2020年4月,重庆市农业农村委员会、重庆市财政局联合印发2020年智慧农业“四大行动”推广应用项目申报指南的通知,正式启动了重庆市农业领域打造智慧农业应用示范试点的工作,青龙村项目资金便来源于此。按照“党建引领、整体设计、改革推动”的思路,重庆联通坚持“提升基层组织力、激活要素资源、发展特色产业”同步发力,探索“9+1+1”村级集体经济发展模式,创新开展“五改促五化”工作法,全力打造全市首个集机械化、智能化、绿色化、融合化于一体的丘陵山区现代化水果产业基地,聚力集智大力推动乡村产业振兴。
青龙村作为渝北“双十万工程”的核心点,渝北区区领导指示要体现工程亮点,建设5G+智慧果园示范核心区,为生产管理提供高速率、低时延和大连接的宽带移动通信服务。后续为智能监控、数字化生产及无人果园的应用实现打下坚实的网络基础。
一、基本情况
(一)主要功能
现场调研时发现园区核心区域内的电力网、通信网络严重缺乏难以保障物联网采集设备的安装和运行,农业资源要素掌握不清晰、土壤质量监测手段单一,园区安全生产监管不到位,手段比较传统,效率较低,存在数据孤岛、多源数据异构问题。
考虑青龙村高标准柑橘种植基地的建设发展现状,优先打造园区的可视化管理平台,建设智能农业生产监测体系;针对柑橘生长质量打造了柑橘标准化生产管理与可追溯平台。同时针对农作管理效率提升布置了高精度矢量地图,无人喷药,无人巡检及AI防虫害等应用。通过高速光纤网络保障应用质量。
(二)设计理念
建设智能农业生产监测体系,解决了园区内农业资源要素掌握不清晰、土壤质量监测手段缺乏、园区安全生产监管不到位等基本问题;提高了当地农业信息化水平,为当地打造无人果园打下坚实的基础。
(三)项目架构
功能和架构如下:

项目运用5G网络及物联网中台,南向采集解耦设备数据,北向对一个中心,4大平台及所有相关应用进行数据输入并输出有用信息。
本项目网络拓扑图如下:

项目实施如下:
一是完成园区核心区域内的电力网、通信网络的建设工作,为物联网采集设备的安装和运行提供基本保障,同时,预留了线路容量余量,为后期的信息化项目实施工作打下良好基础。
二是选择设计优良的太阳能无线土壤监测设备,在保证不同地块、不同坡度的土壤墒情数据监测的前提下,实现设备自由移动、数据采集稳定,提高了项目设备的使用灵活性。
三是加强青龙村对高标准柑橘种植基地生产要素的管理,设计了三维智慧农业平台,将生产要素进行数据化、可视化处理,为园区的进一步提升管理水平和产业规划设计提供了便利的工具。
四是组织农科院等柑橘种植专家,形成渝北柑橘产业专家智库,充分研究重庆山地果园土壤墒情监测网络科学化,水肥一体化应用实现科学、高效、深度实用。
五是对新农村建设中的乡村产业、生态、文明方面的建设管理工作进行信息化升级,对党政办公、生态环境监测、综合治理、产业规划等方面开展信息化试点工作。
六是将前期仅是基本对接的物联网控制设备进行升级,实现数据监测、预警、指令控制闭环,达到智慧农业的要求。同时,对乡村综合治理的管理系统对接到云平台上,实现乡村治理数字化。
二、方案规划
5G柑橘标准化生产管理与可追溯平台实时数据通过5G网络实现动态上传,以柑橘自有生产种植标准和相关认证生产标准为依据,对基地柑橘生产管理工作的生产标准进行信息化统一管理,解决了青龙村柑橘质量参差不齐,品牌质量无法保证等痛点问题
(一)实时土壤墒情监测
地块土壤墒情监测:采用独立太阳能供电、5G实时传输,覆盖核心区域全部地块。土壤墒情站主要监测土壤中不同土层的温度和湿度,为土壤特性分析提供依据。在需要灌溉的时期,能够对土壤湿度较低的地块信息进行预警,保证园区灌溉的及时性和精准性。
采用太阳能单独供电的设计和低功耗处理芯片,能够在重庆阴雨天气候较多的环境条件下,满足无充电状态下连续工作20天以上。
采用5G传输的方式,保证了数据上传的快捷与便利性,同时后台可以实时监测数据模块的工作状态,以便第一时间做出预警响应。在需要进行不用地点硬件设备的应用时,可以随时移动监测站点,达到设备的充分灵活使用。
(二)实时气候监测
园区小气候监测:采用独立太阳能供电、5G实时传输,实时展示园区综合环境条件。小气候监测站主要监测园区内的大气温、湿度、风速、风向、即时降雨量、累计降雨量、光照强度等信息,并实时通过LED屏对外进行展示。主要作用是收集园区范围的小气候数据信息,对柑橘生产和优良品种培育提供基本信息,方便种植人员和技术人员对园区进行管理,同时结合系统端的天气预警,实现“气候信息早知道,生产作业有准备”。
采用太阳能单独供电的设计和低功耗处理芯片,能够在重庆阴雨天气候较多的环境条件下,满足无充电状态下连续工作7天以上。
采用5G传输的方式,保证了数据上传的快捷与便利性,同时后台可以实时监测数据模块的工作状态,以便第一时间做出预警响应。
(三)高清实时展厅
高清实时展厅:采用有线供电,视频监控与无人机画面利用5G网络回传,保证了画面的高清和24小时不间断监控。在园区基础供电、传输网络健全的条件下,利用高清摄像云台球机和枪机,对园区的重点道路、生产区、工作区、水源地等进行实时监控,为园区的财产安全、生产安全提供基本保障。优先采用5G+自动人脸识别、抓拍、语音警示等技术,对于重要道口和果园边界进行布防,降低外来人员误入造成园区安全事故的风险。在村级管理中心安装了展示大屏和监视大屏,能够高清实时查看园区运行状态,并且采用大容量的数据存储设备,保证了历史数据记录的可靠性。采用了多种通信方式的融合试验,实现了较偏远区域的图像采集。

(四)5G+无人作业
包含“5G”+农机管理及中控,“5G+AI”病虫害预警监测系统,“5G”+无人机喷洒作业管理,“5G”+无人机动态监控等应用,助力农业作业无人化,赋能农业迈上新台阶。

三、经验成效
青龙村项目:共2期,一期89.9万,二期149.9万;总计239.8万元。实现果园水肥管理精准化和高效化,节水60%,节肥50%,节药20%,人工费用降低50%;合作社经营土地从500亩提高到3000亩,人工投入从500+农户优化到15套农机+操作手,大幅度优化了产能及农业管理效率;产物生产成本节省了8%,亩产提高一倍,所有柑橘类产品已售罄,每户均可分到合作社分红3000+元/年,年收入增长近20%;建设以来,20年全村产业收入从不到100万达到了120万,21年全村产业收入更是达到180万元。今年青龙村力争突破200万。
作为落地首个可复制可拓展的丘陵地带农业园区,为5G覆盖在乡村的部署打下基础;为农业实现无人化管理,种植,畜牧,养殖,渔业等方面的应用落地打下基础和示范效应。同时青龙村所在的大盛镇将与其旁边的统景镇一起联动发展渝北区的数字乡村旅游经济,为未来5G在渝北全覆盖打下坚实的基础。







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