功能說明
產業大數據平臺的主要建設核心功能:
建立茶葉大數據平臺,設立主體檔案、有機茶園數字化建檔、氣象信息、病蟲情報、農資數字化實名、數字化肥藥兩制、智慧施肥、茶葉質量安全檢測、全程質量追溯、保險信息、價格指數、儲運物流、田間醫生、農民培訓、休閑養生、科普教育等相關模塊,構建氣象災害精細化、高分辨、立體化監測網絡,打通茶葉研、供、
產、加、銷等各個環節,實現大數據技術在茶葉全產業鏈場景中的應用。
(1)軟件系統:基于云技術,搭建“數字茶園”大數據平臺、基地物聯網平臺,以1+N的軟件構架方式將農業板塊各個要素綜合運用,形成完整的物聯網服務生態鏈。
(2)硬件設施:利用現代設施搭建基礎設施,優化種植方式,并能具備通訊功能,連接系統軟件,匯報和聽取指令,從而真正達到高效、智能。
設計要求
經濟要求:以經濟的技術成本實現預定的目標。
科學要求:工藝的設計必須符合種植的科學規律。
效益要求:確保產品質量以實現經濟效益的提高。
美觀要求:堅持以人為本,創造舒適的環境。
系統要求:把農業產業鏈作為一個有機整體,挖掘各要素之間關系。
可持續性要求:不但要滿足當下需求,還要為未來提供保障。
設計思路
綜合智慧從各個環節切入助推茶葉產業鏈的整合和重塑,主要分為以下四塊:
(1)大數據信息管理模塊。大數據信息平臺,采用數據駕駛艙模式展示,數字大腦整合了當地所有代表性產業的數據,建立專業的農業大數據庫,為農業增長增收、電商推廣、安全質量追溯等提供有力支持。
1.農業氣象數據:空氣溫度、濕度、降水量、風速/風向等氣象數據展示和查詢,氣象維度分析。
2.茶園/其他產業園數據:主要對無公害高山茶葉基地做全方位分析與數據展示,包含種植面積、監控、產量、品質及農殘等。
3.農技推廣中心數據:通過公共服務中心、農技專家指導、反映當地農技建設情況。
與此同時,數字大腦還收集茶葉種植大數據、科技知識大數據、農村金融大數據、農資供應鏈等為地方政府和農戶提供更優質的數據服務。
(2)數字茶園物聯網。主要負責推廣綠色種植與完善種植管理服務。主要模塊包括茶葉大數據、環境監測、視頻監控、水肥一體、病蟲害測報、農產品質量安全追溯等。
1.茶葉大數據:以大數據信息管理平臺為依托的數字茶園大數據平臺。
2.環境監測:展示環境監測站自動監測和存儲的環境數據,為相關氣象領域專家或者相關部門提供精準的氣象數據,有效預防自然災害的發生,減少盲目投入,促進農業增產增收。
3.視頻監控:對茶園進行24小時視頻監控通過360度視頻監控設備以及網絡硬盤錄像機對農業生產現場進行實時監控,對作物生長情況進行遠程查看。同時可根據設定,對視頻進行錄像,隨時回放,以及農作物生長過程中的畫面截圖,便于后期產品溯源管理等。
4.病蟲害測報:通過監測蟲子的數量變化情況,動態分析害蟲數量爆發情況,提前采取措施預防病蟲害對農業所造成的損失,減少病蟲害防治的難度。
(3)品牌建設模塊。主要完成對接供需雙方,縮減中間過程,實現精準營銷,推廣訂單農業。
(4)質量追溯模塊。主要負責有機茶園基地及茶產品的全程追溯及展示;按照統一的技術標準,搭建農產品質量安全追溯監管平臺。并針對不同產品的追溯監管需求,開發重要農產品生產、加工、流通、消費各個環節相關的子系統,匯集區域內各類重要產品的追溯信息,形成互聯互通、協調運作的追溯管理工作體系,實現信息存儲、過程監控、問題發現、在線查詢、統計分析等功能。包括:二維碼溯源、平臺溯源、視頻溯源等。
技術框架
平臺的技術架構可分為五層:基礎資源層、中間件層、技術組件層、微服務核心架構層、訪問層。
技術要求
1.穩定性要求
要確保平臺的穩定性,所以在設計的過程中,平臺需要采用穩定的操作系統和語言進行開發,這里包括了系統的選擇、數據庫的選擇和開發軟件的選擇等等,開發的過程中盡量避免漏洞的遺留問題,還要經常性的對平臺開發的軟硬件進行整改和完善。要能夠適應現代大數據處理的需求,達到處理速度快,運行穩定的要求。
平臺各服務應當具有容錯能力,提供服務降級和服務熔斷機制。不能讓某一微服務的問題影響到所有微服務的阻塞。同一個微服務可以方便的部署多個實例。利用負載均衡機制,保證服務的性能要求和高可用。
2.響應時間要求
平臺應能對各操作和請求進行快速響應。例如用戶登錄和校驗的操作,平均響應時間應小于 1.5 秒。查詢某一功能操作的平均響應時間應小于 1.5 秒。對于數據量較大的操作,平均響應時間應小于 2 秒。
3.安全性要求
微服務接口和數據資源不能隨意被外界訪問,要提供權限校驗機制。
4.易操作性要求
平臺的設計過程需要結合當下中國農業發展的實際情況進行設計,從而確保平臺的設計符合現階段農戶和用戶對數據的需求。針對農業方面的人員設計的,主要面向中國的農民,然而這部分用戶群體并沒有較多的網絡和計算機知識,所以本平臺設計一定要遵循簡單、易操作性。
