四川成都智慧茶园、数字茶园苗圃大棚物联网信息系统 （重庆）

一、建设思路

智慧茶园苗圃大棚建设项目的实施建设，将充分利用现代农业科技成果和信息科技发展方式，打造服务现代农业发展的全新模式，引领苗圃生产作业向着规范化、标准化、数字化、绿色化、生态化、科技化、品牌化和现代化发展；实现苗木生产、管理、销售以及经营模式的升级与创新；推动农业生产种植向着高质量、高效率、高水平方向发展。

二、行业问题分析

1、茶叶种植机械化程度较低，规模化产出效益不明显。

2、茶叶生产的标准化不统一，影响茶叶品质的产出。

3、茶叶种植信息化水平低，管理效率低。

4、茶叶产业化发展人才不足，技术推广应用范围小。

三、建设意义

苗圃智慧大棚建设意义：提高生产效率、降低生产成本、减少生产投入、保护生态环境、提升产品附加值、创造更多效益。

1、实现大棚生产精细化生产，提高产能效率。大棚耕、种、管、收、贮生产实现全程精细化作业，通过智能农业装备的应用，推动机械化与信息化的深入融合，实现精细作业。

2、实现大棚生产数字化管理，保障生产安全。对于大棚的种植地块、土壤、生产资料投入、生产作业、机械作业等全过程实现无缝隙、无断点的信息化管理，提高管理效率，保障农产品安全。

3、实现大生产棚数据化采集，减少生产投入。通过对土壤营养、作物营养、土壤墒情等数据采集，将数据作为选种、配肥的重要依据，达到精准施肥。

4、实现大棚生产标准化管理，加强规范操作。通过生产运营智慧管理系统的建设与应用，帮助农业将生产管理标准和制度能够使用信息化手段管理起来，实现从种植到出圃各环节的信息化监控，实现生产管理的标准化，强化规范操作，提升管理水平，杜绝管理漏洞，提高苗圃质量。

5、实现大棚全程物联网化，提高管理效率。利用卫星遥感、各类传感器对于土壤墒情、气象环境、作物长势、病虫害、农机生产作业、自然灾情等实现全方位数据采集与处理，实现农业管理全程物联网化。

6、实现大棚生产智慧化监控，保障质量增加产量。通过大棚巡田打卡及作物长势监测的“人+设备”的二维的网格化监管，配套远程专家诊断系统，对作物的生长、病虫害及时的诊断、处理与防治，从而保障苗圃品质和提高苗圃产量。

7、实现作物生长全程管理智慧化，创造管理效益。通过生产机械化、信息化、标准化、精细化以及物联网化，逐步实现茶叶苗圃生产智慧化管理的目标，为苗圃生产节本、增效、增收，创造管理效益。

四、方案设计

4.1.苗圃智慧种植应用场景规划设计图

本系统构成主要由基础信息管理、生产运营数字化管理系统、专家诊断系统、物联网智慧监控、农产品溯源、可视化云平台等部分构成。通过系统平台与大数据、云计算、物联网等先进技术的结合，从WEB端、APP端、远程进行信息化的管理，为苗圃生产节本、增效、增收，创造管理效益。

4.2.基础信息管理

基础信息管理主要是为茶叶苗圃经营主体提供苗圃的基础信息管理，包括对基地信息、用户信息、设备信息、耕地档案管理、种植作物信息、生产资料供应商、仓库管理等基础信息。

4.3.生产运营数字化管理系统

茶叶苗圃基地生产运营数字化管理是对整个茶叶苗圃生产过程各方面实现数字化管理，包括基地地块管理、基地大棚管理、基地育苗管理、种植计划管理、生产履历管理、生产资料管理、仓储管理及交易管理，主要实现对地块、大棚、育苗环节、茶叶苗圃种植计划等关键数据的采集，使生产运营实现数据化，帮助农业用户完成农活，提高生产运营效率。

4.4.专家诊断系统

专家远程诊断系统主要是专家登录帐号对茶叶苗圃生产全过程的长势、环境数据及生产操作等实现远程诊断，如：移栽、施肥、病虫害防治等给予远程指导。

专家诊断知识库包括对诊断知识、虫害、病害等知识的提供，保障种植户对种植知识的获取。

通过物联网监测数据、种植户打卡数据获取生产实时数据，专家将诊断结果发送回系统，从而把控生产操作标准，保障茶叶苗圃能够按照既定的操作规程进行生产，保障茶叶苗圃的品质和产量，从而提高生产效率和效益。

4.5.物联网全程监测服务平台

物联网全程监测服务平台主要是对茶叶苗圃生长过程中所处的土壤状况、气象环境、长势及动态生长进行监测，通过物联网设备随时掌握茶叶苗圃生长影响因子的动态数据，保障数据的真实性和可积累性，为后期关于大数据分析生长环境各类因子与茶叶苗圃种植关系打下数据基础，进一步优化茶叶苗圃种植技术。

