CN107976936A - 一种杀虫灯云管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种杀虫灯云管理系统，包括云管理层、智能控制层和智能感知层，所述云管理层的内部设置有云存储计算管理平台，所述云存储计算管理平台的输出端与智能控制层相连接，所述智能控制层的内部设置有智能控制器，所述智能控制器的信号端与云存储计算管理平台相连接，所述智能控制器的信号端与设置在云管理层内部的移动终端相连接，所述移动终端与云存储计算管理平台交互连接，所述智能控制器的信号端与智能感知层相连接，整个系统以自组网络型的层间控制线路和跨层信息传输的物联网通信平台为枢纽，集嵌入式处理器、智能控制器、云存储等技术平台，建立智能的杀虫云管理系统，统一管理杀虫灯的各种信息，提高杀虫效率。

Description

一种杀虫灯云管理系统
技术领域
本发明涉及杀虫灯管理技术领域，具体为一种杀虫灯云管理系统。
背景技术
杀虫灯是根据昆虫具有趋光性的特点，利用昆虫敏感的特定光谱范围的诱虫光源，诱集昆虫并能有效杀灭昆虫，降低病虫指数，防治虫害和虫媒病害的专用装置，目前现有的杀虫灯在智能控制方面还存在一定的缺陷：
(1)目前我国的杀虫灯基本上都是人为控制，对于光谱的强度以及波长都需要手动调节，不仅浪费人力、物力，而且杀虫灯的杀虫效率较低；
(2)现有的杀虫灯管理装置基本上都是单个的控制系统，不具有网络传输与共享的功能，相对于智能控制系统还有一定的差距；
(3)现有的杀虫灯具有一定的网络监控以及检测的控制，但是缺少相应的管理平台对杀虫灯的杀虫效率以及光谱强度进行统计，由于虫子的种类较多，对于不同类型的虫子需要不同的光波，在开启杀虫灯之前需要了解虫子的种类，才能使用杀虫灯进行灭虫处理，给工作人员带来一定的工作负担，降低了杀虫效率。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种杀虫灯云管理系统，以自组网络型的多层异架构网络的层间和跨层信息传输的物联网通信平台为枢纽，集嵌入式处理器、智能控制器、光照度传感器、移动终端、无线组网通信、云存储等技术平台，建立智能的杀虫云管理系统，统一管理杀虫灯的各种信息，提高杀虫效率，能有效的解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种杀虫灯云管理系统，包括云管理层、智能控制层和智能感知层，所述云管理层的内部设置有云存储计算管理平台，所述云存储计算管理平台的输出端与智能控制层相连接，所述智能控制层的内部设置有智能控制器，所述智能控制器的信号端与云存储计算管理平台相连接，所述智能控制器的信号端与设置在云管理层内部的移动终端相连接，所述移动终端与云存储计算管理平台交互连接，所述智能控制器的信号端与智能感知层相连接；
所述云存储计算管理平台的信号端通过无线路由器与无线收发器相连接，所述无线收发器的信号端通过无线局域网与PC机相连接，所述PC机的内部设置有人机交互模块；
所述智能感知层包括嵌入式控制器和光照度传感器，所述嵌入式控制器的信号端通过控制线与光照度传感器相连接，所述嵌入式控制器的电源端与电源适配器相连接，所述嵌入式控制器的信号端还连接有传感器组，所述嵌入式控制器的信号端还连接有遥感检测装置。
作为本发明一种优选的技术方案，所述智能控制器的内部采用FPGA控制器，所述FPGA控制器的信号端与射频器相连接，所述射频器的信号端与WIFI模块相连接，所述WIFI模块的信号端与FPGA控制器相连接，所述FPGA控制器的控制端与ZigBee模块相连接，所述FPGA控制器的控制端与光强控制器相连接，所述FPGA控制器的控制端还连接有灯光分类装置。
