CN113960285A - 一种便携式土壤病原线虫综合监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便携式土壤病原线虫综合监测系统,包括固定架以及安装在固定架上的监测组件,所述监测组件包括取土机构、分离机构、识别机构,所述取土机构包括取土管、取土腔、盛土桶、取土钻头、第一电机、拨土片,所述取土管设置于所述取土腔的底部,且所述取土管与所述取土腔同轴设置,所述第一电机设置于所述取土腔顶部,所述第一电机与所述取土钻头配合连接,且所述取土钻头沿所述取土腔与所述取土管的长度方向设置,所述取土钻头包括钻杆,完成了自动取土的过程并且从而达到了高效便捷自动分层采集线虫的目的,并且能够对采集的线虫进行类型与数目的识别统计,然后根据结果,自动上设置防治建议。
Description
应用领域
本发明涉及农业器械领域,特别是一种便携式土壤病原线虫综合监测系统。
背景技术
近年来,线虫作为土壤健康的指示生物越来越受到国内外线虫学家、土壤环境学家等相关学者的关注,具有分布广泛、在食物链中占有关键位置、对环境的养分和干扰响应迅速、结构鉴定方法简单且结构与功能之间有着明显的相关性等特点。土壤线虫广泛分布于土壤颗粒间隙中,可在较短时间内以活动态线虫数量减少的形式对土壤微环境的变化做出响应,具有潜在的生物多样性指示作用,具有依其评估人类对土壤健康状况影响的能力。针对线虫采样然后对虫害进行预警十分必要,然而目前对线虫采样的识别的方式大多数还是采用人工采土后,再利用分离装置对线虫与土壤进行分离,最后再依靠显微镜人工的对线虫进行计数与分类,采样、分离、识别并不能够做到一体化,耗时耗力,并且检测数据也存在较大误差。因此,研发出一种能够集自动采样、分离、识别一体化的装置,并且对土样中的病原线虫进行分析后,能够自动设置线虫防治建议的系统,成为了重中之重。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足,提供了一种便携式土壤病原线虫综合监测系统。
为达到上述目的本发明采用的技术方案为:一种便携式土壤病原线虫综合监测系统,包括固定架以及安装在固定架上的监测组件;
所述监测组件包括取土机构、分离机构、识别机构,所述取土机构包括取土管、取土腔、盛土桶、取土钻头、第一电机、拨土片,所述取土管设置于所述取土腔的底部,且所述取土管与所述取土腔同轴设置,所述第一电机设置于所述取土腔顶部,所述第一电机与所述取土钻头配合连接,且所述取土钻头沿所述取土腔与所述取土管的长度方向设置,所述取土钻头包括钻杆,所述钻杆上设置有螺旋叶片;
所述分离机构包括搅拌装置、过滤装置、离心装置,所述搅拌装置包括第一筒体,所述第一筒体顶部与所述盛土桶底部配合,所述第一筒体底部沿周向间隔设置有若干个第一通孔,所述第一通孔上设置有第一开关,所述第一开关上设置有第一电磁阀,所述第一筒体底部中心处还设置有第二电机,所述第二电机的输出端配合连接有搅拌器,所述第一筒体顶部侧壁连接有喷水机构;
所述过滤装置包括第二筒体,所述第二筒体顶部与所述第一筒体底部配合连接,所述第一筒体内设置有第一分离筛与第二分离筛,所述离心装置包括第三筒体,所述第三筒体顶部与所述第二筒体底部配合连接,所述第一筒体底部设置有旋转台,所述旋转台上固定安装有离心桶。
进一步的,本发明的一个较佳实施例中,所述取土腔底部沿周向间隔设置有若干个圆孔,若干个所述圆孔配合连接有盛土桶,所述盛土桶顶部设置有第一密封浮板,所述第一密封浮板转动安装于所述盛土桶内壁顶端两侧,所述盛土桶底部设置有第二密封浮板,所述第二密封浮板转动安装于所述盛土桶内部底端两侧。
进一步的,本发明的一个较佳实施例中,所述第一电机与所述取土钻头通过连接器配合连接,所述连接器上同轴设置有固定套,所述固定套用于固定所述拨土片,所述固定套用于带动所述拨土片随所述连接器旋转,所述拨土片设置于所述取土腔内。
