智农慧眼-大田作物病虫草害信息智能监测平台

申报人:武一 申报日期:2024-07-02

基本情况

2024
智农慧眼-大田作物病虫草害信息智能监测平台 盲选
创业实践项目
工学
机械类
学生自主选题
一年期
在数字化、智能化浪潮的推动下,现代农业正逐步摆脱传统模式的束缚,向更高效率、更高质量的方向迈进。然而,作物病虫草害作为农业生产中的重要挑战,仍然是一个需要迫切解决的问题。为此,我们团队致力于研发“智农慧眼-大田环境作物病虫草害信息智能监测平台”,通过集成先进的现代信息技术,实现大田环境作物病虫草害的精确监测与预警,为农业生产提供全方位、高效率的技术支撑。

第九届中国国际互联网+”大学生创新创业大赛黑龙江赛区银奖

完成科研项目

1、农业航空静电高效喷头的试验研究,国家科技支撑计划子课题,(2014BAD06B01-20

2、农用航空飞机静电高效施药装置参数研究,国家科技支撑计划子课题,2014BAD06B01-19 2014/1-2016

3、病虫草害遥感监测与灾害损失评估技术与装备研究,国家科技支撑计划子课题,(2014BAD06B01-18),2014/1-2016/12,

4、北方寒地保护性耕作机械化技术试验示范,省农垦总局,第2名,2015.12

5、喷雾机械综合试验台的研制与试验研究,2009-2013,省教育厅,主持人

6、丘陵山地便携式插秧机的研究开发  国家863计划,2009-2011 5

7、玉米大垄平台密植高效机械化栽培技术研究与示范农业部农技推广项目

8、与大马力配套高速气力式原茬精密播种机示范,国家农业成果转化项目

在研科研项目:

1、基于物联网一体化的高效好氧发酵智能自控技术研究,国家重点研发计划子课题,(2016YFD08006022016/7-2020/12,主持人

2、高效智能型一体化好氧发酵过程及关键技术研究国家重点研发计划,(2016YFD08006022016/7-2020/12  5

3、国营农场玉米耕作机械化模式研究,公益性行业科研专项(201503116-04-02)主持

4、高效农业航空植保技术试验示范(HNK135-03-08,省农垦总局  主持

5、农业航空高效植保技术及装备研究 黑龙江八一农垦大学校重点课题,2016-2018 主持

6、结球蔬菜全程机械化关键技术及装备研究,黑龙江省重点研发计划项目(GA21B003)

7、气吸式射流喷头气-液耦合雾化机制与含气雾滴演化机理研究  黑龙江省自然科学基金项目,(LH2023E106

8、喷杆喷雾机田间喷雾质量智能标准化检测装备的推广应用  黑龙江省双一流学科协同创新成果项目

1、指导教师为项目团队总负责人,对项目各环节精准把控,全力支持本项目工作的开展运行。对本项目进行指导、监督,督促本小组时间内完成既定任务,并对本项目提出合理的方案和建议,使本项目更具有丰富性,可靠性和相关性。

2、指导教师在项目的实施过程中提供技术上的指导:包括资料调研、实验设计、平台搭建、数据分析、论文撰写思路和统稿等。

3、指导教师在项目实施过程中提供资源上的支持:包括实验室资源、校外资源(如企业、农村等)。

郑喜武,佳木斯大佳无人机研发科技有限公司总经理

企业导师对本项目全力支持,提供无人机,无人机教练员等,对本项目实时跟进。

省级

项目成员

序号 学生 所属学院 专业 年级 项目中的分工 成员类型
武一 工程学院、航空学院 农业机械化及其自动化 2022 总经理
付关承远 工程学院、航空学院 农业机械化及其自动化 2022 农艺部
何宝 工程学院、航空学院 农业机械化及其自动化 2022 财务部
孙剑桥 工程学院、航空学院 农业机械化及其自动化 2022 市场部
郭俊堂 工程学院、航空学院 农业机械化及其自动化 2022 研发部

