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高標準農田監測系統的基本原理是利用物聯網、大數據、傳感器、云平臺、無線通信網絡等先進技術，實時對農田的氣象環境（包括空氣溫濕度、風速、風向、降雨量、光照度、二氧化碳）、土壤環境（土壤酸堿度、土壤溫濕度、土壤氮磷鉀含量）、病蟲害發生情況（害蟲的形態、數量、種類等）進行監測。系統通過傳感器設備，實時監測農田的各類參數，為農業生產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、病蟲害監測、視頻監控等前端監測設備組成，并通過無線網絡把各個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，幫助農戶全面了解農田的氣象狀況。
2.平臺層
平臺層接收到來自感知層的實時數據進行分析，利用大數據分析進行數據處理和歸集整理。平臺層通過實時數據采集和無線傳輸技術，將監測到的氣象數據傳輸到數據中心或云平臺。農戶可以通過手機應用或網頁等方式實時訪問和管理氣象數據，及時了解農田的氣象狀況。
3.應用層
應用層可以GIS方式直觀、形象的實時顯示各監測點位和整個區域的空氣質量狀況，以及污染物濃度水平、田間蟲情、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、區域氣象環境變化趨勢等多種服務。 
高標準農田監測系統的功能
1.監測站點分布
系統配有GIS地圖，可顯示當前所有監測站點的分布地理位置，方便管理者確定監測站位置，如發生報警超標事件，可第一時間定位站點位置。
2.實時在線監控
生態環境在線監測系統可通過傳感器設備，例如在線實時氣溫、濕度、風力、空氣二氧化碳含量、溫濕度、光照度等數值、土壤環境、空氣質量、土壤水分等參數的變化情況。
3.監測預警
通過系統平臺，用戶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情監測/土壤水分/作物需肥/灌區水量參數超過安全值域，系統將發送報警信息通知用戶，以便快速處理，將影響減至低點。
4.數據分析查詢
農田在線監測系統，7*24小時實時監控，自動采集，無需人工看顧。系統自動生成數據圖表，用戶可直觀了解農田生態環境變化情況。采集數據可保存，隨時查看歷史數據，并可用于分析，打印存檔。
5.視頻監控
系統可對監控區域進行24小時全天候遠程實時監控，對監測站附近的環境變化以及灌溉系統、水肥一體化情況通過視頻觀測了解實際情況。
系統特點
1.全面監測農田各方面環境要素
系統可以全面監測農田的氣象、水環境、土壤環境、病蟲害監測、水肥一體化、空氣環境質量等各方面環境要素。
2.設置農田預警發布系統
系統可以設置農田預警發布系統，輔助農田區應急管理。
3.云服務平臺
系統采用B/S架構軟件平臺，可隨時查看、下載和在線分析數據。
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，雙手緊握手柄順時針下壓慢速轉動。(注意：不要太用力，務必慢速多轉幾圈，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和泥漿。(注意：第一鉆土因為雜質過多，不做收集)
3. 反復持續上述打孔、取土，并在此過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），打孔完成。
4. 挑出盆中土壤雜質，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;可根據實際情況酌情增減。
7.將傳感器慢慢放入孔洞中，順時針轉動并下壓，速度過快可能會導致氣泡不能被完l全排出。(注意：再轉動下壓的過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，設備周圍會溢出一些泥漿，灌漿完成;此時傳感器安裝深度與洞口齊平。(注意：將傳感器周圍3CM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。
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