一、建设概述 

传统农业是在自然经济条件下，采用人力、畜力、手工工具、铁器等为主的手工劳动方式，靠世代积累下来的传统经验发展，以自给自足的自然经济居主导地位的农业。而现在农业通过单一传感器获取数据，收集的数据需要人工统计和分析，缺乏智能化的数据管理和分析平台，不能做到灾害预警和应对联动。但是智慧农业采用多样传感器进行数据采集，存储，分析、联动与一体，实现远程监测与控制，食品安全追溯等，实现现代科学技术与农业种植相结合，从而实现无人化，自动化，智能化管理。

“智慧农业”与“精准扶贫”能实现有机的结合，将物联网、移动互联网、大数据分析等技术运用到传统农业中去，提升农业的品质和效益，最终让老百姓得到经济、品质等方面的实惠。发展智慧农业，助力国家农业扶贫项目落实，符合“十三五”时期国家扶贫开发的总体要求和知道思想。

1. 近年来，在上级党委、政府的大力支持下，上戈镇为全面提高苹果质量，增强果品市场竞争力，与省内外多家科研单位联合大胆提出了“大整型、旱改水、巧施肥、无公害、产业化”的十五字指导方针，推广了一系列高新苹果生产技术，引进开发了SOD苹果、高钙、富硒等-营养果品，投放市场后受到广大消费者的青睐。同时，组织成立了上戈绿色果品开发有限公司，以公司为龙头，以市场为导向，以3120户果农为基础，建设了上戈苹果农民协会、果树医院、果品冷藏保鲜库、果品交易市场、果品包装用品厂、果醋生产厂等产业化服务企业，进一步拉长了产业链条。

2. 由中共洛宁县委、洛宁县人民政府主办的每年一届的中国·洛宁河洛金秋上戈苹果文化节，已成为洛宁一张闪亮的名片。文化节围绕“丰收乐”展开一系列丰富多彩的活动，让游客体验休闲采摘，享受丰收乐趣，观赏洛宁美景，品尝洛宁美食，独享秀美洛宁。

3. 洛宁地脉最相宜，上戈苹果天下奇。地处豫西山区的洛宁县，地形地貌呈“七山二塬一分川”，属典型的农业大县。与此同时，洛宁也是林果适生区，三大优势使洛宁的苹果声名昭远、享誉全国，获得了“国家优质苹果生产基地县”、“国家无公害水果基地县”等荣誉称号。

4. 2013年成功通过农业部中国农产品原产地地理标志认证；2014年成功入选全国“名特优新”农产品名录，成为洛阳市进入该名录的农产品；2020年荣获*全国绿色食品（苹果）原料标准化生产基地。

5. 倍感心动的政策优惠,2013年3月，洛宁县委政府出台一系列加快苹果产业发展的扶持政策。一是对新发展的苹果基地给予补贴，二是对创建苹果标准园达标的授予标牌，三是对苹果生产经营企业。

二、建设目标 

1、建设智慧果园云数据中心和信息管理平台，运用现代信息技术，实时全面的掌握苹果的生长环境、农事管理（用肥用药情况）等环节，实现信息共享、动态管理，实时监控，从根本上改变原有的工作方式，增强官员标准化流程管理，人员工作效率在原有的工作环境下得到很大的提升。

2、构建苹果安全追溯体系，实现用户通过智能手机就可以实时查看苹果主要的生产环境、农药施肥记录、现场环境历史视频回放等，让每一个用户都能吃到放心无公害的水果。

3、智慧果园的建设不仅能提升企业品牌价值，提高工作效率，节省人工，使原有的管理秩序更加规范化。促进农村产业结构的调整，保持水土。合理调节生长气候，改善原有的工作模式，满足人民日益增长的物质和文化生活的需要，提高科技对农业的贡献。

4、利用信息化平台能够针对性的对果园果树生产环境及时预警，保证在遇到突发性事件时，能够及时应对，采取有效的预防措施，提高苹果产量，市民能够吃到放心的水果。

三、建设内容 

（一）系统概述 

将物联网、移动互联网、大数据技术运用到管理中，实现果园“四情”监测、食品安全追溯，农事信息化管理等，提高果园的劳动生产率、果实商品率，推动果园规模化、智能化种植、经营。“互联网+农业”这样的发展方式能够使互联网重塑农产品流通模式，推动弄产品电子商务的新发展，带动传统农业升级。

（二）核心内容

本系统旨针对果园果树生长环境监测结果数据化，果农日常工作的标准化，食品安全追溯，实现科学化，智能化分析等重点工作。对果园实施“四情”监测，用户及时获取各监测点果树生长环境数据，根据监测数据提前预警并给出合理的解决方案，在提高工作效率的同时能够保证苹果质量，让市民吃得放心。