指导教师

序号 教师姓名 所属学院 是否企业导师 教师类型
胡军 工程学院、航空学院
李宇飞 工程学院、航空学院

立项依据

大庆绿沃植保科技有限公司 

 病虫草害是影响农作物生长、产量和品质的重要因素,对其进行有效监测与精准防控对于确保粮食安全和提升农产品质量具有举足轻重的意义。随着信息技术的迅速发展,传统的农作物病虫草害监测手段正逐步向自动化、信息化和智能化方向转型升级。在这一转变过程中,农作物病虫草害监测平台、监测传感器技术以及相关的数据分析和处理技术构成了遥感监测技术的核心支撑。这些技术的发展水平,直接关系到农作物病虫草害遥感监测技术的整体效能和进步水平。因此,需高度关注并持续推动这些关键技术的研发与应用,以进一步提升农作物病虫草害的监测与防控能力。

为实现大田作物病虫草害信息智能监测平台的建立,助力我国农业现代化发展,拉动智能农机就业市场,提升种植者的环保意识,团队基于前期研究基础拟开展以下几方面的研究和设计:

1)搭建多种形式作物病虫草害信息监测平台;

2)设计基于多类型传感器的作物病虫草害监测终端设备;

3)为农户提供具有高性价比的农田作物病虫草害信息监测服务;

4)带给农户先进的农田病虫草害防治方法以及配套高效的植保施药技术和设备;

5)对农户一线生产使用机具进行优化

团队围绕几方面目标开展具体研究:

作物病虫草害精准监测平台:农作物的产量与其生理生化状态紧密相关,一旦受到病虫草害的侵袭,这些状态就会发生变化。为了准确判断病虫草害的存在及其影响程度,我们专注于监测农作物生理生化信息的变动。在这个过程中,遥感监测技术扮演着关键角色,它通过搭载在多种平台上的传感器,实现了对农作物病虫草害的全面监控,有效补充了传统的作物调查方式,大幅提升了我们对大范围病虫草害的监测能力。

具体来说,遥感监测平台可以细分为实验室遥感监测、近地遥感监测、航空遥感监测和卫星遥感监测等几种类型,它们各自在作物病虫草害监测中担当着不同的角色。而本项目则主要聚焦于实验室遥感监测和近地遥感监测这两种方式,致力于构建一个具备高精度和高灵敏度的区域性作物病虫草害信息监测平台。

基于多类型传感器的作物病虫草害监测终端设备:常见的作物病虫草害信息获取方法有声信号检测法、图像识别法和光谱检测法等,不同传感器的优势和不足各异,在不同场景的病虫草害监测中,发挥着重要作用。本项目拟基于图像传感器和光谱传感器开展监测终端设备的设计和研制。

 农作物病虫草害数据分析与处理方法:为了实现作物病虫草害精准监测,需要选择适当的算法结构,构建所选光谱特征和病虫草害类别以及危害程度之间的关系模型。目前,在作物病虫草害遥感监测预测中使用比较多的是经典统计模式、计算机图像处理法、机器学习法和深度学习算法等,本项目中拟采用图像处理结合机器学习的数据处理方法,并运用聚类分析法和偏最小二乘判别分析等算法实现作物病虫草害精准监测。

在配套高效的植保施药技术和设备方面,依托已有成果推动精准化施药方案的执行:

1、喷雾喷头流量压力智能检测仪

  目前,我们是国内唯一一家生产、使用喷雾喷头流量压力检测仪的团队,经独立设计研发,能够实时监控喷雾压力、流量的检测仪器,对调整喷量和喷头检测维修都有实际应用的意义,并且通过测量数据可以直观地看出质保作业效果的好坏和用药量大小,对于农户普及相关植保知识有着重要意义。

                                                                

