农业智能田间种植环境监控系统方案
我国是农业大国，农田种植是我国传统农业中广泛使用的种植方式。由于农业技术落后，农田种植中的问题日益突出:随着水资源的减少，过去的水渠灌溉已不适应当前的农田生产；土壤养分流失和农药的大量使用造成了土壤结构的变化；专门从事农业生产的农民数量减少，农田管理粗放，传统耕作方式已无法满足市场需求。在传统的农田生产中，由于缺乏有效的农田环境监测手段，农民无法对作物生长做出及时有效的调整，仅凭经验判断，导致成本高、效益低的局面。
系统概述
合肥鸿昇科技有限公司自主研发的智能农田种植环境监测物联网系统，针对农业农田种植分布广、监测点多、布线和供电困难等特点，以数字农田和农田远程管理为切入点，利用物联网技术和网络构建统一便捷的信息交互平台。
(1)系统设计原则
在该系统中，传感器用于测量环境参数，如光照强度、温度和湿度、土壤湿度、二氧化碳浓度等。，影响植物生长，测得的参数通过物联网传输到管理中心，实现对作物生长环境的实时监控。管理中心对测得的数据进行综合分析，根据规则给出控制决策，通过物联网发送控制指令，通过现场控制器实现对各种设施的智能控制，保证了农作物的生长环境，降低了成本，促进了增产增收。管理中心软件可以根据作物类型设置生长环境参数的范围和控制决策规则，并存储所有测量数据，根据条件管理和查询历史数据。
(2)系统结构
智能农田种植环境监控物联网系统主要由下位机采集系统、上位机软件应用平台和辅助扩展部分组成。下位机信息采集系统包括土壤水分监测系统、水肥一体化系统、田间气候观测站、视频图像采集终端等。上位机软件部分还包括电脑显示控制、手机显示控制、LCD显示屏等。辅助扩展部分可添加农田病虫害防治、农业专家在线指导、农产品质量追溯、在线交易云平台等农业物联网所包含的一系列系统设备。根据客户需求。
现场数据采集系统
农业领域的各种参数传感器可以对农田的整体环境进行多点实时动态采集，显示装置可以实时显示农田的温度、湿度、光照等数值，可以更清晰的显示整个田地的整体数据。
传感器是系统整个检测环节的重要组成部分，用于将农田环境因素等非电物理量转化为控制系统能够识别的电信号，为系统管理和控制提供判断和处理的依据。传感器的主要技术指标有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率、漂移、精度等。常用的传感器主要有温度传感器、湿度传感器、光照传感器、CO2传感器、土壤湿度传感器、土壤温度传感器，以及营养液盐度(EC)和酸度(PH)传感器。
(1)农田“四情”监测
农田“四情”是指利用物联网技术，对田间土壤墒情、苗情、农作物病虫草害进行动态监测的监测预警系统。用户可以通过电脑和手机随时随地登录自己的专用网络客户端，访问田间实时数据并管理系统，实时监测各监测点的环境、天气、病虫害、作物生长等情况。结合系统预警模型，可以实现对农作物的实时远程监测和诊断，并获得智能化、自动化的解决方案，从而实现对农作物生长的动态监测和人工远程精准管理，保证农作物在适宜的环境条件下生长，提高农业生产力，增加农民收入。
①土壤湿度监测
土壤水分自动监测主要是监测土壤的含水量，通过水分传感器测量土壤的体积含水量。同时，根据用户需要，系统可以扩展配置监测所有土壤参数的设备，如土壤温度传感器、土壤电导率、土壤紧实度仪、土壤原位盐分分析仪、土壤(肥料)养分快速测试仪等。
检测土壤温度、湿度和水位是为了实现合理灌溉，防止大量灌溉造成的水资源浪费和土壤养分流失。检测氮、磷、钾、溶解氧和PH值信息，是为了全面检测土壤养分含量，准确指导稻田合理施肥，提高产量，避免过量施肥带来的环境问题。
②农田虫情监测
自动昆虫监测，利用昆虫监测灯(可视化)结合现代光、电、数控技术，在无人监管的情况下，自动完成诱捕昆虫、杀虫、收集、分装、排水等系统化操作。通过GPRS移动无线网络，定时拍照采集昆虫接收箱中采集的昆虫图片，并自动上传至远程物联网监控平台。平台每天自动记录收集的数据，形成害虫数据库，可以
③监测农田苗情和灾情
田间苗情灾情一体化监测是指对作物生长发育状况、病虫害进行自动监测，对灾情进行实时视频监测(包括白天图像和夜间红外图像)。结合气象、土壤墒情、虫情预报灯等传感器，可以自动监测田间苗情、虫情、灾情，让管理者远程密切关注作物长势，提供及时高效的指挥调度。
④专家诊断系统
生产人员可以将危害植物生长的植物病害特征和病虫害以文字描述和图片的方式发送到监控平台，专家在线解答和回复，建立互动平台。
(2)温度和湿度监测
温湿度传感器可以监测农田环境空气温湿度、地表温湿度、土壤温湿度等。，并能收集、分析、操作、控制、存储和发送数据。
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