基于物聯網技術構建茶場種植監測系統

趙云鵬

（沈陽工學院，遼寧撫順 122000）

物聯網技術指的是以互聯網技術為依托，利用互聯網與各種各樣的物品產生實時性關聯，對物品進行實時性控制管理，進行快速、高效的信息傳遞和共享。在茶葉種植領域，物聯網技術能夠有效幫助工作人員對茶樹、茶苗進行監督控制，保障茶場種植環境的良好，能夠適應茶樹的生長。在當今的茶場種植環境檢測系統當中，需要與茶樹、茶苗的生長構建一個緊密、有效、及時的連接機制。關于茶場種植環境檢測的實際過程，大致可分為三個主要部分，即數據工作中心、實時性檢測系統和監督測量中心。上述三個部分相互配合、協作共同構成了茶場物聯網的監督控制平臺。

1 茶場種植檢測系統和現代物聯網科學技術之間的聯系

物聯網是以現代互聯網技術為基礎的新興科學技術，能夠有效確保茶樹、茶苗生長、種植環境的良好屬性。同時，以物聯網技術為核心的茶場種植檢測系統在當今的茶葉種植領域應用極為廣泛，能夠確保茶場的種植環境在人為可控范圍之以內，高質量規避大量來自于外部環境的負面影響因素，對茶場種植環境造成不利影響。例如，福建省部分茶場附近存在大量的工業生產企業，這些企業雖然在排放廢氣、廢水前對其進行過科學化處理，但是此類物質仍然具有一定的危害性，導致茶場周邊空氣、水體等造成一定程度的破壞，繼而影響茶樹、茶苗的種植生長環境。當技術人員將物聯網融入于茶場種植檢測系統以后，茶場的工作人員便能夠對茶場進行實時監控，通過對各項指標參數的分析，及時制定環境彌補挽救措施，繼而有效確保了茶場生態環境的健康，為茶樹、茶苗的種植和生長提供一個高質量的生態環境。由此可見，將物聯網技術應用于現代茶場種植檢測系統具有較高的可行性和必要性。

2 基于物聯網技術構建茶場種植監測系統的基本思路

2.1 對茶場周邊大氣環境的檢測

基于物聯網技術構建茶場種植監測系統，能夠有效監測茶場自身及周邊的大氣環境，為茶樹提供一個適宜的種植環境。現階段，我國農業領域對大氣質量的檢測具有較高的綜合性特點，主要以定點檢測為核心方式，以在線監測、網絡檢測作為輔助檢測方式，以此確保茶場空氣環境的良好狀態。利用污染物傳感設備對空氣污染實施檢測，繼而將數據信息傳遞于監控中心，對污染水平進行及時分析給出具體污染結果，工作人員通過這些數據對具體情況實現系統性了解，進而采取相關措施以此確保茶場空氣質量。除此之外，基于物聯網技術構建茶場種植監測系統還能對空氣中的含水量進行有效分析，準確掌握茶樹水分吸收過程中引發的一系列問題并制定相關措施，繼而使空氣更加適合茶樹的種植和生長。

2.2 對茶場周邊水資源的檢測

水資源作為一切農作物種植的最關鍵因素，是確保植物正常生長不可獲取的條件。為提高茶樹種植環境水平，茶場需要具備較為充足的水資源，為茶樹提供良好的種植生長條件。因此，茶場不僅需要對周邊水資源進行有效監測，還需要建立一個高水平的水分供應系統。一方面，基于物聯網技術構建茶場種植監測系統能夠有效檢測茶場周邊的水資源污染情況，準確分析水中鉛、汞、銅、銀、鎘、鎳、鋅等各類重金屬的含量。另一方面，在確保水質條件良好的情況下，基于物聯網技術構建茶場種植監測系統還，還具備遠程控制水分灌溉設備的功能，使原本消耗人工資源巨大的灌溉工作變得快捷簡單。

2.3 對茶場土壤的檢測

土壤當中營養物質含量、酸堿度等各項指標是確保茶樹生長和種植的關鍵因素，為使茶場擁有一個健康良好的土壤環境，需要對茶場土壤進行實時性檢測。以物聯網技術為核心的茶場種植環境檢測系統能夠對茶場土壤情況實施有效精準檢測，在檢測的過程中以遠程控制的方式實現樣本收集，及時發現土壤中微量元素、污染物質、PH數值等一系列指標的變化趨勢，繼而對這種變化趨勢實施合理客觀的分析，通過遠程控制系統實現施肥、灌溉、農藥噴灑等各類治理措施。

2.4 以污染元素種類為出發點的檢測方式

2.4.1 無機元素

基于物聯網技術構建的茶場種植監測系統誕生至今，其所能夠監測的各種類元素不斷拓展和延伸，現階段該系統所覆蓋的監測指標已經超過四十種，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的主要構成物質；鋅、汞、鉛主要來自于茶場周邊石油原料的燃燒以及茶場周邊汽車尾氣的排放；銻、錳、砷、汞、鈷、鉈等主要來自于茶場周邊各類化工廠污水的排放以及廢棄物的污染。

2.4.2 有機元素

基于物聯網技術構建的茶場種植監測系統對有機元素的檢測效果也非常明顯，例如多環芳香涇等。例如，云南普洱地區普洱茶場，利用基于物聯網技術構建的茶場種植監測系統將系統的硬件設備放置于茶場當中，以此監測茶場當中四氯聯苯含量與三氯丙烷的污染程度；福建某茶場將基于物聯網技術構建的茶場種植監測系統硬件設施放置于茶場周邊的某電池制造工廠五百米處，有效監測出九種不同類型的多環芳香物質。

3 基于物聯網技術構建茶場種植監測系統的未來發展趨勢

基于物聯網技術的茶場種植系統雖然在現階段的茶場環境檢測領域應用較為廣泛，但是仍然存在著一定的缺陷。第一，茶場種植系統對外部硬件設置的依賴程度較高，如果外部硬件設施出現損壞難以應用物聯網遠程控制的方式完成自我修復。因此，相關科研人員需要繼續完善茶場環境監測系統的硬件設施，并且以實現硬件設施的遠程控制為下一個科研目標。第二，茶場種植系統檢測范圍較小，現有檢測系統僅能對茶場自身及周邊進行實時檢測，對于河流上游、遠距離上風口等的檢測依然不足。鑒于此，相關科研人員在繼續開發茶場環境檢測系統的過程中，需要拓展系統的檢測范圍，設置遠距離線上檢測設備，對茶場周邊大范圍區域的環境情況進行有效分析和測量。

4 結語

綜上所述，現階段我國以物聯網技術為核心的茶場種植環境檢測系統已經較為成熟，能夠對茶場區域內水資源、土壤、空氣中的各類有機物、無機物進行實時監控。同時，該系統也存在檢測范圍有限、對硬件設施依賴嚴重等問題，需要相關研究人員不斷努力和探索，將現代物聯網技術的優勢進一步的發揮與系統當中。