概述 

中國茶文化源遠流長，是世界上茶葉種植和消費大國，茶葉已逐漸成為我國經(jīng)濟類 作物，帶動社會經(jīng)濟的發(fā)展。茶葉的廣泛大量種植，帶動了茶農(nóng)生活水平的提高，帶動 茶葉出產(chǎn)地農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構的變動。 茶樹生長在高山、丘陵地帶，喜歡溫暖、潮濕、蔭蔽的生長環(huán)境，需要適當?shù)臏囟取?光照、水分和土壤條件。影響茶樹生長的自然環(huán)境條件主要是氣候和土壤，在日常栽培 和管理上必須重視。 日前，一些品牌茶葉被曝出農(nóng)藥殘留超標，這引起了許多愛茶人士的擔憂，據(jù)分析， 茶葉農(nóng)藥殘留超標主要發(fā)生在源頭種植上，為了防治蟲害，茶農(nóng)大都使用高毒性農(nóng)藥， 為了解決這一問題，首先就要提倡科學種植，減少農(nóng)藥使用。 為了讓茶園管理更精準、更科學、更便捷，深圳市奧斯恩推出了一套智慧茶園監(jiān)測 系統(tǒng)，可以實現(xiàn)精準種植、智能管理、智能決策。旨在不破壞原本傳統(tǒng)的茶園管理的基 礎上，讓技術幫助茶農(nóng)更科學、高效地管理茶園。 

意義 

智能茶園農(nóng)業(yè)監(jiān)測是農(nóng)業(yè)發(fā)展的新方向，它根據(jù)茶園農(nóng)作物的生長習性及時的調(diào)整 土壤狀況和環(huán)境參數(shù)，以最少的投入獲得最高的收益。改變了傳統(tǒng)的種植方式及生產(chǎn)經(jīng) 營管理模式，改善了茶葉的質(zhì)量與品質(zhì)，調(diào)整了農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)結構，確保了農(nóng)產(chǎn)品的總產(chǎn) 量，高效地利用了各種各樣的農(nóng)業(yè)資源，取得了可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。 

“智慧農(nóng)業(yè)”能夠有效改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。 

“智慧農(nóng)業(yè)”能夠顯著提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營效率。 

“智慧農(nóng)業(yè)”能夠徹底轉變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者、消費者觀念和組織體系結構。

政策 

《國務院關于大力發(fā)展電子商務加快培育經(jīng)濟新動力的意見》（國發(fā)[2015]24 號） 

——2015 年 5 月 4 日

《國務院關于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導意見》（國發(fā)[2015]40 號）

  ——2015 年 7 月 1 日 

農(nóng)業(yè)部 國家發(fā)改委 商務部印發(fā)《推進農(nóng)業(yè)電子商務發(fā)展行動計劃》（農(nóng)市發(fā)[2015]3 號）

  ——2015 年 9 月 6 日 

農(nóng)業(yè)部辦公廳關于印發(fā)《2015 年信息進村入戶試點工作安排》的通知 （農(nóng)辦市[2015]10 號） 

——2015 年 6 月 15 日 

產(chǎn)品介紹 

奧斯恩智慧茶園監(jiān)測管理系統(tǒng)由前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無線傳輸系統(tǒng)、遠程監(jiān)控系統(tǒng) 和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等組成。前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要負責農(nóng)業(yè)環(huán)境中光照、溫度、濕度和土 壤含水量等以及視頻等數(shù)據(jù)的采集和控制。通過無線傳輸系統(tǒng)將前端傳感器采集到的數(shù) 據(jù)，傳送到后臺服務器上；遠程監(jiān)控系統(tǒng)通過在現(xiàn)場布置 攝像頭等監(jiān)控設備實時采集視頻信號，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)視頻疊加顯示，通過電腦或手機即可 隨時隨地觀察現(xiàn)場情況、查看現(xiàn)場溫濕度等參數(shù)和進行遠程控制調(diào)節(jié)與決策、指導農(nóng)作 物施肥和灌水等,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)負責對采集的數(shù)據(jù)進行存儲和處理,為農(nóng)作物生產(chǎn)提供分 析和決策依據(jù)。 是一款針對農(nóng)業(yè)園區(qū)、農(nóng)業(yè)企業(yè)、科研機構、專業(yè)大戶研發(fā)的一套智能農(nóng)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。

產(chǎn)品組成 

(1) 土壤墑情監(jiān)測 

實現(xiàn)全天候對茶園土壤各項參數(shù)進行采集分析，主要采集參數(shù)有土壤溫度、土壤濕改善城市空氣質(zhì)量，奧斯恩在用心行動 度、土壤 PH 值等參數(shù)，亦可擴展添加其他參數(shù)，并利用無線網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)遠程傳輸至服 務器，并自動存儲至數(shù)據(jù)庫中。

