蜂窩物聯(lián)：智慧生態(tài)茶園建設(shè)方案

一、項(xiàng)目背景

為了進(jìn)一步提高茶產(chǎn)業(yè)集約化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平，充分運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)為產(chǎn)業(yè)賦能，加速推動(dòng)安溪茶產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，縣政府決定在安溪縣推進(jìn)“安溪智慧生態(tài)茶園項(xiàng)目”，并以茶葉重鎮(zhèn)感德鎮(zhèn)實(shí)施“安溪智慧生態(tài)茶園”作為先行先試的試點(diǎn)工程，完成950畝生態(tài)茶園建設(shè)與運(yùn)營(yíng)。

二、項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容

智慧化茶園管理系統(tǒng)：通過在茶園內(nèi)安裝農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)、土壤墑情監(jiān)測(cè)設(shè)備，借助蜂窩智慧云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)茶葉生長(zhǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為實(shí)現(xiàn)科學(xué)化種植、精細(xì)化管理提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

智慧化茶葉制作管理系統(tǒng)：在茶葉制作車間建立智慧化制作管理系統(tǒng)、安裝無線溫濕度傳感器，，實(shí)現(xiàn)茶葉制作流程和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化，包括茶葉制作全流程監(jiān)控、茶葉倉(cāng)儲(chǔ)溫度濕度實(shí)時(shí)采集、茶葉出入庫(kù)管理等。

智慧茶園無線灌溉系統(tǒng)：對(duì)葡萄園內(nèi)部灌溉控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化控制改造，使整個(gè)園區(qū)灌溉實(shí)現(xiàn)無人化管理，系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)行精準(zhǔn)灌溉，提高工作效率，降低人工成本。

智慧茶園綠色蟲控系統(tǒng)：利用物聯(lián)網(wǎng)殺蟲燈，根據(jù)昆蟲具有趨光性的特點(diǎn)，利用昆蟲敏感的特定光譜范圍的誘蟲光源，誘集昆蟲并能有效殺滅昆蟲，降低病蟲指數(shù)，防治蟲害。

智慧茶園可視化管理系統(tǒng)：通過在園區(qū)部署高清智能槍機(jī)、智能球機(jī)等，對(duì)園區(qū)進(jìn)行360°監(jiān)控方便管理員進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，提高工作效率，防止他人惡意破壞茶園設(shè)施設(shè)備。

智慧茶園可視化溯源直播：蜂窩物聯(lián)自主研發(fā)的溯源直播系統(tǒng)結(jié)合攝像機(jī)+傳感器技術(shù)，通過蜂窩云平臺(tái)將農(nóng)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面（并疊加傳感數(shù)據(jù)）以直播的形式展現(xiàn)給消費(fèi)者還原農(nóng)場(chǎng)真實(shí)環(huán)境，便于企業(yè)宣傳，提高農(nóng)產(chǎn)品可信度。

智慧茶園生產(chǎn)管理系統(tǒng)：借助蜂窩云實(shí)現(xiàn)種植管理、農(nóng)事作業(yè)、農(nóng)機(jī)管理、物料管理、人員管理、供應(yīng)商管理、采摘入庫(kù)等在線一站式管理服務(wù)，并可以生成溯源碼。

茶園大數(shù)據(jù)管理控制中心：通過在管理中心安裝大屏幕、辦公電腦等設(shè)備，方便管理員實(shí)現(xiàn)在辦公室進(jìn)行遠(yuǎn)程管理控制園區(qū)。同時(shí)為茶園拍攝宣傳片有利于企業(yè)的宣傳，同時(shí)拍攝360°VR全景，方便企業(yè)宣傳，有利于消費(fèi)者對(duì)茶園全景的了解。

三、智慧生態(tài)茶園技術(shù)方案

3.1 物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)林小氣候監(jiān)測(cè)站

(1) 可檢測(cè)包括風(fēng)速、風(fēng)向、空氣溫度、空氣濕度、氣壓、光照強(qiáng)度、降雨量、土壤濕度、土壤溫度、土壤PH值、土壤導(dǎo)電性、太陽總輻射、日照時(shí)數(shù)等氣象及土壤數(shù)據(jù)。