作为本发明一种优选的技术方案，所述FPGA控制器的输入控制端与多路开关输入装置相连接，所述FPGA控制器的输出控制端与多路开关输出装置相连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述嵌入式控制器的信号端还连接有无线传感器，所述无线传感器的信号端通过局域网与FPGA控制器相连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述嵌入式控制器的数据端还连接有数据采集卡，所述数据采集卡的信号端与光照度传感器相连接，所述光强度传感器包括数据处理器和余弦校正器，所述余弦校正器的输出端通过滤光校正片与照度传感元件相连接，所述照度传感元件的输出端与数据处理器相连接，所述数据处理器的控制端与电压电流转换器相连接，所述数据处理器的信号端与数模转换器相连接，所述数模转换器的输出端与增益控制器相连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述云存储计算管理平台的数据端通过局域网与交互式数据库相连接，所述交互式数据库的信号端与无线路由器相连接，所述交互式数据库的交互端口还通过无线网络与灯光分类管理模块相连接，所述灯光分类管理模块的内部设置有阈值设定模块，所述阈值设定模块的数据端分别连接有光线模式管理模块和光强管理模块，所述灯光分类管理模块的控制端与云存储计算管理平台相连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述FPGA控制器的控制端还连接有遥感传感器和光强传感器，所述遥感传感器和光强传感器的信号端均通过信号线与光照度检测电路相连接，所述光照度检测电路的控制端与光强控制器相连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述交互式数据库的信号端通过交换机与服务器相连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述FPGA控制器的电源端还连接有蓄电池组，所述蓄电池组的控制端通过逆变器与光电转换器相连接，所述光电转换器的电源端与太阳能电池板相连接，所述太阳能电池板的输出端与逆变器相连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明在智能控制层的基础上加入了智能感应层，通过FPGA控制器实现了控制平台与云管理层的数据交互，建立对杀虫灯内部虫子生活环境关键参数指标信息的实时感知网络，以实现对虫子生活环境参数的全方位立体化的信息采集与传输，即构建一套杀虫灯多个信息采集点数据融合的无线传感器自组网络，并且通过无线网络与数据库相连接，实时共享采集到的信息，实现数据交互；
(2)本发明通过核心路由器、云存储计算管理平台、交换机接入至内网服务器群，实现信息存储、管理等功能，通过WIFI模块组件外网部分，提供给互联网用户通过互联网的形式对云平台系统进行访问，可查询杀虫灯消灭虫子的结果，达到信息共享功能。
(3)本发明的光照度传感器用于实时捕捉被检灯具投射在虫子表面上的照度信息，并准确的转换为电信号，为嵌入式处理器对后续灯具的光强计算提供基础，提高了整个装置对杀虫灯光强大小以及光谱长度的控制，从而提高了杀虫效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的智能控制器结构示意图；
图3为本发明的光照度传感器结构示意图；
图4为本发明的灯光分类管理模块流程图。
图中：1-云管理层；2-智能控制层；3-智能感知层；4-光照度传感器；5-PC机；6-交互式数据库；7-交换机；8-服务器；
100-云存储计算管理平台；101-无线路由器；102-无线收发器；103-移动终端；104-人机交互模块；105-灯光分类管理模块；106-光线模式管理模块；107-光强管理模块；108-阈值设定模块；
200-智能控制器；201-FPGA控制器；202-射频器；203-WIFI模块；204-ZigBee模块；205-灯光分类装置；206-光强控制器；207-光照度检测电路；208-多路开关输入装置；209-多路开关输出装置；210-遥感传感器；211-光强传感器；212-蓄电池组；213-逆变器；214-光电转换器；215-太阳能电池板；