进一步的,本发明的一个较佳实施例中,所述第一分离筛与所述第二分离筛包括筛底与筛壁,所述筛底是沿筛底边缘自然向上衔接而成,所述筛底与筛壁衔接处形成圆弧过渡,所述第一分离筛与所述第二分离筛底部侧壁开设有第一出流孔,所述第一出流孔上设置有第二开关,所述第二开关上设置有第二电磁阀。
进一步的,本发明的一个较佳实施例中,所述离心桶包括第一桶体与第二桶体,所述第二桶体同轴安装于所述第一桶体内,所述第二桶体外壁直径小于所述第一桶体内壁直径,所述第二桶体侧壁开设有若干个第四通孔,所述第一桶体底部开设有第五通孔,所述第五通孔上设置有第五开关,所述第五开关上设置有第五电磁阀。
进一步的,本发明的一个较佳实施例中,所述第三筒体底部侧壁上开设有第二出流孔,所述第二出流孔上设置有第六开关,所述第六开关上设置有第六电磁阀,所述旋转台包括第三电机,所述第三电机用于带动所述离心桶旋转。
进一步的,本发明的一个较佳实施例中,所述固定机构包括卡环,所述卡环沿周向间隔设置有若干条固定杆,若干条所述固定杆固定连接有套筒,所述套筒顶部设置有第四电机,所述第四电机的输出端配合连接有锥形钻头,所述锥形钻头与所述套筒同轴设置。
进一步的,本发明的一个较佳实施例中,所述第二筒体底部沿周向间隔设置有若干个第三通孔,所述第三通孔上设置有第三开关,所述第三开关上设置有第三电磁阀,所述识别机构通过固定板固定安装于所述第二筒体底部的外壁上,所述识别机构包括数码显微镜与光补偿灯。
本发明第二方面提供了一种便携式土壤病原线虫综合监测系统的使用方法,应用于任一所述的一种便携式土壤病原线虫综合监测系统,包括以下步骤:
步骤一:通过取土钻头,将鲜土引至取土腔内,控制第一密封浮板打开,通过拨土片将鲜土拨动至盛土桶内;
步骤二:控制第二密封浮板打开,将盛土桶内鲜土引至搅拌装置内,通过喷水机构喷入蒸馏水,启动搅拌器,以60至120转/分钟的速度,搅拌3分钟;
步骤三:控制第一电磁阀打开,使得第一开关打开,搅拌后的土液流入过滤装置内;
步骤四:土液经过滤装置的第一分离筛与第二分离筛过滤后,得到线虫悬浮液,控制第三电磁阀打开,使得第三开关打开,悬浮液流入离心装置内;
步骤五:通过控制第三电机启动,将悬浮液进行离心,速度为3000转/分钟,离心2分钟,然后控制第五电磁阀打开,使得第五开关打开,离心后的上清液由第五通孔出排出;
步骤六:分离完成后,识别机构对线虫进行识别,根据线虫类型与数目,生成防治建议。
本发明第三方面提供了一种便携式土壤病原线虫的识别方法,应用于任一所述的一种便携式土壤病原线虫综合监测系统,包括以下步骤:
获取线虫图像信息,对线虫图像信息进行预处理;
通过滑动窗口的方式计算灰度共生矩阵和对比度特征值,并得到以每个像素点为中心的对比度特征值,转化生成对比度特征影像;
将对比度特征影像进行初步分割,依据对比度的差异,定义出线虫图像;
对定义出的线虫图像进行过滤,识别出线虫。
本发明公开的一种便携式土壤病原线虫综合监测系统,通过取土机构,完成了自动取土的过程并且从而达到了高效便捷自动分层采集线虫的目的;通过搅拌装置,实现了对土壤颗粒的充分分散,具有与土壤接触面积大,搅拌充分的效果;通过控制喷水机构与各电磁阀,使得装置具有自动清洗的功能,不需要人工清洗;通过分离装置与离心装置,高效的完成了对线虫、土壤、杂质、液体的分离,最大程度的减少了线虫的损失;通过识别机构,能够对自动的线虫进行类型与数目的识别统计,然后根据结果,自动上设置防治建议。
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实施例的附图。
图1为系统的立体结构示意图;
图2为取土机构与分离机构的立体结构示意图;
图3为取土机构内部结构示意图;
图4为取土机构剖面结构示意图;
