備采集害蟲信息實現實時數據傳輸，軟件將上傳數據經過分類處理后以列表的形式展現給用戶，用戶可以根據需要快速查詢地塊下設備采集害蟲的詳細信息，可以導出，刪除具體的數據等操作。

4.1.2統計分析

設備采集害蟲圖片，進行AI識別統計分析，分為自定義及自動識別兩種方式，識別當前害蟲是某種類別及害蟲生長階段,對分析結果進行整理匯總。

4.1.3蟲情統計

設備采集害蟲數量進行統計，以折線圖的形式展示給用戶，方便用戶查看時段內設備采集害蟲數量，了解果園果樹蟲害信息，及時采取補救措施將蟲害影響降至。

4.2氣象墑情監測

主要包含氣象監測、墑情監測、實時氣象等模塊，主要是通過無線傳感器實時采集果園環境數據，采集的環境數據主要包括土壤溫濕度、空氣溫濕度、風速、大氣壓力、降雨量、光照、風向、PM2.5等。遠程采集的環境參數為果樹的生長、灌溉等提供評估數據，實現果園的精準化管理。

4.2.1氣象監測

獲取設備環境數據，以折線圖的形式進行數據匯總，方便用戶查看氣象變化趨勢，及時了解果園氣象環境，在可以必要的情況下及時采取補救措施，將果園危害降到。

4.2.2墑情監測

用戶根據需要可以靈活布置土壤傳感器，根據傳感器采集數據，能夠全面、系統、真實地反應被監測區的土壤變化，可及時、準確地提供各監測點的土壤墑情狀況，為減災抗旱提供了重要的基礎信息。

4.2.3實時氣象

根據不同的檢測點獲取到的環境監測數據，實時展現給用戶，用戶可根據當前氣象信息，及時了解果園環境信息，若出現惡劣天氣可及時采取措施。

4.3農機監管

主要包含歷史軌跡及實時軌跡兩個模塊，近年來，隨著農機設備和駕駛操作人員的不斷增多，以及作業范圍的不斷擴大，農機監管工作出現了挑戰，出現了一系列的新特點、新問題、新矛盾，為此，做好強化管理，規范隊伍，聯合執法，信息共享等工作勢在必行。

4.3.1歷史軌跡

可以查看車輛在某段時間內行駛的歷史軌跡，并且可以回放行駛過程。

4.3.2實時軌跡

對監控內的車輛可以實時查看車輛的地理位置，設備狀態、設備編號、設備定位時間等信息。

4.4病害監測

主要包含實時數據及孢子分析兩個模塊。很多植物病害之所以大范圍的發生，是因為孢子借助空氣、降雨、動物等傳播方式到處傳播，從而導致病害越發嚴重。然而監測病害孢子存量及其擴散動態，為預測和預防病害流行、傳染提供可靠數據。

4.4.1實時數據

實時數據監控能夠及時捕捉植物孢子，將數據通過物聯網的通信的形式上傳數據，用戶不需要在現場實時觀察孢子捕捉情況，實現遠程數據查看，同時采集孢子圖片信息，能夠及時了解時段內植物病害的發展情況。

4.4.2孢子分析

設備通過采集孢子圖片，進行AI識別統計分析，識別當前孢子類別及孢子數量，及時識別時段內植物病害情況，為植物發生病害做出提前預警及病害信息分析，為病害孢子引起的病害防治，最重要和*的措施就是做好監測預防工作。

4.5智慧監控

主要是指由自動監測系統對果樹的生長發育狀態、病蟲害情況及災情進行實時視頻監控。用戶通過視頻可以清晰直觀的實時遠程查看種植區作物的生長狀態，并對突發性異常情況事件的過程進行及時監視和記憶，用以提供及時高效的指揮和調度。

4.6病蟲害知識庫

主要包含病害知識和蟲害知識，其概念、組織呈多源性，結合病蟲害防治專家經驗以及農業部門多年來在植保植檢過程中遇到的問題，根據不同的作物類型、受害類型進行統一的歸類整理，為農業技術推廣人員和廣大農民提供作物災害的防治技術。

4.6.1蟲害知識

對常見作物可能會發生的蟲害知識進行整理歸類，通過正向查詢可以查詢到作物可能會發生的蟲害類型，也可以通過逆向查詢根據作物不同的受害特征查詢當前是哪種蟲害。蟲害知識通過為害癥狀、形態特征、發生規律以及治療方法等對各種蟲害進行詳細介紹。