在線監控
1.全天候視頻監控:基地管理相關人員可以實現對基地全范圍進行全天候監控,實時了解園區內主要通道、種植區域和辦公場所等的工作生產情況。
2.支持鏡頭遠近隨意切換,高清攝像可以看清植株生長情況甚至病蟲害情況。
3.通過大量數據的積累分析,可提供大數據建議。
數據采集
1.系統通過傳感器實時遠程監測氣象參數、環境參數、土壤參數等及視頻圖像。實時監測氣象參數、環境參數、土壤參數等。
2.趨勢圖查詢趨勢圖查詢服務可方便您觀察一段時間內檢測值變化較大的檢測點。
移動APP端的操作
系統客戶端包括網絡和手機APP兩套系統,其中網絡端的數據詳細,控制嚴謹;手機端操作簡單,直觀性強。
通過手機、平板、PC等信息終端向管理者推送實時監測信息、報警信息,實現溫室大棚信息化、智能化遠程管理。
有機種植、綠色防控
本節主要對茶葉蟲害進行梳理及給出初步防治方案(包括物理防治和生物防治),而對生產過程中需人工輔助應對的蟲害和病害,仍需綜合采納指導專家意見進行。
病蟲害綠色防控的意義及中長期效益:
(1)推動新技術應用和發展:可以將幾大農產品的基地進行統籌,查看相關數據更加直觀、快速,降低監管難度。
(2)降低重復性人工,提高生產效率:預計可節省20%以上人工,保護農民健康。
(3)提升農產品品牌及產品品質:預計可以增產2%,提高產品品質,通過互聯網+擴大品牌效應。
(4)防范農業突發病蟲害:通過綠色防控,可以有效防治病蟲害,降低大面積病蟲害幾率。
分布式茶小綠葉蟬蟲情測報裝置
茶小綠葉蟬測報裝置通過對茶小綠葉蟬大量樣品采集和深度學習,形成了一套完整的算法體系及硬件主體。利用圖像處理技術、結合5G通訊、識別算法、云存儲等技術實現了遠程實時監測茶小綠葉蟬變化的目的。通過分析一段時間內的茶小綠葉蟬數目變化,可以預測出下一階段的蟲情,并提前制定出相應的措施。
分布式茶尺蠖蟲情測報裝置
通過性誘劑精準引誘茶葉害蟲,實時測報蟲害發生情況,提前預防。
紅外與電擊計數相結合,測報結果更加精準。
內置GPS定位模塊。多種控制方式:雨控、光控、時控
天敵友好型太陽能殺蟲燈
光源:窄波LED環境友好型 太陽能板: 50W 鋰電池:24AH 整燈高度: 2.5米 功能特點:電擊與風吸雙殺 光控、雨控、時控、溫控
天敵友好型誘捕器
太陽能板≥1.8W 5V。 鋰電池容量:≥4Ah 3.7V。 高壓電網:電網電壓4200±200V。 性誘配置:誘捕器設有性誘劑安裝位。 光控功能:在2Lx-20Lx情況下,進入正常工作狀態。 誘捕器支撐桿為塑包鋼,誘捕器高度可上下調節。
天敵友好型粘蟲板
誘蟲色板又稱粘蟲板,粘蟲板是利用昆蟲的趨色性誘殺農業害蟲。
采用黃色紙(板)上涂粘蟲膠的方法誘殺昆蟲,可以有效減少蟲口密度,有效降低農藥殘留,穩產增收。
天敵友好型誘蟲板是由杭州益昊農業科技有限公司轉承中國茶科所陳宗懋院士團隊的研究成果,遵循農林生產綠色、環保、無公害產品理念,推行物理防治的一項技術產品,該產品廣泛應用于茶園、果園、花卉等經濟作物種植基地中有關害蟲的無公害防治。采用這種特殊黃色和紅色配以特殊粘膠,開發研制出天敵友好型誘蟲板,實踐表明對害蟲誘殺效果非常顯著,同時色板上天敵昆蟲的誘殺量顯著低于市面普通色板。
溯源系統
通過機制創新、數字賦能,推進當地產地環境、茶園管理、生產過程、質量安全、倉儲流通、品牌營銷等全產業鏈數字化應用及標準化體系建設,形成較為完善的產業、綠色生態環境為基礎,以綠色生產、綠色經營、綠色管理、綠色服務為抓手,涵蓋茶園數字化管理、加工流程可視化、倉儲流通數據化的閉環,從而形成“區塊鏈+農業數字化管理云平臺”大數據中心。
追溯系統的主要內容
一園一碼:
建立基地的數字化管理。延伸到基地的視頻監控與氣象、土壤環境監測,通過標準化的智能種植模型,查看當前種植狀況、預計采收時間與預計產量。
一企一碼:
建立企業的數字化管理。為企業提供種植、采購、加工、倉儲、包裝、銷售、客戶產供銷一體化的管理系統,提升企業生產經營數字化水平,激發企業本身對信息化系統的使用需求,并借助信息化系統,完成大隱全產業鏈溯源信息的閉環管理,提升數據采集的持續性與真實性。
一物一碼:
建立產品的數字化管理。通過為銷售的茶葉產品進行賦碼的信息化手段,打通茶葉從基地、種植、加工、包裝、儲運到銷售全產業鏈的閉環溯源信息。
數字化大屏
用來觀察基地的農作物的生長情況,指揮各區農事生產活動,還可供游客了解基地內的區域分布。
數字指揮中心用55寸超窄邊框LCD拼接屏,VGA矩陣等組成整個拼接幕墻顯示系統,形成一個擁有高亮度、高清晰度、低功耗、高壽命、先進的液晶拼接幕墻顯示系統。