                        1 检测器安装示意图                                                          2 检测器整体架构

2、双极式静电喷雾系统

  静电喷雾技术为目前植保喷雾技术新兴的方法之一。静电喷雾技术相对于普通喷雾技术沉积性能好,特别是在叶片背部附着的雾滴量尤为明显。静电喷雾技术有利于雾滴吸附在靶标上,雾滴荷电后表面张力降低,雾化效果提升,提高雾滴穿透性,可以有效减少雾滴飘移损失,且带电雾滴群分布均匀,雾滴密度和雾滴覆盖率等沉积特性效果好,亦可在一定程度上节水省药,减少环境污染。

      

                                                         3 静电喷雾系统结构示意图

   上述两种已经成型的产品,通过试验基地试验测试后,能够有效的在植保作业过程的前、中环节提高作业质量的,减少农药的浪费,提高农户的经济效益,减少环境污染。

团队专注于为农民打造尖端的大田作物病虫草害智能监测系统及其相关高效植保机械和施药技术。我们致力于农田作物生产信息服务、农用无人机飞防服务,并代理销售国外顶级农用喷头。同时,团队不断优化农机具的关键部件设计,提供外包制造和加工服务,以推动乡村振兴。团队成员大多拥有黑龙江农垦和农村基层的经验,深谙农民的实际需求和生产中的迫切问题。作为农业院校的学子,团队怀揣着宏大的志向,利用所学知识助力农业发展,为国家农业事业贡献我们的力量。

随着农业现代化步伐的加快,农业生产者对作物病虫草害监测与防治的需求急剧增长。与此同时,消费者对绿色、健康农产品的需求也显著提升,这进一步促进了病虫草害监测市场的发展。过去,人们为追求产量和效益,在种植过程中过度使用农药,对环境造成了不可忽视的影响。因此,强化植保机械行业的规范化管理,并推广科学、标准的植保机械运用,成为了社会的共识和期待。植保机械化作为农业种植机械化、现代化的关键环节,其在作物病虫草害的精准监测与防治上承载着重要的使命,代表着未来植保领域的重要发展方向。

市场前景

在当前的农业市场环境中,虽然已存在一些病虫草害监测产品,但这些产品常受限于功能单一与智能化程度不高的问题。相较之下,团队精心研发的智农慧眼平台,凭借其卓越的功能整合、前沿的智能化技术,以及优化的用户交互体验,展现出了强大的市场潜力。在植保机械作业中,团队成员深知只有准确喷施到目标作物上的药液,才能发挥其应有的效果。但传统的农药使用方式,如全田大水量粗雾喷洒,不仅导致药液的极大浪费,且有效利用率极低。更为严重的是,这种方式大大增加了水土资源被污染的风险。同时,由于农机具的落后以及农民对植保技术认识的不足,使得施药技术难以提升,环境污染问题愈发严重。

针对这些问题,团队的主要服务对象——广大的农业种植户、农业合作社及农业企业,他们迫切需要一个能够高效、精准监测作物病虫草害的工具,以确保农作物的健康生长和丰收。为此,智农慧眼平台应运而生,它将成为他们在农业生产中的得力助手,助力他们取得更大的成功。

1、技术创新型

团队的植保技术服务主要是充分利用自身的产品信息和农作物病虫草害信息优势,依托黑龙江八一农垦大学工程学院植保机械与高效施药技术科研团队,针对黑龙江地区的不同农作物,提供有针对性的作物健康监测与解决方案。同时,团队依托广泛的经销商渠道和高校植保技术科研人员队伍,为农户提供全面精准的农田作物病虫草害信息以及进行面对面的产品应用示范和科学用药技术指导。为顺应农业集约化、规模化发展的大趋势,团队成员正致力于建立包括田间作物信息服务、作物健康解决方案、植保机械服务、田间施药服务、农产品安全可追溯服务在内的一体化植保服务体系

2、服务创新性

综合上述市场分析确定本团队的特色服务方向:着力为农民提供先进的植保机械高效

施药技术,在产品硬件设备方面,拟精选高性能无人机、深度相机以及多类传感器,使设备能够实时、准确地采集大田环境数据和作物病虫草害图像信息,为后续的智能化分析提供坚实的基础。在数据处理平台方面,基于云计算和人工智能技术,系统具备强大的数据处理和分析能力。能够对采集到的数据进行实时分析、处理和展示,为用户提供准确的病虫草害预警和防治建议。

