智
慧
生
态
茶
园
建
设
方
案
福建蜂窝物联网科技有限公司
2024年1月9日 星期二
目录
一、项目背景
二、项目建设内容
三、智慧生态茶园技术方案
3.1 物联网农林小气候监测站
3.2 茶园土壤墒情监测仪
3.3 茶叶制作管理温湿度监测系统
3.4 智慧园无线灌溉系统
3.5 智能病虫害预警与防治系统
3.6 智慧茶园可视化管理系统
3.7 智慧茶园可视化溯源直播
3.8 智慧茶园生产管理系统
3.9 茶园大数据管理控制中心
一、项目背景
为了进一步提高茶产业集约化、产业化发展水平，充分运用物联网、互联网等高新技术为产业赋能，加速推动安溪茶产业转型升级，县政府决定在安溪县推进“安溪智慧生态茶园项目”，并以茶叶重镇感德镇实施“安溪智慧生态茶园”作为先行先试的试点工程，完成950亩生态茶园建设与运营。
二、项目建设内容
智慧化茶园管理系统：通过在茶园内安装农业气象监测、土壤墒情监测设备，借助蜂窝智慧云平台实现茶叶生长的实时监测，为实现科学化种植、精细化管理提供数据依据。
智慧化茶叶制作管理系统：在茶叶制作车间建立智慧化制作管理系统、安装无线温湿度传感器，，实现茶叶制作流程和质量标准化，包括茶叶制作全流程监控、茶叶仓储温度湿度实时采集、茶叶出入库管理等。
智慧茶园无线灌溉系统：对葡萄园内部灌溉控制系统进行自动化控制改造，使整个园区灌溉实现无人化管理，系统自动化进行精准灌溉，提高工作效率，降低人工成本。
智慧茶园绿色虫控系统：利用物联网杀虫灯，根据昆虫具有趋光性的特点，利用昆虫敏感的特定光谱范围的诱虫光源，诱集昆虫并能有效杀灭昆虫，降低病虫指数，防治虫害。
智慧茶园可视化管理系统：通过在园区部署高清智能枪机、智能球机等，对园区进行360°监控方便管理员进行远程管理，提高工作效率，防止他人恶意破坏茶园设施设备。
智慧茶园可视化溯源直播：蜂窝物联自主研发的溯源直播系统结合摄像机+传感器技术，通过蜂窝云平台将农场实时监控画面（并叠加传感数据）以直播的形式展现给消费者还原农场真实环境，便于企业宣传，提高农产品可信度。
智慧茶园生产管理系统：借助蜂窝云实现种植管理、农事作业、农机管理、物料管理、人员管理、供应商管理、采摘入库等在线一站式管理服务，并可以生成溯源码。
茶园大数据管理控制中心：通过在管理中心安装大屏幕、办公电脑等设备，方便管理员实现在办公室进行远程管理控制园区。同时为茶园拍摄宣传片有利于企业的宣传，同时拍摄360°VR全景，方便企业宣传，有利于消费者对茶园全景的了解。
三、智慧生态茶园技术方案
3.1 物联网农林小气候监测站
物联网农林小气候监测站功能及技术参数
(1) 可检测包括风速、风向、空气温度、空气湿度、气压、光照强度、降雨量、土壤湿度、土壤温度、土壤PH值、土壤导电性、太阳总辐射、日照时数等气象及土壤数据。
(2) 支架：主杆表面采用热镀锌、静电喷塑工艺处理，抗腐蚀、抗氧化性强，主杆高度3米，配备防风拉索。
(3) 数据传输：通4G通信模块将采集的数据实时传输到智慧茶园综合管理平台，进行存储、分析、预警、分发。
(4) 数据查询功能：支持任意时间段的各类实时数据、历史数据的查询、导出、打印功能
(5) 数据统计功能：支持单要素统计功能：可按年、月、日、小时、10分钟或任意时间段进行单要素最大值、最小值、平均值的统计。
(6) 数据图表功能：根据采集的数据可以形成实时曲线，并可以以柱形图、饼状图等直观的方式呈现。
(7) 物联网农业气象站站技术部分参数表：
3.2 茶园土壤墒情监测仪
管式土壤墒情监测仪是蜂窝物联自主研发、生产的新一代农业信息化创新型产品。是一款以介电常数原理为基础的传感器。能够针对不同土层的土壤水分含量进行动态观测。采用分层的观测结构，地下土壤10CM处配置一个土壤温湿度、EC测点，每隔10cm配置一个土壤温湿测点，观测相对应范围内的土壤温湿度。
主要参数：
① 直流供电 9–24V DC
② 平均功耗 470mW
③ 温度测量范围 -20℃ - 80℃
④ 湿度测量范围 0-100%RH
⑤ 温度精度 ±0.5℃
⑥ 湿度精度 ±3%
⑦ 温度分辨率 0.1℃
⑧ 湿度分辨率 0.1%RH
⑨ 输出信号 RS485(Modbus 协议)
⑩ 测量层数 默认：4层(可定制，最高10层)
