智
慧
生
态
茶
園
建
設
方
案
福建蜂窩物聯網科技有限公司
2022年7月7日
目錄
一、項目背景
二、項目建設内容
三、智慧生态茶園技術方案
3.1 物聯網農林小氣候監測站
3.2 茶園土壤墒情監測儀
3.3 茶葉制作管理溫濕度監測系統
3.4 智慧園無線灌溉系統
3.5 智能(néng)病蟲害預警與防治系統
3.6 智慧茶園可視化管理系統
3.7 智慧茶園可視化溯源直播
3.8 智慧茶園生産管理系統
3.9 茶園大數據管理控制中心
一、項目背景
爲了進(jìn)一步提高茶産業集約化、産業化發(fā)展水平，充分運用物聯網、互聯網等高新技術爲産業賦能(néng)，加速推動安溪茶産業轉型升級，縣政府決定在安溪縣推進(jìn)“安溪智慧生态茶園項目”，并以茶葉重鎮感德鎮實施“安溪智慧生态茶園”作爲先行先試的試點工程，完成(chéng)950畝生态茶園建設與運營。
二、項目建設内容
智慧化茶園管理系統：通過(guò)在茶園内安裝農業氣象監測、土壤墒情監測設備，借助蜂窩智慧雲平台實現茶葉生長(cháng)的實時(shí)監測，爲實現科學(xué)化種(zhǒng)植、精細化管理提供數據依據。
智慧化茶葉制作管理系統：在茶葉制作車間建立智慧化制作管理系統、安裝無線溫濕度傳感器，，實現茶葉制作流程和質量标準化，包括茶葉制作全流程監控、茶葉倉儲溫度濕度實時(shí)采集、茶葉出入庫管理等。
智慧茶園無線灌溉系統：對(duì)葡萄園内部灌溉控制系統進(jìn)行自動化控制改造，使整個園區灌溉實現無人化管理，系統自動化進(jìn)行精準灌溉，提高工作效率，降低人工成(chéng)本。
智慧茶園綠色蟲控系統：利用物聯網殺蟲燈，根據昆蟲具有趨光性的特點，利用昆蟲敏感的特定光譜範圍的誘蟲光源，誘集昆蟲并能(néng)有效殺滅昆蟲，降低病蟲指數，防治蟲害。
智慧茶園可視化管理系統：通過(guò)在園區部署高清智能(néng)槍機、智能(néng)球機等，對(duì)園區進(jìn)行360°監控方便管理員進(jìn)行遠程管理，提高工作效率，防止他人惡意破壞茶園設施設備。
智慧茶園可視化溯源直播：蜂窩物聯自主研發(fā)的溯源直播系統結合攝像機+傳感器技術，通過(guò)蜂窩雲平台將(jiāng)農場實時(shí)監控畫面(miàn)（并疊加傳感數據）以直播的形式展現給消費者還(hái)原農場真實環境，便于企業宣傳，提高農産品可信度。
智慧茶園生産管理系統：借助蜂窩雲實現種(zhǒng)植管理、農事(shì)作業、農機管理、物料管理、人員管理、供應商管理、采摘入庫等在線一站式管理服務，并可以生成(chéng)溯源碼。
茶園大數據管理控制中心：通過(guò)在管理中心安裝大屏幕、辦公電腦等設備，方便管理員實現在辦公室進(jìn)行遠程管理控制園區。同時(shí)爲茶園拍攝宣傳片有利于企業的宣傳，同時(shí)拍攝360°VR全景，方便企業宣傳，有利于消費者對(duì)茶園全景的了解。
三、智慧生态茶園技術方案
3.1 物聯網農林小氣候監測站
物聯網農林小氣候監測站功能(néng)及技術參數
(1) 可檢測包括風速、風向(xiàng)、空氣溫度、空氣濕度、氣壓、光照強度、降雨量、土壤濕度、土壤溫度、土壤PH值、土壤導電性、太陽總輻射、日照時(shí)數等氣象及土壤數據。
(2) 支架：主杆表面(miàn)采用熱鍍鋅、靜電噴塑工藝處理，抗腐蝕、抗氧化性強，主杆高度3米，配備防風拉索。
(3) 數據傳輸：通4G通信模塊將(jiāng)采集的數據實時(shí)傳輸到智慧茶園綜合管理平台，進(jìn)行存儲、分析、預警、分發(fā)。
(4) 數據查詢功能(néng)：支持任意時(shí)間段的各類實時(shí)數據、曆史數據的查詢、導出、打印功能(néng)
(5) 數據統計功能(néng)：支持單要素統計功能(néng)：可按年、月、日、小時(shí)、10分鍾或任意時(shí)間段進(jìn)行單要素最大值、最小值、平均值的統計。
