农业科技气象站在线监测方案
时间：2025-04-07
涉川
一、方案介绍
农业科技气象站是集成多项气象参数传感器、物联网传输模块与数据分析平台的综合性智能监测系统，通过对农业生产环境中气象要素的长期在线监测，支撑农业种植、病虫害预测、灾害预警等多种农业管理需求。
该系统通过4G/NB-IoT/LoRa无线传输技术，将采集的实时气象数据上传至农业物联网平台，实现远程可视化管理、数据分析与预警服务。
二、监测目标
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实时掌握农田/果园/大棚气象状况；
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辅助科学种植与农业灾害风险预警；
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支撑农业科研、试验田数据采集与统计；
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实现精准农业气候调控基础数据支撑。
三、需求分析
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场景
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痛点问题
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|---|---|
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露天种植区域
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缺乏气象数据支持，无法科学安排播种、施肥、灌溉等
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大棚设施农业
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依赖人工记录，气候控制反应慢、成本高
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农业科研/示范基地
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数据离散，无法系统保存和分析
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病虫害/极端天气预警
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不能及时响应天气异常变化，影响产量与品质
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四、监测方法
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安装气象监测主站于农业区域核心点；
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集成温度、湿度、风速、风向、降雨、气压、辐射等多参数传感器；
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支持4G无线传输，数据自动上传云平台；
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实现远程实时监测、历史数据查询、自动告警等功能。
五、应用原理
通过数字气象传感器采集环境气象要素，结合物联网数据采集终端进行数据融合与处理，使用4G/NB-IoT等通信方式将数据传送至云平台，用户通过Web端或App查看、分析或接收告警。
六、功能特点
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多参数一体集成：支持≥8项农业关键气象要素同步监测；
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全天候工作：防水防尘，适应恶劣户外环境；
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无线远程传输：支持4G/NB-IoT/LoRa等多种通信协议；
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太阳能供电系统：无外接电源也可持续运行；
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数据可视化平台：支持趋势图、表格、地图定位、对比分析；
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自动预警功能：设定阈值，超限自动推送告警信息。
七、硬件清单（推荐配置）
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设备名称
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数量
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说明
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|---|---|---|
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多要素气象传感器模块
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1
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集成温湿度、风速风向、气压、雨量、辐射等
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数据采集主机（4G）
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1
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具备数据存储、通信上传、设备联动等功能
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太阳能板+电池系统
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1套
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太阳能供电，搭配锂电池，支持连续阴雨天工作
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气象立杆/塔架
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1
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户外安装结构，抗风防雷
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云平台+手机App远程系统
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1套
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数据查看、告警、分析、报表管理
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八、硬件参数（示例）
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监测项目
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测量范围
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精度
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|---|---|---|
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空气温度
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-40～85℃
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±0.3℃
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空气湿度
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0～100%RH
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±3%RH
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风速
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0～60m/s
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±0.3m/s
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风向
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0～360°
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±3°
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大气压力
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300～1100hPa
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±0.5hPa
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降雨量
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0～200mm/h
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±0.2mm
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光照/辐射
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0～2000W/m²
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±5%FS
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通信方式
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4G全网通/NB/LoRa
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九、方案实现
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选择目标农田/种植区域部署气象站设备；
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确保良好供电及网络信号，连接传感器与主机；
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配置上传频率（如每5分钟采集并上传一次）；
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登录云平台，查看实时气象图表和历史数据；
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可设定风速、温度、湿度等阈值进行自动告警；
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支持联动其他农业设备，如自动喷淋、遮阳棚等。
十、数据分析与预警
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多项气象指标联动分析，辅助预测病虫害发生概率；
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历史数据趋势比对，支持年/月/日多维度查看；
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灾害预警机制：风速过大、温湿度异常、暴雨告警；
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数据导出/共享接口：可用于科研、教育或平台集成。
十一、方案优点
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高度集成、布设灵活、使用简单；
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全天候运行，维护成本低；
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支持远程监管与跨区域气象数据管理；
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可扩展更多农业传感器和控制设备；
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数据云端存储，保障信息安全与可溯源。
十二、应用领域
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农田种植、园艺果园气象环境管理；
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智慧农业基地、农业科技园区；
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农业科研试验田气候数据采集；
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设施农业（大棚、温室）自动调控参考；
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气象服务支撑平台数据来源。
十三、效益分析
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成果内容
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表现效果
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|---|---|
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作物管理更科学
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实时掌握微气候变化，指导播种、灌溉、施肥等
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减少气象灾害损失
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早期预警风暴、高温、寒潮等气象异常
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提高农产品产量与品质
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气候调控配合种植节奏，提升单产和均衡度
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科研数据积累
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为农业改良、模型构建提供连续精准基础数据
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十四、案例简要
江苏某智慧农业基地部署20余套气象站后，精准掌握局部气候变化，通过数据联动调整喷灌系统与病虫害防治计划，平均作物病害发生率下降30%，亩产提升12%，平台化管理减少人力成本20%。
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