数字茶园系统建设方案主要围绕利用现代信息技术,如5G、大数据、物联网等,来提升茶园的生产管理效率和产品质量。具体方案可以分为以下几个方面:
- 5G技术应用:通过5G网络的应用,实现茶园的高速数据传输和实时监控,包括但不限于土壤湿度、病虫害情况、气象条件等。5G技术能够为茶园装上“最强大脑”,实现高清摄像头代替人工巡检,提高茶园管理的智能化水平。
- 智能监测系统:建立茶园智能“四情”监测系统,包括病虫害、土壤水分、光照强度等关键参数的实时监测,以及遥感和测绘系统,为茶园提供全面的环境监测和分析。
- 水肥一体化自动灌溉系统:通过智能控制系统,根据土壤湿度和植物需水量自动调节灌溉量和肥料配比,实现节水节肥,提高水资源和肥料的利用效率。
- 无人机飞防技术:利用无人机进行病虫害的监测和防治,减少农药使用量,同时提高防治效率和精度。
- 智能采茶与加工:通过智能化设备和系统,实现茶叶的自动采摘和初加工,提高生产效率和产品质量。
- 数据中心与云计算:建设茶业数据中心,利用云计算技术对收集到的数据进行存储、处理和分析,支持决策制定和市场分析。
- 质量追溯与品牌推广:通过建立质量追溯链,实现从种植到销售全过程的质量控制和管理,同时利用数字技术进行品牌推广和市场营销。
- 生态防治与环境保护:采用智能化无人机和智慧生态监测系统,实现茶园生态全面监测和生态友好型的病虫害防治,促进茶园生态环境的可持续发展。
数字茶园系统建设方案通过综合运用现代信息技术,不仅能够提高茶园的生产管理效率和产品质量,还能够促进茶产业的数字化转型和高质量发展。
一、 5G技术在茶园管理中的具体应用案例有哪些?
5G技术在茶园管理中的具体应用案例包括:
- 环境及茶叶种植数据采集:通过安装在移动基站上的5G高清全景摄像头,实现对茶园内每一片茶叶的24小时不间断观察和记录,以及通过风速传感器、降水量传感器、光照度传感器、土壤温湿度传感器、电导率传感器、土壤PH值传感器等设备自动采集茶园多源环境数据。这些数据可以实时回传到智慧茶园系统,为茶叶长势监测及采摘预测、虫情测报、土壤及水肥管理和防冻害管理等功能提供数据基础。
- 智能监测与预警:利用5G+物联网技术,部署气象站、土壤墒情监测站进行茶园小气候环境智能监测和土壤环境监测,实现24小时不间断的实时在线监测。云平台根据作物环境精准预测模型来对茶园进行未来10天作物生长环境的预测,并设定监测指标预警参数,向用户发布预警信息功能,实现气象灾害、病虫情的预警分析。
- 全流程全方位监控:5G智慧茶园系统实现了从生产、管理、采摘等环节的全流程全方位监控,为茶农提供了更加科学便捷高效的管理途径。
- 智能灌溉系统:5G智慧茶园项目完成了环境智能监测及识别系统、智能灌溉系统、全景可视化视频监控系统等功能开发上线,提高了茶园的智能化管理水平。
- 物联网传感设备与云平台:通过在茶园建设物联网传感设备,搭建物联网无线传感器传输网络,采集种植基地内的环境气象数据,并通过智能化手段实现茶叶生长环境数据的实时监控。获取的各项数据进行分析处理后上传到云平台,建立茶叶产品溯源体系,实现全程质量监管。
- 数字化生产线及智慧茶园建设:在金华移动5G、云、物联网等技术支持下,完成茶叶数字化生产线调测和种植基地数字化改造,实现了茶叶生产的数字化管理和监控。
这些案例展示了5G技术在茶园管理中的多样化应用,从环境监测、智能预警到全流程监控和数字化生产,5G技术为茶园管理提供了强大的技术支持和创新解决方案。
二、 茶园智能监测系统的构建和实施步骤是什么?
茶园智能监测系统的构建和实施步骤主要包括以下几个方面:
- 前端数据采集系统的设计与部署:首先,需要设计并部署前端数据采集系统,该系统主要负责收集农业环境中光照、温度、湿度、土壤含水量等关键数据。这一步骤是整个智能监测系统的基础,确保能够实时监测到影响茶树生长的各种环境参数。
- 无线传输系统的建立:采集到的数据需要通过无线传输系统传送到后台服务器上。这一过程可以采用多种通信技术,如ZigBee、3G网络、NB-IoT、LoRa等,以实现数据的高效传输。
- 远程监控系统的实施:通过在现场布置摄像头等监控设备,实时采集视频信号,并实现数据视频叠加显示。这样,用户可以通过电脑或手机随时随地观察现场情况,查看现场温湿度等参数,并进行远程控制调节与决策。
- 数据处理系统的开发:收集到的数据需要通过数据处理系统进行存储和处理。这一步骤涉及到数据分析和决策支持,为农作物生产提供分析和决策依据。数据处理系统可以基于深度学习等先进技术,对数据进行深入分析,以优化茶园管理。
- 智能控制系统的集成:根据数据分析结果,智能控制系统会自动调节灌溉、施肥等操作,以确保茶树处于最佳生长状态。例如,当土壤湿度过低时,系统会自动启动灌溉设备。
- 病虫害预警与防治系统的部署:通过部署病虫害监测设备,实时监测茶园病虫害的发生情况,并及时采取防治措施,保护茶树健康生长。
- 用户界面的开发:为了方便用户操作和管理,需要开发用户友好的界面,如PC端和移动端的应用程序(APP),通过可视化界面将数据以图表形式直观呈现,实现茶园的精准监测、智能管理和智能决策。
通过上述步骤,可以构建一个全面的茶园智能监测系统,不仅能够实时监控茶园环境,还能根据数据分析结果自动调整管理措施,提高茶叶产量和品质,促进茶产业的可持续发展。
三、 水肥一体化自动灌溉系统如何实现节水节肥,提高水资源和肥料的利用效率?