4.6.2病害知識

對常見作物可能會發生的病害知識進行整理歸類，通過正向查詢可以查詢到作物可能會發生的病害類型，也可以通過逆向查詢根據作物不同的受害特征查詢當前是哪種病害。病害知識通過為害癥狀、病原、發病特點以及治療方法等對各種病害進行詳細介紹。

4.7原料購入

原料購入分為種苗采購和投入品采購，用戶在采購原料之后，可以將一系列采購信息錄入到原料采購模塊，便于后期對歷史采購信息的查詢。

4.7.1種苗采購

用戶在進行種苗采購之后，可以將種苗采購基礎信息進行錄入，支持種苗采購信息的新增、修改、刪除以及導出功能，方便用戶及時查詢購入種苗信息。 

4.7.2投入品采購

用戶在進行投入品采購之后，可以將投入品采購基礎信息進行錄入，支持投入品采購信息的新增、修改、刪除以及導出功能，方便用戶查詢購入投入品基礎信息。

4.8預警監測

通過用戶設置各種環境的閾值以及趨勢值，當環境值達到對應的閾值并滿足趨勢值條件之后觸發報警設置，根據報警信息提供對應的解決方案。并對每次觸發報警進行統計，根據歷史報警統計進行對各類環境信息的預警預測。

4.8.1基礎設置

為各類環境設置閾值以及趨勢值，并將其進行記錄，用戶可以對以設置的環境閾值、趨勢值進行修改應用，當某一環境值達到對應的閾值并滿足趨勢值條件之后觸發報警設置。

4.8.2預警統計

對每次觸發報警的環境信息進行分類整理統計記錄，根據歷史報警統計信息對各類環境信息進行預警預測并給出合理的解決方案。 

4.9基地管理

主要基地及地塊等信息，使用父子級的形式以列表的形式展示，本模塊支持基地信息的錄入、修改、刪除、導出等功能。用戶錄入基礎信息可實現快速查詢，方便用戶快速查看當前基地下包含的地塊信息。

4.10農事信息

主要是針對種苗栽培、灌溉、噴藥、施肥等農業生產活動進行基礎信息錄入，便于用戶查閱對每個地塊的歷史操作信息。農戶可以根據這些歷史信息及時了解當前果園已經完成的農業活動，為下次農業活動做準備，實現農業活動信息的標準化處理。

4.10.1種苗栽培

主要是針對農戶果苗栽培基礎信息的錄入，方便用戶查詢當前基地種植果樹品種。支持種苗栽培信息的新增、修改、刪除以及導出功能，實現信息的規范化管理。

4.10.2施肥管理

主要是針對農戶施肥的基礎信息錄入，方便用戶查詢當前地塊下使用肥料情況，可根據歷史施肥信息及時了解當前地塊在階段內使用肥料的具體信息。支持施肥信息的新增、修改、刪除以及導出功能，實現信息的規范化管理。

4.10.3灌溉管理

主要是針對農戶灌溉的基礎信息錄入，方便用戶查詢當前地塊下每次灌溉時間，可根據歷史灌溉信息及時了解當前地塊在某階段內灌溉次數較多。支持灌溉信息的新增、修改、刪除以及導出功能，實現信息的規范化管理。

4.10.4噴藥管理

主要是針對農戶噴藥的基礎信息錄入，方便用戶查詢當前地塊下使用肥料情況，可根據歷史噴藥信息及時了解當前地塊在階段內使用藥品的具體信息。支持噴藥信息的新增、修改、刪除以及導出功能，實現信息的規范化管理。

4.10.5其他管理

主要是用于基礎農業活動以外的基礎信息記錄，支持信息的修改、刪除以及導出功能，方便用戶查詢更詳細的歷史信息，及時對當前地塊農業活動做出調整。

4.10.6采收管理

主要用于水果成熟后采收水果的品種，采收量等基礎信息錄入。方便用戶查詢具體的采收信息，支持水果采收信息的修改、刪除以及導出功能，方便用戶查看往年采收情況。

4.11智慧庫存

 智慧庫存包括入庫管理、出庫管理、庫存使用記錄、現存采收庫存、現存采購庫存五大模塊的信息，并對這些信息進行統一的、集中的管理，用戶可以通過智慧庫存快速了解各種物品的庫存情況以便及時的對庫存進行補充。