300-嵌入式控制器；301-电源适配器；302-传感器组；303-遥感检测装置；304-无线传感器；305-数据采集卡；
400-数据处理器；401-余弦校正器；402-滤光校正片；403-照度传感元件；404-电压电流转换器；405-数模转换器；406-增益控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「中」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向和位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
实施例：
如图1所示，本发明提供了一种杀虫灯云管理系统，包括云管理层1、智能控制层2和智能感知层3，所述云管理层1的内部设置有云存储计算管理平台100，所述云存储计算管理平台100的输出端与智能控制层2相连接，所述智能控制层2的内部设置有智能控制器200，所述智能控制器200的信号端与云存储计算管理平台100相连接，所述智能控制器200的信号端与设置在云管理层内部的移动终端103相连接，所述移动终端103与云存储计算管理平台100交互连接，所述智能控制器200的信号端与智能感知层3相连接，整个系统以自组网络型的多层异架构网络的层间和跨层信息传输的物联网通信平台为枢纽，集智能感知层3、智能控制器200、光照度传感器4、移动终端103、无线组网通信、云管理层1等技术平台，建立智能的杀虫云管理系统，统一管理杀虫灯的各种信息，提高杀虫效率；
所述云存储计算管理平台100的信号端通过无线路由器101与无线收发器102相连接，所述无线收发器102的信号端通过无线局域网与PC机5相连接，所述PC机5的内部设置有人机交互模块104，所述云存储计算管理平台100通过无线路由器101可以与PC机5交互连接，实时显示检测信息，同时通过人机交互模块104对杀虫灯的光谱以及波长进行相应的调整，实现对杀虫灯的智能控制；
所述智能感知层3包括嵌入式控制器300和光照度传感器4，所述嵌入式控制器300的信号端通过控制线与光照度传感器4相连接，所述嵌入式控制器300通过光照度传感器4检测灯具投射在虫子表面上的照度信息，并准确的转换为电信号传递到嵌入式控制器300进行处理，所述嵌入式控制器300的电源端与电源适配器301相连接，所述嵌入式控制器300的信号端还连接有传感器组302，所述嵌入式控制器300的信号端还连接有遥感检测装置303，使用遥感检测装置303实时检测杀虫灯周围的虫子信息，预估灯下的虫子数量，从而调节灯光的强度。
如图1和图2所示，所述智能控制器200的内部采用FPGA控制器201，所述FPGA控制器201的信号端与射频器202相连接，所述射频器202的信号端与WIFI模块203相连接，所述WIFI模块203的信号端与FPGA控制器201相连接，通过WIFI模块203组件外部网络，使得移动终端可以连接到杀虫灯上，实时监测杀虫数量，使得人们的控制更加简便，所述FPGA控制器201的控制端与ZigBee模块204相连接，所述FPGA控制器201的控制端与光强控制器206相连接，所述FPGA控制器201的控制端还连接有灯光分类装置205，利用FPGA控制器201实现灯光分类装置205，从而达到对不同虫子的类型分别进行控制，所述FPGA控制器201的输入控制端与多路开关输入装置208相连接，所述FPGA控制器201的输出控制端与多路开关输出装置209相连接，所述FPGA控制器201的控制端还连接有遥感传感器210和光强传感器211，所述遥感传感器210和光强传感器211的信号端均通过信号线与光照度检测电路207相连接，使用遥感传感器210监测周围信号，同时根据光强传感器211反馈的信号及时调节光强以及灯光的类型，提高杀虫效率，所述光照度检测电路207的控制端与光强控制器206相连接，所述FPGA控制器201的电源端还连接有蓄电池组212，所述蓄电池组212的控制端通过逆变器213与光电转换器214相连接，所述光电转换器214的电源端与太阳能电池板215相连接，所述太阳能电池板215的输出端与逆变器213相连接，利用太阳能电池板215提供直流电能，通过逆变器进行交直流转换实现太阳能电池板215对蓄电池组212进行充电，充分利用太阳能进行供电，减少能源的浪费。
