基于物联网技术构建茶场种植监测系统

2019-01-06赵云鹏

福建茶叶 2019年7期

赵云鹏

（沈阳工学院，辽宁抚顺 122000）

物联网技术指的是以互联网技术为依托，利用互联网与各种各样的物品产生实时性关联，对物品进行实时性控制管理，进行快速、高效的信息传递和共享。在茶叶种植领域，物联网技术能够有效帮助工作人员对茶树、茶苗进行监督控制，保障茶场种植环境的良好，能够适应茶树的生长。在当今的茶场种植环境检测系统当中，需要与茶树、茶苗的生长构建一个紧密、有效、及时的连接机制。关于茶场种植环境检测的实际过程，大致可分为三个主要部分，即数据工作中心、实时性检测系统和监督测量中心。上述三个部分相互配合、协作共同构成了茶场物联网的监督控制平台。

1 茶场种植检测系统和现代物联网科学技术之间的联系

物联网是以现代互联网技术为基础的新兴科学技术，能够有效确保茶树、茶苗生长、种植环境的良好属性。同时，以物联网技术为核心的茶场种植检测系统在当今的茶叶种植领域应用极为广泛，能够确保茶场的种植环境在人为可控范围之以内，高质量规避大量来自于外部环境的负面影响因素，对茶场种植环境造成不利影响。例如，福建省部分茶场附近存在大量的工业生产企业，这些企业虽然在排放废气、废水前对其进行过科学化处理，但是此类物质仍然具有一定的危害性，导致茶场周边空气、水体等造成一定程度的破坏，继而影响茶树、茶苗的种植生长环境。当技术人员将物联网融入于茶场种植检测系统以后，茶场的工作人员便能够对茶场进行实时监控，通过对各项指标参数的分析，及时制定环境弥补挽救措施，继而有效确保了茶场生态环境的健康，为茶树、茶苗的种植和生长提供一个高质量的生态环境。由此可见，将物联网技术应用于现代茶场种植检测系统具有较高的可行性和必要性。

2 基于物联网技术构建茶场种植监测系统的基本思路

2.1 对茶场周边大气环境的检测

基于物联网技术构建茶场种植监测系统，能够有效监测茶场自身及周边的大气环境，为茶树提供一个适宜的种植环境。现阶段，我国农业领域对大气质量的检测具有较高的综合性特点，主要以定点检测为核心方式，以在线监测、网络检测作为辅助检测方式，以此确保茶场空气环境的良好状态。利用污染物传感设备对空气污染实施检测，继而将数据信息传递于监控中心，对污染水平进行及时分析给出具体污染结果，工作人员通过这些数据对具体情况实现系统性了解，进而采取相关措施以此确保茶场空气质量。除此之外，基于物联网技术构建茶场种植监测系统还能对空气中的含水量进行有效分析，准确掌握茶树水分吸收过程中引发的一系列问题并制定相关措施，继而使空气更加适合茶树的种植和生长。

2.2 对茶场周边水资源的检测

水资源作为一切农作物种植的最关键因素，是确保植物正常生长不可获取的条件。为提高茶树种植环境水平，茶场需要具备较为充足的水资源，为茶树提供良好的种植生长条件。因此，茶场不仅需要对周边水资源进行有效监测，还需要建立一个高水平的水分供应系统。一方面，基于物联网技术构建茶场种植监测系统能够有效检测茶场周边的水资源污染情况，准确分析水中铅、汞、铜、银、镉、镍、锌等各类重金属的含量。另一方面，在确保水质条件良好的情况下，基于物联网技术构建茶场种植监测系统还，还具备远程控制水分灌溉设备的功能，使原本消耗人工资源巨大的灌溉工作变得快捷简单。

2.3 对茶场土壤的检测

土壤当中营养物质含量、酸碱度等各项指标是确保茶树生长和种植的关键因素，为使茶场拥有一个健康良好的土壤环境，需要对茶场土壤进行实时性检测。以物联网技术为核心的茶场种植环境检测系统能够对茶场土壤情况实施有效精准检测，在检测的过程中以远程控制的方式实现样本收集，及时发现土壤中微量元素、污染物质、PH数值等一系列指标的变化趋势，继而对这种变化趋势实施合理客观的分析，通过远程控制系统实现施肥、灌溉、农药喷洒等各类治理措施。

2.4 以污染元素种类为出发点的检测方式

2.4.1 无机元素

基于物联网技术构建的茶场种植监测系统诞生至今，其所能够监测的各种类元素不断拓展和延伸，现阶段该系统所覆盖的监测指标已经超过四十种，如汞、钴、铊、镉、铅、铬、铜、银、铝、锑、锌、镁、铁、锰、砷等。其中镁、钙等为大部分茶叶种植地区的主要构成物质；锌、汞、铅主要来自于茶场周边石油原料的燃烧以及茶场周边汽车尾气的排放；锑、锰、砷、汞、钴、铊等主要来自于茶场周边各类化工厂污水的排放以及废弃物的污染。

2.4.2 有机元素

基于物联网技术构建的茶场种植监测系统对有机元素的检测效果也非常明显，例如多环芳香泾等。例如，云南普洱地区普洱茶场，利用基于物联网技术构建的茶场种植监测系统将系统的硬件设备放置于茶场当中，以此监测茶场当中四氯联苯含量与三氯丙烷的污染程度；福建某茶场将基于物联网技术构建的茶场种植监测系统硬件设施放置于茶场周边的某电池制造工厂五百米处，有效监测出九种不同类型的多环芳香物质。

3 基于物联网技术构建茶场种植监测系统的未来发展趋势

基于物联网技术的茶场种植系统虽然在现阶段的茶场环境检测领域应用较为广泛，但是仍然存在着一定的缺陷。第一，茶场种植系统对外部硬件设置的依赖程度较高，如果外部硬件设施出现损坏难以应用物联网远程控制的方式完成自我修复。因此，相关科研人员需要继续完善茶场环境监测系统的硬件设施，并且以实现硬件设施的远程控制为下一个科研目标。第二，茶场种植系统检测范围较小，现有检测系统仅能对茶场自身及周边进行实时检测，对于河流上游、远距离上风口等的检测依然不足。鉴于此，相关科研人员在继续开发茶场环境检测系统的过程中，需要拓展系统的检测范围，设置远距离线上检测设备，对茶场周边大范围区域的环境情况进行有效分析和测量。