4.11.1入庫管理

主要用于原材料及水果采收進行入庫，方便記錄目前庫存狀態，對原材料夠及時進行采收，及時了解水果目前存儲情況，為銷售人員的銷售工作及時調整，實現庫存信息的標準化。

4.11.2出庫管理

針對每次領用人使用的原材料或者水果出庫等作出基礎信息錄入，方便了解當前庫存詳細的出庫信息，能夠根據出庫信息及時尋找領用人，了解當前出庫產品的使用情況。

4.11.3庫存使用記錄

主要是對物品入庫和出庫進行管理，用戶可以及時了解庫存使用信息，方便及時查詢。該模塊支持庫存使用記錄的導出功能。 

4.11.4現存采收庫存

主要是對果園采收水果進行管理，了解現有水果品種現存量，避免下次出庫時現存量達不到用戶需求，對售賣水果及時做合理調整。該模塊支持庫存情況的導出功能。 

4.11.5現存采購庫存

主要是對采購原材料進行管理，了解現有原材料現存量，避免下次出庫時現存量達不到農戶需求，對原材料進行及時補充。該模塊支持庫存情況的導出功能。

4.12溯源碼管理

主要包括溯源碼申請、溯源碼列表、歷史記錄查詢三個模塊，用戶前期溯源碼的申請，用戶出庫時根據批次使用溯源碼，達到足不出戶就能查詢水果的生產環境、農事信息（用肥用藥情況）等環節的信息，保證市民吃到放心無公害水果。

4.12.1溯源碼申請

支持溯源碼的新增、以及溯源碼信息的導出功能，用戶根據需求申請溯源碼，可以通過申請時間快速查詢溯源信息記錄。 

4.12.2溯源碼列表

主要用戶查詢溯源碼詳細信息以及溯源二維碼的生成，可實現溯源碼導出功能。 

4.12.3歷史查詢記錄

主要是針對市民查詢水果溯源碼信息記錄，方便農戶及時了解水果銷售地，可以查看掃描溯源碼者所在的省、市、區信息以及查詢時間信息，用戶可以通過查詢時間篩選來快速找到自己想要的內容。 

4.13供應商管理

供應商管理是供應鏈采購管理中一個很重要的問題，它在實現準時化采購中有很重要的作用。方便用戶及時了解供應商信息，在產品出現質量問題是能夠及時找到廠商，從根本上上解決問題，避免太多的中間環節的供應商。建立供應商體系主要是方便查找供應商信息，在商品問題上能夠及時快速定位，建立良好的合作共贏關系。

4.14設備管理

設備管理是將信息化了設備技術信息與現代化管理相結合、利用*的網絡技術和計算機設備來有效地收集、處理這些設備，建立以信息化為核心的管理體制，減輕管理人員和業務人員的數據處理負擔，大大地提高設備管理效率和管理手段，主要包括農技設備、植保設備、圖像設備三個管理模塊。

4.14.1農機設備

通過互聯網將農業機器與平臺連接起來，進行統一的、集中的管理。主要是農機設備基礎信息記錄，方便用戶錄入，查詢，修改設備信息。

4.14.2植保設備

主要包含農林“四情”設備的統一管理，即蟲情、病情、災情、墑情設備，主要是對設備基礎信息的錄入，修改，刪除等操作，用戶可以實現遠程控制設備，從原有的現場調試轉變至遠程調試。

4.14.3圖像設備

主要是對圖像處理設備的添加、查詢以及設備狀態的查看等功能。主要用于果園果樹生長環境實時監控。

四、智慧果園信息管理平臺功能介紹 

智慧果園信息管理平臺的開發包括“四情”監測，農機監管，智慧監控，預警監測，智慧庫存等功能的開發。主要功能匯總如下：

五、基地建設

基地的信息化建設是指通過智能蟲情測報系統、智能病害監測系統、生物實時預警監控系統、害蟲自動性誘監測儀、氣象環境監測系統以及太陽能供電系統等相關設備實現對每個監測點的病蟲狀況、災害情況、空氣溫度、空氣濕度、露點溫度、土壤溫度、光照強度等各種果樹生長過程中重要的參數進行實時監測。測量結果可以在監測站的的大屏電視機和LED屏上實時展示，同時可以將數據傳入分析系統平臺上，配合專業的分析處理功能，可以對作物生長環境信息的處理分析，提供更多更好的科學指導。