如图3所示，所述嵌入式控制器300的信号端还连接有无线传感器304，所述无线传感器304的信号端通过局域网与FPGA控制器201相连接。所述嵌入式控制器300的数据端还连接有数据采集卡305，所述数据采集卡305的信号端与光照度传感器4相连接，所述光强度传感器4包括数据处理器400和余弦校正器401，所述余弦校正器401的输出端通过滤光校正片402与照度传感元件403相连接，采用照度传感元件403主要用来提高器件的响应速度，所述照度传感元件403的输出端与数据处理器400相连接，所述数据处理器400的控制端与电压电流转换器404相连接，所述数据处理器400的信号端与数模转换器405相连接，所述数模转换器405的输出端与增益控制器406相连接。
当光线以倾斜方向照射探测器时，光电流输出应当符合余弦法则，即这时的照度应等于光线垂直入射时的法线照度与入射角余弦的乘积。但是，由于探测器表面的反射作用以及固定探测器部件的遮挡，在光线入射角大时，会反射和遮挡掉一部分光线，从而使光电流小于上面所说的正确值。为了修正这一误差，本发明的余弦校正器401采用一种漫透射材料，当入射光不论以什么角度射在漫透射材料上时，光探测器接收到的始终是漫反射光，提高了检测精度。
如图4所示，所述云存储计算管理平台100的数据端通过局域网与交互式数据库6相连接，所述交互式数据库6的信号端与无线路由器101相连接，所述交互式数据库6的交互端口还通过无线网络与灯光分类管理模块105相连接，所述灯光分类管理模块105的内部设置有阈值设定模块108，所述阈值设定模块108的数据端分别连接有光线模式管理模块106和光强管理模块107，所述灯光分类管理模块105的控制端与云存储计算管理平台100相连接，所述交互式数据库6的信号端通过交换机7与服务器8相连接，所述利用云存储计算管理平台100控制灯光分类管理模块105，使得灯光分类管理模块105内部能够按照预先设定的阈值设定模块108对灯光的模式以及灯光分类进行存储以及管理，同时将数据同步到交互式数据库6内部，实现数据信息共享。
综上所述，本发明的主要特点在于：
(1)本发明在智能控制层的基础上加入了智能感应层，通过FPGA控制器实现了控制平台与云管理层的数据交互，建立对杀虫灯内部虫子生活环境关键参数指标信息的实时感知网络，以实现对虫子生活环境参数的全方位立体化的信息采集与传输，即构建一套杀虫灯多个信息采集点数据融合的无线传感器自组网络，并且通过无线网络与数据库相连接，实时共享采集到的信息，实现数据交互；
(2)本发明通过核心路由器、云存储计算管理平台、交换机接入至内网服务器群，实现信息存储、管理等功能，通过WIFI模块组件外网部分，提供给互联网用户通过互联网的形式对云平台系统进行访问，可查询杀虫灯消灭虫子的结果，达到信息共享功能。
(3)本发明的光照度传感器用于实时捕捉被检灯具投射在虫子表面上的照度信息，并准确的转换为电信号，为嵌入式处理器对后续灯具的光强计算提供基础，提高了整个装置对杀虫灯光强大小以及光谱长度的控制，从而提高了杀虫效率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种杀虫灯云管理系统，其特征在于：包括云管理层(1)、智能控制层(2)和智能感知层(3)，所述云管理层(1)的内部设置有云存储计算管理平台(100)，所述云存储计算管理平台(100)的输出端与智能控制层(2)相连接，所述智能控制层(2)的内部设置有智能控制器(200)，所述智能控制器(200)的信号端与云存储计算管理平台(100)相连接，所述智能控制器(200)的信号端与设置在云管理层内部的移动终端(103)相连接，所述移动终端(103)与云存储计算管理平台(100)交互连接，所述智能控制器(200)的信号端与智能感知层(3)相连接；