(2) 支架：主桿表面采用熱鍍鋅、靜電噴塑工藝處理，抗腐蝕、抗氧化性強(qiáng)，主桿高度3米，配備防風(fēng)拉索。

(3) 數(shù)據(jù)傳輸：通4G通信模塊將采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)街腔鄄鑸@綜合管理平臺(tái)，進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、預(yù)警、分發(fā)。

(4) 數(shù)據(jù)查詢功能：支持任意時(shí)間段的各類實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)的查詢、導(dǎo)出、打印功能

(5) 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能：支持單要素統(tǒng)計(jì)功能：可按年、月、日、小時(shí)、10分鐘或任意時(shí)間段進(jìn)行單要素最大值、最小值、平均值的統(tǒng)計(jì)。

(6) 數(shù)據(jù)圖表功能：根據(jù)采集的數(shù)據(jù)可以形成實(shí)時(shí)曲線，并可以以柱形圖、餅狀圖等直觀的方式呈現(xiàn)。

(7) 物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)氣象站站技術(shù)部分參數(shù)表：

3.2 茶園土壤墑情監(jiān)測(cè)儀

管式土壤墑情監(jiān)測(cè)儀是蜂窩物聯(lián)自主研發(fā)、生產(chǎn)的新一代農(nóng)業(yè)信息化創(chuàng)新型產(chǎn)品。是一款以介電常數(shù)原理為基礎(chǔ)的傳感器。能夠針對(duì)不同土層的土壤水分含量進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè)。采用分層的觀測(cè)結(jié)構(gòu)，地下土壤10CM處配置一個(gè)土壤溫濕度、EC測(cè)點(diǎn)，每隔10cm配置一個(gè)土壤溫濕測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)相對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)的土壤溫濕度。

主要參數(shù)：

①直流供電 9–24V DC

②平均功耗 470mW

③溫度測(cè)量范圍 -20℃ - 80℃

④濕度測(cè)量范圍 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輸出信號(hào) RS485(Modbus 協(xié)議)

⑩測(cè)量層數(shù) 默認(rèn)：4層(可定制，最高10層)

?工作溫度 -30℃~50℃

3.3 茶葉制作管理溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在茶葉加工過程中對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行溫濕度監(jiān)測(cè)，便于工人師傅計(jì)算掌握茶葉加工程度，及時(shí)調(diào)整工藝，實(shí)現(xiàn)茶葉制作流程和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化，做更好的茶葉。同時(shí)對(duì)茶葉，倉(cāng)儲(chǔ)溫濕度進(jìn)行采集監(jiān)測(cè)，當(dāng)倉(cāng)庫(kù)溫濕度過高、濕度過高，系統(tǒng)觸發(fā)報(bào)警，避免茶葉質(zhì)量的破壞。

3.4 智慧園無線灌溉系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)現(xiàn)精細(xì)灌溉、適時(shí)灌溉、解放勞動(dòng)力、發(fā)展高效農(nóng)業(yè)，蜂窩物聯(lián)開發(fā)了智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，應(yīng)用遙感、遙測(cè)等新技術(shù)，對(duì)土壤墑情和作物生長(zhǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)灌區(qū)灌溉用水進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)，實(shí)行節(jié)水灌溉智能化、水肥一體化管理。這套系統(tǒng)不需要任何人去操控，系統(tǒng)會(huì)自己檢測(cè)是否應(yīng)該工作。是否開啟灌溉，灌溉多久，灌溉量多大，系統(tǒng)都可以自己解決。節(jié)省了大量人力，并且可以有效提高生物的生長(zhǎng)效率。

智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)由水肥一體機(jī)、水泵、過濾系統(tǒng)、施肥機(jī)、田間管路、電磁閥控制器、電磁閥、環(huán)境和墑情數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)等組成。為實(shí)現(xiàn)智能化施肥，達(dá)到節(jié)水、節(jié)肥，改善土壤環(huán)境，提高作物品質(zhì)的目的，同時(shí)降低系統(tǒng)成本。

智慧農(nóng)業(yè)灌溉灌溉系統(tǒng)具備如下功能：

? 對(duì)灌溉區(qū)域進(jìn)行遠(yuǎn)程壓力監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)水泵變頻控制，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)恒壓灌溉；