(6) 數據圖表功能(néng)：根據采集的數據可以形成(chéng)實時(shí)曲線，并可以以柱形圖、餅狀圖等直觀的方式呈現。
(7) 物聯網農業氣象站站技術部分參數表：
3.2 茶園土壤墒情監測儀
管式土壤墒情監測儀是蜂窩物聯自主研發(fā)、生産的新一代農業信息化創新型産品。是一款以介電常數原理爲基礎的傳感器。能(néng)夠針對(duì)不同土層的土壤水分含量進(jìn)行動态觀測。采用分層的觀測結構，地下土壤10CM處配置一個土壤溫濕度、EC測點，每隔10cm配置一個土壤溫濕測點，觀測相對(duì)應範圍内的土壤溫濕度。
主要參數：
① 直流供電 9–24V DC
② 平均功耗 470mW
③ 溫度測量範圍 -20℃ - 80℃
④ 濕度測量範圍 0-100%RH
⑤ 溫度精度 ±0.5℃
⑥ 濕度精度 ±3%
⑦ 溫度分辨率 0.1℃
⑧ 濕度分辨率 0.1%RH
⑨ 輸出信号 RS485(Modbus 協議)
⑩ 測量層數 默認：4層(可定制，最高10層)
⑪ 工作溫度 -30℃~50℃
3.3 茶葉制作管理溫濕度監測系統
在茶葉加工過(guò)程中對(duì)各個環節進(jìn)行溫濕度監測，便于工人師傅計算掌握茶葉加工程度，及時(shí)調整工藝，實現茶葉制作流程和質量标準化，做更好(hǎo)的茶葉。同時(shí)對(duì)茶葉，倉儲溫濕度進(jìn)行采集監測，當倉庫溫濕度過(guò)高、濕度過(guò)高，系統觸發(fā)報警，避免茶葉質量的破壞。
3.4 智慧園無線灌溉系統
實現現精細灌溉、适時(shí)灌溉、解放勞動力、發(fā)展高效農業，蜂窩物聯開(kāi)發(fā)了智慧農業灌溉系統，應用遙感、遙測等新技術，對(duì)土壤墒情和作物生長(cháng)實時(shí)監測，對(duì)灌區灌溉用水進(jìn)行監測預報，實行節水灌溉智能(néng)化、水肥一體化管理。這(zhè)套系統不需要任何人去操控，系統會(huì)自己檢測是否應該工作。是否開(kāi)啓灌溉，灌溉多久，灌溉量多大，系統都(dōu)可以自己解決。節省了大量人力，并且可以有效提高生物的生長(cháng)效率。
智慧農業灌溉系統由水肥一體機、水泵、過(guò)濾系統、施肥機、田間管路、電磁閥控制器、電磁閥、環境和墒情數據采集系統、物聯網雲平台等組成(chéng)。爲實現智能(néng)化施肥，達到節水、節肥，改善土壤環境，提高作物品質的目的，同時(shí)降低系統成(chéng)本。
智慧農業灌溉灌溉系統具備如下功能(néng)：
➢ 對(duì)灌溉區域進(jìn)行遠程壓力監測，實現水泵變頻控制，系統實現恒壓灌溉；
➢ 水泵可遠程和本地化控制，PC/APP 可實時(shí)查看水泵運行狀态；
➢ 水肥一體機根據監測的 EC PH 值進(jìn)行水肥配比調節；
➢ 水肥一體機可實現遠程和本地化控制，運行狀态信息可在 PC/APP 實時(shí)查看；
➢ 灌溉區域可實現遠程灌溉控制；
➢ 灌溉區域可定時(shí)/定量灌溉控制；
➢ 灌溉區域進(jìn)行多處土壤水分含量測量，可實現自動灌溉控制；
➢ PC/APP 物聯網雲平台實現系統設備的遠程控制；
➢ 物聯網雲平台可對(duì)水泵、水肥一體機、電磁閥等設備運行狀态信息實時(shí)查看；
➢ 物聯網雲平台可對(duì)灌溉信息進(jìn)行報表導出分析
無線灌溉方式系統采用4G/Lora通訊協議，可在APP/PC端通過(guò)網關將(jiāng)控制信息傳輸給控制節點，遠程控制電磁閥的開(kāi)閉，并通過(guò)對(duì)灌溉區域土壤水分電導率等信息監測，通過(guò)設定閥值和控制策略，實現自動灌溉。
3.5 智能(néng)病蟲害預警與防治系統
3.5.1物聯網自動蟲情信息采集設備