团队以顾客第一、信誉至上为理念,在未来的发展道路上,将充分利用在技术、管理、资金等方面的优势和先进全面的营销服务经验,以提供高性能、高质量、高效益的植保机械及植保服务为己任,不断进取,为中国农业机械化贡献力量。

1、乡村振兴

1)病虫草害精准监测:自研平台能够实时、准确地监测大田环境中的病虫草害情况,一旦发现病虫草害,立即生成预警信息并通知用户。 并提出防治建议,根据病虫草害监测结果,结合当地的气候、土壤等条件,为用户提供个性化的防治建议,帮助他们及时、有效地控制病虫草害的蔓延。另外,会对用户的历史数据进行深度挖掘和分析,为他们提供作物生长状况、病虫草害发生规律等有价值的信息,帮助他们更好地掌握农业生产情况。

2)高效植保施药技术

本团队响应国家号召精准扶贫和乡村振兴战略,与省内多家企业建立合作关系,共同促进地方区域化经济的发展,共同进行技术推广与思想引领,带动其地方特色产业经济链进一步提升。本公司依托于黑龙江八一农垦大学工程学院植保科研团队,多次与大同区农户实施对接,讲解分析植保高效施药技术,将实验室所取得的成果双极式静电喷雾技术锥形风场式防漂移喷雾技术在大庆市大同区实行科技转化、落地,有效的降低农药施撒量,使产品品质有了进一步提升,降低了农户购买农药的生产成本,据测算每年可为每户节省1000元的农药购买成本 。

2、就业带动

1)植保机械操作技术人才联合培养计划

本团队我们将积极与大庆北斗数字产业园、农资供应商、农业科研机构等建立紧密的合作关系,共同推动项目的实施与发展。通过合作,可获取更多的资源支持和技术支持,进一步提升项目的竞争力和市场占有率。与佳木斯大佳无人机研发科技有限公司建立合作伙伴关系,共同进行植保无人机专业飞手培训业务,佳木斯大佳无人机研发科技有限公司负责提供植保无人机教练机,飞行培训教练和场地,本公司对从业人员进行植保知识技术的普及、绿色植物保护的概念的分析、高效植保施药技术的介绍、植保飞行器原理的讲解,静电喷雾设备、锥形风场式防漂移喷雾设备的改装、操控、安装、使用等工作。区别于以往的无人机飞防工作人员只会操控飞机对于植保行业一窍不通的状况,两家公司将联合培养出懂植保、通操作的复合型飞手人才,适应未来绿色、高效植保技术的推广和实践者,为农民增产增收,提高经济水平。

2)具有高效施药技术植保无人机厂家

为优化资源配置并提升合作效率,本团队与黑龙江京飞科技有限公司正式携手。在此框架下,我们贡献静电喷雾技术及锥形风场式防漂移喷雾设备的原始设计理念、专利和软件著作权,以及详尽的技术流程和构造图。京飞科技则负责将我们的技术转化为实际产品,即双极式静电喷雾设备和锥形风场式防漂移喷雾设备总成。

此外,为回馈广大农户,团队特别推出会员优惠计划。凡是经由本团队推荐至京飞购买植保无人机的农户,均可享受会员专属价格,并获得后续的技术支持与服务。这一策略旨在激发农户的购买热情,确保农户购买的植保无人机在质量、价格和售后上都能得到充分的保障。农户可以一站式购齐所需设备,出厂时即可直接安装双极式静电喷雾系统或锥形风场式防漂移喷雾系统,省去了额外购买和改装的步骤,简化了操作流程,从而间接提高了农业生产效率。我们坚信,这一合作将有力推动乡村振兴的步伐。

3、环境保护和生态建设

当前,农药使用品种繁多,且高达70%80%的农药直接渗透到环境中,这无疑对土壤、地表水、地下水以及农产品造成了严重的污染。这种污染不仅对环境生物构成威胁,更对人类健康带来了长期且潜在的危险。其背后的主要原因是许多农户缺乏环保意识和正确的农药使用知识,导致农药施用量远超标准值数倍。

