數(shù)字茶園建設指南

PAGEPAGE5數(shù)字茶園建設指南范圍本文件提供了數(shù)字茶園建設的指導，包括硬件部分和軟件部分，給出了術語和定義、茶園智能設備、茶園數(shù)字化管理服務平臺、應用支撐體系等內(nèi)容。本文件適用于數(shù)字茶園種植生產(chǎn)管理相關的全流程數(shù)字化建設。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件.其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件GB/T10002.1給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材GB/T10002.2給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管件GB/T24689.1植物保護機械蟲情測報燈GB/T24689.2植物保護機械殺蟲燈GB/T24689.5植物保護機械農(nóng)林生態(tài)遠程實時監(jiān)測系統(tǒng)GB/T24689.6植物保護機械農(nóng)林小氣候信息采集系統(tǒng)GB/T28168-2011信息技術中間件消息中間件技術規(guī)范NY/T2172標準茶園建設規(guī)范DB34/T2383農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息服務終端數(shù)據(jù)交換規(guī)范DB34/T2384農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息服務平臺數(shù)據(jù)交換協(xié)議術語和定義數(shù)字茶園（DigitalTeaPlantation）充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)、人工智能等先進技術，打破傳統(tǒng)茶園種植管理模式，合理配置茶葉生產(chǎn)要素資源，減少人力、物力投入，實現(xiàn)數(shù)字化精準管理，提高茶葉品質，達到節(jié)本提質增效的目的。茶園智能設備（SmartEquipmentforTeaPlantation）茶園智能設備是數(shù)字茶園建設的硬件設施，包括但不限于傳感器、水肥一體化灌溉設施、小型氣象站、病蟲智能監(jiān)測器、智能殺蟲燈、茶園視頻監(jiān)控等。茶園數(shù)字化管理服務平臺（DigitalServicePlatformforTeaPlantation）茶園數(shù)字化管理服務平臺是實現(xiàn)茶園生產(chǎn)過程數(shù)字化管理，有機連接數(shù)字茶園智能監(jiān)測模塊、大數(shù)據(jù)采集模塊、云計算調控模塊等為一體的智能化系統(tǒng)，從而實現(xiàn)茶園管理智能監(jiān)測、預測預警、遠程管控等功能。4園地要求4.1環(huán)境條件茶園周邊有充足的水源或者有自來水接口，以平原和丘陵茶園為主，高山茶園在條件允許的情況下也可以。4.2園地規(guī)模集中連片種植，一般來說規(guī)模越大越有利，最小規(guī)模以產(chǎn)投比效益為準。4.3基礎設施園區(qū)配備必要的道路系統(tǒng)和排灌系統(tǒng)，園區(qū)供電正常，光纖通信網(wǎng)絡覆蓋園區(qū)。采取無線傳輸時，采用蜂窩網(wǎng)絡或近距離無線傳輸。4.4栽培管理符合NY/T2172的規(guī)定。5茶園智能設備要求5.1茶園水肥一體化智能灌溉設施茶園水肥一體化智能灌溉設施由鋪設在茶園的滴灌管道或噴灌設施構成，根據(jù)茶樹的需肥需水規(guī)律把水與肥按一定的比例進行混合，通過遠程控制和滴灌管道緩慢均勻地輸送至茶樹根部或通過噴灌設施噴施在茶樹表面。5.1.1水泵和動力機根據(jù)水源狀況、灌溉面積、茶園地勢、流量射程等選用適宜的水泵種類，配置相應動力。5.1.2過濾器根據(jù)水源水質情況和滴灌管的總流量確定過濾器尺寸和數(shù)量，介質過濾器為首要選擇，最終標準是保證水源凈化、水肥流暢。