基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建茶場(chǎng)種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

趙云鵬

（沈陽工學(xué)院，遼寧撫順 122000）

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)指的是以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為依托，利用互聯(lián)網(wǎng)與各種各樣的物品產(chǎn)生實(shí)時(shí)性關(guān)聯(lián)，對(duì)物品進(jìn)行實(shí)時(shí)性控制管理，進(jìn)行快速、高效的信息傳遞和共享。在茶葉種植領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠有效幫助工作人員對(duì)茶樹、茶苗進(jìn)行監(jiān)督控制，保障茶場(chǎng)種植環(huán)境的良好，能夠適應(yīng)茶樹的生長(zhǎng)。在當(dāng)今的茶場(chǎng)種植環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)當(dāng)中，需要與茶樹、茶苗的生長(zhǎng)構(gòu)建一個(gè)緊密、有效、及時(shí)的連接機(jī)制。關(guān)于茶場(chǎng)種植環(huán)境檢測(cè)的實(shí)際過程，大致可分為三個(gè)主要部分，即數(shù)據(jù)工作中心、實(shí)時(shí)性檢測(cè)系統(tǒng)和監(jiān)督測(cè)量中心。上述三個(gè)部分相互配合、協(xié)作共同構(gòu)成了茶場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)督控制平臺(tái)。

1 茶場(chǎng)種植檢測(cè)系統(tǒng)和現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)科學(xué)技術(shù)之間的聯(lián)系

物聯(lián)網(wǎng)是以現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的新興科學(xué)技術(shù)，能夠有效確保茶樹、茶苗生長(zhǎng)、種植環(huán)境的良好屬性。同時(shí)，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心的茶場(chǎng)種植檢測(cè)系統(tǒng)在當(dāng)今的茶葉種植領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，能夠確保茶場(chǎng)的種植環(huán)境在人為可控范圍之以內(nèi)，高質(zhì)量規(guī)避大量來自于外部環(huán)境的負(fù)面影響因素，對(duì)茶場(chǎng)種植環(huán)境造成不利影響。例如，福建省部分茶場(chǎng)附近存在大量的工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，這些企業(yè)雖然在排放廢氣、廢水前對(duì)其進(jìn)行過科學(xué)化處理，但是此類物質(zhì)仍然具有一定的危害性，導(dǎo)致茶場(chǎng)周邊空氣、水體等造成一定程度的破壞，繼而影響茶樹、茶苗的種植生長(zhǎng)環(huán)境。當(dāng)技術(shù)人員將物聯(lián)網(wǎng)融入于茶場(chǎng)種植檢測(cè)系統(tǒng)以后，茶場(chǎng)的工作人員便能夠?qū)Σ鑸?chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)的分析，及時(shí)制定環(huán)境彌補(bǔ)挽救措施，繼而有效確保了茶場(chǎng)生態(tài)環(huán)境的健康，為茶樹、茶苗的種植和生長(zhǎng)提供一個(gè)高質(zhì)量的生態(tài)環(huán)境。由此可見，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代茶場(chǎng)種植檢測(cè)系統(tǒng)具有較高的可行性和必要性。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建茶場(chǎng)種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本思路

2.1 對(duì)茶場(chǎng)周邊大氣環(huán)境的檢測(cè)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建茶場(chǎng)種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠有效監(jiān)測(cè)茶場(chǎng)自身及周邊的大氣環(huán)境，為茶樹提供一個(gè)適宜的種植環(huán)境。現(xiàn)階段，我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)Υ髿赓|(zhì)量的檢測(cè)具有較高的綜合性特點(diǎn)，主要以定點(diǎn)檢測(cè)為核心方式，以在線監(jiān)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)作為輔助檢測(cè)方式，以此確保茶場(chǎng)空氣環(huán)境的良好狀態(tài)。利用污染物傳感設(shè)備對(duì)空氣污染實(shí)施檢測(cè)，繼而將數(shù)據(jù)信息傳遞于監(jiān)控中心，對(duì)污染水平進(jìn)行及時(shí)分析給出具體污染結(jié)果，工作人員通過這些數(shù)據(jù)對(duì)具體情況實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性了解，進(jìn)而采取相關(guān)措施以此確保茶場(chǎng)空氣質(zhì)量。除此之外，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建茶場(chǎng)種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還能對(duì)空氣中的含水量進(jìn)行有效分析，準(zhǔn)確掌握茶樹水分吸收過程中引發(fā)的一系列問題并制定相關(guān)措施，繼而使空氣更加適合茶樹的種植和生長(zhǎng)。

2.2 對(duì)茶場(chǎng)周邊水資源的檢測(cè)