为了改变这一现状,团队迫切需要加强农户的环保理念,提高农户的环保意识,使他们明白农药过度使用对环境与健康的严重危害。同时,团队还应积极推广正确的农药使用方法和剂量,确保农户能够科学、合理地使用农药。为此,团队可以采取以下措施:一是通过举办培训班、发放宣传资料等方式,向农户普及农药使用知识和环保理念;二是推广使用高效的植保施药技术装备,增加对靶效果,从而减少农药使用量;三是设立农药使用监管机制,对农户的农药使用情况进行监督和检查,确保他们按照标准使用农药。

通过这些措施的实施,团队预计能够减少大约20%的农药使用量,从而从源头上降低农药对作物、环境等造成的危害。这不仅有助于保护当地的环境和生态,还有助于推动我国乡镇农业向绿色、环保方向发展,实现农业可持续发展。

1、创业团队成员的筛选:有明确创业项目的方向和共同的奋斗目标,成员之间要有明确的分工,从实际出发,根据创业的规模、人员优势互补等方面筛选成员。

2、酝酿团队创业的章程和创业文化:在创业之始,团队成员尤其需要有共同的约定和文化理念的引领,要形成基本的共识。

3、风险分担,利益共享:创业需要承担风险,包括财物、精神和社会的风险。

4、要有一个明晰的预案,合理考核、利益共享的分配模式,是要在创业之始有一个比较合理的约定。

在这瞬息万变的市场形势下,组织设置也应该是一个动态的过程,我们将根据企业发展的阶段选择合适的组织结构。为保持决策的正确性,提高企业对市场的反应力,公司设立了顾问机构,通过充分发挥其参谋作用,切实提高企业的决策成效。

在组织管理模式上,公司将坚持以合作化人性管理思想为指导,以目标管理为基础、以项目管理为核心,同时实施柔性管理、知识管理,有效提高组织的适应能力。

1、目标管理:将公司发展规划确定的目标层层分解、落实,明确责任,以目标为尺度进行考核。

2、柔性管理:提倡人性为本,建立柔性组织,实行弹性工作,提供特色柔性产品、服务,增强公司灵活性、适应性和创新性。

3、知识管理:知识经济时代,企业竞争优势来自对知识资源的开发和利用。公司将加大对职工的培训,建立基于内部学习制度,完善知识共享机制,培养和提高企业的集体创造力。

4、基本用人原则

  项目公司在人力资源管理上的基本准则是公正、公平和公开。我们认为能履行岗位职责并为市场认可的员工都是人才,我们向员工承诺提供尽量

发挥才智的空间。我们将建立一套行之有效的用人机制,将积极开展员工培训工作,建立起集管理培训、技术学位培训和新员工上岗培训于一体的培训体系。同时作为高校的企业,我们将格外注重人才流失和新人员的培养工作。

 融资需求

融资资金用途:

1)团队扩张

2)产品升级

3)新功能研发

4)提升服务质量

5)扩大产品规模

6)提高安全性能

通过市场调查与分析,我们得到该产品的预计市场需求量及市场占有量,进而预测了最近三年的销售收入,具体如下表:

                                                       预计销售收入表


  

1、技术风险

本项目重点在于产品的研发和改善,产品的开发是工程技术与个人创作的有机结合,是人的集体智慧按照工程化的思想进行发挥的过程。对此,我们将把一部分的技术维护进行外包,若反映出的问题第一时间在本公司并未解决,将第一时间与外包公司联系,一起协同解决,因此我们将主要资金投入到产品开发计划与定期技术维护中。

