CN105613176A - 一种葡萄霜霉病防控方法和防控系统 - Google Patents

一种葡萄霜霉病防控方法和防控系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种葡萄霜霉病防控方法和防控系统，包括设置在葡萄树上或葡萄树附近的多个数据采集节点，数据采集节点连接照明装置，且多个数据采集节点均与数据汇总节点连接。本发明实现葡萄植株冠层周围的湿度和光照强度信息的自动化采集，并根据湿度和光照强度情况进行自动化控制，当相对湿度达到90％以上1-2小时后，如果光照强度不够，则自动控制打开照明系统，消除霜霉病产生和流行的条件。

Description

一种葡萄霜霉病防控方法和防控系统
技术领域
本发明涉及一种葡萄霜霉病防控方法和防控系统。
背景技术
葡萄霜霉病的产生和传播与环境的相对湿度和光照强度有密切的关系，传统对葡萄霜霉病的防治一般采用药物喷洒的方式，容易带来食物的安全隐患。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题或缺陷，本发明的目的在于，提供一种葡萄霜霉病防控方法和防控系统，破坏形成葡萄霜霉病的环境条件，阻止葡萄霜霉病的发生。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种葡萄霜霉病防控方法，具体包括以下步骤：
步骤1，数据汇总节点每间隔一定时间向各数据采集节点发送指令，控制各个数据采集节点采集其所在位置的湿度数据和光照强度数据；
步骤2，数据采集节点将采集到的湿度数据和光照强度数据传送给数据汇总节点；
步骤3，数据汇总节点对接收到的湿度数据和光照强度数据进行分析处理，若相对湿度达到90％且光照强度低于10勒克斯1-2小时，则通过控制各个数据采集节点，开启照明装置给葡萄田间照明0.5-2小时。
所述的葡萄霜霉病防控方法，还包括以下步骤：
步骤4，数据汇总节点将接收到的湿度数据和光照强度数据传送给数据接收端，数据接收端可以显示接收到的数据或者将数据以文件形式进行保存。
一种葡萄霜霉病防控系统，包括设置在葡萄树上或葡萄树附近的多个数据采集节点，数据采集节点连接照明装置，且多个数据采集节点均与数据汇总节点连接。
进一步地，所述数据汇总节点连接数据接收端。
具体地，所述数据采集节点包括第一单片机，第一单片机连接温湿度传感器、光照强度传感器、第一无线射频收发模块和继电器，继电器连接所述的照明装置。
具体地，所述第一单片机采用89C52单片机，温湿度传感器采用AM2306型数字温湿度传感器，光照强度传感器采用GY-30型数字光照强度传感器，第一无线射频收发模块采用NRF24L01无线射频收发模块。
具体地，89C52单片机的P2.2—P2.7端口分别与NRF24L01无线模块的IRQ、MISO、MOSI、SCK、CSN、CE引脚连接；89C52单片机的P1.0端口与AM2306数字温湿度传感器的SDA引脚相连；GY-30型数字光照强度传感器的SCL引脚与单片机的P3.5相连,SDA引脚与89C52单片机的P3.6相连；89C52单片机的P0.0端口与继电器的IN1引脚连接。
具体地，所述数据汇总节点包括第二单片机，第二单片机连接第二无线射频收发模块、时钟模块和GSM无线通信模块。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：自动采集葡萄植株冠层周围的湿度和光照强度信息，并根据湿度和光照强度情况进行自动化控制，当相对湿度达到90％以上1-2小时后，如果光照强度不够，则自动控制打开照明系统，消除霜霉病产生和流行的条件。
附图说明
图1是本发明的葡萄霜霉病防控系统结构示意图；
图2是数据接收端与数据汇总节点连接示意图；
图3是数据采集节点的电路结构图；
图4是数据汇总节点的电路结构图；
图中各标号含义：1—数据采集节点，2—数据汇总节点，3—照明装置，4—数据接收端，5—温湿度传感器，6—光照强度传感器，7—继电器，8—第一无线射频收发模块，9—太阳能电池板，10—电平转换模块，11—第一单片机，12—第二无线射频收发模块，13—时钟模块，14—GSM无线通信模块，15—第二单片机。
下面结合附图和实施例对本发明的方法做进一步详细地解释和说明。
具体实施方式
遵从上述技术方案，本发明的葡萄霜霉病防控方法，具体包括以下步骤：
步骤1，数据汇总节点2每间隔一定时间向各数据采集节点1发送指令，控制各个数据采集节点1采集其所在位置的湿度数据和光照强度数据；
步骤2，数据采集节点1将采集到的湿度数据和光照强度数据传送给数据汇总节点2；
步骤3，数据汇总节点2对接收到的湿度数据和光照强度数据进行分析处理，若相对湿度达到90％且光照强度低于10勒克斯1-2小时后，则通过控制各个数据采集节点1，控制照明装置3给葡萄田间照明0.5-2小时；其中，所述的相对湿度达到90％且光照强度低于10勒克斯1-2小时，指的是所有数据采集节点1采集的湿度数据和光照强度数据中，有一半的湿度数据达到90％以上1-2小时，且有一半的光照强度数据低于10勒克斯1-2小时。
步骤4，数据汇总节点2将接收到的湿度数据和光照强度数据传送给数据接收端4，数据接收端4可以显示接收到的数据或者将数据以文件形式进行保存。
本发明的葡萄霜霉病防控方法，自动采集葡萄植株冠层周围的湿度和光照强度信息，并根据湿度和光照强度情况进行自动化控制，按需要自动打开照明系统，消除霜霉病产生和流行的条件。
