为深入开展 2026 年宁夏全民数字素养与技能提升月活动,以数字赋能推动科技创新与产业创新深度融合,全面提升农业领域数字化应用水平,培育农业新质生产力,扎实推进农业科技成果供需精准对接。科特派中心精心联系整理出符合我区农业产业发展需求且成熟度较高的数字农业、智慧农业相关科技成果,请有相关技术需求的科技特派员积极对接合作。
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我国西北地区苹果种植资源丰富,但面临电网覆盖不足、灌溉用电峰谷矛盾及传统灌溉方式低效等难题。在此背景下,研究开发了“光伏+AI智能灌溉系统”。本系统设计了“光-水-作物”协同优化的绿色生产模式,包括感知层、网络层、平台层和执行层四个模块。通过多源传感器实时采集数据,依托AI基于机器学习模型分析历史数据和实时数据(光照、大气温湿度、土壤湿度与酸碱度等),预测灌溉需水量(四季不同需求以及果树不同生长周期),动态优化灌溉计划,决策机制动态调整灌溉策略,依靠AI系统“按需供水、光能直驱”的精准调控,实现“适时、适量、适法”灌溉;结合光伏发电与储能系统,实现能源自给与精准灌溉,并达到节水节电的效果,提高水资源利用率,可解决西北苹果园区的水资源短缺、土壤盐碱化、果树成长枯死等问题,并提高苹果产量与品质。
成果单位:长沙理工大学
2.风光储+立体农业智能生态温室
开发一种“风光储+立体农业”智能生态温室,通过新能源技术调控农业微气候,实现农作物全年高效生产,同时提供绿色电力。核心创新:(1)环境调控,利用风光储联合系统调节温湿度与补光,解决夏季干旱、冬季低温与光照不足问题;(2)立体农业,结合“棚顶光伏发电、中层无土栽培、底层水产养殖”的垂直空间利用模式,可实现农作物“流水线”工厂化生产,增产10倍以上,并能提高农产品品质与降低单位成本。
成果单位:长沙理工大学
3.智能农机全链路协同控制技术
本技术创新性提出“智能农机全链路协同控制技术体系(IAM-HC)”,通过动态感知-智能决策-精准执行-集群协同四级联动架构,实现复杂场景下农业机械的自主化与群体智能化。该体系以差分进化卡尔曼滤波与自适应径向基神经网络(DEKF-ARBFNN)为核心,实时解耦农机姿态、土壤参数等多源动态信息,感知精度提升35%;基于深度强化学习与线性矩阵不等式(DRL-LMI)融合算法,构建动态决策引擎,实现失稳预判与最优路径规划,响应速度提升40%;针对电液耦合转向系统(EHCS)设计分层多回路控制架构,结合硬件在环(HIL)测试与触觉共享回正策略,突破非线性滞后难题,路径跟踪误差≤±0.15m,横向控制精度±0.1°;进一步通过模型预测控制(MPC)与模糊自适应调节(FAS),建立多机协同作业模型,协同定位精度达±5cm,作业效率提升23%。该技术体系形成“单机智能-机群协同-场景适配”闭环,成功应用于小麦无人播种、玉米免耕防堵等场景,并拓展至物流AGV与特种车辆控制,为农业4.0与智能装备发展提供标准化解决方案。
成果单位:山东理工大学
4.新型物联网数字化智慧农业系统示范与推广应用
新型物联网数字化智慧农业系统能够使蔬菜、果树、花卉等园艺作物及水稻、玉米、棉花等大田农作物的栽培和管理,以及水产养殖等农业生产过程变得简单而高效,具有功能强大、操作简单、使用和维护方便等优点,还可兼容其它厂家的同类型传感器。该系统可通过逻辑设计,融合最新的设施农业生产技术、经验,利用大屏控制系统、智能温室控制系统、智能肥水控制系统、高压雾化植保系统等,以系统代替人工,帮助农业生产基地和主体做出正确决策。项目主要优点与特色:1.优点:能够最大限度的减少用工量和劳动强度、减少农药和化肥使用、提升蔬菜等园艺作物和水稻、玉米等大田作物的品质等。2.特色:①操作简单,避免了系统设计太复杂导致操作不便的问题,在满足农业智能化生产的前提下,做到了尽可能的简单;②功能强大,能满足农业生产上的各类需求,可设定任意的定时控制,也可以按照传感器参数的指标来自动调整温室大棚等设施的通风、遮阳、电导率、水压、水位等;③维护方便,系统的相关设备或配件大多是模块化集成,安装大多使用插拔式的操作,便于及时维修,同时还配置了紧急情况下的临时处理预案;④成本低,包含智能温室控制系统、智能内保温系统、智能肥水控制系统、高压雾化植保系统的新型智慧农业系统,成本<300元/平方米,真正做到了低成本,具有较好的示范和推广应用潜力。
成果单位:浙江农林大学