⑪ 工作温度 -30℃~50℃
3.3 茶叶制作管理温湿度监测系统
在茶叶加工过程中对各个环节进行温湿度监测，便于工人师傅计算掌握茶叶加工程度，及时调整工艺，实现茶叶制作流程和质量标准化，做更好的茶叶。同时对茶叶，仓储温湿度进行采集监测，当仓库温湿度过高、湿度过高，系统触发报警，避免茶叶质量的破坏。
3.4 智慧园无线灌溉系统
实现现精细灌溉、适时灌溉、解放劳动力、发展高效农业，蜂窝物联开发了智慧农业灌溉系统，应用遥感、遥测等新技术，对土壤墒情和作物生长实时监测，对灌区灌溉用水进行监测预报，实行节水灌溉智能化、水肥一体化管理。这套系统不需要任何人去操控，系统会自己检测是否应该工作。是否开启灌溉，灌溉多久，灌溉量多大，系统都可以自己解决。节省了大量人力，并且可以有效提高生物的生长效率。
智慧农业灌溉系统由水肥一体机、水泵、过滤系统、施肥机、田间管路、电磁阀控制器、电磁阀、环境和墒情数据采集系统、物联网云平台等组成。为实现智能化施肥，达到节水、节肥，改善土壤环境，提高作物品质的目的，同时降低系统成本。
智慧农业灌溉灌溉系统具备如下功能：
➢ 对灌溉区域进行远程压力监测，实现水泵变频控制，系统实现恒压灌溉；
➢ 水泵可远程和本地化控制，PC/APP 可实时查看水泵运行状态；
➢ 水肥一体机根据监测的 EC PH 值进行水肥配比调节；
➢ 水肥一体机可实现远程和本地化控制，运行状态信息可在 PC/APP 实时查看；
➢ 灌溉区域可实现远程灌溉控制；
➢ 灌溉区域可定时/定量灌溉控制；
➢ 灌溉区域进行多处土壤水分含量测量，可实现自动灌溉控制；
➢ PC/APP 物联网云平台实现系统设备的远程控制；
➢ 物联网云平台可对水泵、水肥一体机、电磁阀等设备运行状态信息实时查看；
➢ 物联网云平台可对灌溉信息进行报表导出分析
无线灌溉方式系统采用4G通讯协议，可在APP/PC端通过网关将控制信息传输给控制节点，远程控制电磁阀的开闭，并通过对灌溉区域土壤水分电导率等信息监测，通过设定阀值和控制策略，实现自动灌溉。
3.5 智能病虫害预警与防治系统
3.5.1物联网自动虫情信息采集设备
可无公害诱捕杀虫，绿色环保，同时利用多种网路技术，定时采集现场图像，自动上传到物联网监控服务平台，平台自动记录每天采集数据，形成虫害数据库、实现昆虫自动识别、计数统计功能。可用图表、列表形式展现进行远程诊断。工作人员可随时远程监测虫情状况，制定防治措施。
1、满足GB/T 24689.1-2009植物保护机械 虫情测报灯。
2、整体结构采用不锈钢，箱体部分采用白色喷塑工艺。
3、诱集光源：主波长365nm 20W黑光灯管。
4、供电：AC220V 50HZ
5、功率：≤450W 待机≤5W。
6灯体尺寸：650mm×650mm×2000mm。
7、灯管启动时间：≤5s。
8、撞击屏：互成120°角，单屏尺寸：长595±2mm,宽213±2mm,厚5mm。
9、晚上自动开灯，白天自动关灯（待机）。在夜间工作状态下，不受瞬间强光照射改变工作状态。
10、远红外虫体处理仓温度控制：工作15分钟后达到85±5℃，加热圈工作时间和温度可调。
11、远红外虫体处理致死率不小于98%，虫体完整率不小于95%。
12、接虫板配四个震动装置，保证每个时间段诱集到的昆虫不堆积重叠，拍照效果更清楚。
13、雨控装置：按外界雨量变化自动控制整灯工作。
14、排水装置：能有效将雨、虫分离。
15、全中文液晶显示，7寸电容触摸屏。可编程控制系统，可分时段设置和控制，远程自动拍照，GPRS制式录入，配置1100万像素内置相机。
16、拍照装置：实现自动拍照（拍照时间可调）与手动拍照；
17、图像处理：可远程传输数据。
18、设备可以地图上显示实时位置，方便用户查看。
19、可对设备开关、工作状态、工作环境、工作时间段、图像拍摄频率、上传图像频率等设备管理信息进行远程设置，能够准确的了解设备的实时的工作情况。
20、具有多种联网方式(4G/RJ45）接口，可采用 FTP/TCP-IP 网络通讯模式。
产品优势
1、自动测报，数据精确无误。
2、远程实时控制，采集运行状态数据和图片。
3、数据通过4G技术传送,无需铺设光纤，安装方便。
4、程序可以远程更新，设备能够自我诊断修复，维护简便、操作方便。
3.5.2 物联网杀虫灯
