CN111641686A - 自动虫情监测预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及虫情监测领域，公开了一种自动虫情监测预警系统，包括PLC、摄像头、杀虫灯、继电器、虫体处理执行机构、传感器、供电模块、服务器、无线通讯模块和远程移动终端，PLC分别与摄像头、杀虫灯、传感器和供电模块连接，PLC通过继电器与虫体处理执行机构连接，PLC通过网络与服务器连接，服务器通过无线通讯模块与远程移动终端连接；供电模块包括电压输入端、第一电阻、第一电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一三极管和第一MOS管，电压输入端的一端分别与第一电阻的一端和第三二极管的阳极连接。本发明电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

Description

自动虫情监测预警系统

技术领域

本发明涉及虫情监测领域，特别涉及一种自动虫情监测预警系统。

背景技术

自动虫情监测系统是推出的新一代害虫自动测报系统，本自动虫情监测系统主要利用现代光、电、数控技术、无线传输技术、户联网技术、构建出一套害虫生态监测及预警系统。该系统集害虫诱捕和拍照、环境信息采集、数据传输、数据分析于一体，实现了害虫的诱集、分类统计、实时报传、远程检测、虫害预警和防治指导的自动化、智能化。具有性能稳定、操作简便、设置灵活等特点，广泛应用于：农业、林业、牧业、蔬菜、烟草、茶叶、药材、园林、果园、城镇绿化、检疫等领域。图1为传统自动虫情监测系统的供电部分的电路原理图，从图1中可以看出，传统自动虫情监测系统的供电部分使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统自动虫情监测系统的供电部分缺少相应的电路保护功能，例如：缺少限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的自动虫情监测预警系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种自动虫情监测预警系统，包括PLC、摄像头、杀虫灯、继电器、虫体处理执行机构、传感器、供电模块、服务器、无线通讯模块和远程移动终端，所述PLC分别与所述摄像头、杀虫灯、传感器和供电模块连接，所述PLC通过所述继电器与所述虫体处理执行机构连接，所述PLC通过网络与所述服务器连接，所述服务器通过所述无线通讯模块与所述远程移动终端连接；

所述供电模块包括电压输入端、第一电阻、第一电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一三极管和第一MOS管，所述电压输入端的一端分别与所述第一电阻的一端和第三二极管的阳极连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第一电容的一端、第一二极管的阳极和第二二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述第一MOS管的漏极连接，所述第三二极管的阴极分别与所述第一三极管的集电极和第一MOS管的栅极连接，所述第二二极管的阴极与所述第一三极管的基极连接，所述电压输入端的另一端分别与所述第一电容的另一端、第一三极管的集电极和第一MOS管的源极连接。

在本发明所述的自动虫情监测预警系统中，所述第三二极管的型号为S-183T。

在本发明所述的自动虫情监测预警系统中，所述供电模块还包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一MOS管的源极连接，所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的发射极连接。

在本发明所述的自动虫情监测预警系统中，所述第二电阻的阻值为26kΩ。

在本发明所述的自动虫情监测预警系统中，所述第一MOS管为N沟道MOS管。

在本发明所述的自动虫情监测预警系统中，所述第一三极管为NPN型三极管。

在本发明所述的自动虫情监测预警系统中，所述无线通讯模块为5G通讯模块、4G通讯模块、蓝牙模块、WiFi模块、GSM模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块和LoRa模块中任意一种或任意几种的组合。

实施本发明的自动虫情监测预警系统，具有以下有益效果：由于设有PLC、摄像头、杀虫灯、继电器、虫体处理执行机构、传感器、供电模块、服务器、无线通讯模块和远程移动终端，供电模块包括电压输入端、第一电阻、第一电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一三极管和第一MOS管，该供电模块与传统自动虫情监测系统的供电部分相比，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第三二极管用于进行限流保护，因此电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统自动虫情监测系统的供电部分的电路原理图；

图2为本发明自动虫情监测预警系统一个实施例中的结构示意图；

图3为所述实施例中供电模块的电路原理图。

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。

在本发明自动虫情监测预警系统实施例中，该自动虫情监测预警系统的结构示意图如图2所示。图2中，该自动虫情监测预警系统包括PLC1、摄像头2、杀虫灯3、继电器4、虫体处理执行机构5、传感器6、供电模块7、服务器8、无线通讯模块9和远程移动终端10，其中，PLC1分别与摄像头2、杀虫灯3、传感器6和供电模块7连接，PLC1通过继电器4与虫体处理执行机构5连接，PLC1通过网络与服务器8连接，服务器8通过无线通讯模块9与远程移动终端10连接。

虫体处理执行机构5包括虫体收集机构、驱动电机和虫体干燥红外线灯，通过PLC1控制继电器4来实现控制虫体处理执行机构5。该自动虫情监测预警系统可以根据需要利用PLC编程设置害虫的捕杀时间、捕杀情况进行整理，在无人监管的情况下，接虫和接雨水自动转换，具有自动完成诱虫—杀虫—收集—分装的全过程智能控制，并分类计数功能，实现对农林虫情的自动测报、观测。

传感器6包括温湿度传感器、霍尔元件、风速传感器、光敏传感器和监测点经纬度监测器，具有实时采集温度、湿度、风速、光照强度和监测点经纬度的功能，并能根据PLC1的设定进行数据保存，通过在PLC1连接智能巡视显示仪可以实现温度、湿度等气候因子的实时动态显示。

多个杀虫灯3可以形成杀虫灯阵列，根据收集的数据分析农作物受害程度、天敌数量以及害虫的虫情密度，以决定是否开启杀虫灯阵列；也可以通过远程控制决定是否开启杀虫灯阵列。