? 水泵可遠(yuǎn)程和本地化控制，PC/APP 可實(shí)時(shí)查看水泵運(yùn)行狀態(tài)；

? 水肥一體機(jī)根據(jù)監(jiān)測(cè)的 EC PH 值進(jìn)行水肥配比調(diào)節(jié)；

? 水肥一體機(jī)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程和本地化控制，運(yùn)行狀態(tài)信息可在 PC/APP 實(shí)時(shí)查看；

? 灌溉區(qū)域可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程灌溉控制；

? 灌溉區(qū)域可定時(shí)/定量灌溉控制；

? 灌溉區(qū)域進(jìn)行多處土壤水分含量測(cè)量，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉控制；

? PC/APP 物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制；

? 物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)可對(duì)水泵、水肥一體機(jī)、電磁閥等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息實(shí)時(shí)查看；

? 物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)可對(duì)灌溉信息進(jìn)行報(bào)表導(dǎo)出分析

無線灌溉方式系統(tǒng)采用4G通訊協(xié)議，可在APP/PC端通過網(wǎng)關(guān)將控制信息傳輸給控制節(jié)點(diǎn)，遠(yuǎn)程控制電磁閥的開閉，并通過對(duì)灌溉區(qū)域土壤水分電導(dǎo)率等信息監(jiān)測(cè)，通過設(shè)定閥值和控制策略，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉。

3.5 智能病蟲害預(yù)警與防治系統(tǒng)

3.5.1物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)蟲情信息采集設(shè)備

可無公害誘捕殺蟲，綠色環(huán)保，同時(shí)利用多種網(wǎng)路技術(shù)，定時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)圖像，自動(dòng)上傳到物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控服務(wù)平臺(tái)，平臺(tái)自動(dòng)記錄每天采集數(shù)據(jù)，形成蟲害數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)現(xiàn)昆蟲自動(dòng)識(shí)別、計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)功能?？捎脠D表、列表形式展現(xiàn)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷。工作人員可隨時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)蟲情狀況，制定防治措施。

1、滿足GB/T 24689.1-2009植物保護(hù)機(jī)械 蟲情測(cè)報(bào)燈。

2、整體結(jié)構(gòu)采用不銹鋼，箱體部分采用白色噴塑工藝。

3、誘集光源：主波長(zhǎng)365nm 20W黑光燈管。

4、供電：AC220V 50HZ

5、功率：≤450W 待機(jī)≤5W。

6燈體尺寸：650mm×650mm×2000mm。

7、燈管啟動(dòng)時(shí)間：≤5s。

8、撞擊屏：互成120°角，單屏尺寸：長(zhǎng)595±2mm,寬213±2mm,厚5mm。

9、晚上自動(dòng)開燈，白天自動(dòng)關(guān)燈（待機(jī)）。在夜間工作狀態(tài)下，不受瞬間強(qiáng)光照射改變工作狀態(tài)。

10、遠(yuǎn)紅外蟲體處理倉(cāng)溫度控制：工作15分鐘后達(dá)到85±5℃，加熱圈工作時(shí)間和溫度可調(diào)。

11、遠(yuǎn)紅外蟲體處理致死率不小于98%，蟲體完整率不小于95%。

12、接蟲板配四個(gè)震動(dòng)裝置，保證每個(gè)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(dòng)控制整燈工作。

14、排水裝置：能有效將雨、蟲分離。

15、全中文液晶顯示，7寸電容觸摸屏?？?a target="_blank">編程控制系統(tǒng)，可分時(shí)段設(shè)置和控制，遠(yuǎn)程自動(dòng)拍照，GPRS制式錄入，配置1100萬像素內(nèi)置相機(jī)。

16、拍照裝置：實(shí)現(xiàn)自動(dòng)拍照（拍照時(shí)間可調(diào)）與手動(dòng)拍照；

17、圖像處理：可遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)。

18、設(shè)備可以地圖上顯示實(shí)時(shí)位置，方便用戶查看。

19、可對(duì)設(shè)備開關(guān)、工作狀態(tài)、工作環(huán)境、工作時(shí)間段、圖像拍攝頻率、上傳圖像頻率等設(shè)備管理信息進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置，能夠準(zhǔn)確的了解設(shè)備的實(shí)時(shí)的工作情況。