5.1.3管材要求管材選擇應符合GB/T10002.1和GB/T10002.2的規(guī)定，管材口徑根據(jù)管道主分支布網(wǎng)并結合茶園實際情況選用。5.1.4灌水（肥）器可采用微噴頭、微噴帶、滴頭或滴噴帶等，視茶園種植結構、地勢、茶園面積等設置相應的灌水（肥）器。5.1.5輪灌區(qū)劃分將茶園劃分為幾個輪灌區(qū)，配備閥門控制器和壓力流量傳感器，連接物聯(lián)網(wǎng)平臺，實行遠程遙控管理。5.1.6土壤傳感器包括但不限于土壤溫濕度傳感器、EC值傳感器、土壤pH值傳感器等，原則上點位設在地下0-20cm、20-40cm、40-60cm的位置,數(shù)據(jù)采集點數(shù)量布設一般選取滿足監(jiān)測精度要求的最小數(shù)量，5.2小型氣象站小型氣象站對種植區(qū)域內(nèi)的風速、風向、空氣溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)進行有效的監(jiān)測，采集的數(shù)據(jù)實時上傳到云服務器，為管理員提供精準的氣象數(shù)據(jù)。5.2.1布設要求小型氣象站應在寬敞無遮擋的環(huán)境下布設，避免山梁和山谷的影響。5.2.2設備配置小型氣象站應搭載但不限于風速傳感器、風向傳感器、空氣溫度傳感器、空氣濕度傳感器、日照時數(shù)傳感器、光合有效輻射傳感器、光照強度傳感器、降雨量傳感器等各類傳感器。5.2.3技術要求符合GB/T24689.6的要求。5.2.4通訊功能應具備數(shù)據(jù)通信功能，支持主動推送或被動應答通信交互方式。5.3智能蟲情測報儀和智能殺蟲燈5.3.1產(chǎn)品要求智能蟲情測報儀安全要求及技術要求應符合GB/T24689.1的規(guī)定；太陽能殺蟲燈安全要求及技術要求應符合GB/T24689.2的規(guī)定。5.3.2安裝要求智能蟲情測報儀、太陽能殺蟲燈等選擇安裝在茶園的中心位置和制高點處，無障礙物遮擋，光照條件良好，易管理。安裝數(shù)量視茶園面積和設備性能而定。5.3.3誘殺害蟲科目種類假眼小葉綠蟬、茶蚇蠖、茶黑毒蛾、茶衰蛾等。5.4茶園視頻監(jiān)控在茶園里架設視頻監(jiān)控設備（槍機攝像頭、球機攝像頭等），通過無線、電纜、光纖等傳輸方式把前端監(jiān)測設備、數(shù)據(jù)傳輸設備、后端存儲設備、遠程控制及實時顯示設備等五大部分有機連接。5.4.1監(jiān)控布設監(jiān)控布設數(shù)量要根據(jù)茶園地形、監(jiān)測精度、監(jiān)測目的等因素綜合確定，一般選取滿足監(jiān)測要求的最小數(shù)量，宜監(jiān)控茶園全景。5.4.2技術要求符合GB/T24689.5的要求。5.4.3設備配置設備必須具備電子防抖、電子霧透、視頻存儲、視頻回放等功能。5.4.5電源選擇設備供電通過市電供電或太陽能+蓄電池供電。5.4.6數(shù)據(jù)傳輸通過光纖、4G、5G等途徑進行傳輸。6茶園數(shù)字化管理服務平臺茶園數(shù)字化管理服務平臺用于數(shù)字茶園數(shù)據(jù)的存儲、處理、分析、共享、展示、應用等，包括但不限于氣象環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、茶園病蟲害監(jiān)測系統(tǒng)、茶園水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)、質量安全追溯系統(tǒng)等方面的應用。6.1數(shù)據(jù)指標體系6.1.1茶園基礎數(shù)據(jù)包括但不限于茶園面積、主栽品種、年產(chǎn)量、業(yè)主屬性、經(jīng)緯度、海拔高度、坡度、坡向、土壤類型、年光照時數(shù)、年降雨量、年平均氣溫等基本指標。6.1.2氣象數(shù)據(jù)包括但不限于空氣溫度、空氣濕度、光照、風速、風向、雨量、大氣壓等。6.1.3土壤數(shù)據(jù)包括但不限于土壤的溫度、濕度、土壤EC值、土壤PH值等。6.1.4病蟲害監(jiān)測數(shù)據(jù)通過蟲情預報監(jiān)測系統(tǒng)誘捕的害蟲數(shù)量、以及樹干、枝條、葉片病蟲害發(fā)生情況的圖像數(shù)據(jù)。