CN109976282A - 一种基于物联网的茶园病虫害趋势预测及远程控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的茶园病虫害趋势预测及远程控制系统，由粘虫板、摄像头、图像采集模块、解码器、GPS定位与收发模块、5G传输模块、智慧农业物联网平台、图像识别与计数模块、茶园病虫害数据库、数据信息匹配模块、气候数据库、趋势预测模块、预设病虫害数量数据库、远程控制模块、病虫害防控系统组成。粘虫板置于茶园，摄像头对准粘虫板摄像，上传定位图像后，通过5G传输将数据导入智慧农业物联网平台，数据经处理后，与茶园病虫害数据库比较并保存信息，将信息与气候数据库结合，生成预测趋势；将信息与预设病虫害数量数据库比较，远程控制病虫害防控系统。由于该系统特点及物联网优点，该发明具有综合性和实用价值，应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明属于智慧农业茶叶种植业领域，具体涉及一种基于物联网的病虫害趋势预测及远程控制系统。
背景技术
浙江省特产——龙井茶，是中国国家地理标志产品，也是杭州的一张＂金名片＂。在茶叶种植过程中，病虫害防治是至关重要的一个环节。从2010年开始西湖风景名胜区在全区实施了西湖龙井茶病虫害系统防治工作,解决当前一家一户分散防治存在的问题,提高防治技术水平和效果,整体提升西湖龙井茶的质量安全水平。为了进一步保障茶叶的高质高效生产,我们应该不断改进病虫害综合防治技术,有效减少其对茶园的危害。
目前茶园病虫害防治的常用方法主要为杀虫灯、粘虫板、利用天敌捕获、添加药剂等，所有方法均需要人工视察并及时采取措施，稍有延误，造成的损失难以估计。在人工智能的大背景下，应用数字图像处理和大数据分析技术，将物联网应用在病虫害预测及防治领域，是提高茶叶产量、保证茶叶质量的有效方式之一。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于以智慧农业物联网平台为核心，以数字图像处理和大数据分析技术为基础，精准预测病虫害趋势并利用远程控制系统及时采取措施，有效提高茶叶产量、保证茶叶质量。
本发明通过以下技术方案实现：由粘虫板（1）、摄像头（15）、图像采集模块（2）、解码器（3）、GPS定位与收发模块（4）、5G传输模块（5）、智慧农业物联网平台（6）、图像识别与计数模块（7）、茶园病虫害数据库（8）、数据信息匹配模块（9）、气候数据库（10）、趋势预测模块（11）、预设病虫害数量数据库（12）、远程控制模块（13）、病虫害防控系统（14）组成；其特征在于：粘虫板（1）置于茶园中，摄像头（15）对准粘虫板（1）摄像，摄像头（15）离粘虫板（1）1-5米远，用图像采集模块（2）上传摄像头（15）拍摄的图像，使用GPS定位与收发模块（4）进行实时定位，并用解码器（3）解调位置信息，通过5G传输模块（5）将数据导入智慧农业物联网平台（6），数据经过图像识别与计数模块（7）处理后，与茶园病虫害数据库（8）比较，经数据信息匹配模块（9）后保存信息，将现有信息与气候数据库（10）结合，通过趋势预测模块（11）生成未来一周预测趋势，同时，将现有信息与预设病虫害数量数据库（12）比较，通过远程控制模块（13）连接病虫害防控系统（14），最终实现对不同病虫害的趋势预测及远程控制。
所述5G传输模块（5）与图像采集模块（2）连接，所述图像采集模块（2）与粘虫板（1）连接，所述粘虫板上放置摄像头（15），所述摄像头（15）拍摄范围为整个粘虫板（1），识别具体病虫害时可远近调节，使用红外摄像头便于夜间拍摄。
所述5G传输模块（5）有连续广域覆盖、高速度大容量等特点，确保传输信息的实时性和可靠性。
所述图像识别与计数模块基于细粒度图像识别技术，通过寻找一些细微差别的局部区域，并利用这些局部区域的特性对原图进行分类并计数，从而实现快速识别镜头下的昆虫种类与数量。
所述茶园病虫害数据库（8）、气候数据库（10）、预设病虫害数量数据库（12）均实时更新，确保数据准确性。
所述趋势预测模块自带检验功能，将预测信息与现实信息对比，计算预测准确性。
所述远程控制模块与病虫害防控系统由远程视频监控系统、远程杀虫灯、远程拍照式孢子捕捉仪、远程药剂喷洒等组成。
本发明的有益效果是：本发明的设计中以智慧农业物联网平台为核心，以数字图像处理和大数据分析技术为基础，精准预测病虫害趋势并利用远程控制系统及时采取措施，有效提高茶叶产量、保证茶叶质量。减少了务农人员的工作量，降低对人工预测实时性的要求，且提高了预测准确性，具有很强的综合性和实用价值，有良好的应用前景。
附图说明
图1是一种基于物联网的茶园病虫害趋势预测及远程控制系统结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，由粘虫板（1）、摄像头（15）、图像采集模块（2）、解码器（3）、GPS定位与收发模块（4）、5G传输模块（5）、智慧农业物联网平台（6）、图像识别与计数模块（7）、茶园病虫害数据库（8）、数据信息匹配模块（9）、气候数据库（10）、趋势预测模块（11）、预设病虫害数量数据库（12）、远程控制模块（13）、病虫害防控系统（14）组成；其特征在于：粘虫板（1）置于茶园中，摄像头（15）对准粘虫板（1）摄像，摄像头（15）离粘虫板（1）1-5米远，用图像采集模块（2）上传摄像头（15）拍摄的图像，使用GPS定位与收发模块（4）进行实时定位，并用解码器（3）解调位置信息，通过5G传输模块（5）将数据导入智慧农业物联网平台（6），数据经过图像识别与计数模块（7）处理后，与茶园病虫害数据库（8）比较，经数据信息匹配模块（9）后保存信息，将现有信息与气候数据库（10）结合，通过趋势预测模块（11）生成未来一周预测趋势，同时，将现有信息与预设病虫害数量数据库（12）比较，通过远程控制模块（13）连接病虫害防控系统（14），最终实现对不同病虫害的趋势预测及远程控制。
Claims (1)
1.一种基于物联网的茶园病虫害趋势预测及远程控制系统，由粘虫板（1）、图像采集模块（2）、解码器（3）、GPS定位与收发模块（4）、5G传输模块（5）、智慧农业物联网平台（6）、图像识别与计数模块（7）、茶园病虫害数据库（8）、数据信息匹配模块（9）、气候数据库（10）、趋势预测模块（11）、预设病虫害数量数据库（12）、远程控制模块（13）、病虫害防控系统（14）、摄像头（15）组成；其特征在于：粘虫板（1）置于茶园中，摄像头（15）对准粘虫板（1）摄像，摄像头（15）离粘虫板（1）1-5米远，用图像采集模块（2）上传摄像头（15）拍摄的图像，使用GPS定位与收发模块（4）进行实时定位，并用解码器（3）解调位置信息，通过5G传输模块（5）将数据导入智慧农业物联网平台（6），数据经过图像识别与计数模块（7）处理后，与茶园病虫害数据库（8）比较，经数据信息匹配模块（9）后保存信息，将现有信息与气候数据库（10）结合，通过趋势预测模块（11）生成未来一周预测趋势，同时，将现有信息与预设病虫害数量数据库（12）比较，通过远程控制模块（13）连接病虫害防控系统（14），最终实现对不同病虫害的趋势预测及远程控制。
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