可無公害誘捕殺蟲，綠色環保，同時(shí)利用多種(zhǒng)網路技術，定時(shí)采集現場圖像，自動上傳到物聯網監控服務平台，平台自動記錄每天采集數據，形成(chéng)蟲害數據庫、實現昆蟲自動識别、計數統計功能(néng)。可用圖表、列表形式展現進(jìn)行遠程診斷。工作人員可随時(shí)遠程監測蟲情狀況，制定防治措施。
1、滿足GB/T 24689.1-2009植物保護機械 蟲情測報燈。
2、整體結構采用不鏽鋼，箱體部分采用白色噴塑工藝。
3、誘集光源：主波長(cháng)365nm 20W黑光燈管。
4、供電：AC220V 50HZ
5、功率：≤450W 待機≤5W。
6燈體尺寸：650mm×650mm×2000mm。
7、燈管啓動時(shí)間：≤5s。
8、撞擊屏：互成(chéng)120°角，單屏尺寸：長(cháng)595±2mm,寬213±2mm,厚5mm。
9、晚上自動開(kāi)燈，白天自動關燈（待機）。在夜間工作狀态下，不受瞬間強光照射改變工作狀态。
10、遠紅外蟲體處理倉溫度控制：工作15分鍾後(hòu)達到85±5℃，加熱圈工作時(shí)間和溫度可調。
11、遠紅外蟲體處理緻死率不小于98%，蟲體完整率不小于95%。
12、接蟲闆配四個震動裝置，保證每個時(shí)間段誘集到的昆蟲不堆積重疊，拍照效果更清楚。
13、雨控裝置：按外界雨量變化自動控制整燈工作。
14、排水裝置：能(néng)有效將(jiāng)雨、蟲分離。
15、全中文液晶顯示，7寸電容觸摸屏。可編程控制系統，可分時(shí)段設置和控制，遠程自動拍照，GPRS制式錄入，配置1100萬像素内置相機。
16、拍照裝置：實現自動拍照（拍照時(shí)間可調）與手動拍照；
17、圖像處理：可遠程傳輸數據。
18、設備可以地圖上顯示實時(shí)位置，方便用戶查看。
19、可對(duì)設備開(kāi)關、工作狀态、工作環境、工作時(shí)間段、圖像拍攝頻率、上傳圖像頻率等設備管理信息進(jìn)行遠程設置，能(néng)夠準确的了解設備的實時(shí)的工作情況。
20、具有多種(zhǒng)聯網方式(4G/RJ45）接口，可采用 FTP/TCP-IP 網絡通訊模式。
産品優勢
1、自動測報，數據精确無誤。
2、遠程實時(shí)控制，采集運行狀态數據和圖片。
3、數據通過(guò)4G技術傳送,無需鋪設光纖，安裝方便。
4、程序可以遠程更新，設備能(néng)夠自我診斷修複，維護簡便、操作方便。
3.5.2 物聯網殺蟲燈
蜂窩物聯網殺蟲燈利用清潔能(néng)源根據昆蟲具有趨光性的特點，利用昆蟲敏感的特定光譜範圍的誘蟲光源，誘集昆蟲并能(néng)有效殺滅昆蟲，降低病蟲指數，防治蟲害。
1.支架及供電系統：
（1）不鏽鋼支架，防水防鏽，高3-4.5米，可調節。
（2）太陽能(néng)電池闆功率≥50W；锂電池容量≥60Ah。
2.主機：
（1）能(néng)在惡劣氣候長(cháng)期情況下正常工作，工作溫度：-20℃-70℃；工作濕度：0-95%。
（2）具備設備故障遠程診斷和維護功能(néng)，設備異常或故障遠程提醒、遠程開(kāi)關機、性誘芯到期更換時(shí)間提醒功能(néng)。
（3）具備數據遠程自動報傳功能(néng)，數據應涵蓋：害蟲數量、誘捕時(shí)間、GPS信息、溫濕度等内容。數據報傳方式支持短信和無線數據網絡兩(liǎng)種(zhǒng)，數據上傳端口不低于5個，并可根據上傳數據包大小在兩(liǎng)種(zhǒng)方式之間任意切換。
（4）上傳數據可實時(shí)上報至用戶指定地址，可實現手機、電腦多種(zhǒng)客戶端接收。
4．系統服務平台軟件。
（1）系統服務平台軟件經(jīng)過(guò)國(guó)家計算機軟件專利認證。
（2）可通過(guò)軟件遠程設置以下報傳方式：
（4）根據害蟲阈值自動上傳
（5）固定時(shí)間自動上傳
（6）在任意時(shí)間點，遠程發(fā)送命令自動上傳。
（7）系統服務平台軟件可實現圖片查看，數據查看，地圖查看，圖表自動生成(chéng)功能(néng)，包括設備維護及安裝，誘芯更換提醒等。