蜂窝物联网杀虫灯利用清洁能源根据昆虫具有趋光性的特点，利用昆虫敏感的特定光谱范围的诱虫光源，诱集昆虫并能有效杀灭昆虫，降低病虫指数，防治虫害。
1.支架及供电系统：
（1）不锈钢支架，防水防锈，高3-4.5米，可调节。
（2）太阳能电池板功率≥50W；锂电池容量≥60Ah。
2.主机：
（1）能在恶劣气候长期情况下正常工作，工作温度：-20℃-70℃；工作湿度：0-95%。
（2）具备设备故障远程诊断和维护功能，设备异常或故障远程提醒、远程开关机、性诱芯到期更换时间提醒功能。
（3）具备数据远程自动报传功能，数据应涵盖：害虫数量、诱捕时间、GPS信息、温湿度等内容。数据报传方式支持短信和无线数据网络两种，数据上传端口不低于5个，并可根据上传数据包大小在两种方式之间任意切换。
（4）上传数据可实时上报至用户指定地址，可实现手机、电脑多种客户端接收。
4．系统服务平台软件。
（1）系统服务平台软件经过国家计算机软件专利认证。
（2）可通过软件远程设置以下报传方式：
（4）根据害虫阈值自动上传
（5）固定时间自动上传
（6）在任意时间点，远程发送命令自动上传。
（7）系统服务平台软件可实现图片查看，数据查看，地图查看，图表自动生成功能，包括设备维护及安装，诱芯更换提醒等。
（8）系统服务平台软件可分级管理，根据不同的权限管理不同的设备。
（9）数据列表查看功能支持不同设备之间、不同区域之间的监测数据一键对比分析。
3.6 智慧茶园可视化管理系统
利用高点视频监控，解决视频监控覆盖难题，实现茶园整体情况的实时把控。结合茶园智慧监控中心及用户APP可以实施查看茶园视频内容，利用茶园周边4座铁塔，并新建6座多功能监控铁塔，安装高空高清监控设备，对周边200-300米区域实施24小时智慧监控。
3.7 智慧茶园可视化溯源直播
蜂窝物联自主研发的溯源直播系统结合摄像机+传感器技术，通过蜂窝云平台将农场实时监控画面（并叠加传感数据）以直播的形式展现给消费者还原农场真实环境，便于企业宣传，提高农产品可信度。
农产品种植采用直播的方式，让广大消费者更直观的看到产品的生长过程，对于产品有了更深的认知，对农产增加了信心，然后对农产的全程溯源，这样的产品对于消费者的吸引力可想而知。消费者更愿意为高附加值的产品付款。
3.8 智慧茶园生产管理系统
针对茶叶种植的全流程，涵盖育苗、播种、施肥、养护、采 收、入库、包装等环节，提供农事数据录入、查询、统计等功能，并管控种植全程所用的种子、化肥等农资的批次、标号、厂家等来源信息，形成农产品“从地头到餐桌”的可追溯信息;
1)农事管理:可对农作物种植过程的农事操作进行增、删、改等 操作。农事操作是指茶叶种植过程中，人们进行的有种、定植、施肥、剪枝等操作，用户可对所有农事操作种类进行预先设置，以便在农事管理中直接引用。
2) 种植管理:种植管理是对农作物种植到某个地块时，对该行为的管理。通过该功能，可设定某个地块中生长的作物类型、预计收货日期和产量。
3)采收管理: 提供作物采收的管理功能，对地块的作物产出量、等级、仓储位置等进行记录。
4)入库管理:提供肥料、地膜、农作物等的入库操作，并记录入库日期、数量、单位、经办人等信息。
5)出库管理:提供肥料、地膜、农作物等的出库操作，并记录出库日期、数量、单位、经办人等信息。
6)二维码生成:对采收管理入库的农作物，可根据批次形成二维码，支持热敏打印机连续输出多张二维码，用于粘贴于农产品外包装。
7)扫码溯源:支持手机扫描二维码，查询由上述农事管理录入的农产品种植全流程形成的详细作业信息、种子信息、所用化肥信息等。
3.9 茶园大数据管理控制中心
3.9.1户外展示屏
在户外安装一块1.92*0.96的户外P10LED屏，用来实时展示气象站采集数据、土壤墒情采集数据，实时展示给现场工作人员、来访客户、观光客户，有利于企业品牌宣传。
3.9.2智能展厅
安装室内大屏幕一套，可显示实时视频、监测数据、分析图表等，及时进行监控及调度，同时也可作为领导、专家莅临参观、视察、指导的场所。配备相应的控制操作台、电脑、服务器机柜、网络设备等。对园区内的视频、环境数据、控制系统进行汇集和操作。
3.9.3 茶园VR拍摄
利用全景定点拍摄和全景航拍， 实现生产园区所有关键区域的VR全景展示。
