基于物聯網、云計算和大數據的現代農業害蟲自動監測預警系統技術方案

本發明專利技術公開了一種基于物聯網、云計算和大數據的現代農業害蟲自動監測預警系統，包括云服務器、智能手機和多個誘蟲燈；誘蟲燈包括防雨蓋、LED燈體、接蟲裝置、雙層加密高壓電網；防雨蓋設置于LED燈體的上方，接蟲裝置設置于LED燈體的下方，雙層加密高壓電網設置于LED燈體外圍；誘蟲燈還包括害蟲計數單元、風扇、接蟲袋；害蟲計數單元包括無線通信模塊、GPS定位模塊、控制器、恒流源、模數轉換單元、N+1個金屬絲、N個相同阻值的電阻；N≧4；N個相同阻值的電阻串聯后的兩端連接恒流源的兩個輸出端。本發明專利技術通過智能手機就可以精準了解各個農田害蟲的情況。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種農業害蟲預警系統。
技術介紹
現代農業是物理技術和農業生產的有機結合，是利用具有生物效應的電、聲、光、磁、熱、核等物理因子操控動植物的生活環境及其生長發育，促使傳統農業逐步擺脫對化學農藥、化學肥料、抗生素等化學品的依賴以及自然環境的束縛，最終獲取優質、高產、無毒農產品的環境調控型農業。而農業物聯網一般是將大量的傳感器節點構成監控網絡，通過各種傳感器采集信息，以幫助農民及時發現問題，并且準確地確定發生問題的位置，這樣農業將逐漸地從以人力為中心、依賴于孤立機械的生產模式轉向以信息和軟件為中心的生產模式，從而大量使用各種自動化、智能化、遠程控制的生產設備。我國是農業大國，農業的健康發展關乎國之根本。近年來，隨著國民生活水平的提高，消費者對于農產品的品質與安全性的要求越來越高。在農業生產過程中，害蟲防治是農作物品質的重要影響因素，因此，實現對害蟲識別和數量信息的準確獲取是害蟲預測預報的首要工作。如果沒有正確的抽樣調查數據，對害蟲的數量動態、害蟲的危害程度就不可能進行準確的預測，更不能保證害蟲防治經濟閾值的正確執行。傳統的害蟲識別與計數主要應用人工識別法、田間調查法、誘集法等，人工識別與計數農田害蟲由于田間環境復雜、不穩定等因素嚴重存在著識別率低、計數準確性差、田間任務勞動強度大、非實時性等缺點，該方法已不能滿足當前農田害蟲發生嚴重狀況的監測要求；田間調查法耗時、費力，且數據的調查、記錄、上報的環節多，監測人員的工作量大，主觀因素影響大，數據應用的時效性差，影響害蟲的準確預測預報，不能滿足生產實際需求。為了解決害蟲識別、數量數據獲取上費時、費力的問題，科學家不斷探索害蟲自動識別與計數的新技術。隨著計算機技術、微電子技術等的發展，害蟲自動識別與計數技術取得了很大的進步，目前害蟲自動識別與計數技術主要有聲音信號、圖像技術、紅外傳感器等，這些技術的發展提高了害蟲自動識別與計數的效率，促進精準農業的實施，減少害蟲為害帶來的損失，降低環境污染，提高害蟲綜合治理水平。然而，紅外計數方法雖然速度快，可以記錄被誘捕的昆蟲數量，但在害蟲種類識別上較弱，并且容易受到其它落入物的干擾。圖像處理方法由于田間誘捕害蟲姿態各異，與標準樣本之間存在差別，基于標準姿態的形態特征進行分類器訓練，容易導致分類器泛化能力弱，同時，實際田間害蟲自動誘捕過程中，害蟲個體之間會存在粘連等現象，不利于害蟲的識別與數量統計。綜上所述，我們迫切需要尋找一種有效的自動獲取害蟲動態數量的方法，獲取害蟲體型大小、數量、被誘捕時刻等多源信息，以達到優勢互補的效果，提高害蟲監測和預測預報的準確性和時效性，減輕基層植保人員的勞動強度和提高效率。確保為用戶提供可靠的防治依據，為精準農業的實施提供技術支持。通過以上敘述本專利技術是想基于物聯網技術自動監測農田害蟲情況，并且將各個農田采集的害蟲數據進行分析比較，最后真正實現農田害蟲的自動化檢測、自動化預警的目的。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一個基于物聯網、云計算和大數據的現代農業害蟲自動監測預警系統，實現農田害蟲動態數量的實時監測，然后根據各個農田害蟲數量的比較提醒農田負責人對害蟲數量嚴重的農田及時噴灑農藥。為了達到以上目的，本專利技術采用的技術方案是:基于物聯網、云計算和大數據的現代農業害蟲自動監測預警系統，其特征在于，包括云服務器、智能手機和多個誘蟲燈；所述的誘蟲燈包括防雨蓋、LED燈體、接蟲裝置、雙層加密高壓電網；防雨蓋設置于LED燈體的上方，接蟲裝置設置于LED燈體的下方，雙層加密高壓電網設置于LED燈體外圍；所述的誘蟲燈還包括害蟲計數單元、風扇、接蟲袋；所述的害蟲計數單元包括無線通信模塊、GPS定位模塊、控制器、恒流源、模數轉換單元、N+1個金屬絲、N個相同阻值的電阻;NS4;N個相同阻值的電阻串聯后的兩端連接恒流源的兩個輸出端；模數轉換單元的輸入端連接恒流源的兩個輸出端；模數轉換單元將數字信號輸入到控制器；無線通信模塊、GPS定位模塊分別與控制器電連接；N+1個金屬絲等間距平行排列，每個金屬絲的一端分別連接兩個相鄰電阻之間的公共節點，相鄰金屬絲位于同一個電阻的兩端；控制器控制風扇的啟動和停止；所述的接蟲裝置呈漏斗狀，N+1個金屬絲水平設置于接蟲裝置的下端口處；接蟲裝置的下端部的側壁上設置多個進風孔，風扇設置于所述的進風孔附近；接蟲裝置的下端部的側壁上同時設置害蟲排出口，所述的害蟲排出口設置的位置與所述的進風孔的位置相對應;害蟲排出口上設置有接蟲袋；多個誘蟲燈分別設置于多個農田；每個誘蟲燈的控制器都通過無線通信模塊與云服務器通信；控制器讀取GPS定位模塊的數據，然后通過無線通信模塊將蟲子的數量、蟲子的尺寸數據以及農田的位置信息上傳到云服務器；所述的云服務器與智能手機通信。進一步，所述的控制器采用高通驍龍820實現。進一步，所述的風扇采用5V電壓控制的微型風扇。進一步，所述的恒流源輸出電流為45mA，N= 10，電阻的阻值為10歐姆;云服務器采用阿里云服務器，智能手機采用iPhone6S;無線通信模塊采用3G無線通信模塊。—種基于物聯網、云計算和大數據的現代農業害蟲自動監測預警方法，其特征在于，包括云服務器、智能手機和多個誘蟲燈；所述的誘蟲燈包括防雨蓋、LED燈體、接蟲裝置、雙層加密高壓電網；防雨蓋設置于LED燈體的上方，接蟲裝置設置于LED燈體的下方，雙層加密高壓電網設置于LED燈體外圍；所述的誘蟲燈還包括害蟲計數單元、風扇、接蟲袋;所述的害蟲計數單元包括無線通信模塊、GPS定位模塊、控制器、恒流源、模數轉換單元、N+1個金屬絲、N個相同阻值的電阻;Ν^4;Ν個相同阻值的電阻串聯后的兩端連接恒流源的兩個輸出端;模數轉換單元的輸入端連接恒流源的兩個輸出端；模數轉換單元將數字信號輸入到控制器;無線通信模塊、GPS定位模塊分別與控制器電連接；Ν+1個金屬絲等間距平行排列，每個金屬絲的一端分別連接兩個相鄰電阻之間的公共節點，相鄰金屬絲位于同一個電阻的兩端；控制器控制風扇的啟動和停止；所述的接蟲裝置呈漏斗狀，Ν+1個金屬絲水平設置于接蟲裝置的下端口處；接蟲裝置的下端部的側壁上設置多個進風孔，風扇設置于所述的進風孔附近；接蟲裝置的下端部的側壁上同時設置害蟲排出口，所述的害蟲排出口設置的位置與所述的進風孔的位置相對應;害蟲排出口上設置有接蟲袋；設相鄰金屬絲之間的距離為d厘米，恒流源輸出電流為I毫安；電阻的阻值為R歐姆，蟲子的實際長度為X厘米；設模數轉換單元某一時刻的輸出電壓為U毫伏；則可以判斷該時刻落到金屬絲上的蟲子的長度X2 (U/I*R)*d;如果模數轉換單元輸出的電壓U〈I*R*N毫伏，則控制器控制統計蟲子的變量加1，否則，統計蟲子的變量不加1;多個誘蟲燈分別設置于多個農田；每個誘蟲燈的控制器都通過無線通信模塊與云服務器通信；控制器讀取GPS定位模塊的數據，然后通過無線通信模塊將蟲子的數量、蟲子的尺寸數據以及農田的位置信息上傳到云服務器；所述的云服務器與智能手機通信。與現有技術方案相比，本專利技術的有益效果當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
于物聯網、云計算和大數據的現代農業害蟲自動監測預警系統，其特征在于，包括云服務器、智能手機和多個誘蟲燈；所述的誘蟲燈包括防雨蓋、LED燈體、接蟲裝置、雙層加密高壓電網；防雨蓋設置于LED燈體的上方，接蟲裝置設置于LED燈體的下方，雙層加密高壓電網設置于LED燈體外圍；所述的誘蟲燈還包括害蟲計數單元、風扇、接蟲袋；所述的害蟲計數單元包括無線通信模塊、GPS定位模塊、控制器、恒流源、模數轉換單元、N+1個金屬絲、N個相同阻值的電阻；N≧4；N個相同阻值的電阻串聯后的兩端連接恒流源的兩個輸出端；模數轉換單元的輸入端連接恒流源的兩個輸出端；模數轉換單元將數字信號輸入到控制器；無線通信模塊、GPS定位模塊分別與控制器電連接；N+1個金屬絲等間距平行排列，每個金屬絲的一端分別連接兩個相鄰電阻之間的公共節點，相鄰金屬絲位于同一個電阻的兩端；控制器控制風扇的啟動和停止；所述的接蟲裝置呈漏斗狀，N+1個金屬絲水平設置于接蟲裝置的下端口處；接蟲裝置的下端部的側壁上設置多個進風孔，風扇設置于所述的進風孔附近；接蟲裝置的下端部的側壁上同時設置害蟲排出口，所述的害蟲排出口設置的位置與所述的進風孔的位置相對應；害蟲排出口上設置有接蟲袋；多個誘蟲燈分別設置于多個農田；每個誘蟲燈的控制器都通過無線通信模塊與云服務器通信；控制器讀取GPS定位模塊的數據，然后通過無線通信模塊將蟲子的數量、蟲子的尺寸數據以及農田的位置信息上傳到云服務器；所述的云服務器所述的云服務器與智能手機通信。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陶杰，
申請(專利權)人：陶杰，
類型：發明
國別省市：安徽;34