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1、智慧茶园技术方案目录1. 智慧茶园软件平台11.1. 物联网综合服务平台11.1.1. 墒情监测与分析21.1.2. 苗情监控31.1.3. 虫害监测与分析31.1.4. 孢子监测与分析41.1.5. 气象监测与分析51.1.6. 智能节水灌溉系统61.1.7. 智能加工平台71.2. 茶叶精准溯源与防伪平台91.3. 智慧茶叶移动监控平台121.4. 统一管理中心131.4.1. 农业信息管理系统131.4.2. gis园区管理系统141.4.3. bi分析与专家系统152. 智慧茶园监测设备162.1. 视频监测站162.2. 土壤墒情监测站172.3. 灾情监测站182.4. 田间小型气
2、象站183. 智能灌溉控制系统194. 数据中心214.1. 指挥中心拼接屏系统214.2. 网络设备214.3. 服务器及存储224.4. 网络安全设备224.5. ups供电系统23本方案由、四个软件平台、一个数据中心、四类环境监测站和节水灌溉系统组成。1. 智慧茶园软件平台1.1. 物联网综合服务平台物联网综合服务平台对各种类农业生产的生长过程和生长环境进行自动监测、自动控制、灾害预警、应急指挥调度和综合展示。物联网综合服务平台整合农业物联网监测、gis地图、农机调度系统、专家库系统、病虫害监测等功能于一体。通过实时采集和数据挖掘分析，对气象、土壤、水质、病虫害等影响农业生产的因子和作物
3、生长指标，进行动态监测，根据作物适宜生长阈值实施预警，为提前预防和科学处置农业生产中的病虫灾害提供警示信息。决策服务模块，通过对历史和实时数据进行综合分析，提出土地改良、作物栽培、病虫害防治等技术措施，通过立体化发布，为政府、企业、农户生产管理和决策提供科学依据。物联网综合服务平台能大大提高生产管理效率，节省人工，而且能非常便捷的为农业各个领域研究等方面提供强大的科学数据理论支持。 1.1.1. 墒情监测与分析墒情监测模块主要负责采集种植生产环境信息，包括：土壤水分/盐分、土壤温湿度等诸多环境信息，上传至服务器并控制相关设备。墒情信息可以实时直观展现在行政区划地图上，方便管理人员通过列表、图表
4、的方式查看详细墒情信息，也可以定时将采集到的各种数据通过无线网络发送到监测平台或者管理人员的手机上，方便指导农业生产并有效形成气象灾害预警，以便及时采取措施，降低灾害损失。1.1.2. 苗情监控苗情监测模块通过苗情监测设备，实时采集现场作物生长情况，通过高清视频了解作物的生长态势来判断作物的整体发育与生长是否良好，并且提供定时拍照功能，将每个特定时期的作物长势图片拍照并上传至数据中心，以备后期的作物长势分析提供依据。1.1.3. 虫害监测与分析可对收集的害虫进行分段存放、拍照、计数，虫情数据由监测系统整理分析，形成虫情数据库，以供专家远程诊断。具有现场或远程控制功能，设备的各种功能可通过网络远
5、程设置、修改和读取，还可根据需要远程拍摄自己需要的照片并上传到服务器。可对任意设备、日期、时间点的虫情照片进行观察，可对自动拍摄进行手动补拍，支持对虫情数据的上传及修改。1.1.4. 孢子监测与分析通过智能孢子捕捉仪收集并拍摄随空气传播的病害病原菌孢子及花粉尘粒，依靠对样本照片的分析研究，判断病害孢子存量及其扩散动态，为预测和预防病害传染、流行提供可靠数据。设备上采集到的所有孢子图片集中汇集到本页面。可对孢子照片进行预览，对孢子信息进行初步查看，并可预览每张图片的基本信息，如时间，地点，并对所有信息进行管理，根据需要筛选出所需设备，所需时间的孢子照片。可对单张孢子图进行放大观察大图，在对单幅图