水肥一体化自动灌溉系统通过将灌溉和施肥相结合,实现了节水节肥的目的。具体来说,这种系统利用压力系统或地形自然落差,将可溶性固体或液体肥料与灌溉水混合后,通过可控管道系统供给作物,使水肥相融后通过管道和滴头形成喷灌或滴灌,均匀、定时、定量地浸润作物根系发育生长区域。这种方式不仅能够根据土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点进行精准施肥,还能确保水分和养分直接提供给作物,从而提高水资源和肥料的利用效率。
此外,智能水肥一体化灌溉系统还具备远程监控和调节功能,农民可以通过手机或电脑等设备实时监测植物生长环境的状态,并随时进行灌溉和施肥的调节,确保植物始终处于最适宜的生长状态。这种系统的实施,可以大幅提升肥料利用率,节水50-60%,节肥30-40%。通过精确供水和施肥,系统能够最大程度地减少水资源和肥料的浪费,提高水和肥料的利用效率。
水肥一体化自动灌溉系统通过精准控制水肥供给,结合远程监控和调节技术,有效提高了水资源和肥料的利用效率,实现了节水节肥的目标。
四、 无人机飞防技术在茶叶病虫害监测和防治中的效果评估。
无人机飞防技术在茶叶病虫害监测和防治中的效果评估显示,这项技术具有显著的优势。首先,无人机搭载高光谱相机能够低成本、天气因素影响小、方便快捷地对大面积茶园进行监测和病虫害防治。这种技术不仅提高了喷雾效率和精度,还减少了人工劳动力和环境污染,有助于提高茶叶品质和产量。
此外,无人机的使用还能实现病虫害的精准定位,为植保无人机的精细化作业提供了技术支撑。例如,通过使用测绘无人机对茶园山地进行三维建图,全程使用农业无人机全自主打药作业,避免了重喷、漏喷的问题。这表明无人机飞防技术能够有效提升茶园病虫害防治的效果。
在实际应用中,无人机作业不会受制于丘陵、山区等地形,能够在短时间内完成大规模的农药喷洒,如500亩茶园的农药喷洒仅需1天时间。与传统的背喷雾器相比,无人机一次可以装载更多的药液,一天可作业的面积更大,工效高二三十倍,且更加智能精准、高效环保、安全可靠。
无人机飞防技术在茶叶病虫害监测和防治中表现出色,能够有效提高防治效率和精度,减少人工成本和环境污染,促进茶产业的可持续发展。然而,这项技术也面临一些挑战和问题,需要进一步的研究和改进。
五、 数字茶园系统如何促进茶产业的数字化转型和高质量发展?
数字茶园系统通过多种方式促进茶产业的数字化转型和高质量发展。首先,数字化技术的应用提高了茶叶生产的效率和品质。例如,大益普洱茶采用数字化技术实现了茶叶生产全流程的自动化控制和信息化管理,从而提高了茶叶生产的效率和品质。此外,数字化技术还能有效防控病虫害的发生,提升茶叶质量。
数字茶园系统的实施有助于实现茶产业全链条管理服务的数字化应用。浙江省农业技术推广中心副主任金子晶介绍的”1个能力中心+6个业务场景+1批未来茶场+N个地方特色应用”的核心构架,集办公办事、监测预警、要素服务于一体,探索”产业大脑+未来茶场”发展模式,打通种植、加工、流通、品牌、文化、服务等全环节的业务流和数据流。
数字化转型还促进了跨界发展,打破了时空限制,延伸了产业链条,创新了线上线下数字化消费体验。通过采集、分析卫星遥感数据、茶山确权、茶青交易、茶叶流通数据,初步构建茶产业大脑,以数字化驱动茶产业发展。
此外,数字化技术的应用还包括利用5G网络、大数据、物联网等信息化手段,依托现代农业科技,打造智慧茶园,实现远程控制、诊断病虫害,指导生产,提高工作效率,保证茶产量稳定,同时提升茶叶产出品质。
数字茶园系统通过提高茶叶生产的效率和品质、实现全链条管理服务的数字化应用、促进跨界发展和创新消费体验、以及利用现代信息技术提升茶园管理效率和茶叶品质,促进了茶产业的数字化转型和高质量发展。