图5为分离机构结构示意图;
图6为搅拌器结构示意图;
图7为过滤装置内部结构示意图;
图8为离心装置剖面示意图;
图9为固定架结构示意图;
附图标记说明如下:101、固定架;102、取土机构;103、分离机构;104、识别机构;105、取土管;106、取土腔;107、取土钻头;109、第一电机;201、拨土片;202、钻杆;203、螺旋叶片;204、盛土桶;205、连接器;206、固定套;207、搅拌装置;208、过滤装置;209、离心装置;301、第一筒体;303、搅拌器;304、弧形叶片;305、上主体;306、下主体;307、第二筒体;308、第一分离筛;309、第二分离筛;401、筛底;402、筛壁;403、第一出流孔;404、第三筒体;405、旋转台;406、离心桶;407、第一桶体;408、第二桶体;409、第二出流孔;501、第三电机;502、卡环;503、固定杆;504、套筒;505、第四电机;506、锥形钻头;508、第一密封浮板。
具体实施方式
为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述,这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成,需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
实施例一:
一种便携式土壤病原线虫综合监测系统,包括固定架101以及安装在固定架101上的监测组件。
如图1、2、3、4所示,所述监测组件包括取土机构102、分离机构103、识别机构104,所述取土机构102包括取土管105、取土腔106、盛土桶204、取土钻头107、第一电机109、拨土片201,所述取土管105设置于所述取土腔106的底部,且所述取土管105与所述取土腔106同轴设置,所述第一电机109设置于所述取土腔106顶部,所述第一电机109与所述取土钻头107配合连接,且所述取土钻头107沿所述取土腔106与所述取土管105的长度方向设置,所述取土钻头107包括钻杆202,所述钻杆202上设置有螺旋叶片203。
所述取土腔106底部沿周向间隔设置有若干个圆孔,若干个所述圆孔配合连接有盛土桶204,所述盛土桶204顶部设置有第一密封浮板508,所述第一密封浮板508转动安装于所述盛土桶204内壁顶端两侧,所述盛土桶204底部设置有第二密封浮板,所述第二密封浮板转动安装于所述盛土桶204内部底端两侧。
所述第一电机109与所述取土钻头107通过连接器205配合连接,所述连接器205上同轴设置有固定套206,所述固定套206用于固定所述拨土片201,所述固定套206用于带动所述拨土片201随所述连接器205旋转,所述拨土片201设置于所述取土腔106内。
需要说明的是,首先,拨土片201通过固定套206固定在连接器205的外表面上,使得拨土能够随着第一电机109一同旋转;连接器205的内部设置有螺纹丝杆,螺纹丝杆上配合连接有滑块,取土钻头107与滑块固定配合,使得第一电机109能够带动取土钻头107沿取土管105内推出或者收回,这样一来,只需要通过第一电机109,便能够带动拨土片201旋转的同时,还够带动取土钻头107向下钻土,一机多用,最大程度的利用资源,节省了成本。其次,盛土腔底部的圆孔可以设置为三个,圆孔上配合连接有盛土桶204,盛土桶204的顶部设置有第一密封浮板508,第一密封浮板508通过转动电机控制,当需要对不同深度的土壤进行采样时,只需要通过控制转动电机来控制各个盛土桶204上第一密封浮板508的开闭,方便快速的将一定深度的土壤归集到特定的盛土桶204内即可,从而达到高效便捷电动分层采集线虫的目的。