20、具有多種聯(lián)網(wǎng)方式(4G/RJ45）接口，可采用 FTP/TCP-IP 網(wǎng)絡(luò)通訊模式。

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

1、自動(dòng)測(cè)報(bào)，數(shù)據(jù)精確無誤。

2、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制，采集運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)和圖片。

3、數(shù)據(jù)通過4G技術(shù)傳送,無需鋪設(shè)光纖，安裝方便。

4、程序可以遠(yuǎn)程更新，設(shè)備能夠自我診斷修復(fù)，維護(hù)簡(jiǎn)便、操作方便。

3.5.2 物聯(lián)網(wǎng)殺蟲燈

蜂窩物聯(lián)網(wǎng)殺蟲燈利用清潔能源根據(jù)昆蟲具有趨光性的特點(diǎn)，利用昆蟲敏感的特定光譜范圍的誘蟲光源，誘集昆蟲并能有效殺滅昆蟲，降低病蟲指數(shù)，防治蟲害。

1.支架及供電系統(tǒng)：

（1）不銹鋼支架，防水防銹，高3-4.5米，可調(diào)節(jié)。

（2）太陽能電池板功率≥50W；鋰電池容量≥60Ah。

2.主機(jī)：

（1）能在惡劣氣候長(zhǎng)期情況下正常工作，工作溫度：-20℃-70℃；工作濕度：0-95%。

（2）具備設(shè)備故障遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)功能，設(shè)備異常或故障遠(yuǎn)程提醒、遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)、性誘芯到期更換時(shí)間提醒功能。

（3）具備數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程自動(dòng)報(bào)傳功能，數(shù)據(jù)應(yīng)涵蓋：害蟲數(shù)量、誘捕時(shí)間、GPS信息、溫濕度等內(nèi)容。數(shù)據(jù)報(bào)傳方式支持短信和無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)兩種，數(shù)據(jù)上傳端口不低于5個(gè)，并可根據(jù)上傳數(shù)據(jù)包大小在兩種方式之間任意切換。

（4）上傳數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)上報(bào)至用戶指定地址，可實(shí)現(xiàn)手機(jī)、電腦多種客戶端接收。

4．系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)軟件。

（1）系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)軟件經(jīng)過國(guó)家計(jì)算機(jī)軟件專利認(rèn)證。

（2）可通過軟件遠(yuǎn)程設(shè)置以下報(bào)傳方式：

（4）根據(jù)害蟲閾值自動(dòng)上傳

（5）固定時(shí)間自動(dòng)上傳

（6）在任意時(shí)間點(diǎn)，遠(yuǎn)程發(fā)送命令自動(dòng)上傳。

（7）系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)軟件可實(shí)現(xiàn)圖片查看，數(shù)據(jù)查看，地圖查看，圖表自動(dòng)生成功能，包括設(shè)備維護(hù)及安裝，誘芯更換提醒等。

（8）系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)軟件可分級(jí)管理，根據(jù)不同的權(quán)限管理不同的設(shè)備。

（9）數(shù)據(jù)列表查看功能支持不同設(shè)備之間、不同區(qū)域之間的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)一鍵對(duì)比分析。

3.6 智慧茶園可視化管理系統(tǒng)

利用高點(diǎn)視頻監(jiān)控，解決視頻監(jiān)控覆蓋難題，實(shí)現(xiàn)茶園整體情況的實(shí)時(shí)把控。結(jié)合茶園智慧監(jiān)控中心及用戶APP可以實(shí)施查看茶園視頻內(nèi)容，利用茶園周邊4座鐵塔，并新建6座多功能監(jiān)控鐵塔，安裝高空高清監(jiān)控設(shè)備，對(duì)周邊200-300米區(qū)域?qū)嵤?4小時(shí)智慧監(jiān)控。

3.7 智慧茶園可視化溯源直播

蜂窩物聯(lián)自主研發(fā)的溯源直播系統(tǒng)結(jié)合攝像機(jī)+傳感器技術(shù)，通過蜂窩云平臺(tái)將農(nóng)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面（并疊加傳感數(shù)據(jù)）以直播的形式展現(xiàn)給消費(fèi)者還原農(nóng)場(chǎng)真實(shí)環(huán)境，便于企業(yè)宣傳，提高農(nóng)產(chǎn)品可信度。