所述云存储计算管理平台(100)的信号端通过无线路由器(101)与无线收发器(102)相连接，所述无线收发器(102)的信号端通过无线局域网与PC机(5)相连接，所述PC机(5)的内部设置有人机交互模块(104)；
所述智能感知层(3)包括嵌入式控制器(300)和光照度传感器(4)，所述嵌入式控制器(300)的信号端通过控制线与光照度传感器(4)相连接，所述嵌入式控制器(300)的电源端与电源适配器(301)相连接，所述嵌入式控制器(300)的信号端还连接有传感器组(302)，所述嵌入式控制器(300)的信号端还连接有遥感检测装置(303)。
2.根据权利要求1所述的一种杀虫灯云管理系统，其特征在于：所述智能控制器(200)的内部采用FPGA控制器(201)，所述FPGA控制器(201)的信号端与射频器(202)相连接，所述射频器(202)的信号端与WIFI模块(203)相连接，所述WIFI模块(203)的信号端与FPGA控制器(201)相连接，所述FPGA控制器(201)的控制端与ZigBee模块(204)相连接，所述FPGA控制器(201)的控制端与光强控制器(206)相连接，所述FPGA控制器(201)的控制端还连接有灯光分类装置(205)。
3.根据权利要求2所述的一种杀虫灯云管理系统，其特征在于：所述FPGA控制器(201)的输入控制端与多路开关输入装置(208)相连接，所述FPGA控制器(201)的输出控制端与多路开关输出装置(209)相连接。
4.根据权利要求1所述的一种杀虫灯云管理系统，其特征在于：所述嵌入式控制器(300)的信号端还连接有无线传感器(304)，所述无线传感器(304)的信号端通过局域网与FPGA控制器(201)相连接。
5.根据权利要求1所述的一种杀虫灯云管理系统，其特征在于：所述嵌入式控制器(300)的数据端还连接有数据采集卡(305)，所述数据采集卡(305)的信号端与光照度传感器(4)相连接，所述光强度传感器(4)包括数据处理器(400)和余弦校正器(401)，所述余弦校正器(401)的输出端通过滤光校正片(402)与照度传感元件(403)相连接，所述照度传感元件(403)的输出端与数据处理器(400)相连接，所述数据处理器(400)的控制端与电压电流转换器(404)相连接，所述数据处理器(400)的信号端与数模转换器(405)相连接，所述数模转换器(405)的输出端与增益控制器(406)相连接。
6.根据权利要求1所述的一种杀虫灯云管理系统，其特征在于：所述云存储计算管理平台(100)的数据端通过局域网与交互式数据库(6)相连接，所述交互式数据库(6)的信号端与无线路由器(101)相连接，所述交互式数据库(6)的交互端口还通过无线网络与灯光分类管理模块(105)相连接，所述灯光分类管理模块(105)的内部设置有阈值设定模块(108)，所述阈值设定模块(108)的数据端分别连接有光线模式管理模块(106)和光强管理模块(107)，所述灯光分类管理模块(105)的控制端与云存储计算管理平台(100)相连接。
7.根据权利要求2所述的一种杀虫灯云管理系统，其特征在于：所述FPGA控制器(201)的控制端还连接有遥感传感器(210)和光强传感器(211)，所述遥感传感器(210)和光强传感器(211)的信号端均通过信号线与光照度检测电路(207)相连接，所述光照度检测电路(207)的控制端与光强控制器(206)相连接。
8.根据权利要求6所述的一种杀虫灯云管理系统，其特征在于：所述交互式数据库(6)的信号端通过交换机(7)与服务器(8)相连接。
9.根据权利要求2所述的一种杀虫灯云管理系统，其特征在于：所述FPGA控制器(201)的电源端还连接有蓄电池组(212)，所述蓄电池组(212)的控制端通过逆变器(213)与光电转换器(214)相连接，所述光电转换器(214)的电源端与太阳能电池板(215)相连接，所述太阳能电池板(215)的输出端与逆变器(213)相连接。
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