CN109194733A - 一种芒果基地的防病虫害系统 - Google Patents

一种芒果基地的防病虫害系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种芒果基地的防病虫害系统，属于智慧农业技术领域。包括数据采集单元，用于采集芒果基地内的环境参数信息和果树的外观信息并上传至云端服务器；云端服务器，用于交换数据、储存数据和处理数据，通过对数据采集单元上传的果树外观信息进行分析，判断果树是否患病以及患病类型，并将分析结果发送至移动终端；移动终端，用于与云端服务器进行数据交换。本发明的发明目的是提供一种芒果基地的防病虫害系统，用于解决芒果基地防病虫害效率低的问题。

Description

一种芒果基地的防病虫害系统
技术领域
本发明属于智慧农业领域，尤其是一种芒果基地的防病虫害系统。
背景技术
芒果为著名热带水果之一，芒果果实含有糖、蛋白质、粗纤维，芒果所含有的维生素A的前体胡萝卜素成分特别高，其次维生素C含量也不低，是所有水果中少见的。矿物质、蛋白质、脂肪、糖类等也是其主要营养成分。可制果汁、果酱、罐头、腌渍、酸辣泡菜及芒果奶粉、蜜饯等。地处广西西部的田东县是中国第一个芒果之乡，田东地处右江河谷中部，属于南亚热带季风气候，温度、光照、土壤等条件非常适合芒果生长。然而当地的芒果园大多都采用人工管理，生产成本较高，防病虫害和生产效率较低。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种芒果基地的防病虫害系统，用于解决芒果基地防病虫害效率低的问题。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种芒果基地的防病虫害系统，包括
数据采集单元，用于采集芒果基地内的环境参数信息和果树的外观信息并上传至云端服务器，
云端服务器，用于交换数据、储存数据和处理数据，通过对数据采集单元上传的果树外观信息进行分析，判断果树是否患病以及患病类型，并将分析结果发送至移动终端；
移动终端，用于与云端服务器进行数据交换。
进一步的，所述数据采集单元包括环境参数采集模块和图像采集模块。
进一步的，所述环境参数采集模块包括温度监测单元、湿度监测单元、风速监测单元、光照度监测单元、土壤酸碱度监测单元、噪音监测单元及灰尘监测单元；
所述温度监测单元通过土壤中设置的温度传感器和植物枝干上设置的温度传感器对芒果基地的土壤温度和空气温度进行监测，并将芒果基地土壤温度及空气温度信息发送至云端服务器；当空气温度或土壤温度高于预设值时，云端服务器发送温度过高的警报信息至智能终端；
湿度监测单元通过土壤中设置的湿度传感器和植物枝干上设置的湿度传感器对芒果基地的土壤湿度和空气湿度进行监测，并将芒果基地土壤湿度和空气湿度信息发送至云端服务器；当土壤湿度或空气湿度低于预设值时，云端服务器发送湿度过低的警报信息发送至智能终端；
风速监测单元通过芒果基地设置的风速传感器监测芒果基地的风速，并将芒果基地的风速信息发送至云端服务器；当监测到风速大于预设值时，云端服务器发送风速过大的警报信息发送至智能终端，并给出保护芒果基地的相应建议；
光照度监测单元通过芒果基地设置的光照度传感器对芒果基地的光照度进行监测，并将光照度参数信息发送至云端服务器；当光照强度大于预设值时，云端服务器发送光照过强的警报信息至智能终端，并给出保护芒果基地的相应建议；
土壤酸碱度监测单元通过芒果基地土壤设置的酸碱度传感器对土壤酸碱度进行监测，并将酸碱度信息发送至云端服务器；当酸碱度超过预设值时，云端服务器发送酸碱度超标的警报信息至智能终端，并给出改善土壤酸碱度的相应建议；
噪音监测单元通过芒果基地内设置的声量传感器对芒果基地内的声量进行检测，并将声量信息发送至云端服务器；当声量超过预设值时，云端服务器发送声量超标的警报信息至智能终端；
灰尘监测单元通过芒果基地内设置的灰尘传感器对芒果基地内的固体悬浮物浓度进行检测，并将固体悬浮物浓度信息发送至云端服务器；当固体悬浮物浓度超过预设值时，云端服务器发送空气污染的警报信息至智能终端，并给出改善空气环境的相应建议。