(2) 氣象環(huán)境監(jiān)測 

通過現(xiàn)場的氣象監(jiān)測設備，對茶園環(huán)境進行實時監(jiān)測，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對自然環(huán)境 風險的應對能力。主要監(jiān)測參數(shù)有：光照、溫度、濕度、PM2.5、降雨量、負氧離子等 

(3) 智能蟲情監(jiān)測 

物聯(lián)網(wǎng)蟲情測報燈是新一代的圖像式蟲情測報工具，可以很好地實現(xiàn)全天候蟲害的 實時采集分析，并且能夠通過計算機技術以及信息處理技術傳輸?shù)诫娔X和手機。如此一 來，植保人員在為農(nóng)戶們提供防治指導時，便不必再親自下田調(diào)查，足不出戶便可知曉 田間草地貪夜蛾的發(fā)生、發(fā)展與傳播。 

(4) 智能孢子監(jiān)測 

集成電子數(shù)碼顯微、數(shù)字圖像處理與人工智能識別等現(xiàn)代高新技術，集病菌孢子自 動捕捉、自動識別、自動計數(shù)、自動存儲等功能于一體，實現(xiàn)病菌孢子的連續(xù)動態(tài)監(jiān)測。

(5) 視頻監(jiān)控系統(tǒng) 

通過高清網(wǎng)絡攝像頭，對整個農(nóng)業(yè)過程中的各個環(huán)節(jié)進行視頻監(jiān)控，方便管理人員 對作物生長狀況的遠程在線監(jiān)控以及質(zhì)量監(jiān)督。 

主要參數(shù)

產(chǎn)品特點 

1、氣象觀測支架整體采用碳鋼工藝，具有良好的防腐蝕性，規(guī)范地安裝氣象傳感器， 可長期運行于各種惡劣的室外環(huán)境，適應各種復雜天氣。 

2、系統(tǒng)具有多種供電方式，交直流兩用或配太陽能電池供電。 

3、可以配套多種戶內(nèi)戶外型顯示屏，顯示屏可選單色、雙色、全彩屏，液晶屏。

4、LED 無線信息發(fā)布平臺：操作專業(yè)簡捷、管理方便，傳輸穩(wěn)定，可靠性高；可以傳 輸文字等節(jié)目信息，不受距離限制，應用廣泛；終端掉線上線后可以實現(xiàn)續(xù)傳，節(jié) 省流量 

5、工作溫度為-20℃~50℃，工作濕度 0~100%，抗風等級：≤75m/s。

6、主機可通過集線器接入不同類型的傳感器，互不影響精度。 

7、有線傳輸方式：通過標準 USB/RS485 通訊接口，與監(jiān)測中心 PC 機有線連接，實時 傳送采集數(shù)據(jù)。改善城市空氣質(zhì)量，奧斯恩在用心行動 

8、無線傳輸方式：.可以通過 GPRS 上傳，所測量數(shù)據(jù)可通過一鍵發(fā)送或設置數(shù)據(jù)發(fā)送 間隔，實時發(fā)送到至服務器上，網(wǎng)頁和手機 APP 查看數(shù)據(jù)，無論在任何地方只要能 上網(wǎng)，均可查看下載數(shù)據(jù)。 

9、低功耗設計，增加系統(tǒng)監(jiān)控和保護措施，防止電源短路或外部干擾而損壞，避免系 統(tǒng)死機。 

10、主機數(shù)據(jù)存儲容量大：設備內(nèi)部配內(nèi)存卡可本地存儲監(jiān)測數(shù)據(jù)。 

11、定位功能：內(nèi)置 GPS 定位模塊，可實時顯示采集點經(jīng)緯度并保存。 

建設方案 

茶園茶樹的生長，空氣溫濕度、光照強度、土壤 PH 值、降雨量等環(huán)境要求都非常 重要，每個條件都影響著茶樹的生長，以及茶葉的品質(zhì)。 對此，可采用我司智慧茶園在線監(jiān)測系統(tǒng)，在茶園內(nèi)布設我司監(jiān)測系統(tǒng)，分別對茶 園內(nèi)的土壤墑情、氣象環(huán)境、蟲情、孢子等，進行 24 小時實時監(jiān)測，實時把控作物的 生長環(huán)境，借助智慧監(jiān)測手段，進行科學種植，同時，在茶園內(nèi)布設視頻監(jiān)控系統(tǒng)，業(yè) 主可遠程查看茶園的作物的生長態(tài)勢，以便進行下一步?jīng)Q策。