取土机构102的工作过程为:在第一电机109的带动下,取土钻头107不断旋转并向土壤深处推进,取土钻头107在旋转的过程中尖端吃进来的土壤能够顺着螺旋叶片203上行进入到取土管105内,土壤进入取土管105内后会随着螺旋叶片203与取土管105继续上行进入到取土腔106内,进入到取土腔106内的土壤在拨土片201的带动下,掉落至某一盛土桶204内部。当需要收集另一深度范围的土壤时,通过控制旋转电机关闭当前盛土桶204的第一密封浮板508,开启另一盛土桶204的第一密封浮板508即可。
如图2、5、6所示,所述分离机构103包括搅拌装置207、过滤装置208、离心装置209,所述搅拌装置207包括第一筒体301,所述第一筒体301顶部与所述盛土桶204底部配合,所述第一筒体301底部沿周向间隔设置有若干个第一通孔,所述第一通孔上设置有第一开关,所述第一开关上设置有第一电磁阀,所述第一筒体301底部中心处还设置有第二电机,所述第二电机的输出端配合连接有搅拌器303,所述第一筒体301顶部侧壁连接有喷水机构。
需要说明的是,搅拌器303能够随着第二电机旋转,且搅拌器303设置在第一筒体301内,搅拌器303的作用将线虫与土壤进行搅拌分散,最大限度的把线虫从土壤中分离出来,完成土壤线虫的游离任务。搅拌器303由主体与弧形叶片304组成,其主体包括上主体305与下主体306,上主体305与下主体306均为圆锥体结构,弧形叶片304间隔的设置在圆锥体的锥面上,使得搅拌器303在搅拌分离过程中具有更好的搅拌效果,更大程度的将土壤与线虫分离开来。
搅拌装置207的工作过程为:控制盛土桶204内的第二密封浮板开启,鲜土由盛土桶204掉落至第一筒体301内,喷水机构向第一筒体301内喷入定量的水,启动第二电机,第二电机带动搅拌器303旋转,搅拌器303工作一定时间后,完成土壤与线虫的分离。然后控制第一电磁阀开启,使得第一开关开启,经过搅拌后的土液顺着第一通孔流入至过滤装置208内。此外,在第一开关开启后,能够控制喷水机构沿第一筒体301喷水,目的是将粘在第一筒体301内的线虫冲刷下来,同时对第一筒体301起到了清洗的作用,除去了人工清洗的麻烦。
如图2、7所示,所述过滤装置208包括第二筒体307,所述第二筒体307顶部与所述第一筒体301底部配合连接,所述第一筒体301内设置有第一分离筛308与第二分离筛309。
所述第一分离筛308与所述第二分离筛309包括筛底401与筛壁402,所述筛底401是沿筛底401边缘自然向上衔接而成,所述筛底401与筛壁402衔接处形成圆弧过渡,所述第一分离筛308与所述第二分离筛309底部侧壁开设有第一出流孔403,所述第一出流孔403上设置有第二开关,所述第二开关上设置有第二电磁阀。
所述第二筒体307底部沿周向间隔设置有若干个第三通孔,所述第三通孔上设置有第三开关,所述第三开关上设置有第三电磁阀,所述识别机构104通过固定板固定安装于所述第二筒体307底部的外壁上,所述识别机构104包括数码显微镜与光补偿灯。
需要说明的是,首先,第一分离筛308筛底401由30至50目的筛网制成,第二分离筛309筛底401由200至400目的筛网制成,第一分离筛308设置在第二分离筛309的上方,其主要目的是对杂质进行分筛,使得杂质能够停留在筛底401上,起到了线虫与杂质的分离作用。其次,第二筒体307顶部内壁上设置有液位传感器。
分离装置的工作过程为:当土液由搅拌装置207流入第二筒体307内后,喷水机构继续喷水,当第二筒体307内的土液淹没液位传感器后,液位传感器把信号反馈至控制上,控制器控制喷水机构停止喷水,以保证液体量淹没第一分离筛308,利用线虫水中向下游动的特性,线虫会游动至第二筒体307的底部,然后控制第三电磁阀开启,使得第三开关开启,线虫悬浮液通过第三通孔流入至离心装置209内。此外,在第三开关开启后,能够控制喷水机构喷水,目的是将粘在第二筒体307内的线虫冲刷下来,同时控制第二电磁阀开启,使得第二开关开启,在水流的作用下,能够将停留在第一分离筛308与第二分离筛309的杂质通过第一出流孔403排至外部,具有自动清洁的作用。