本发明的葡萄霜霉病防控系统，包括设置在葡萄树上或葡萄树附近的多个数据采集节点1，数据采集节点1连接照明装置3，且多个数据采集节点1均与数据汇总节点2连接。
每个数据采集节点1接收数据汇总节点2发送来的采集指令，采集该数据采集节点1安装位置的湿度数据和光照强度数据，且多个数据采集节点1与数据汇总节点2通过有线或无线方式连接，将多个数据采集节点1采集到的湿度数据和光照强度数据传输到数据汇总节点2进行汇总，数据汇总节点2对湿度数据和光照强度数据进行分析，若相对湿度达到90％以上1-2小时后，如果光照强度不够，则自动控制打开照明装置3，消除霜霉病产生和流行的条件。
进一步地，数据汇总节点2连接数据接收端4。数据汇总节点2将汇总后的数据发送给数据接收端4，数据接收端4将显示接收到的数据，或将接收到的数据以文件形式进行保存，以供后续实验分析研究使用。
将接收到的数据以文件形式保存到电脑里，可供后续实验分析研究。
本发明的葡萄霜霉病防控系统实现葡萄植株冠层周围的湿度和光照强度信息的自动化采集，并根据湿度和光照强度情况进行自动化控制，通过控制数据采集节点，控制照明装置3的开启，从而消除霜霉病产生和流行的条件。
具体地，所述数据采集节点1包括第一单片机11，第一单片机11连接温湿度传感器5、光照强度传感器6、第一无线射频收发模块8和继电器7，继电器7连接所述的照明装置3。其中，第一无线射频收发模块8实现第一单片机11和数据汇总节点2之间的通信。第一单片机11通过第一无线射频收发模块8接收数据汇总节点2发出的指令，控制温湿度传感器5和光照强度传感器6分别采集其所在位置的湿度和光照数据。并通过第一无线射频收发模块8将采集的上述数据传送给数据汇总节点2。所述第一单片机11还用于接收数据汇总节点2的指令，控制继电器7打开照明装置8进行照明。
具体地，所述数据汇总节点2包括第二单片机15，第二单片机15连接第二无线射频收发模块12、时钟模块13和GSM无线通信模块14。其中，第二无线射频收发模块12实现第二单片机15和数据采集节点1之间的通信。第二单片机15通过第二无线射频收发模块12发送指令给数据采集节点1，并通过第二无线射频收发模块12接收数据采集节点1发送来的采集数据。另外，第二单片机15实时获取时钟模块13的值，在一定的时间内通过第二无线射频收发模块12向各数据采集节点1发出采集命令，依次实现各节点数据的实时采集。第二单片机15通过GSM无线通信模块14将汇总后的数据发送给数据接收端4。
实施例
本实施例的葡萄霜霉病防控系统，包括设置在葡萄树上或葡萄树附近的多个数据采集节点1，数据采集节点1连接照明装置3，且多个数据采集节点1均与数据汇总节点2连接，数据汇总节点2连接数据接收端4。其中数据采集节点1的设置根据实际的田块大小而定，每100平方米的区域内布置6个数据采集节点1。
所述数据采集节点1包括第一单片机11，第一单片机11连接温湿度传感器5、光照强度传感器6、第一无线射频收发模块8和继电器7，继电器7连接所述的照明装置3。第一单片机11采用89C52单片机，温湿度传感器5采用AM2306型数字温湿度传感器，光照强度传感器6采用GY-30型数字光照强度传感器，第一无线射频收发模块8采用NRF24L01无线射频收发模块。温湿度传感器5通过支架安装在葡萄树上或葡萄树附近，光照强度传感器6放置于防水透明的盒子里。
另外，由于NRF24L01无线射频收发模块的供电电压为1.9-3.6V，故设置电平转换模块10，将5V电压转换为3.3V，用于驱动NRF24L01无线模块。
参见图3，89C52单片机的P2.2—P2.7端口分别与NRF24L01无线模块的IRQ、MISO、MOSI、SCK、CSN、CE引脚连接；89C52单片机的P1.0端口与AM2306数字温湿度传感器的SDA引脚相连；GY-30型数字光照强度传感器的SCL引脚与单片机的P3.5相连,SDA引脚与89C52单片机的P3.6相连；89C52单片机的P0.0端口与继电器7的IN1引脚连接。
所述数据汇总节点2包括第二单片机15，第二单片机15连接第二无线射频收发模块12、时钟模块13和GSM无线通信模块14。其中第二单片机15采用89C52单片机，第二无线射频收发模块12采用NRF24L01无线射频收发模块，时钟模块13采用DS1302时钟模块。
另外，由于NRF24L01无线射频收发模块的供电电压为1.9-3.6V，故设置电平转换模块10，将5V电压转换为3.3V，用于驱动NRF24L01无线模块。
89C52单片机的P2.0—P2.2口分别连接DS1302时钟模块的RES、I/O、SCLK引脚；89C52单片机的P0.2—P0.7口分别与NRF24L01无线模块的IRQ、MISO、MOSI、SCK、CSN、CE引脚连接。
89C52单片机通过P2.1口实时获取DS1302时钟模块的值，在特定的时间内通过NRF24L01无线射频收发模块向各数据采集节点1依次发出采集命令，实现各数据采集节点1的数据的定时采集。在汇总各数据采集节点1的数据后，89C52单片机通过P3.0/RXD、P3.1/TXD口控制GSM无线通信模块14将数据发送给数据接收端4。另外，数据汇总节点2还可连接短信发送模块，与单片机相连，可以将重要信息发送到管理人员的手机上。
数据接收端4可以是手机，也可以是电脑。手机可以显示接收到的数据，电脑可以将接收到的数据以文件的形式进行保存。