5.农采云-全产业链智慧数字农业
利用全球定位系统 GPS、地理信息系统 GIS、遥感 RS连续数据采集传感器(CDS)、变率处理设备(VRT)和决策支持系统(DSS)等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机的结合起来,实现在农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测,以实现对农作物生长、发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境进行定期信息获取,生成动态空间信息系统,对农业生产中的状况、过程进行模拟,以达成合理利用农业资源,降低生产成本,改善生态环境,提高农作物产量和质量的目的。(土壤问题:提供改良土壤方案。不知道怎么种:提供精准施肥方案。病虫害防治的问题:图像处理与AI算法防治病虫害。农产品销售的问题:区块链算法卖农产品)。
成果单位:浙江大学技术转移中心
6.水果品质智能化实时检测系统
该系统可以进行水果外观品质检测及水果内部品质检测、水果品质分级等,该系统拥有完全自主知识产权的我国第一套水果品质智能化实时检测分级装备,获得国家技术发明二等奖、浙江省科学技术奖二等奖、教育部高等学科科学技术奖一等奖等,目前产品已在浙江、广东、江西等水果主产区推广应用。
成果单位:浙江大学技术转移中心
7.集装箱式智能植物工厂试验平台“植物智工厂”
湘湖实验室针对植物工厂产业发展面临的难点和痛点,联合浙江托普云农科技股份有限公司,研制了集装箱式智能植物工厂试验平台“植物智工厂”。该平台集成了植物生长远程感知、全环境要素在线监测、光温水气肥智能调控等系统,具有自动化智能化程度高、环境参数调控范围大、稳定性强、管理便捷高效等特点,可同步进行多组平行植物实验,提供植物工厂数字孪生基础实验平台,是建立植物工厂系统运行及作物栽培大数据模型的有效载体,为浙江省数字农业工厂的产业发展提供科技支撑。
成果单位:湘湖实验室
8.一种基于GNSS的面向智能农机的定位定向通信设备
高精度定位技术目前已广泛应用到各行各业中,目前的GNSS(Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统)定位设备大多只支持定位功能,而且定位精度不高,在定位精度不高的前提下,无法精确确定设备的位置,自然无法对移动设备进行进一步地跟踪监控。为对移动设备进行跟踪监控,需要在确定设备位置的同时,同步发送位置信息和工作状态信息,这就需要对设备同时进行定位和定向。此外,还需要使设备接入远程控制系统,使设备具有一定程度的处理功能,例如,无人智能农机在土地进行农耕的过程中,操作者需要在距离几十米的地方进行监控农机的位置信息和工作状态并且能够远程控制农机的状态。由于设备在移动设备上投入使用,还需要做高度集成化设计,具备便携性和通用性,以适用于更多类型的设备。为了解决现有技术中存在的上述问题,本实用新型提供了一种基于GNSS面向智能农机的定位定向通信设备。本实用新型提供了一种基于GNSS面向智能农机的定位定向通信设备,包括:安装盒体、处理主板;处理主板设置于安装盒体内,安装盒体上设置有若干个接口,处理主板通过若干个接口连通外部工作设备;处理主板包括:处理控制单元、GNSS定位定向单元和通信单元;GNSS定位定向单元,用于获取外部工作设备的定位与定向信息;通信单元具备远距离通信与近距离通信功能,通过无线连接外部控制设备;处理控制单元分别控制GNSS定位定向单元和通信单元的工作状态,实时处理定位与定向信息并控制外部工作设备的工作状态。本实用新型具备便携性与通用性,设置在外部工作设备上完成与外部工作设备的控制交互。
以光谱成像传感器为核心,集成湿度、光照、雨量、土壤养分采集系统,具备无线数据传输功能,可对田块温度、湿度、光照、风速、风向、雨量、蒸发量、太阳总辐射、土壤温湿度、PH、氮磷钾进行连续远程监测和可视化实时显示。地基观测设备具有时间连续性、三维成像的特点和多维感知、数据融合、实时获取精准农业信息并与无人机组网的能力。重点应用面向实时监测土壤养分,作物长势高度变化,可对施肥效果、灌溉效果,以及作物茎、叶和果实进行全生命周期监测。
成果单位:中国科学院西安光学精密机械研究所
10.肉牛智能监测耳标
一、核心技术架构