进一步的，所述图像采集模块包括设于芒果基地内的多个高清摄像头和装设有高清摄像头的无人机，所述设于芒果基地内的多个高清摄像头用于全天对芒果基地内的芒果树的二维外观图像进行采集，所述无人机定期对每棵芒果树图像进行采集，以获取果树的多维外观信息。
进一步的，所述芒果基地内的芒果树均设有电子标签，所述电子标签用于存储对应芒果树的位置信息和生长信息，所述电子标签与云端服务器无线连接。
进一步的，所述云端服务器包括
芒果树防病数据库，用于存储患有各种常见疾病的芒果树的预存图像以及各种芒果树常见疾病的防治方法；
图像比对模块，用于将数据采集单元获取的果树外观图像与芒果树防病数据库中存储的预存图像进行比对，从芒果树防病数据库中选取与图像采集模块获取的果树外观图像最为相近的预存图像进行对比；
结果分析模块，用于结合所述图像比对模块的比对结果得出芒果树是否患病；所述电子标签与结果分析模块无线连接，通过将每棵芒果树的电子标签信息、二维外观信息、三维外观信息整合并编号为一组对比组，通过将每组对比组的二维外观图像的纹理特征、颜色特征和形状特征与预存图像进行粗比较，并给出相似度评分，当相似度评分高于预设值时，则对应的果树判定为患有与预存图像对应的病种，再将对应的三维外观图像纹理特征、颜色特征和形状特征与预存图像进行详细比较，结合芒果树防病数据库的防治方法生成对应的防病方法信息，所述结果分析模块将分析结果、对应的防治方法信息和芒果树的位置信息发送至移动终端；
交互平台，用于用户之间的数据交换，用户通过交互平台注册会员用户，注册完成后与交互平台中的其他会员进行互动交互。
进一步的，所述移动终端为智能手机或平板电脑。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1.本发明能够通过数据采集单元对芒果基地内的环境参数和芒果树外观图像进行采集，通过对数据采集单元上传的果树外观信息进行分析，判断果树是否患病以及患病类型，之后再将分析结果发送至移动终端，使用户能够及时发现果树的患病情况，及时采取相应的防病措施，有利于防病效率的提高。
2.本发明能够对芒果基地内温度、空气湿度、风速、光照度、土壤酸碱度、土壤湿度、噪音及灰尘等参数进行远程监控，用户可以根据芒果基地内的环境参数结合云端服务器的分析结果对芒果基地采取科学的防病措施。
3.本发明通过固定的摄像头对芒果树进行实时全天监控，使用无人机对芒果树进行定时的全面拍摄，从而更能面获取芒果树的清晰外观。
4.本发明中每一个芒果树均设有电子标签，记录每一棵芒果树的生长信息和位置信息，方便对病树进行准确治疗。
5.本发明通过纹理特征、颜色特征和形状特征对芒果树的图像和预存图像作对比，从而使患病诊断率更加正确；云端服务器中还包括互动平台，使用户和用户之间可以互相交流防病经验，实现共赢。
附图说明
图1是本发明芒果基地的防病虫害系统一较佳实施例的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对发明的具体实施进一步说明。
如图1所示，一种芒果基地的防病虫害系统，包括数据采集单元、云端服务器以及移动终端。数据采集单元用于采集芒果基地内的环境参数信息和果树的外观信息并上传至云端服务器，数据采集单元包括环境参数采集模块和图像采集模块，其中，环境参数采集模块用于采集芒果基地内的环境参数信息；图像采集模块用于采集果树的外观信息。