（三）监测中心 

监测中心：监测点上传采集数据，可以实现果园气象墒情、虫情、病情等进行数据汇总、分析，可以实时监测果园果树生长状态，用户可以根据实时采集数据对对果园环境，土壤等进行动态监控，并对突发性异常情况事件的过程进行及时监视和记忆。实时了解果园农事信息，保证果园树苗正常的生长周期，实现高效、高质量产品输出。

（四）信息管理平台 

信息管理平台主要有以下功能：虫情监测、气象墒情监测、病害检测、智慧监控、预警监测模块、病虫害知识库、原料购入模块、农事信息模块、智慧库存模块、溯源码管理模块、供应商管理模块、系统管理模块、大屏展示模块等。用户可以通过移动端和PC端随时随地登录，实现对每个监测点的环境、气象、病虫状态、作物生产情况等进行实时监测。结合预警监测，对作物实时远程监测与诊断，获得只能化自动化的解决方案，实现作物生产动态监测和人工远程管理，保证果树在适宜的环境下生长，提高农业生产力。

4.1虫情监测模块

主要包含实时数据、统计分析、虫情统计等三大模块。主要是通过传感器、摄像头等设备，实现害虫诱捕和计数、数据分析一体化，针对不同的监测点采集害虫数量，并根据害虫图片分析出当前害虫种类，进行统计分析，方便用户查看时段内害虫数量，及时了解果园果树生长情况。

4.1.1实时数据

设备采集害虫信息实现实时数据传输，软件将上传数据经过分类处理后以列表的形式展现给用户，用户可以根据需要快速查询地块下设备采集害虫的详细信息，可以导出，删除具体的数据等操作。

4.1.2统计分析

设备采集害虫图片，进行AI识别统计分析，分为自定义及自动识别两种方式，识别当前害虫是某种类别及害虫生长阶段,对分析结果进行整理汇总。

4.1.3虫情统计

设备采集害虫数量进行统计，以折线图的形式展示给用户，方便用户查看时段内设备采集害虫数量，了解果园果树虫害信息，及时采取补救措施将虫害影响降至。

4.2气象墒情监测

主要包含气象监测、墒情监测、实时气象等模块，主要是通过无线传感器实时采集果园环境数据，采集的环境数据主要包括土壤温湿度、空气温湿度、风速、大气压力、降雨量、光照、风向、PM2.5等。远程采集的环境参数为果树的生长、灌溉等提供评估数据，实现果园的精准化管理。

4.2.1气象监测

获取设备环境数据，以折线图的形式进行数据汇总，方便用户查看气象变化趋势，及时了解果园气象环境，在可以必要的情况下及时采取补救措施，将果园危害降到。

4.2.2墒情监测

用户根据需要可以灵活布置土壤传感器，根据传感器采集数据，能够全面、系统、真实地反应被监测区的土壤变化，可及时、准确地提供各监测点的土壤墒情状况，为减灾抗旱提供了重要的基础信息。

4.2.3实时气象

根据不同的检测点获取到的环境监测数据，实时展现给用户，用户可根据当前气象信息，及时了解果园环境信息，若出现恶劣天气可及时采取措施。

4.3农机监管

主要包含历史轨迹及实时轨迹两个模块，近年来，随着农机设备和驾驶操作人员的不断增多，以及作业范围的不断扩大，农机监管工作出现了挑战，出现了一系列的新特点、新问题、新矛盾，为此，做好强化管理，规范队伍，联合执法，信息共享等工作势在必行。

4.3.1历史轨迹

可以查看车辆在某段时间内行驶的历史轨迹，并且可以回放行驶过程。

4.3.2实时轨迹

对监控内的车辆可以实时查看车辆的地理位置，设备状态、设备编号、设备定位时间等信息。

4.4病害监测

主要包含实时数据及孢子分析两个模块。很多植物病害之所以大范围的发生，是因为孢子借助空气、降雨、动物等传播方式到处传播，从而导致病害越发严重。然而监测病害孢子存量及其扩散动态，为预测和预防病害流行、传染提供可靠数据。

4.4.1实时数据

实时数据监控能够及时捕捉植物孢子，将数据通过物联网的通信的形式上传数据，用户不需要在现场实时观察孢子捕捉情况，实现远程数据查看，同时采集孢子图片信息，能够及时了解时段内植物病害的发展情况。