1.多技术融合。1)集成超高频RFID、低功耗蓝牙传输与高精度传感器技术,为每头肉牛建立电子身份标识,实现个体精准识别、实时监测。2)实时记录体温、运动量等参数,数据通过蓝牙网关上传至云端平台,结合AI算法分析,生成健康预警与养殖优化建议。二、核心功能模块。1)个体识别与管理:通过电子身份码绑定肉牛全生命周期信息(如品种、疫苗接种记录),支持养殖场快速核验与溯源管理。2)健康监测与预警:监测体温,动态追踪相对体温波动、运动量变化,系统自动识别异常指标并触发预警机制。3)数据集成与智能决策:云端平台支持整合耳标数据与养殖环境参数(如温湿度、饲料投喂量),生成动态饲喂方案与疫病防控策略。支持多终端数据共享(手机APP、管理后台),打通生物资产监管、屠宰加工、物流运输等环节信息链,提升产业链协同效率。1)轻量化与舒适性:最小定制耳标重量仅12g(含公母标),适配肉牛出生体重范围(50-80kg),采用进口医用级TPU材质,降低皮肤磨损与感染风险。2)超长续航与低成本:电池寿命≥2年,覆盖肉牛完整养殖周期(12-24个月),单耳标成本控制佳,显著低于传统监测设备。3)数据安全与兼容性:采用加密通信协议,确保数据传输安全性;支持与畜牧管理平台无缝对接和数据推送。11.智慧农业物联网系统
“智慧农业物联网系统” 以农业基地以及农科院大棚实景三维数据为底座,集成气象、喷灌、 通风、天幕等传感器,实现对农业生产环境的实时监测和智能控制。1)提高农业生产效率,促进农业现代化发展;2)提升农产品品质,增强市场竞争力;3)促进农业可持续发展,保护生态环境;4)推动农业科技创新,提升农业科技水平;该系统已经在为龙岩市农科院等多个单位提供农业智慧物联服务。
成果单位:厦龙工程技术研究院
12.面向作物需求的设施环境高效精准调控技术研发与应用
针对蔬菜生理模型不足、难以实现细粒度调控的产业问题,本成果力求探明多环境因子对作物光合作用的耦合影响,实现不同生理生境下光合速率快速、精准预测;在探明导致生产资源利用率、产量、品质低原因的基础上,提出数据驱动与机理驱动融合的设施多环境因子调控算法,作物光合积累和资源利用协同优化,实现设施环境高效调控;为解决设施种植过程对系统适应性和拓展性的要求,创制了环境智能调控专用装备和管控系统,实现了设施条件和作物种类差异化条件下设备和模型自动接入与更新;开发了作物-环境装备协同的设施生产智能服务系统,建立了面向作物需求的多维度智能服务模式。其主要创新性成果为:1.提出了基于模型参数自适应的蔬菜光合速率快速通用建模平台;2.发明了融合调控效率的多因子耦合设施环境调控方法;3. 开发了基于迁移学习的设施环境通用预测模型建模平台;4.研发了模型自适应的设施生理生境监控专用装备与决策服务系统。项目授权发明专利十余项,发表高水平索引论文40余篇。成果已在陕西省、山东省、重庆市等省市进行推广应用,较传统生产示范基地增产22%以上,减少人力投入15%以上。获陕西省高等学校科学技术研究优秀成果一等奖1项。本成果可有效提升设施智能化水平,提高环境调控效率,取得了良好的经济效益和社会效益。
成果单位:西北农林科技大学
13.基于遥感技术的智慧农业气象服务系统V2.0
该成果是是利用各类气象站点数据、卫星遥感数据、农业数据、智能格点预报数据、灾情数据、地理信息数据等多元数据,结合本地化指标,融合为农气象服务相关技术,构建了智慧农业气象服务系统,已应用于市县局农业气象服务和相关涉农单位。该成果在基本气象信息服务,高影响天气分析,作物长势、长势同期对比、干旱、高温的遥感监测,作物生长适宜性预报、气候适宜度评估、粮食产量预报、病虫害预报,果品气候品质评价及气候适宜性区划、灾害风险区划等工作中发挥了显著作用,自2022年以来,项目成果在全市农果业各主产区县进行了推广应用,为农果业抵御不良天气、病虫害科学防控、果品品质提升以及粮食安全生产等服务工作提供了科学依据,为全市农业产业高质量发展提供有力支撑,应用效果较好。该系统运行稳定、便于操作,取得第三方检测机构的软件产品测试登记报告,通过陕西省气象局科技成果认定专家组认定:认为该成果为业务技术类成果,具有较高的技术水平和很好的实用价值。
成果单位:西安市气象局
14.基于移动互联网智慧农业温室大棚环境监测系统设计与开发