利用无线通讯模块9进行信号的交流，进行远程控制应该开启哪些功能模块。可以利用无线通讯模块9结合自动虫情测报技术，实现对虫情监测预防功能，让使用者无需亲临现场即可通过远程移动终端10进行进行远程控制。

本实施例中，无线通讯模块9为5G通讯模块、4G通讯模块、蓝牙模块、WiFi模块、GSM模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块和LoRa模块中任意一种或任意几种的组合。通过设置多种无线通讯方式，不仅可以增加无线通讯方式的灵活性，还能满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用LoRa模块时，其通讯距离较远，且通讯性能较为稳定，适用于对通讯质量要求较高的场合。采用5G通讯方式可以达到高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。

摄像头2采集到的视频信号存储到服务器8中，具有动态采集害虫生活视频的功能，以便于研究人员研究害虫的生活习性。服务器8中嵌入存储原始数据的数据库和含有专家知识和经验的知识库数据库。

图3为本实施例中供电模块的电路原理图，图3中，该供电模块7包括电压输入端Vin、第一电阻R1、第一电容C1、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一三极管Q1和第一MOS管M1，其中，电压输入端Vin的一端分别与第一电阻R1的一端和第三二极管D3的阳极连接，第一电阻R1的另一端分别与第一电容C1的一端、第一二极管D1的阳极和第二二极管D2的阳极连接，第一二极管D1的阴极与第一MOS管M1的漏极连接，第三二极管D3的阴极分别与第一三极管Q1的集电极和第一MOS管M1的栅极连接，第二二极管D2的阴极与第一三极管Q1的基极连接，电压输入端Vin的另一端分别与第一电容C1的另一端、第一三极管Q1的集电极和第一MOS管M1的源极连接。

该供电模块7与图1中传统自动虫情监测系统的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，第三二极管D3为限流二极管，用于对第一MOS管M1的栅极电流进行限流保护。限流保护的原理如下：当第一MOS管M1的栅极电流较大时，通过该第三二极管D3可以降低第一MOS管M1的栅极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第三二极管D3的型号为S-183T。当然，在实际应用中，第三二极管D3也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

该供电模块7的工作原理如下：供电模块7在正常工作时，第一MOS管M1导通，第一MOS管M1的漏源极电压处于低电平，第二二极管D2的阳极的电位通过第一二极管D1回流至第一MOS管M1的漏极处，因为漏极处于低电位，所以第二二极管D2的阳极也处于低电位，不对第一三极管Q1产生偏置；当第一MOS管M1过流时，第一MOS管M1的漏源极电压迅速上升第一二极管D1承受反向电压截止，因为第一电阻R1和第一电容C1的差点作用，第二二极管D2的阳极电位开始升高，直到第一三极管Q1导通，第一MOS管M1可靠关断而处于截止状态，限制了过电流。

本实施例中，第一MOS管M1为N沟道MOS管，第一三极管Q1为NPN型三极管。当然，在实际应用中，第一MOS管M1也可以为P沟道MOS管，第一三极管Q1也可以为PNP型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该供电模块7还包括第二电阻R2，第二电阻R2的一端与第一MOS管M1的源极连接，第二电阻R2的另一端与第一三极管Q1的发射极连接。第二电阻R2为限流电阻，用于对第一MOS管M1的源极电流进行限流保护。限流保护的原理如下：当第一MOS管M1的源极电流较大时，通过该第二电阻R2可以降低第一MOS管M1的源极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第二电阻R2的阻值为26kΩ。当然，在实际应用中，第二电阻R2的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

总之，本实施例中，该供电模块7与传统自动虫情监测系统的供电部分相比，电路结构较为简单，方便维护，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，该供电模块7中设有限流二极管，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动虫情监测预警系统，其特征在于，包括PLC、摄像头、杀虫灯、继电器、虫体处理执行机构、传感器、供电模块、服务器、无线通讯模块和远程移动终端，所述PLC分别与所述摄像头、杀虫灯、传感器和供电模块连接，所述PLC通过所述继电器与所述虫体处理执行机构连接，所述PLC通过网络与所述服务器连接，所述服务器通过所述无线通讯模块与所述远程移动终端连接；

所述供电模块包括电压输入端、第一电阻、第一电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一三极管和第一MOS管，所述电压输入端的一端分别与所述第一电阻的一端和第三二极管的阳极连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第一电容的一端、第一二极管的阳极和第二二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述第一MOS管的漏极连接，所述第三二极管的阴极分别与所述第一三极管的集电极和第一MOS管的栅极连接，所述第二二极管的阴极与所述第一三极管的基极连接，所述电压输入端的另一端分别与所述第一电容的另一端、第一三极管的集电极和第一MOS管的源极连接。

2.根据权利要求1所述的自动虫情监测预警系统，其特征在于，所述第三二极管的型号为S-183T。

3.根据权利要求2所述的自动虫情监测预警系统，其特征在于，所述供电模块还包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一MOS管的源极连接，所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的发射极连接。

4.根据权利要求3所述的自动虫情监测预警系统，其特征在于，所述第二电阻的阻值为26kΩ。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的自动虫情监测预警系统，其特征在于，所述第一MOS管为N沟道MOS管。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的自动虫情监测预警系统，其特征在于，所述第一三极管为NPN型三极管。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的自动虫情监测预警系统，其特征在于，所述无线通讯模块为5G通讯模块、4G通讯模块、蓝牙模块、WiFi模块、GSM模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块和LoRa模块中任意一种或任意几种的组合。

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