4.4.2孢子分析

设备通过采集孢子图片，进行AI识别统计分析，识别当前孢子类别及孢子数量，及时识别时段内植物病害情况，为植物发生病害做出提前预警及病害信息分析，为病害孢子引起的病害防治，最重要和*的措施就是做好监测预防工作。

4.5智慧监控

主要是指由自动监测系统对果树的生长发育状态、病虫害情况及灾情进行实时视频监控。用户通过视频可以清晰直观的实时远程查看种植区作物的生长状态，并对突发性异常情况事件的过程进行及时监视和记忆，用以提供及时高效的指挥和调度。

4.6病虫害知识库

主要包含病害知识和虫害知识，其概念、组织呈多源性，结合病虫害防治专家经验以及农业部门多年来在植保植检过程中遇到的问题，根据不同的作物类型、受害类型进行统一的归类整理，为农业技术推广人员和广大农民提供作物灾害的防治技术。

4.6.1虫害知识

对常见作物可能会发生的虫害知识进行整理归类，通过正向查询可以查询到作物可能会发生的虫害类型，也可以通过逆向查询根据作物不同的受害特征查询当前是哪种虫害。虫害知识通过为害症状、形态特征、发生规律以及治疗方法等对各种虫害进行详细介绍。

4.6.2病害知识

对常见作物可能会发生的病害知识进行整理归类，通过正向查询可以查询到作物可能会发生的病害类型，也可以通过逆向查询根据作物不同的受害特征查询当前是哪种病害。病害知识通过为害症状、病原、发病特点以及治疗方法等对各种病害进行详细介绍。

4.7原料购入

原料购入分为种苗采购和投入品采购，用户在采购原料之后，可以将一系列采购信息录入到原料采购模块，便于后期对历史采购信息的查询。

4.7.1种苗采购

用户在进行种苗采购之后，可以将种苗采购基础信息进行录入，支持种苗采购信息的新增、修改、删除以及导出功能，方便用户及时查询购入种苗信息。 

4.7.2投入品采购

用户在进行投入品采购之后，可以将投入品采购基础信息进行录入，支持投入品采购信息的新增、修改、删除以及导出功能，方便用户查询购入投入品基础信息。

4.8预警监测

通过用户设置各种环境的阈值以及趋势值，当环境值达到对应的阈值并满足趋势值条件之后触发报警设置，根据报警信息提供对应的解决方案。并对每次触发报警进行统计，根据历史报警统计进行对各类环境信息的预警预测。

4.8.1基础设置

为各类环境设置阈值以及趋势值，并将其进行记录，用户可以对以设置的环境阈值、趋势值进行修改应用，当某一环境值达到对应的阈值并满足趋势值条件之后触发报警设置。

4.8.2预警统计

对每次触发报警的环境信息进行分类整理统计记录，根据历史报警统计信息对各类环境信息进行预警预测并给出合理的解决方案。 

4.9基地管理

主要基地及地块等信息，使用父子级的形式以列表的形式展示，本模块支持基地信息的录入、修改、删除、导出等功能。用户录入基础信息可实现快速查询，方便用户快速查看当前基地下包含的地块信息。

4.10农事信息

主要是针对种苗栽培、灌溉、喷药、施肥等农业生产活动进行基础信息录入，便于用户查阅对每个地块的历史操作信息。农户可以根据这些历史信息及时了解当前果园已经完成的农业活动，为下次农业活动做准备，实现农业活动信息的标准化处理。

4.10.1种苗栽培

主要是针对农户果苗栽培基础信息的录入，方便用户查询当前基地种植果树品种。支持种苗栽培信息的新增、修改、删除以及导出功能，实现信息的规范化管理。

4.10.2施肥管理

主要是针对农户施肥的基础信息录入，方便用户查询当前地块下使用肥料情况，可根据历史施肥信息及时了解当前地块在阶段内使用肥料的具体信息。支持施肥信息的新增、修改、删除以及导出功能，实现信息的规范化管理。

4.10.3灌溉管理

主要是针对农户灌溉的基础信息录入，方便用户查询当前地块下每次灌溉时间，可根据历史灌溉信息及时了解当前地块在某阶段内灌溉次数较多。支持灌溉信息的新增、修改、删除以及导出功能，实现信息的规范化管理。

4.10.4喷药管理

主要是针对农户喷药的基础信息录入，方便用户查询当前地块下使用肥料情况，可根据历史喷药信息及时了解当前地块在阶段内使用药品的具体信息。支持喷药信息的新增、修改、删除以及导出功能，实现信息的规范化管理。