环境参数采集模块包括温度监测单元、湿度监测单元、风速监测单元、光照度监测单元、土壤酸碱度监测单元、噪音监测单元及灰尘监测单元。温度监测单元通过土壤中设置的温度传感器和植物枝干上设置的温度传感器对芒果基地的土壤温度和空气温度进行监测，并将芒果基地土壤温度及空气温度信息发送至云端服务器；当空气温度或土壤温度高于预设值时，云端服务器发送温度过高的警报信息至智能终端；湿度监测单元通过土壤中设置的湿度传感器和植物枝干上设置的湿度传感器对芒果基地的土壤湿度和空气湿度进行监测，并将芒果基地土壤湿度和空气湿度信息发送至云端服务器；当土壤湿度或空气湿度低于预设值时，云端服务器发送湿度过低的警报信息发送至智能终端；风速监测单元通过芒果基地设置的风速传感器监测芒果基地的风速，并将芒果基地的风速信息发送至云端服务器；当监测到风速大于预设值时，云端服务器发送风速过大的警报信息发送至智能终端，并给出保护芒果基地的相应建议；光照度监测单元通过芒果基地设置的光照度传感器对芒果基地的光照度进行监测，并将光照度参数信息发送至云端服务器；当光照强度大于预设值时，云端服务器发送光照过强的警报信息至智能终端，并给出保护芒果基地的相应建议；土壤酸碱度监测单元通过芒果基地土壤设置的酸碱度传感器对土壤酸碱度进行监测，并将酸碱度信息发送至云端服务器；当酸碱度超过预设值时，云端服务器发送酸碱度超标的警报信息至智能终端，并给出改善土壤酸碱度的相应建议；噪音监测单元通过芒果基地内设置的声量传感器对芒果基地内的声量进行检测，并将声量信息发送至云端服务器；当声量超过预设值时，云端服务器发送声量超标的警报信息至智能终端；灰尘监测单元通过芒果基地内设置的灰尘传感器对芒果基地内的固体悬浮物浓度进行检测，并将固体悬浮物浓度信息发送至云端服务器；当固体悬浮物浓度超过预设值时，云端服务器发送空气污染的警报信息至智能终端，并给出改善空气环境的相应建议。
芒果基地内的芒果树均设有电子标签，电子标签用于存储对应芒果树的位置信息和生长信息，电子标签与云端服务器无线连接。图像采集模块包括设于芒果基地内的多个高清摄像头和装设有高清摄像头和能够识别电子标签的无人机，设于芒果基地内的多个高清摄像头用于全天对芒果基地内的芒果树的二维外观图像进行采集，无人机定期对每棵芒果树图像进行采集，以获取果树的多维外观信息。
云端服务器用于交换数据、储存数据和处理数据，通过对数据采集单元上传的果树外观信息进行分析，判断果树是否患病以及患病类型，并将分析结果发送至移动终端；云端服务器包括芒果树防病数据库、图像比对模块、结果分析模块以及交互平台。芒果树防病数据库用于存储患有各种常见疾病的芒果树的预存图像以及各种芒果树常见疾病的防治方法；图像比对模块用于将数据采集单元获取的果树外观图像与芒果树防病数据库中存储的预存图像进行比对，从芒果树防病数据库中选取与图像采集模块获取的果树外观图像最为相近的预存图像进行对比；结果分析模块用于结合图像比对模块的比对结果得出芒果树是否患病；电子标签与结果分析模块无线连接，通过将每棵芒果树的电子标签信息、二维外观信息、三维外观信息整合并编号为一组对比组，通过将每组对比组的二维外观图像的纹理特征、颜色特征和形状特征与预存图像进行粗比较，并给出相似度评分，当相似度评分高于预设值时，则对应的果树判定为患有与预存图像对应的病种，再将对应的三维外观图像纹理特征、颜色特征和形状特征与预存图像进行详细比较，结合芒果树防病数据库的防治方法生成对应的防病方法信息，结果分析模块将分析结果、对应的防治方法信息和芒果树的位置信息发送至移动终端；交互平台用于用户之间的数据交换，用户通过交互平台注册会员用户，注册完成后与交互平台中的其他会员进行互动交互。移动终端用于与云端服务器进行数据交换。移动终端为智能手机或平板电脑。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (7)

1.一种芒果基地的防病虫害系统，其特征在于，包括数据采集单元、云端服务器及移动终端，其中，
所述数据采集单元用于采集芒果基地内的环境参数信息和果树的外观信息并上传至云端服务器；
所述云端服务器用于交换数据、储存数据和处理数据，通过对数据采集单元上传的果树外观信息进行分析，判断果树是否患病以及患病类型，并将分析结果发送至移动终端；
所述移动终端用于与云端服务器进行数据交换。
2.如权利要求1所述的一种芒果基地的防病虫害系统，其特征在于，所述数据采集单元包括环境参数采集模块和图像采集模块。
