高標準農田監測系統的基本原理是利用物聯(lián)網(wǎng)、大數據、傳感器、云平臺、無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)時(shí)對農田的氣象環(huán)境（包括空氣溫濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、降雨量、光照度、二氧化碳）、土壤環(huán)境（土壤酸堿度、土壤溫濕度、土壤氮磷鉀含量）、病蟲(chóng)害發(fā)生情況（害蟲(chóng)的形態(tài)、數量、種類(lèi)等）進(jìn)行監測。系統通過(guò)傳感器設備，實(shí)時(shí)監測農田的各類(lèi)參數，為農業(yè)生產(chǎn)提供精準的數據支持。 
 

高標準農田監測系統由感知層、平臺層和應用層三部分組成。  

1.感知層  

感知層由傳感器、氣象站、微型空氣監測站、灌溉監測系統、土壤監測站、病蟲(chóng)害監測、視頻監控等前端監測設備組成，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )把各個(gè)監測設備的監測數據傳送到中心平臺。這些傳感器提供高精度的測量數據，幫助農戶(hù)全面了解農田的氣象狀況。  

2.平臺層  

平臺層接收到來(lái)自感知層的實(shí)時(shí)數據進(jìn)行分析，利用大數據分析進(jìn)行數據處理和歸集整理。平臺層通過(guò)實(shí)時(shí)數據采集和無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)，將監測到的氣象數據傳輸到數據中心或云平臺。農戶(hù)可以通過(guò)手機應用或網(wǎng)頁(yè)等方式實(shí)時(shí)訪(fǎng)問(wèn)和管理氣象數據，及時(shí)了解農田的氣象狀況。  

3.應用層  

應用層可以GIS方式直觀(guān)、形象的實(shí)時(shí)顯示各監測點(diǎn)位和整個(gè)區域的空氣質(zhì)量狀況，以及污染物濃度水平、田間蟲(chóng)情、精準灌溉系統、土壤含水量、水肥一體化、災情苗情監測。并提供異常報警、區域氣象環(huán)境變化趨勢等多種服務(wù)。  

高標準農田監測系統的功能  

1.監測站點(diǎn)分布  

系統配有GIS地圖，可顯示當前所有監測站點(diǎn)的分布地理位置，方便管理者確定監測站位置，如發(fā)生報警超標事件，可第一時(shí)間定位站點(diǎn)位置。  

2.實(shí)時(shí)在線(xiàn)監控  

生態(tài)環(huán)境在線(xiàn)監測系統可通過(guò)傳感器設備，例如在線(xiàn)實(shí)時(shí)氣溫、濕度、風(fēng)力、空氣二氧化碳含量、溫濕度、光照度等數值、土壤環(huán)境、空氣質(zhì)量、土壤水分等參數的變化情況。  

3.監測預警  

通過(guò)系統平臺，用戶(hù)可設置所監測參數的安全值域，一旦前端傳感器監測到某處蟲(chóng)情監測/土壤水分/作物需肥/灌區水量參數超過(guò)安全值域，系統將發(fā)送報警信息通知用戶(hù)，以便快速處理，將影響減至低點(diǎn)。  

4.數據分析查詢(xún)  

農田在線(xiàn)監測系統，7*24小時(shí)實(shí)時(shí)監控，自動(dòng)采集，無(wú)需人工看顧。系統自動(dòng)生成數據圖表，用戶(hù)可直觀(guān)了解農田生態(tài)環(huán)境變化情況。采集數據可保存，隨時(shí)查看歷史數據，并可用于分析，打印存檔。  

5.視頻監控  

系統可對監控區域進(jìn)行24小時(shí)全天候遠程實(shí)時(shí)監控，對監測站附近的環(huán)境變化以及灌溉系統、水肥一體化情況通過(guò)視頻觀(guān)測了解實(shí)際情況。  

系統特點(diǎn)  

1.全面監測農田各方面環(huán)境要素  

系統可以全面監測農田的氣象、水環(huán)境、土壤環(huán)境、病蟲(chóng)害監測、水肥一體化、空氣環(huán)境質(zhì)量等各方面環(huán)境要素。  

2.設置農田預警發(fā)布系統  

系統可以設置農田預警發(fā)布系統，輔助農田區應急管理。  

3.云服務(wù)平臺  

系統采用B/S架構軟件平臺，可隨時(shí)查看、下載和在線(xiàn)分析數據。  

安裝方法

鉆孔法：

1. 取土鉆鉆頭、手柄、支桿，完成后將取土鉆豎直于地面，雙手緊握手柄順時(shí)針下壓慢速轉動(dòng)。(注意：不要太用力，務(wù)必慢速多轉幾圈，防止鉆頭跑偏至孔洞打歪)

2. 將取土鉆從孔洞中取出，放到盆子里，用工具把鉆出的土收集到盆子里以用來(lái)和泥漿。(注意：第一鉆土因為雜質(zhì)過(guò)多，不做收集)

3. 反復持續上述打孔、取土，并在此過(guò)程中嘗試性地將傳感器輕放入孔洞中(請勿將設備用力觸底)，以測試孔洞的深度是否合適;若有卡頓，則使用取土鉆修正，保證傳感器放入、取出都比較順暢;直到孔深與傳感器所標識的安裝位置齊平（零刻度線(xiàn)），打孔完成。

4. 挑出盆中土壤雜質(zhì)，石子、根、不容易溶解的土塊等。將土壤搓細，以便和泥漿。

5. 倒入適量水，充分攪拌至粘稠狀;壤土泥漿一般不能稠于“芝麻醬”狀。

6. 將泥漿慢慢倒入孔洞，大概到孔洞1/2的位置;可根據實(shí)際情況酌情增減。

7.將傳感器慢慢放入孔洞中，順時(shí)針轉動(dòng)并下壓，速度過(guò)快可能會(huì )導致氣泡不能被完l全排出。(注意：再轉動(dòng)下壓的過(guò)程中不可以上拔傳感器，防止氣體再次吸入孔中)

8.當傳感器安裝到正確的深度后，設備周?chē)鷷?huì )溢出一些泥漿，灌漿完成;此時(shí)傳感器安裝深度與洞口齊平。(注意：將傳感器周?chē)?CM以外多余的泥漿清除，防止結塊影響水分下滲)

掩埋法：使用鎬子挖一個(gè)埋傳感器的深坑，和泥漿將傳感器掩埋，處理細節參照鉆孔法。