活动简介
IAE.智慧农业“种子工程”案例征集活动由北京新型智慧农业研究院联合行业十多家企事业单位共同发起，旨在挖掘一批具有技术先进性，示范效果突出、产业带动性强、可规模化应用的智慧农业典型项目与案例，树立智慧农业技术应用的品牌标杆，打造智慧农业行业发展的风向标，推动行业健康可持续发展。为更好的助力烟台智慧农业的发展与落地，根据烟台农业主导产业的发展特点及需求，应2021第二十一届烟台国际果蔬·食品博览会主办方的邀请，IAE.2021智慧农业“种子工程”（山东站）典型案例征集活动启动，目前活动正在火热进行中。入围案例将在10月29日在烟台举办的IAE.2021中国（烟台）智慧农业应用与创新发展论坛进行发布与展示。
案例名称
数字海绵农田助力地下水超采综合治理
所属企业介绍
河北大沃农业科技有限公司是专业定位于智慧农业投建管服一体化的高科技企业，借助现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、水肥药一体化灌溉植保技术、低成本智能硬件、移动互联网技术、音视频技术、3S技术、NB-IOT无线通信技术、大数据云计算技术等新一代信息技术手段及互联网思维改造提升传统农业，发展以“绿色、品质、精准、安全”为导向的现代农业，通过服务型B2B地网链接贸易型B2B天网打造天地一体的物联网测控及电商交易平台体系，为农场提供采购、生产、经营、营销等精准资源配置及专业的水肥药一体自动化植保的托管服务，并为产业链的政府部门、渠道商、农技服务商、金融机构、农资企业提供大数据智能共享服务。
所属领域
智慧大田、智能灌溉
案例内容
项目从硬件设备和软件系统两个方面来研究，是一套可模块化选择组合的平台系统及智能物联网终端设备，集成应用物联网技术、水肥药一体自动化技术、音视频技术、人工智能、无线通信技术、大数据云计算技术及专家智库，开发特种微喷带卷盘机及种植管理机器人等，同时实现喷洒农药、农业墒情和作物生长信息采集等，进行水肥一体化智能灌溉及信息管理服务。
大田水肥一体化灌溉根据种植结构和土地集约化程度选择智能微喷灌溉、智能图形喷洒灌溉方式，实现节水、节肥目的。在100亩以下散户种植结构可采用智能微喷灌溉方式，土地集约成片在100亩以上采用智能图形喷洒灌溉方式。大田水肥一体智能化灌溉的微喷灌溉方式灵活便捷，特种微喷带进行中雨量级均匀灌溉，智能图形喷洒灌溉进行图形的均匀喷洒，整体实现节水、高效的水肥一体灌溉模式，配合种植管理机器人在大田项目中应用，突破了大田作物灌溉无法机械化的瓶颈，灌溉技术、灌溉方式有新突破，项目产品处于国内领先水平，填补国内农业机械化灌溉方式空白，改变传统作用方式，有效的促进行业的发展。整体实现节水、节肥、节药。项目的推广与产业化应用能够打造绿色数字农业，助力地下水超采综合治理，构建现代农业规模化生产经营体系，促进高标准农田与高效节水同步融合发展，加速土地集约化经营进程，提高农民收入，践行乡村振兴战略，巩固提升产业扶贫体系。
（1）种植管理机器人
应用5G遥测、移动物联网、智能无人行走控制、北斗定位导航、电池用电管理、遥测传感、图像识别、大数据分析应用等技术，种植管理机器人自动沿供水管带无人操作行走，寻找到三通出水口后机器人的机械手会自动对接出水口；种植管理机器人会按照预设的图形和施肥量进行水肥一体化均匀灌溉。
（2）智能图形喷洒喷头
通过智能图形喷洒喷头对预设地块形状进行中雨量均匀高射喷洒，解决了圆形、扇形等现有喷洒方式喷洒交界处重复叠加喷洒或由于压力不足漏喷等灌溉不均匀的情况，提高灌溉均匀性、全面性，实现异形区域全覆盖喷洒，减少了田间管道布置间距及数量。同时不需过滤系统可实现对地下水、地表水直接喷洒，灌溉过程可控制、可计量、可监测，是一种高效节水的水肥一体化灌溉模式。
（3）智能灌溉决策控制系统
智能灌溉决策控制系统包含变频设备、决策大脑、流量计、压力变送器等，通过手机APP输出命令指示控制设备的开启关闭，控制智能喷头压力变化及供水量。并将采集到的灌溉过程中的流量实时上传云平台进行用水量的存储分析。
（4）智能施肥系统
智能施肥系统由施肥机、施肥桶及管段组成，施肥机能够检测的报警信息有缺肥报警、施肥管堵塞报警（流量计故障）和主流量计故障。施肥机配备PH传感器和EC传感器，在屏幕上能够进行显示并具有上下限报警功能。另外施肥机可以保存10组常用施肥配方，平台可以对配方进行更新。施肥机保存30组施肥的历史记录，需要时可以通过阀门控制中心将记录上传至平台。
（5）智能灌溉决策控制系统、数据采集传输系统等软件系统
软件系统采用最新的移动互联物联网技术和空间信息技术包括：农田智能灌溉决策控制系统、数据采集传输系统。软件系统，手机端、pc端使用水肥墒药一体智能化灌溉服务平台设计的功能可完成设定亩均灌溉水量或亩均灌溉时长启动两种灌溉模式，亦可通过设定肥前水、肥后水、亩均施肥量后启动水肥一体施肥灌溉，信息下发到智能灌溉决策系统后，自动开始灌溉和施肥，结束后自动停止。智能灌溉决策系统自动统计实际灌溉用水量、用电量、灌溉时长、灌溉地亩数、灌溉施肥量等信息，同时用户可实时查看灌溉进程以及预警信息等。项目主管部门可以通过平台软件进行灌溉实况的监测。运维团队对数据进行分析梳理，形成大数据平台，做好线上线下指导。
推荐理由
该项目的建设实现了以下目标：
（1）推动信息技术与装备的发展
本项目的建设，将推动农业遥感、地理信息系统、全球定位系统等技术研发，推进农业生长环境信息化建设；推动农业生物环境传感器、无线测控终端以及智能仪器仪表、数字农机等信息技术产品的研制。
（2）将降低灌溉成本，提高产品质量
水肥墒药一体智能灌溉及信息服务是对目前已经实施过管道工程的大田项目区进行管道对接改造及物联网设施和后台监控系统建设，市场化购买专业化灌溉服务机制引导。通过将水费、电费、设施维护费等综合为专业化灌溉服务费，实现农民综合种植成本低于目前自行灌溉模式的成本，实现水费真实征收。
（3）将推进农民合作组织化，土地经营集约化
该项目的实施还可带动基层用水协会管理组织的积极性，真正发挥出基层对农业项目推进管理组织的作用，农业大户或村委会与社会资本合作，按一定比例进行投资建设项目，农业大户及村委会委托社会资本进行工程项目的管护和专业化灌溉服务工作，同时节水奖励也针对村级用水者协会发放，从而提高村民对灌溉质量的信任度和村级协会成员的积极性，降低农民的综合种植成本提高收入，推进农民合作组织化，通过发展灌溉智能机械化，促进土地经营集约化进程及可持续发展。
（4）可推动我国农业可持续发展
本项目采用现代精量灌溉技术和生物技术，对作物生长的必要条件进行综合调控，为作物提供适宜的土壤水分养分条件，使作物优质高产并减少无效蒸发损失，实现农业的节水、节能和环保等目标，推动我国绿色农业的可持续发展。