4.10.5其他管理

主要是用于基础农业活动以外的基础信息记录，支持信息的修改、删除以及导出功能，方便用户查询更详细的历史信息，及时对当前地块农业活动做出调整。

4.10.6采收管理

主要用于水果成熟后采收水果的品种，采收量等基础信息录入。方便用户查询具体的采收信息，支持水果采收信息的修改、删除以及导出功能，方便用户查看往年采收情况。

4.11智慧库存

 智慧库存包括入库管理、出库管理、库存使用记录、现存采收库存、现存采购库存五大模块的信息，并对这些信息进行统一的、集中的管理，用户可以通过智慧库存快速了解各种物品的库存情况以便及时的对库存进行补充。

4.11.1入库管理

主要用于原材料及水果采收进行入库，方便记录目前库存状态，对原材料够及时进行采收，及时了解水果目前存储情况，为销售人员的销售工作及时调整，实现库存信息的标准化。

4.11.2出库管理

针对每次领用人使用的原材料或者水果出库等作出基础信息录入，方便了解当前库存详细的出库信息，能够根据出库信息及时寻找领用人，了解当前出库产品的使用情况。

4.11.3库存使用记录

主要是对物品入库和出库进行管理，用户可以及时了解库存使用信息，方便及时查询。该模块支持库存使用记录的导出功能。 

4.11.4现存采收库存

主要是对果园采收水果进行管理，了解现有水果品种现存量，避免下次出库时现存量达不到用户需求，对售卖水果及时做合理调整。该模块支持库存情况的导出功能。 

4.11.5现存采购库存

主要是对采购原材料进行管理，了解现有原材料现存量，避免下次出库时现存量达不到农户需求，对原材料进行及时补充。该模块支持库存情况的导出功能。

4.12溯源码管理

主要包括溯源码申请、溯源码列表、历史记录查询三个模块，用户前期溯源码的申请，用户出库时根据批次使用溯源码，达到足不出户就能查询水果的生产环境、农事信息（用肥用药情况）等环节的信息，保证市民吃到放心无公害水果。

4.12.1溯源码申请

支持溯源码的新增、以及溯源码信息的导出功能，用户根据需求申请溯源码，可以通过申请时间快速查询溯源信息记录。 

4.12.2溯源码列表

主要用户查询溯源码详细信息以及溯源二维码的生成，可实现溯源码导出功能。 

4.12.3历史查询记录

主要是针对市民查询水果溯源码信息记录，方便农户及时了解水果销售地，可以查看扫描溯源码者所在的省、市、区信息以及查询时间信息，用户可以通过查询时间筛选来快速找到自己想要的内容。 

4.13供应商管理

供应商管理是供应链采购管理中一个很重要的问题，它在实现准时化采购中有很重要的作用。方便用户及时了解供应商信息，在产品出现质量问题是能够及时找到厂商，从根本上上解决问题，避免太多的中间环节的供应商。建立供应商体系主要是方便查找供应商信息，在商品问题上能够及时快速定位，建立良好的合作共赢关系。

4.14设备管理

设备管理是将信息化了设备技术信息与现代化管理相结合、利用*的网络技术和计算机设备来有效地收集、处理这些设备，建立以信息化为核心的管理体制，减轻管理人员和业务人员的数据处理负担，大大地提高设备管理效率和管理手段，主要包括农技设备、植保设备、图像设备三个管理模块。

4.14.1农机设备

通过互联网将农业机器与平台连接起来，进行统一的、集中的管理。主要是农机设备基础信息记录，方便用户录入，查询，修改设备信息。

4.14.2植保设备

主要包含农林“四情”设备的统一管理，即虫情、病情、灾情、墒情设备，主要是对设备基础信息的录入，修改，删除等操作，用户可以实现远程控制设备，从原有的现场调试转变至远程调试。

4.14.3图像设备

主要是对图像处理设备的添加、查询以及设备状态的查看等功能。主要用于果园果树生长环境实时监控。

四、智慧果园信息管理平台功能介绍 

智慧果园信息管理平台的开发包括“四情”监测，农机监管，智慧监控，预警监测，智慧库存等功能的开发。主要功能汇总如下：

五、基地建设

基地的信息化建设是指通过智能虫情测报系统、智能病害监测系统、生物实时预警监控系统、害虫自动性诱监测仪、气象环境监测系统以及太阳能供电系统等相关设备实现对每个监测点的病虫状况、灾害情况、空气温度、空气湿度、露点温度、土壤温度、光照强度等各种果树生长过程中重要的参数进行实时监测。测量结果可以在监测站的的大屏电视机和LED屏上实时展示，同时可以将数据传入分析系统平台上，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。