（8）系統服務平台軟件可分級管理，根據不同的權限管理不同的設備。
（9）數據列表查看功能(néng)支持不同設備之間、不同區域之間的監測數據一鍵對(duì)比分析。
3.6 智慧茶園可視化管理系統
利用高點視頻監控，解決視頻監控覆蓋難題，實現茶園整體情況的實時(shí)把控。結合茶園智慧監控中心及用戶APP可以實施查看茶園視頻内容，利用茶園周邊4座鐵塔，并新建6座多功能(néng)監控鐵塔，安裝高空高清監控設備，對(duì)周邊200-300米區域實施24小時(shí)智慧監控。
3.7 智慧茶園可視化溯源直播
蜂窩物聯自主研發(fā)的溯源直播系統結合攝像機+傳感器技術，通過(guò)蜂窩雲平台將(jiāng)農場實時(shí)監控畫面(miàn)（并疊加傳感數據）以直播的形式展現給消費者還(hái)原農場真實環境，便于企業宣傳，提高農産品可信度。
農産品種(zhǒng)植采用直播的方式，讓廣大消費者更直觀的看到産品的生長(cháng)過(guò)程，對(duì)于産品有了更深的認知，對(duì)農産增加了信心，然後(hòu)對(duì)農産的全程溯源，這(zhè)樣的産品對(duì)于消費者的吸引力可想而知。消費者更願意爲高附加值的産品付款。
3.8 智慧茶園生産管理系統
針對(duì)茶葉種(zhǒng)植的全流程，涵蓋育苗、播種(zhǒng)、施肥、養護、采 收、入庫、包裝等環節，提供農事(shì)數據錄入、查詢、統計等功能(néng)，并管控種(zhǒng)植全程所用的種(zhǒng)子、化肥等農資的批次、标号、廠家等來源信息，形成(chéng)農産品“從地頭到餐桌”的可追溯信息;
1)農事(shì)管理:可對(duì)農作物種(zhǒng)植過(guò)程的農事(shì)操作進(jìn)行增、删、改等 操作。農事(shì)操作是指茶葉種(zhǒng)植過(guò)程中，人們進(jìn)行的有種(zhǒng)、定植、施肥、剪枝等操作，用戶可對(duì)所有農事(shì)操作種(zhǒng)類進(jìn)行預先設置，以便在農事(shì)管理中直接引用。
2) 種(zhǒng)植管理:種(zhǒng)植管理是對(duì)農作物種(zhǒng)植到某個地塊時(shí)，對(duì)該行爲的管理。通過(guò)該功能(néng)，可設定某個地塊中生長(cháng)的作物類型、預計收貨日期和産量。
3)采收管理: 提供作物采收的管理功能(néng)，對(duì)地塊的作物産出量、等級、倉儲位置等進(jìn)行記錄。
4)入庫管理:提供肥料、地膜、農作物等的入庫操作，并記錄入庫日期、數量、單位、經(jīng)辦人等信息。
5)出庫管理:提供肥料、地膜、農作物等的出庫操作，并記錄出庫日期、數量、單位、經(jīng)辦人等信息。
6)二維碼生成(chéng):對(duì)采收管理入庫的農作物，可根據批次形成(chéng)二維碼，支持熱敏打印機連續輸出多張二維碼，用于粘貼于農産品外包裝。
7)掃碼溯源:支持手機掃描二維碼，查詢由上述農事(shì)管理錄入的農産品種(zhǒng)植全流程形成(chéng)的詳細作業信息、種(zhǒng)子信息、所用化肥信息等。
3.9 茶園大數據管理控制中心
3.9.1戶外展示屏
在戶外安裝一塊1.92*0.96的戶外P10LED屏，用來實時(shí)展示氣象站采集數據、土壤墒情采集數據，實時(shí)展示給現場工作人員、來訪客戶、觀光客戶，有利于企業品牌宣傳。
3.9.2智能(néng)展廳
安裝室内大屏幕一套，可顯示實時(shí)視頻、監測數據、分析圖表等，及時(shí)進(jìn)行監控及調度，同時(shí)也可作爲領導、專家莅臨參觀、視察、指導的場所。配備相應的控制操作台、電腦、服務器機櫃、網絡設備等。對(duì)園區内的視頻、環境數據、控制系統進(jìn)行彙集和操作。
3.9.3 茶園VR拍攝
利用全景定點拍攝和全景航拍， 實現生産園區所有關鍵區域的VR全景展示。