Claims (8)

1.一种葡萄霜霉病防控方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1，数据汇总节点(2)每间隔一定时间向各数据采集节点(1)发送指令，控制各个数据采集节点(1)采集其所在位置的湿度数据和光照强度数据；
步骤2，数据采集节点(1)将采集到的湿度数据和光照强度数据传送给数据汇总节点(2)；
步骤3，数据汇总节点(2)对接收到的湿度数据和光照强度数据进行分析处理，若相对湿度达到90％且光照强度低于10勒克斯1-2小时，则通过控制各个数据采集节点(1)，开启照明装置(3)给葡萄田间照明0.5-2小时。
2.如权利要求1所述的葡萄霜霉病防控方法，其特征在于，还包括以下步骤：
步骤4，数据汇总节点(2)将接收到的湿度数据和光照强度数据传送给数据接收端(4)，数据接收端(4)可以显示接收到的数据或者将数据以文件形式进行保存。
3.一种葡萄霜霉病防控系统，其特征在于，包括设置在葡萄树上或葡萄树附近的多个数据采集节点(1)，数据采集节点(1)连接照明装置(3)，且多个数据采集节点(1)均与数据汇总节点(2)连接。
4.如权利要求3所述的葡萄霜霉病防控系统，其特征在于，所述数据汇总节点(2)连接数据接收端(4)。
5.如权利要求3所述的葡萄霜霉病防控系统，其特征在于，所述数据采集节点(1)包括第一单片机(11)，第一单片机(11)连接温湿度传感器(5)、光照强度传感器(6)、第一无线射频收发模块(8)和继电器(7)，继电器(7)连接所述的照明装置(3)。
6.如权利要求5所述的葡萄霜霉病防控系统，其特征在于，所述第一单片机(15)采用89C52单片机，温湿度传感器(5)采用AM2306型数字温湿度传感器，光照强度传感器(6)采用GY-30型数字光照强度传感器，第一无线射频收发模块(8)采用NRF24L01无线射频收发模块。
7.如权利要求6所述的葡萄霜霉病防控系统，其特征在于，89C52单片机的P2.2—P2.7端口分别与NRF24L01无线模块的IRQ、MISO、MOSI、SCK、CSN、CE引脚连接；89C52单片机的P1.0端口与AM2306数字温湿度传感器的SDA引脚相连；GY-30型数字光照强度传感器的SCL引脚与89C52单片机的P3.5相连,SDA引脚与89C52单片机的P3.6相连；89C52单片机的P0.0端口与继电器(7)的IN1引脚连接。
8.如权利要求5所述的葡萄霜霉病防控系统，其特征在于，所述数据汇总节点(2)包括第二单片机(15)，第二单片机(15)连接第二无线射频收发模块(12)、时钟模块(13)和GSM无线通信模块(14)。
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