水資源作為一切農(nóng)作物種植的最關(guān)鍵因素，是確保植物正常生長(zhǎng)不可獲取的條件。為提高茶樹種植環(huán)境水平，茶場(chǎng)需要具備較為充足的水資源，為茶樹提供良好的種植生長(zhǎng)條件。因此，茶場(chǎng)不僅需要對(duì)周邊水資源進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，還需要建立一個(gè)高水平的水分供應(yīng)系統(tǒng)。一方面，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建茶場(chǎng)種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠有效檢測(cè)茶場(chǎng)周邊的水資源污染情況，準(zhǔn)確分析水中鉛、汞、銅、銀、鎘、鎳、鋅等各類重金屬的含量。另一方面，在確保水質(zhì)條件良好的情況下，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建茶場(chǎng)種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還，還具備遠(yuǎn)程控制水分灌溉設(shè)備的功能，使原本消耗人工資源巨大的灌溉工作變得快捷簡(jiǎn)單。

2.3 對(duì)茶場(chǎng)土壤的檢測(cè)

土壤當(dāng)中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量、酸堿度等各項(xiàng)指標(biāo)是確保茶樹生長(zhǎng)和種植的關(guān)鍵因素，為使茶場(chǎng)擁有一個(gè)健康良好的土壤環(huán)境，需要對(duì)茶場(chǎng)土壤進(jìn)行實(shí)時(shí)性檢測(cè)。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心的茶場(chǎng)種植環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)Σ鑸?chǎng)土壤情況實(shí)施有效精準(zhǔn)檢測(cè)，在檢測(cè)的過程中以遠(yuǎn)程控制的方式實(shí)現(xiàn)樣本收集，及時(shí)發(fā)現(xiàn)土壤中微量元素、污染物質(zhì)、PH數(shù)值等一系列指標(biāo)的變化趨勢(shì)，繼而對(duì)這種變化趨勢(shì)實(shí)施合理客觀的分析，通過遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)施肥、灌溉、農(nóng)藥噴灑等各類治理措施。

2.4 以污染元素種類為出發(fā)點(diǎn)的檢測(cè)方式

2.4.1 無機(jī)元素

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的茶場(chǎng)種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)誕生至今，其所能夠監(jiān)測(cè)的各種類元素不斷拓展和延伸，現(xiàn)階段該系統(tǒng)所覆蓋的監(jiān)測(cè)指標(biāo)已經(jīng)超過四十種，如汞、鈷、鉈、鎘、鉛、鉻、銅、銀、鋁、銻、鋅、鎂、鐵、錳、砷等。其中鎂、鈣等為大部分茶葉種植地區(qū)的主要構(gòu)成物質(zhì)；鋅、汞、鉛主要來自于茶場(chǎng)周邊石油原料的燃燒以及茶場(chǎng)周邊汽車尾氣的排放；銻、錳、砷、汞、鈷、鉈等主要來自于茶場(chǎng)周邊各類化工廠污水的排放以及廢棄物的污染。

2.4.2 有機(jī)元素

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的茶場(chǎng)種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)有機(jī)元素的檢測(cè)效果也非常明顯，例如多環(huán)芳香涇等。例如，云南普洱地區(qū)普洱茶場(chǎng)，利用基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的茶場(chǎng)種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將系統(tǒng)的硬件設(shè)備放置于茶場(chǎng)當(dāng)中，以此監(jiān)測(cè)茶場(chǎng)當(dāng)中四氯聯(lián)苯含量與三氯丙烷的污染程度；福建某茶場(chǎng)將基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的茶場(chǎng)種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)施放置于茶場(chǎng)周邊的某電池制造工廠五百米處，有效監(jiān)測(cè)出九種不同類型的多環(huán)芳香物質(zhì)。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建茶場(chǎng)種植監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢(shì)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的茶場(chǎng)種植系統(tǒng)雖然在現(xiàn)階段的茶場(chǎng)環(huán)境檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，但是仍然存在著一定的缺陷。第一，茶場(chǎng)種植系統(tǒng)對(duì)外部硬件設(shè)置的依賴程度較高，如果外部硬件設(shè)施出現(xiàn)損壞難以應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制的方式完成自我修復(fù)。因此，相關(guān)科研人員需要繼續(xù)完善茶場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)施，并且以實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)施的遠(yuǎn)程控制為下一個(gè)科研目標(biāo)。第二，茶場(chǎng)種植系統(tǒng)檢測(cè)范圍較小，現(xiàn)有檢測(cè)系統(tǒng)僅能對(duì)茶場(chǎng)自身及周邊進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，對(duì)于河流上游、遠(yuǎn)距離上風(fēng)口等的檢測(cè)依然不足。鑒于此，相關(guān)科研人員在繼續(xù)開發(fā)茶場(chǎng)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)的過程中，需要拓展系統(tǒng)的檢測(cè)范圍，設(shè)置遠(yuǎn)距離線上檢測(cè)設(shè)備，對(duì)茶場(chǎng)周邊大范圍區(qū)域的環(huán)境情況進(jìn)行有效分析和測(cè)量。

4 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段我國(guó)以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心的茶場(chǎng)種植環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)較為成熟，能夠?qū)Σ鑸?chǎng)區(qū)域內(nèi)水資源、土壤、空氣中的各類有機(jī)物、無機(jī)物進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)，該系統(tǒng)也存在檢測(cè)范圍有限、對(duì)硬件設(shè)施依賴嚴(yán)重等問題，需要相關(guān)研究人員不斷努力和探索，將現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步的發(fā)揮與系統(tǒng)當(dāng)中。