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数字孪生智能无人农场，让农场充满“智慧”

依托物联网、人工智能、5G通信等现代技术，如今的农业生产也

充满了“智慧”，农田逐渐趋于智能化、无人化，各种农业科技让人

惊叹，那么智能无人农场到底是什么呢？跟随东水一起了解一下吧！

技术介绍

农田场景自适应感知技术

场景自适应感知技术在农业物联网的应用主要以场景感知计算为

主，而场景感知计算又包括数据的获取、数据的处理以及提供服务三

个部分。

首先进行数据的获取，需要在田间装置各种湿度、温度、光照的

传感器以及视频监控设备，把监测的实时数据进行传输；在信息处理

环节，要对收集到的信息进行分析和识别并提取有用信息，将这些信

息结合作物生长的模型进行适应性分析，以此来分析作物的具体长势；

最后就是将这些信息建立综合计算模式来对信息进行分析，并得出相

应的结论为决策者提供参考。

数据融合技术

数据融合技术包括对各种信息源给出的有用信息的采集、传输、

综合、过滤、相关及合成，以便辅助人们进行态势或环境判定、规划、

探测、验证、诊断。这对农作物种植中能够及时准确地获取生长态势

信息、对农田情况进行适时的完整评价和种植决策是极其重要的。

农场智慧大脑

主要运用粒子群神经网络算法，实现农业数据的智能应用，对农

作物种管收全程管理，利用传感器、摄像头采集作物生长环境信息，

作物长势情况，病虫害发展情况，精准预测作物需水、需肥、需药情

况，自动控制水肥一体化等农机装备进行灌溉、施肥、施药。

自主协同农机装备技术

自主协同农机装备技术是基于北斗卫星高精度定位导航、视觉与

遥感、多源信息采集融合与变量控制等核心智能控制技术的，可覆盖

大田作物“耕、种、管、收”各环节的智能化农机装备。具有自主路

径规划和自主作业功能，作业全过程无需人工操作，省时省工，作业

效率高，质量有保证，运行稳定且安全。

主要设备

农情监测传感器

土壤温度水分电导率传感器通过测量土壤的介电常数，可测量土

壤水分的体积百分比。直接反映各种土壤的真实水分含量。

土壤氮磷钾传感器适用于检测土壤中氮磷钾的含量，通过检测土

壤中氮磷钾的含量来判断土壤的肥沃程度，便于农户评估土壤情况。

土壤PH传感器精度高、响应快、输出稳定，可长期埋入土壤中，

应用于土壤酸碱度的检测和精细农业、林业水利、环保等领域的酸碱

度测量。

风速风向传感器可以有效测量风速和风向，是监测气象情况的重

要参数。

视频监控设备

视频监测设备用于安防和作物生长信息监控，对农场内的作物情

况、闸门、田间观测点等进行实时的图像监控，可对农业生产现场进

行实时监控，对作物生长情况进行远程查看。同时可根据设定，对视

频进行录像，随时回放，以及农作物生长过程中的画面截图，便于后

期产品溯源管理。

控制设备

物联网水肥一体机

能够实时监测基地作物种植环境，定时定量灌溉同时根据不同的

作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况，作物不同生长期需水，

需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，

按比例直接提供给作物。

数据实时上传到智慧云平台，并快速进行系统分析，数据采集精

准、快速、全面。用户可通过手机小程序和电脑远程终端实时查看基

地水肥流量统计数据，也可远程手动设置水肥参数，提高灌溉用水效

率。

多功能气象站

多功能气象站集合了多要素百叶盒、风速风向传感器、太阳辐射

传感器、翻斗式雨量计及土壤墒情监测仪，可监测温湿度、光照度等

环境参数。

该气象站采集的环境综合信息，发送云平台，通过云平台显示气

象墒情、土壤墒情信息，能根据土壤含水量、降雨量数值，进行补充

灌溉。根据小气候环境温湿度，进行微喷加湿、降温作用，对于果实

的密实度有很大的益处。

虫情监测仪

虫情测报仪可在无人监管的情况下，自动完成诱虫，杀虫，虫体

分散，拍照，传输，收集，排水等操作，实时将虫害类别和计数情况

上传到农业虫情测报平台，并在网页端显示，根据识别的结果，对虫

害的发生与发展进行分析和预测。

孢子捕捉仪

专为收集随空气流动、传染的病害病原菌孢子及花粉尘粒而研制，

主要用于检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，收集各种花粉。仪器可固定在测报区域内，定点

观察特定区域孢子