6、片的大图进行观察时，可以选择观察的图片对象，也可以选择时间段对照片进行筛选查询，可以对图片进行数孢子，数孢子的操作之前可添加孢子类型。1.1.5. 气象监测与分析提供空气温度、空气湿度、光照等环境监测数据的历史数据查询功能，提供大田环境预警事件信息的查询功能。同时可以将大田空气温度、空气湿度等环境监测数据以及环境预警事件信息以图表形式，或曲线图形式形成统计报表，供管理人员做出适当的作物生长管理、分析与决策。用户可以根据系统给出的信息及时做出防护措施，避免农作物遭受气象灾害，对经济造成较大损失。当空气温度、空气湿度等环境监测数据超过设定的预警值时，系统自动预警，生成预警事件，通过手机短信及网页报
7、警提示管理人员或工作人员进行管理和控制。该模块还可对系统产生的各个环境预警事件进行详细记录，便于事后查询和对工作人员工作质量进行跟踪监督。可以在历史数据中查询，对过往气象信息作出统计，成为对未来的工作做出一定意义的判断依据。1.1.6. 智能节水灌溉系统第一， 通过分析茶叶智能检测系统采集的数据，系统计算得到茶树整个生育期的需水量。第二， 通过监测灌溉水的重金属含量、ph值、电解度、溶解氧等指标，对灌溉水进行全面的监控，保障灌溉用水的安全。第三， 基于短期及中长期天气预报中的气象信息，来计算每天作物的需水量。第四， 通过部署在茶园的土壤湿度传感器、水温传感器等来实时监测稻田地的灌溉情况，计算用
8、水需求。 上述几点保证了作物得到“适时”“适量”的灌溉，有利于节约农业用水，满足现代化农业的要求。1) 灌溉时间控制。根据茶树不同生长阶段、气候条件、土壤含水量等参数智能化控制灌溉时间，达到适时灌溉，节水增粮的目的。2) 灌溉温度控制。由于茶树在不同的生长阶段对灌溉水温有一定的要求，系统自动对灌溉水温进行检测，及时报警，保证作为健康生长。当温度传感器采样值低于下限值时循环水泵将水送入加热管进行热交换， 出来后重新进入晒水池，反复循环。当温度传感器采样值达到上限值后，循环水泵停止工作，此时水温正适合用于灌溉。3) 实时预警与自动控制。根据对灌溉水情的监测及对未来的天气情况分析，系统会及时发出预警
9、信息，并对灌溉管道等灌溉设备进行自动控制。4) 无线远程检测和控制。可以通过手机端获取所有灌区情况，远程控制灌溉设备。1.1.7. 智能加工平台茶叶加工一般包括茶叶筛分、烘干、切轧、风选、拣剔、真空包装、匀堆装箱机、袋泡茶包装、茶叶浸提设备、分离设备、浓缩设备、灭菌设备、干燥设备等。对不同茶叶进行分级分类是精准农业的重要组成部分。农业发达国家以强大而先进的技术作为支撑，研发了非常先进的茶叶色选机械，为人们的生活提供高质量、有营养和安全可靠的食物。而我国的农业生产还未进入精准农业生产时代。当前国外品牌的光电色选机占据国内市场上主要份额，近几年国内自主研发的光电色选机也开始逐步得到应用。用色选机取
10、代手工挑选，排除人为因素的干扰，既提高生产效率( 产量、分选精度和一致性等) 又降低生产费用。 茶叶色选机是一种应用电脑技术和色差测定技术相结合而完成茶叶拣梗作业的高技术、高精密度设备,主要由送料器、茶叶摄像用彩色ccd镜头、用于去除茶梗等异物的摄像镜头、荧光灯、电磁送风和吹气系统、茶梗和茶叶出料口、机架与罩壳和控制系统等组成。1) 色选加工工艺由于茶叶老嫩不匀、大小混杂, 茶梗等都混杂其中。在挑选岕茶的过程中，主要用到了色选机。色选机可以将岕茶剔除杂物，分出茶梗，为茶叶分等级。精选岕茶，为茶叶分等级尤为重要，应用色选机，可以将根据需要设置相应参数，以挑选高档茶品，和其他不同等级的茶品，以达到