4.6.茶叶苗圃全程溯源管理

茶叶苗圃全程溯源管理主要是以单个品种为批次，通过生产运营数字化管理对基地基础溯源、基地大棚溯源、基地育苗溯源、种植计划溯源、生产作业溯源管理、生产资料使用溯源管理、物联网监控溯源管理，实现对茶叶苗圃基地、种植品种、生产数据、生长数据、生资数据及采摘数据等全程信息追溯，通过先进分拣设备对茶叶苗圃追溯数据，将追溯二维码印至每个茶叶苗圃上，从而实现唯一二维码的茶叶苗圃的防伪全程溯源管理。

4.7.茶叶苗圃大数据可视化系统

茶叶苗圃大数据可视化系统是通过大数据统计以及GIS方式，实现对茶叶苗圃整体概况，基地大棚分布、环境监测、生产监测、生产资料投入、库存情况、销售情况等生产全过程实现大数据可视化的呈现，让企业管理者对于企业整体情况一目了然，尽在掌握；系统还可以作为企业对外呈现，给参观领导及人员介绍使用。

4.8.APP系统

本系统将配置APP系统，让用户通过终端登陆，实现对茶叶苗圃的种植进行生产的监控和过程记录、反馈，实行智慧管理的目标。

4.9.智慧灌溉管理系统

智慧灌溉及水肥一体化管理方案是针对种植分布广、监测点多、布线和供电困难等特点，融合最新的物联网技术，采用高精度土壤温湿度传感器和农业气象站，远程无线实时采集土壤墒情、气象信息，实现墒情自动预报、灌溉用水量智能决策、远程/自动控制灌溉等功能。

灌溉自动化与信息化管理系统分为现场智能感知平台、无线网络传输平台、数据管理平台、应用平台（监控中心及移动管理控制端）四个层次，其中，田间脉冲电磁阀、无线阀门控制器、远程水泵智能控制器、移动控制终端（电脑/手机APP）等组成灌溉无线控制系统，能够实现无线控制、远程随时随地监控、轮灌组定时自动轮灌等控制方式，并且实时监测机泵和阀门状态，灌溉流量和管网压力，保障运行安全，及时提示报警信息。在此基础上，扩充田间土壤墒情监测、农田气象监测、作物和泵房视频监测等内容，指导科学灌溉，提高灌溉的智能化程度。

灌溉自动化系统包括：泵房首部设备智能监控系统、田间灌溉控制系统、田间土壤墒情信息监测系统、近地小气候环境信息监测系统、智能气象站、作物长势远程监测系统。

五、建设效益分析

5.1.经济效益

○1智慧监测与人工和普通监测设施相比，节约监测成本70-90%，同时提高监测效率200%以上。

○2准确监测土壤内的水分和温度、电导率、苗圃长势等，结合智慧灌溉项目建设，苗圃得到及时的灌溉，提高了灌溉效率，促进茶叶苗圃各个生长期内的有效生长。

○3智慧灌溉还具有节水、节肥、节人工等效益。通过项目建设，使项目区增效30%以上，节水30%以上，节肥15%以上，节省人工25%以上。

④ 通过长势实时监测及专家远程诊断可以及时防控常见病虫害的发生，减少农药使用和人工投入，明显提高苗圃品质，降低生产成本。

○5通过苗圃生产的信息化、智能化打造，将苗圃科学实验与现代信息技术、物联网设备及智能设备相融合，使优良茶叶种苗的研发更加科技高效、智能，增强科研经济价值，为打造西部领先茶叶苗圃研发中心、苗圃生产中心打基础。

○6通过生产管理的各环节生产日志记录、苗圃生产的投入品管理、工作任务管理等，起到了规范苗圃管理秩序的作用，出现问题可以追溯查询，落实责任管理，追本溯源，让苗圃管理更高效精细化，从而提升苗圃品质。

○7增加苗圃的附加值，提高收益。通过全过程的溯源管理，最终生成溯源二维码，将二维码贴到每棵苗圃上，与其他品牌的苗圃形成差异化，增加了苗圃的附加值，可以在原有的苗圃价格基础上增加20%的收益。

○8提升品牌知名度，扩大市场占有率，大幅提高综合经济效益。

5.2.社会效益

① 提高茶叶苗圃产业智慧化管理水平，通过精准化生产提高苗圃品质，提高品牌综合竞争力和国际影响力。

② 通过高效节水灌溉建设，可提高水资源利用率，实现水资源的可持续利用，具有显著的社会效益，对于山区作物节水生产具有良好的示范效益。

③ 示范园将现代先进技术引入到茶叶苗圃的产业发展中，对于带动整个地区茶叶苗圃现代化生产水平的提升具有示范引领作用。

○4示范园的建成可以有效提高苗圃生态环境质量，保护和打造现代农业生态旅游资源，促进当地观光农业和旅游业的发展，带动服务业和第三产业发展。

5.3.生态效益

① 通过精准施肥、精准用药等操作，改善传统农业生产中过多的使用农药、化肥问题，保护耕地结构，提升生态环境质量。

② 科学合理灌溉有效地防止土壤次生盐渍化，有利于土壤生态环境的改善。同时，高效科学节水灌溉技术的应用，可大量减少地下水的开采量，减少土壤中的水肥流失，达到涵养水源，维护生态平衡，改善生态环境。