2、经营风险

企业的根本追求在于实现盈利。在产品推广初期,若持续亏损或缺乏盈利迹象,将极大影响后续工作的推进。资金流的不畅可能引发原材料供应不稳、研发生产受阻、市场推广难度增加等一系列风险。此外,本项目的核心技术人员,他们掌握着公司的核心技术,对公司的技术创新和未来发展至关重要。在现今人才流动频繁的市场环境下,若这些关键技术人员流失至竞争对手,无疑将给公司的生存与发展带来严峻挑战。值得注意的是,本项目的创始人多数来自技术或营销领域,他们在金融知识,尤其是融资和股权分配方面存在不足。这可能导致创业初期融资难度增加,不得不通过持续的股权融资来维持企业的运营。若股权问题处理不当,将长期伴随着企业的发展,增加企业的经营风险。

3、成本控制风险

人员成本:参与公司建设人员规模及工资成本控制

时间成本:制作产品的时间节点把控

推广成本:各种推广渠道的营销推广费用控制

4、财务风险(应收账款/坏账)

产品制作过程中财务支撑管理

产品运营过程中第三方支付监管

主要是资金链断裂风险,要考虑到收入、成本以及预期值可能的重大变化,从而对财务现金流有准确安全的筹划,对可能出现现金流短缺的情况及早准备。

5、管理风险

团队管理风险:

产品研发制作团队人员的流失预估、人员储备

产品运营团队建设与管控

产品营销团队建设与管控

6、外部风险应对

在高速发展的背景下,随着农业经济向其他领域的不断渗透和深入, 本项目潜在的市场空间和客户群会不断扩大。因此还是会有可观的市场。由于其市场前景较好,市场发展空间大,宏观经济对于其的影响将在可控范围之内。

7、内部风险应对

1)技术风险应对

我们不仅要维系现有的产品业务,更要拼接我们产品的独特优势,开拓现有业务以外的其它市场,以从恶性竞争中脱颖而出,开辟出另一片自己的天地。加大产品宣传投入,提高产品知名度,杜绝参与恶性竞争,在用户中树立良好的商誉。同时让相关权威机构给出有力的证明。

2)经营风险应对

  一方面通过制定有效的激励措施,如采用年薪制、股票期权、享受公司福利、并允许技术骨干进行技术入股。并在公司内部开展各种丰富多彩的活动。有效的激励机制有助于提高员工的积极性与忠诚度,建设强有力的企业文化,提升员工的凝聚力。本创业团队还会与所有的创业成员签署《公司保密协定》,对违反该协定的,通过法律手段为公司挽回损失。

本节先对项目从 2024年到 2027年这三年期间进行收入预测、成本预测,并分别给出相应的预计的利润表、资产负债表和现金流量表。

1、未来三年成本预测

项目的成本预测是项目财务计划中的极为重要的,它将影响项目未来发展中的各项财务指标。対该项目未来三年的成本进行预算,目的在于让决策者能更有效地控制成本,更合理地使用资金。主要成本包括主营业务成本、管理费用、销售费用、财务费用等。为了保证成本的准确性和可信度,本项目在进行成本预测时在行业基本标准的情况下适当加大成本和费用,以期让企业现金流能得到一个较好的保障,防控意外风险。


                                       未来三年成本预测表(单位:元)


                 

2、投资净现值

净现值 假设项目的基准折现率为10.00%,利用公式法计算的该项目的净现值为:

NPV=-1000000+502500*0.9091+682500*0.8264+952500*0.7513=736454>0,投资方案可行。


             
                                             盈利能力分析表

 
     
                   

经费预算

开支科目 预算经费(元) 主要用途 阶段下达经费计划(元)
前半阶段 后半阶段
预算经费总额 25000.00 20000.00 5000.00
1. 业务费 5000.00 4000.00 1000.00
(1)能源动力费 1000.00 800.00 200.00
(2)会议费 1000.00 800.00 200.00
(3)差旅费 1000.00 800.00 200.00
(4)文献检索费 1000.00 800.00 200.00
(5)论文出版费 1000.00 800.00 200.00
2. 仪器设备购置费 9000.00 7200.00 1800.00
3. 材料费 9000.00 7200.00 1800.00
4. 企业注册金 2000.00 1600.00 400.00

项目附件

  • 笔杆检测报告单(全文对照).pdf
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结束