11、充分发挥原料的经济价值和多提多制“高档”茶的目的。2) 色选原理色选是利用光电原理,从大量散颗粒中将异色颗粒或外来夹杂物识别并分离开来的单元操作。当不合格颗粒与合格颗粒的大小、密度十分接近时,色选是唯一可选择的分拣方式。色选可以把茶叶中的霉变、黄变和杂质等对人体有害的异色粒有效剔除,提高茶叶食用安全性,因此色选在茶叶分拣与精选领域应用十分广泛,是茶叶精加工过程中的一道重要工序。3) 色选机优点色选机具有先进性，创新性，成熟性和实用性等多种优点。其社会效益和经济效益显著，尤其是在当今优化调整农业生产结构的关键时刻。应用色选机，优选茶叶，先进性高，设备先进，自动化程度高，采用高新技术，挑选出的岕茶
12、产品质量高，等级分明。剔除杂质较彻底，能够选出高等岕茶，为岕茶分等级。并且与环境保护相适应。尽可能的应用清洁生产技术。介绍大量劳动力，自动高效性性强，符合当今时代的潮流。4) 茶叶色选机原理茶叶色选机利用光电技术专门剔除异色物料,通过光电系统分析茶物料表面的外观色泽,以区分茶、梗及非茶类夹杂物,能解决常规使用筛分、风选及拣剔设备所无法达到的茶梗分离效果。色选机选别室内有若干狭长的通道,通道出口处装有高稳定光源,当茶物料经由振动喂料系统均匀地通过斜槽通道进入选别区域时,物料通过检测区域之前,靠重力和落下的速度使每个茶叶以直线状排列,依次落入光电检测室。每个料槽有2个高分辨率的相机,加上数据处理硬
13、件,在物料通过时从两侧对其检查,确定异色品,光电传感器测得反射光和投射的光量,并与基准色板反射光量比较,将其差值信号放大处理,当信号大于预定值时,驱动喷射系统(料槽末端的喷嘴)用压缩空气吹出异色物料。茶叶色选机采用新一代数字信号处理器(dsp)代替传统的工控机,并采用模糊逻辑算法与支持向量机(svm)算法,对背景板角度及喂料速度进行自动调节,真正实现了色选机的全自动控制,同时使机器的性能在工作时自动达到最优状态。1.2. 茶叶精准溯源与防伪平台茶叶精准溯源与防伪平台提供茶茶叶的质量监管、溯源和防伪功能，真正实现茶叶从“茶园到餐桌”的全程监管，通过物联网设备对茶叶进行溯源在线直播，对食品安全监控
14、提供有力保障，保障食品安全和品质，打造集贤县绿色食品安全品牌，提升产品品牌价值和溢价能力。茶叶精准量溯源与防伪平台统一农业生产流程和标准，通过物联网、视频监控、二维码防伪等技术，将茶叶的种植生产全流程进行精准监测和精确监管，对土地管理、投入品、农田四情、仓储物流等环节进行有效监管，使茶叶的整个生产经营活动始终处于有效监管之中，在生产过程中提升茶叶的品质，为消费者提供便捷的茶叶验证服务，提高消费者对茶叶的可信度及茶叶的市场竞争力，为消费者提供优质安全的茶叶。加强政府对茶叶在生产过程中的监管力度，减少问题产品给社会造成的经济损失，减少政府的健康支出，提高政府的公信力和区域产品的品牌影响力，打造茶叶
15、品牌。茶叶质量监管与溯源平台的目标即从土地认证到消费者餐桌的全流程溯源保真。以农业生产流程关键信息收集为数据依据，以土地管理、投入品管理、种植过程、仓储过程监控、加工监控为基础，以云计算、防伪码管理等软硬件集成为技术核心，实现对茶叶原产地保真的目标。该平台是茶叶追溯系统的基础和核心，主要用于对茶叶加工企业生产加工的茶叶信息的统一管理。信息中心记录茶叶的种植信息、种源信息、投入品信息、生产信息、使用的物料信息、包装信息、销售信息等，构成追溯管理的基础数据库。通过信息中心，可以查阅与茶叶有关的生产、加工、监测、销售等各类信息，实现对茶叶全链条的追溯。原产地保真溯源实现方式： 土地管理土地管理是对种植有效土地进行统一认证管理，该系统可与土地确权流转系统相结合，对农户的土地和流转来的土地信息登记认证并记录备案，为茶叶的最终产量和土地的品质提供有效的数据支撑和监管。 投入品监管为保障茶叶价值及质量，对生产过程中的投入品进行管理，通过上传农资产品的购买信息（凭证），进行投入品的认证，保障茶叶的价值和质量情况下，根据投入品信息，为产量评估提供数据依据。 种植过程记录通过田间监测系统，实现对种植过程中的土地墒情、苗情、虫情、灾情的监测。终端传感器自动对田间的相关信息进行采集。实现田间信息的智能化管理和