智慧果園信息平臺建設實現了基地信息化管理。通過網絡可以遠程實時管理在基地的智能化監測設備，為生產決策提供即時有效的信息和管理工具。 

六、基地信息化建設

6.1 智能蟲情測報系統

智能蟲情測報系統主要由害蟲誘捕裝置，害蟲收集裝置，害蟲滅殺裝置，害蟲散蟲裝置，高清攝像機與光源，履帶傳送裝置，控制器，顯示器；電源與防雷系統，網絡傳輸模塊組成。每個監測點安裝一套蟲情設備，可以安裝在監測點的任何位置。測報燈會對設定時間段內收集的害蟲分別進行分段存放和拍照與計數，測報燈內置1200W高清工業攝像頭，通過系統設置或網絡遠程設置后自動拍照將現場拍攝的圖片無線發送至監測平臺，平臺整理并計算每天的數據，形成數據庫，以供農業專家遠程診斷。根據圖片與數據,專業分析人員可對每個時間段內收集的害蟲進行分類與計數。同時設備具有遠程編程功能，設備的各種功能可通過網絡遠程設置、修改和讀取，還可根據需要遠程拍攝自己需要的照片并上傳到服務器。服務器具有智能AI蟲體識別功能，根據系統已經建立的害蟲識別模型庫對上傳圖片的害蟲進行自動識別，同時系統也提供專家標注修正功能，可以對識別結果做二次修正。

6.2 智能病害監測系統

智能病害監測系統主要由孢子捕捉裝置、孢子承載裝置、圖像采集裝置、網絡傳輸模塊、電源與防雷系統組成。該設備利用現代光電數控技術，實現遠程自動捕捉各種花粉和孢子信息，自動更換載玻片，自動拍照，圖片數據自動上傳，自動運行等功能。可根據需要，實時對環境氣象和孢子病害情況上傳到網絡平臺，專業分析人員可在平臺對每個時間段內收集到的孢子進行手工分類與計數，形成孢子測報數據庫，供專家遠程對病害的發生與發展進行分析和預測，為現代農業提供服務，滿足病情預測預報及標本采集的需要，及時防治病害發生。

6.3 生物實時預警監控系統

生物實時預警監控系統由攝像、傳輸、控制、顯示、存儲五大部分組成。根據項目要求，在區域安裝固定式槍式攝像機和360°遠紅外攝像機各一套，用戶通過視頻系統可清晰直觀的實時查看病蟲害情況，并對突發性異常事件的過程進行及時監視和記憶，用以提供及時高效的指揮和調度。每個監測點安裝一套。

6.4 害蟲自動性誘監測儀

    害蟲自動性誘監測儀是新一代害蟲自動監測系統，系統主要運用電子機械技術、無線傳輸技術、物聯網技術、生物信息素技術，構建出一套害蟲監測及預警系統。該系統集害蟲誘捕和計數、環境信息采集、數據傳輸、數據分析于一體，實現了害蟲的定向誘集、分類統計、實時報傳、遠程檢測、蟲害預警的自動化、智能化。具有性能穩定、操作簡便、設置靈活等特點，可廣泛應用于農業害蟲、林業害蟲、倉儲害蟲等監測領域。

6.5 氣象環境監測系統

氣象環境監測系統由數據采集終端和各種環境傳感器組成，儀器可將采集的傳感器數值通過GPRS/WIFI網絡傳輸至遠端服務器或存儲至采集終端待客戶下載，也可根據客戶需要將采集值實時顯示至現場LED屏。

現場監測到的數據通過GPRS/3G/4G網絡發送到中心云平臺，用戶可登陸網頁查看詳細的墑情信息，通過攝像機遠程觀察植物的生長狀況。數據穩定可靠，可及時反應環境中的各項參數狀況，也可以定時將采集到底而各種數據通過無線網絡發送到管理人員的手機上，方便指導農業生產并有效形成氣象災害預警以便相關部門及時采取差措施，降低災害損失，特別適合無人長期觀測果樹生長環境與現場狀況的場合。 

6.6太陽能供電系統

太陽能供電系統由太陽能板和蓄電池組成，太陽能供電系統是一種綠色無污染的供電方式。白天，太陽能電池板在太陽光照射下產生光伏電流，在控制器的控制下為蓄電池充電，同時為用電設備提供電源。若陽光資源不好，則蓄電池在控制器的控制下，將儲存的電量放出，為用電設備提供電源。當太陽光照條件滿足充電要求時，控制器控制太陽電池組件開始新一輪的充電。由于蓄電池具有象水庫蓄水一樣的功能，它在有陽光時儲存的電量會逐漸累積，當遇到陰雨天或夜晚不能為蓄電池充電時，蓄電池平時儲存的電量可供系統繼續工作，依然可穩定提供電源。當遇到長期連續陰雨天，太陽能發電量不足，蓄電池電壓持續下降，到了設定值，系統關閉負載輸出功能，保護蓄電池。當蓄電池電壓升到設定值，系統自動恢復供電。