3.如权利要求2所述的一种芒果基地的防病虫害系统，其特征在于，所述环境参数采集模块包括温度监测单元、湿度监测单元、风速监测单元、光照度监测单元、土壤酸碱度监测单元、噪音监测单元及灰尘监测单元；
所述温度监测单元通过土壤中设置的温度传感器和植物枝干上设置的温度传感器对芒果基地的土壤温度和空气温度进行监测，并将芒果基地土壤温度及空气温度信息发送至云端服务器；当空气温度或土壤温度高于预设值时，云端服务器发送温度过高的警报信息至智能终端；
湿度监测单元通过土壤中设置的湿度传感器和植物枝干上设置的湿度传感器对芒果基地的土壤湿度和空气湿度进行监测，并将芒果基地土壤湿度和空气湿度信息发送至云端服务器；当土壤湿度或空气湿度低于预设值时，云端服务器发送湿度过低的警报信息至智能终端；
风速监测单元通过芒果基地设置的风速传感器监测芒果基地的风速，并将芒果基地的风速信息发送至云端服务器；当监测到风速大于预设值时，云端服务器发送风速过大的警报信息至智能终端，并给出保护芒果基地的相应建议；
光照度监测单元通过芒果基地设置的光照度传感器对芒果基地的光照度进行监测，并将光照度参数信息发送至云端服务器；当光照强度大于预设值时，云端服务器发送光照过强的警报信息至智能终端，并给出保护芒果基地的相应建议；
土壤酸碱度监测单元通过芒果基地土壤设置的酸碱度传感器对土壤酸碱度进行监测，并将酸碱度信息发送至云端服务器；当酸碱度超过预设值时，云端服务器发送酸碱度超标的警报信息至智能终端，并给出改善土壤酸碱度的相应建议；
噪音监测单元通过芒果基地内设置的声量传感器对芒果基地内的声量进行检测，并将声量信息发送至云端服务器；当声量超过预设值时，云端服务器发送声量超标的警报信息至智能终端；
灰尘监测单元通过芒果基地内设置的灰尘传感器对芒果基地内的固体悬浮物浓度进行检测，并将固体悬浮物浓度信息发送至云端服务器；当固体悬浮物浓度超过预设值时，云端服务器发送空气污染的警报信息至智能终端，并给出改善空气环境的相应建议。
4.如权利要求2所述的一种芒果基地的防病虫害系统，其特征在于，所述图像采集模块包括设于芒果基地内的多个高清摄像头和装设有高清摄像头的无人机，所述设于芒果基地内的多个高清摄像头用于全天对芒果基地内的芒果树的二维外观图像进行采集，所述无人机定期对每棵芒果树图像进行采集，以获取果树的多维外观信息。
5.如权利要求1所述的一种芒果基地的防病虫害系统，其特征在于，所述芒果基地内的芒果树均设有电子标签，所述电子标签用于存储对应芒果树的位置信息和生长信息，所述电子标签与云端服务器无线连接，所述无人机上还包括用于能够读取所述电子标签信息的阅读器。
6.如权利要求5所述的一种芒果基地的防病虫害系统，其特征在于，所述云端服务器包括
芒果树防病数据库，用于存储患有各种常见疾病的芒果树的预存图像以及各种芒果树常见疾病的防治方法；
图像比对模块，用于将数据采集单元获取的果树外观图像与芒果树防病数据库中存储的预存图像进行比对，从芒果树防病数据库中选取与图像采集模块获取的果树外观图像最为相近的预存图像进行对比；
结果分析模块，用于结合所述图像比对模块的比对结果得出芒果树是否患病；所述电子标签与结果分析模块无线连接，通过将每棵芒果树的电子标签信息、二维外观信息、三维外观信息整合并编号为一组对比组，通过将每组对比组的二维外观图像的纹理特征、颜色特征和形状特征与预存图像进行粗比较，并给出相似度评分，当相似度评分高于预设值时，则对应的果树判定为患有与预存图像对应的病种，再将对应的三维外观图像纹理特征、颜色特征和形状特征与预存图像进行详细比较，结合芒果树防病数据库的防治方法生成对应的防病方法信息，所述结果分析模块将分析结果、对应的防治方法信息和芒果树的位置信息发送至移动终端；
交互平台，用于用户之间的数据交换，用户通过交互平台注册会员用户，注册完成后与交互平台中的其他会员进行互动交互。
7.如权利要求1所述的一种芒果基地的防病虫害系统，其特征在于，所述移动终端为智能手机或平板电脑。
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