WEB SCADA在智慧农业中的应用分析

一、政策背景与需求分析

         当前国家政策大力支持智慧农业发展，《数字农业农村发展规划(2019-2025年)》明确提出推进农业生产数字化改造，2023年中央一号文件再次强调发展智慧农业。针对中型农场(约500-1000亩)，Web SCADA可完美契合上述的需求。

     Web SCADA (基于Web的监控与数据采集系统)在智慧农业中的应用正在彻底改变传统农业生产方式，WEB SCADA可作为基础的数据采集与控制平台，实现与各种传感器、农业设备进行通信与指领交互，在Web SCADA上层则可基于不同的业务场景构建多元化的智慧农业管理系统；

1. 政策要求：符合农业数字化转型方向，可申请智慧农业补贴

2. 管理需求：解决传统农业数据孤岛、人工记录效率低等问题

3. 效益需求：提升产量10-20%，降低人力成本30%以上

         政策中有提到WEB SCADA系统作为工业及农业数字化转型与升级的基础平台，尽早实现升级与更新换代，支持最新WEB技术的SCADA产品在数字化转型的过程中起到了核心的作用，SCADA作为农业底层的设备与上层农业管理系统的中间系统，起到了承上启下的作用，是实现农业物联网的基础平台；

二、WEB SCADA在智慧农业应用架构中的定位

 1. 应用架构分层的定位：

[感知层]───→[传输层]───→[SCADA平台]───→[应用层]
  │            │            │              │
传感器       4G/5G/LoRa   数据存储      手机/PC终端
执行器       WiFi         数据分析      大屏显示
摄像头                     报警管理
气象站

2. 技术选型

• 平台：基于HTML5的Web SCADA统；

• 通信：4G+LoRa混合组网(远距离低功耗)

• 边缘计算：部署边缘网关进行数据预处理

• 

三、具体应用场景与实施方案

1. 智能灌溉控制

• 部署：

  • 土壤墒情传感器(每50亩1组)

  • 电磁阀控制器(与现有灌溉系统对接)

  • 气象站数据接入

• 功能：

  • 实时监测土壤湿度、EC值、pH值

  • 基于作物生长模型自动调节灌溉

  • 移动端远程手动控制

• 效益：节水30%，节省人工巡检90%

2. 温室环境调控

• 部署：

  • 温湿度、CO₂、光照度传感器

  • 联动卷帘机、风机、补光灯

  • 视频监控(带AI病虫害识别)

• 功能：

  • 自动生成环控日志

  • 超标报警(短信/APP推送)

  • 历史数据对比分析

• 案例：某番茄温室实现增产22%

• 

3. 大田作物监测

• 部署：

  • 多光谱无人机(每周1次航拍)

  • 物联网虫情测报灯

  • 田间摄像头(带AI长势分析)

• 功能：

  • NDVI植被指数动态图

  • 病虫害早期预警

  • 精准施肥决策支持

4. 仓储环境监控

• 部署：

  • 粮库温湿度传感器阵列

  • 气体浓度检测(CO₂、O₂)

  • 智能通风控制系统

• 功能：

  • 三维温度场可视化

  • 霉变预警模型

  • 节能通风策略

5、作物生长监测

     1. 多光谱遥感监测

• 数据采集：

  • 无人机每周采集NDVI、NDRE指数

  • 地面光谱仪定点校准

• 分析功能：

  • 长势分级图(红黄绿三色显示)

  • 叶面积指数(LAI)反演

  • 缺素症早期识别(准确率>80%)

    2. 植物表型分析

• 技术实现：

  • 3D激光扫描株高、茎粗

  • 红外热成像检测水分胁迫

  • 机器视觉计数果实数量

• 应用价值：

  • 品种对比试验数字化

  • 精准预测采收时间窗

四、系统特色功能

1. 数字孪生展示：

   • 1:1农场三维建模与Web SCADA数据实时对接，实时监控农场的实时状态，设备报警、无人机、传感器的数据等

   • 设备状态实时映射

   • 点击设备即可调取实时数据

2. 智能报表系统：

   • 自动生成符合农业部门要求的报表

   • 产量预测模型(准确率>85%)

   • 投入产出比分析

3. 追溯管理：

   • 区块链技术记录农事操作

   • 生成符合GAP标准的电子档案

   • 扫码查看全程种植记录

上述方案可帮助农场管理者通过手机APP实现"指尖管理"，真正实现"坐在办公室种田"的现代化农业生产模式。

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