設計原理

奧斯恩智慧茶園監(jiān)測系統(tǒng)，通過科學智能的監(jiān)測手段，幫助茶園園主進行科學的養(yǎng) 殖，通過 24 小時的實時監(jiān)控，園主可通過我司大數(shù)據(jù)信息平臺上實時掌握茶葉的生長 環(huán)境，當任意指標超標或有不正常生長趨勢，則立即報警并告知園主提前做好下一步?jīng)Q 策。茶葉的生長態(tài)勢，與土壤墑情，環(huán)境氣象參數(shù)息息相關，我司通過與各地茶園園主 以及農(nóng)科院的專業(yè)人士的深入交流，總結出了最適合茶園茶樹生長的土壤條件以及環(huán)境氣象條件，可查看下表。

根據(jù)上述數(shù)據(jù)依據(jù)，可對相應參數(shù)進行閾值設置，任意指標脫離最佳范圍立即報警 并通知茶園園主；同時，設備可支持聯(lián)動控制，當任一參數(shù)超標時，即可聯(lián)動相應處理 設備，進行處理，例如土壤濕度不足時，聯(lián)動開啟水閥，進行灌溉，使茶園環(huán)境始終保 持最佳狀態(tài)，實現(xiàn)科學智能種植 。

設備聯(lián)動控制原理主要是通過繼電器對農(nóng)場內(nèi)風機、卷簾等設備進行聯(lián)動控制，當 采集系統(tǒng)監(jiān)測到作物異常生長時，采集系統(tǒng)給予繼電器一個信號，通過繼電器控制啟動 相關設備；業(yè)主亦可通過智慧茶園信息化平臺根據(jù)作物生長情況遠程啟動相關設備。

平臺架構

智慧茶園信息化平臺 

奧斯恩智慧茶園信息化云平臺，以整合各方力量共同推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展為目標，改善城市空氣質(zhì)量，奧斯恩在用心行動 推動傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向智慧農(nóng)業(yè)體系和模式轉型，通過新一代物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等先進 的信息化技術，有效整合現(xiàn)有各類涉農(nóng)資源，從頂層架構開始，深入農(nóng)業(yè)各個層級，建 立一個中心平臺多個應用的“物聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”，形成大農(nóng)業(yè)云數(shù)據(jù)中心。 主要基于 GIS 地圖展示指定區(qū)域內(nèi)的農(nóng)業(yè)資源、生產(chǎn)、銷售、消費及農(nóng)業(yè)環(huán)境等數(shù) 據(jù)資源信息，通過大數(shù)據(jù)技術對相關數(shù)據(jù)進行清洗、技術處理，對“土地流轉、耕地質(zhì) 量、精準生產(chǎn)、產(chǎn)銷預警、自然及生物災害預警”等業(yè)務環(huán)節(jié)的問題處理提供數(shù)據(jù)支持 依據(jù)，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動合理化、規(guī)范化、科學化的開展進行。 茶園園主可在平臺上通過數(shù)據(jù)大屏實時監(jiān)測，統(tǒng)籌規(guī)劃，對茶葉的生長、灌溉、施 肥等絕對把控，實現(xiàn)茶葉生產(chǎn)全流程的質(zhì)量追溯，保證茶葉質(zhì)量，提高消費者信賴度， 從而提高經(jīng)濟效益。通過統(tǒng)一管理中心，對茶園內(nèi)的各類品種茶葉的種植環(huán)境、生長周 期、氣象和氣候數(shù)據(jù)、病蟲害資料數(shù)據(jù)、茶園經(jīng)濟數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理、展示并進行決策 分析。

對于某一茶葉出現(xiàn)異常生長趨勢時，可進入該茶葉的數(shù)據(jù)分析大屏查看其各項數(shù)據(jù) 詳情，找到異常生長的源頭，準確判斷，及時控制，使茶葉恢復正常生長。

智慧茶園信息化平臺可實現(xiàn)系統(tǒng)由蟲情監(jiān)測、病情監(jiān)測、墑情監(jiān)測和苗情監(jiān)測四個 模塊組成，詳細功能如下：

蟲情監(jiān)測 

智能蟲情采集設備利用害蟲的趨光天性，對害蟲進行誘殺，并利用內(nèi)置超高清 攝像頭對儲蟲盒的蟲體進行拍照，通過 3G 或4G 網(wǎng)絡將照片即時發(fā)送至遠程信息 處理平臺，利用前沿的圖像處理技術，對照片進行分析處理，實現(xiàn)對害蟲的分類與計數(shù)， 并且形成數(shù)據(jù)庫。 通過數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計，判斷某個區(qū)域某種作物發(fā)生某種蟲害的趨勢，并且發(fā)出有 效預警，提醒相關管理人員提前采取防治措施，真正做到對蟲情的防治。為茶葉高質(zhì) 高產(chǎn)提供了有力保障。