農(nóng)產(chǎn)品種植采用直播的方式，讓廣大消費(fèi)者更直觀的看到產(chǎn)品的生長(zhǎng)過程，對(duì)于產(chǎn)品有了更深的認(rèn)知，對(duì)農(nóng)產(chǎn)增加了信心，然后對(duì)農(nóng)產(chǎn)的全程溯源，這樣的產(chǎn)品對(duì)于消費(fèi)者的吸引力可想而知。消費(fèi)者更愿意為高附加值的產(chǎn)品付款。

3.8 智慧茶園生產(chǎn)管理系統(tǒng)

針對(duì)茶葉種植的全流程，涵蓋育苗、播種、施肥、養(yǎng)護(hù)、采 收、入庫(kù)、包裝等環(huán)節(jié)，提供農(nóng)事數(shù)據(jù)錄入、查詢、統(tǒng)計(jì)等功能，并管控種植全程所用的種子、化肥等農(nóng)資的批次、標(biāo)號(hào)、廠家等來源信息，形成農(nóng)產(chǎn)品“從地頭到餐桌”的可追溯信息;

1)農(nóng)事管理:可對(duì)農(nóng)作物種植過程的農(nóng)事操作進(jìn)行增、刪、改等 操作。農(nóng)事操作是指茶葉種植過程中，人們進(jìn)行的有種、定植、施肥、剪枝等操作，用戶可對(duì)所有農(nóng)事操作種類進(jìn)行預(yù)先設(shè)置，以便在農(nóng)事管理中直接引用。

2) 種植管理:種植管理是對(duì)農(nóng)作物種植到某個(gè)地塊時(shí)，對(duì)該行為的管理。通過該功能，可設(shè)定某個(gè)地塊中生長(zhǎng)的作物類型、預(yù)計(jì)收貨日期和產(chǎn)量。

3)采收管理: 提供作物采收的管理功能，對(duì)地塊的作物產(chǎn)出量、等級(jí)、倉(cāng)儲(chǔ)位置等進(jìn)行記錄。

4)入庫(kù)管理:提供肥料、地膜、農(nóng)作物等的入庫(kù)操作，并記錄入庫(kù)日期、數(shù)量、單位、經(jīng)辦人等信息。

5)出庫(kù)管理:提供肥料、地膜、農(nóng)作物等的出庫(kù)操作，并記錄出庫(kù)日期、數(shù)量、單位、經(jīng)辦人等信息。

6)二維碼生成:對(duì)采收管理入庫(kù)的農(nóng)作物，可根據(jù)批次形成二維碼，支持熱敏打印機(jī)連續(xù)輸出多張二維碼，用于粘貼于農(nóng)產(chǎn)品外包裝。

7)掃碼溯源:支持手機(jī)掃描二維碼，查詢由上述農(nóng)事管理錄入的農(nóng)產(chǎn)品種植全流程形成的詳細(xì)作業(yè)信息、種子信息、所用化肥信息等。

3.9 茶園大數(shù)據(jù)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(shí)時(shí)展示氣象站采集數(shù)據(jù)、土壤墑情采集數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)展示給現(xiàn)場(chǎng)工作人員、來訪客戶、觀光客戶，有利于企業(yè)品牌宣傳。

3.9.2智能展廳

安裝室內(nèi)大屏幕一套，可顯示實(shí)時(shí)視頻、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、分析圖表等，及時(shí)進(jìn)行監(jiān)控及調(diào)度，同時(shí)也可作為領(lǐng)導(dǎo)、專家蒞臨參觀、視察、指導(dǎo)的場(chǎng)所。配備相應(yīng)的控制操作臺(tái)、電腦、服務(wù)器機(jī)柜、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。對(duì)園區(qū)內(nèi)的視頻、環(huán)境數(shù)據(jù)、控制系統(tǒng)進(jìn)行匯集和操作。

3.9.3 茶園VR拍攝

利用全景定點(diǎn)拍攝和全景航拍， 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)園區(qū)所有關(guān)鍵區(qū)域的VR全景展示。

審核編輯 黃宇