智慧果园信息平台建设实现了基地信息化管理。通过网络可以远程实时管理在基地的智能化监测设备，为生产决策提供即时有效的信息和管理工具。 

六、基地信息化建设

6.1 智能虫情测报系统

智能虫情测报系统主要由害虫诱捕装置，害虫收集装置，害虫灭杀装置，害虫散虫装置，高清摄像机与光源，履带传送装置，控制器，显示器；电源与防雷系统，网络传输模块组成。每个监测点安装一套虫情设备，可以安装在监测点的任何位置。测报灯会对设定时间段内收集的害虫分别进行分段存放和拍照与计数，测报灯内置1200W高清工业摄像头，通过系统设置或网络远程设置后自动拍照将现场拍摄的图片无线发送至监测平台，平台整理并计算每天的数据，形成数据库，以供农业专家远程诊断。根据图片与数据,专业分析人员可对每个时间段内收集的害虫进行分类与计数。同时设备具有远程编程功能，设备的各种功能可通过网络远程设置、修改和读取，还可根据需要远程拍摄自己需要的照片并上传到服务器。服务器具有智能AI虫体识别功能，根据系统已经建立的害虫识别模型库对上传图片的害虫进行自动识别，同时系统也提供专家标注修正功能，可以对识别结果做二次修正。

6.2 智能病害监测系统

智能病害监测系统主要由孢子捕捉装置、孢子承载装置、图像采集装置、网络传输模块、电源与防雷系统组成。该设备利用现代光电数控技术，实现远程自动捕捉各种花粉和孢子信息，自动更换载玻片，自动拍照，图片数据自动上传，自动运行等功能。可根据需要，实时对环境气象和孢子病害情况上传到网络平台，专业分析人员可在平台对每个时间段内收集到的孢子进行手工分类与计数，形成孢子测报数据库，供专家远程对病害的发生与发展进行分析和预测，为现代农业提供服务，满足病情预测预报及标本采集的需要，及时防治病害发生。

6.3 生物实时预警监控系统

生物实时预警监控系统由摄像、传输、控制、显示、存储五大部分组成。根据项目要求，在区域安装固定式枪式摄像机和360°远红外摄像机各一套，用户通过视频系统可清晰直观的实时查看病虫害情况，并对突发性异常事件的过程进行及时监视和记忆，用以提供及时高效的指挥和调度。每个监测点安装一套。

6.4 害虫自动性诱监测仪

    害虫自动性诱监测仪是新一代害虫自动监测系统，系统主要运用电子机械技术、无线传输技术、物联网技术、生物信息素技术，构建出一套害虫监测及预警系统。该系统集害虫诱捕和计数、环境信息采集、数据传输、数据分析于一体，实现了害虫的定向诱集、分类统计、实时报传、远程检测、虫害预警的自动化、智能化。具有性能稳定、操作简便、设置灵活等特点，可广泛应用于农业害虫、林业害虫、仓储害虫等监测领域。

6.5 气象环境监测系统

气象环境监测系统由数据采集终端和各种环境传感器组成，仪器可将采集的传感器数值通过GPRS/WIFI网络传输至远端服务器或存储至采集终端待客户下载，也可根据客户需要将采集值实时显示至现场LED屏。

现场监测到的数据通过GPRS/3G/4G网络发送到中心云平台，用户可登陆网页查看详细的墒情信息，通过摄像机远程观察植物的生长状况。数据稳定可靠，可及时反应环境中的各项参数状况，也可以定时将采集到底而各种数据通过无线网络发送到管理人员的手机上，方便指导农业生产并有效形成气象灾害预警以便相关部门及时采取差措施，降低灾害损失，特别适合无人长期观测果树生长环境与现场状况的场合。 

6.6太阳能供电系统

太阳能供电系统由太阳能板和蓄电池组成，太阳能供电系统是一种绿色无污染的供电方式。白天，太阳能电池板在太阳光照射下产生光伏电流，在控制器的控制下为蓄电池充电，同时为用电设备提供电源。若阳光资源不好，则蓄电池在控制器的控制下，将储存的电量放出，为用电设备提供电源。当太阳光照条件满足充电要求时，控制器控制太阳电池组件开始新一轮的充电。由于蓄电池具有象水库蓄水一样的功能，它在有阳光时储存的电量会逐渐累积，当遇到阴雨天或夜晚不能为蓄电池充电时，蓄电池平时储存的电量可供系统继续工作，依然可稳定提供电源。当遇到长期连续阴雨天，太阳能发电量不足，蓄电池电压持续下降，到了设定值，系统关闭负载输出功能，保护蓄电池。当蓄电池电压升到设定值，系统自动恢复供电。