（1）圖像列表

以列表的形式實時更新并展示蟲情測報設備上傳的照片及數(shù)量，支持對不同設 備、時間段的選擇性篩選。

（2）蟲情觀察

可對任意設備、日期、時間點的蟲情照片進行觀察，可對自動拍攝進行手動補拍，支持 對蟲情數(shù)據(jù)的上傳及修改。

（3）數(shù)據(jù)分析 

1）統(tǒng)計曲線 可對蟲情監(jiān)測設備采集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計并通過曲線的形式展現(xiàn)，用戶可通過 按鈕對設備、時間段、蟲子種類進行選擇性展示。

（4）對比分析

可查看不同設備、蟲子種類、時間段在不同年份的蟲子數(shù)量曲線，為用戶提供直 觀的歷年蟲情對比。

（5）預警分析 

選定基地和蟲情監(jiān)測設備后，點擊篩選，可查看設備日、周、月、季的蟲情數(shù)量 統(tǒng)計曲線，可識別并統(tǒng)計昆蟲的數(shù)量。 通過大數(shù)據(jù)中心對歷史數(shù)據(jù)的分析，預測下一時間段的蟲情數(shù)量，通過預警值 設置，對蟲情危害程度進行等級劃分。 同時支持蟲情的多曲線綜合展示、K 線分析及地圖分析。

（6）預警通知 

當蟲情數(shù)量達到預警值后，平臺會自動預警，顯示預警信息，APP 也會同步進行報警。 

病情監(jiān)測模塊

通過智能孢子捕捉儀收集并拍攝隨空氣傳播的病害病原菌孢子及花粉塵粒， 通過對樣本照片的分析研究，判斷病害孢子存量及其擴散動態(tài)，為預測和預防病害傳 染、流行提供可靠數(shù)據(jù)。 孢子功能分為圖像列表、孢子觀察、數(shù)據(jù)分析。 當前地塊上關聯(lián)的孢子捕捉儀設備所捕捉到的所有孢子圖片都會在圖像列 表中展示，點擊任意圖片的縮略圖，查看這個圖片的詳細大圖。

(1) 圖像列表 

設備上采集到的所有孢子圖片集中匯集到本頁面?？蓪︽咦诱掌M行預覽， 對孢子信息進行初步查看，并可預覽每張圖片的基本信息，如時間，地點，并對 所有信息進行管理，根據(jù)需要篩選出所需設備，所需時間的孢子照片。

(2) 孢子觀察

1）可對單張孢子圖進行放大觀察大圖。 

2）在對單幅圖片的大圖進行觀察時，可以選擇觀察的圖片對象，也可以選 擇時間段對照片進行篩選查詢。 

3）可以對圖片進行數(shù)孢子的操作?？蛇x中需要操作的孢子種類，然后點擊 圖片上有孢子的地方，圖片上就會留下標記，記錄孢子。需要取消記錄點時，再次點 擊即可。結束操作后點擊確定保存操作。 

4）數(shù)孢子的操作之前可添加孢子類型?？商砑踊蜻x擇孢子名，其中可以選 擇選項中已有的孢子，也可以選擇自定義。之后選擇孢子類型（同型/異型）。

(3) 數(shù)據(jù)分析 

1）默認顯示數(shù)據(jù)列表，展示所有設備自動采集或手動拍照上傳的數(shù)據(jù)。 

2）在左上方可以切換統(tǒng)計曲線查看數(shù)據(jù)。點擊對應蟲子類型，可以單獨顯 示某類蟲子的曲線，再次點擊還原。

墑情監(jiān)測模塊 

墑情監(jiān)測模塊主要采集茶園的種植氣象環(huán)境指標，配有土壤濕度、土壤溫度、 土壤 PH、空氣溫/濕度、雨量、風速/風向、光照強度、PM2.5、負氧離子等，墑 情信息可以實時直觀展示方便管理人員通過列表、圖表的方式查看詳細墑情信息，也 可以定時將采集到的各種數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡發(fā)送到監(jiān)測平臺或者手機APP 端，方便指導 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)并有效形成氣象災害預警，以便及時采取措施，降低災害損失。模塊主要功 能包括實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、設備管理。

苗情監(jiān)測模塊 

苗情監(jiān)測模塊通過苗情監(jiān)測設備，實時采集現(xiàn)場作物生長情況， 通過高清視頻了 解作物的生長態(tài)勢來判斷作物的整體發(fā)育與生長是否良好，并且提供定時拍照功能，將每 個特定時期的作物長勢圖片拍照并上傳至數(shù)據(jù)中心，以備后期的作物長勢分析提供依據(jù)。 模塊主要功能包括實時監(jiān)控、設備控制、視頻回放。 

配套 APP 

通過手機 APP 遠程對環(huán)境參數(shù)、現(xiàn)場視頻、數(shù)據(jù)曲線進行實時查看，用于農(nóng) 作物生產(chǎn)適宜性分析、研究?？呻S時隨地聯(lián)動控制設備，查看設備執(zhí)行狀態(tài)。