6.1.5農(nóng)事操作數(shù)據(jù)包括但不限于茶園管理用水、用肥、用藥、用工數(shù)量，采摘批次、毛茶采收數(shù)量等情況。6.2數(shù)據(jù)采集方式數(shù)據(jù)采集方式分為自動采集和人工采集兩種，自動采集通過采集設備和控制設備自動獲取相應的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通過無線或有線網(wǎng)絡傳輸?shù)焦芾矸掌脚_服務器；人工采集由茶園管理人員采集茶園基礎信息和農(nóng)事操作信息，手工填寫數(shù)據(jù)并存儲在數(shù)字茶園管理服務平臺指定區(qū)域。6.3平臺技術要求數(shù)據(jù)傳輸、存儲、接口庫等可參照GB/T28168-2011要求執(zhí)行。6.4平臺功能6.4.1數(shù)據(jù)采集存儲交換實時接收并能安全存儲視頻監(jiān)控、環(huán)境采集、病蟲害監(jiān)測等數(shù)字化設備采集的相關數(shù)據(jù)，實時推送位置信息、生產(chǎn)信息等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集間隔時間可由用戶在系統(tǒng)中設定，顯示采集時刻和數(shù)值。數(shù)據(jù)采集存儲交換符合DB34/T2384、DB34/T2383要求。6.4.2視頻監(jiān)控系統(tǒng)可查看實時的視頻畫面，觀察茶園茶葉長勢、災情、病蟲草情，以及人員作業(yè)情況等，發(fā)揮監(jiān)測、決策和安防作用。安裝球機的視頻能調節(jié)云臺方位、步長、焦距等。6.4.3預警提醒用戶在系統(tǒng)中設置茶園低溫凍害、干旱、病蟲害等監(jiān)測指標的閾值，當監(jiān)測的數(shù)據(jù)等于或大于、小于閥值時，系統(tǒng)通過短信或微信、文字等進行預警提醒，并記錄預警的時間、內(nèi)容。6.4.4數(shù)據(jù)分析對物聯(lián)網(wǎng)設施設備自動采集和人工錄入或導入的相關數(shù)據(jù)進行分析，結合模型算法、圖像識別、人工智能等處理，生成包括列表、日均數(shù)、極值、累計等指標的各類綜合分析報表。6.4.5數(shù)據(jù)查詢通過物聯(lián)網(wǎng)設備采集的基礎數(shù)據(jù)存儲在系統(tǒng)中，可實時查看及檢索歷史數(shù)據(jù)，并可查詢選擇的時間段內(nèi)的相關數(shù)據(jù)及變化曲線。支持通過GIS的方式展示設備的基本信息、分布情況和運行狀態(tài)。6.4.6遠程控制可遠程設置數(shù)據(jù)采集時間間隔、聯(lián)網(wǎng)模式；查看地理信息、設備電量；遠程控制設備開關、傳感器在線校準等。6.4.7信息溯源物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)自動生成二維碼，使用智能手機掃描該二維碼時，可查詢茶葉產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)、質量、環(huán)境、投入品、生產(chǎn)過程等信息。7應用支撐體系茶園數(shù)字化管理服務平臺的技術架構由基礎資源層、數(shù)據(jù)層、支撐層、應用層、展示層等五層架構組成，平臺以企業(yè)用戶、公眾用戶為核心和出發(fā)點，提高信息資源的場景應用和集中共享，形成企業(yè)、公眾導向的服務提供機制。展示層：通過茶園數(shù)字化管理服務平臺入口，用戶可根據(jù)各自授權按需訪問業(yè)務應用和公共服務，服務形式包括可視化大屏展示、web端（PC）、移動端。應用層：結合實際需求設計的業(yè)務應用，包括氣象環(huán)境監(jiān)測、土壤墑情監(jiān)測、茶園視頻監(jiān)控、茶園病蟲害監(jiān)測、茶園水肥一體化灌溉、茶園數(shù)字化管理等應用功能。支撐層：提供各業(yè)務應用所需的支撐功能，包括數(shù)據(jù)開發(fā)管理（數(shù)據(jù)權限管理、查詢