本项目所智能农业温室大棚环境监控系统主要分三部分:温棚环境数据采集终端、数据服务管理系统和移动终端手机管理系统。温棚环境数据采集终端主要通过温棚中分布式部署的环境传感器对温棚内的温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等环境参数进行实时采集,并实时上传所采集到的数据;数据服务管理系统主要对感知层传感器状态初始化、环境变化阀值设定和提交数据存储;移动终端手机管理系统主要功能是用户通过手机APP实现实时查看温棚现场环境数据,并通过手机远程实现自动或手动智能调整指定设备状态。通过相关企业对成果在实际环境中进行阶段性试用均产生了良好的使用效果,项目研究成果丰富、实用有效,很好解决了有限区域内环境监测的各种需求。
成果单位:陕西工业职业技术学院
15.果园机械化防霜冻智能预警防控技术及装备研发与推广应用
果园机械化防霜冻智能预警防控技术及装备研发与推广应用项目是为了解决近年来春季倒春寒天气频繁发生,对处于花期或幼果期的果业造成严重冻害的问题而研究的一系列技术和设备,项目已通过科技成果评价,技术水平总体达到国内先进,取得6项专利,其中发明专利2项,实用新型4项,软件制作权1项,获得2021年数字陕西建设优秀成果和最佳实践案例。通过本项目建设,对各类果园防霜冻方法进行了系统研究,实施了果园霜冻预警参数试验研究及通用性平台开发;果园逆温层防霜冻技术试验及风机远程控制系统开发;果园防霜冻喷雾机关键参数优化设计及整机研发;果园防霜冻烟雾发生器多级远程分布式集中点火装置研发;果园防霜冻技术集成应用模式研究及试验示范等5项技术成果。开发成功1个防霜冻智能预警平台(含),机械化改制1个高效移动式烟雾发生器,智能化改制1套远程防霜冻控制系统,研发成功防霜冻喷水风机和分布式集中点火装置,实现了果园防霜冻技术的精准化、高效化和智能化,达到国内同行业的先进水平。在宝鸡市的凤翔区、眉县、凤县、扶风县、千阳县、岐山县、陇县、陈仓区、太白县等多个县区建立果园冻害智能预警试验示范点22个,累计作业面积77.9万亩,基本覆盖了宝鸡地区的果业生产县区,并推广到陕西榆林米脂县;在甘肃省的天水、平凉等地区实施,累计作业面积28万亩以上,合计作业面积105.9万亩。16.智能农业温室大棚环境监控系统的开发与应用
项目研究设计一套智能农业温室大棚环境监控系统,该系统主要由三部分组成:温棚环境数据采集终端、数据服务管理系统和移动终端手机管理系统。温棚环境数据采集终端主要通过温棚中部署的环境传感器对温棚内的温度、湿度信号、光照、C02 浓度等信息进行实时采集,并上传所采集到的数据;数据服务管理系统主要对感知层传感器状态进行初始化、环境预警设置和数据存储;移动终端手机管理系统主要功能是用户通过手机 APP实现实时查看温棚现场环境数据,并通过手机实现远程自动或手动智能调整指定设备状态。该系统在农业温室大棚不同区域分布式部署温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等传感器来精确测量环境参数,数据实时刷新周期为1秒。传感器采集节点的位置和数量需要具有科学性、合理性和整体性要求。传感器采集结点布置的位置要有区域合理性,合理布置节点数量,采集的数据记录有整体性,采集的数据信息有代表性,能反映大棚内整体环境参数。
成果单位:陕西工业职业技术学院
17.基于农业物联网的设备自动测控系统
S1:控制台模块给适配单元配置工作模式、电源控制参数、采集通道参数和图像故障判别模式。S2:适配单元根据工作模式、电源控制参数、采集通道参数和图像故障判别模式给被测DYT产品提供分配后的电源,同时控制台模块通过适配单元向被测DYT产品发送控制指令和待处理视频,被测DYT产品开始工作并输出第一视频;S3:适配单元采集被测DYT产品输出的第一视频,并将第一视频做多路选择得到第二视频并输出到同轴接口,同时适配单元将第二视频输出到VGA接口;S4:高清录像机模块对第二视频进行存储,同时适配单元根据图像判别模式使用故障判断方法对第二视频进行故障判断,若出现故障,则将第二视频标记为故障视频并将故障信息传输给控制台模块,控制台模块弹出故障提示窗,用户端通过故障提示端打开故障视频;创新点:1)对多测试设备的集成控制,实现对产品测试的自动化,降低人为因素的误判,提升产品测试效率。2)对测试数据进行采、传、存、算,通过大数据自动化分析,以此实现对测试数据科学高效的挖掘和利用,以此来反馈优化产品的设计、调试、生产和实验等产品生命周期的重要节点。项目已研发成功,并且授权了软件著作权:基于农业物联网的设备自动测控系统,编号:2023SR1164649。