所述离心装置209包括第三筒体404,所述第三筒体404顶部与所述第二筒体307底部配合连接,所述第一筒体301底部设置有旋转台405,所述旋转台405上固定安装有离心桶406。
如图2、8所示,所述离心桶406包括第一桶体407与第二桶体408,所述第二桶体408同轴安装于所述第一桶体407内,所述第二桶体408外壁直径小于所述第一桶体407内壁直径,所述第二桶体408侧壁开设有若干个第四通孔,所述第一桶体407底部开设有第五通孔,所述第五通孔上设置有第五开关,所述第五开关上设置有第五电磁阀。
所述第三筒体404底部侧壁上开设有第二出流孔409,所述第二出流孔上设置有第六开关,所述第六开关上设置有第六电磁阀,所述旋转台包括第三电机501,所述第三电机501用于带动所述离心桶406旋转。
需要说明的是,离心装置209的的作用是将悬浮液中的线虫与液体分离,第二桶体408具有分离线虫与液体的作用,第二桶体408上的第二通孔相当于筛网,其大小为400目以上,使得液体能够在第二通孔上通过而线虫不能够通过。
离心装置209的工作过程为:线虫悬浮液由过滤装置208流入至离心装置209后,启动第三电机501,第三电机501带动离心桶406旋转,速度为3000转/分钟,转动时间为2分钟,由于离心的作用下,线虫会沉降到离心桶406的桶底上。当第三电机501停止转动后,控制第五电磁阀与第六电磁阀开启,使得第五开关与第二开关开启,上清液随着第五通过流出离心桶406内,然后随着第二出流孔409排到外部,这样一来,线虫便会停留在第二桶体408的底部上,完成线虫与上清液的分离过程。然后通过识别机构104对线虫进行拍照,通过图像处理技术对线虫类型与数目进行识别统计。
如图1、9所示,所述固定机构包括卡环502,所述卡环502沿周向间隔设置有若干条固定杆503,若干条所述固定杆503固定连接有套筒504,所述套筒504顶部设置有第四电机505,所述第四电机505的输出端配合连接有锥形钻头506,所述锥形钻头506与所述套筒504同轴设置。
需要说明的是,在安装装置时,只需要把套筒504平稳的放置在地面上,然后按下第四电机505的驱动按钮,第四电机505便会带动锥形钻头506旋转并下移,使得锥形钻头506插入地下,这样一来,在安装时便不会发生倾斜,只需要一个人便能够完成安装的过程,大大降低了安装难度,并且具有很好的固定效果。当需要进行另一测量点采样检测时,通过第四电机505把锥形钻头506由土壤中取出即可,既可以在室外使用,也可以在温室内使用。
实施例二:
本发明第二方面提供了一种便携式土壤病原线虫综合监测系统的使用方法,应用于任一所述的一种便携式土壤病原线虫综合监测系统,包括以下步骤:
步骤一:通过取土钻头,将鲜土引至取土腔内,控制第一密封浮板打开,通过拨土片将鲜土拨动至盛土桶内;
步骤二:控制第二密封浮板打开,将盛土桶内鲜土引至搅拌装置内,通过喷水机构喷入蒸馏水,启动搅拌器,以60至120转/分钟的速度,搅拌3分钟;
步骤三:控制第一电磁阀打开,使得第一开关打开,搅拌后的土液流入过滤装置内;
步骤四:土液经过滤装置的第一分离筛与第二分离筛过滤后,得到线虫悬浮液,控制第三电磁阀打开,使得第三开关打开,悬浮液流入离心装置内;
步骤五:通过控制第三电机启动,将悬浮液进行离心,速度为3000转/分钟,离心2分钟,然后控制第五电磁阀打开,使得第五开关打开,离心后的上清液由第五通孔出排出;
步骤六:分离完成后,识别机构对线虫进行识别,根据线虫类型与数目,生成防治建议。
需要说明的是,根据统计的结果,反馈出不同的预警等级。分别为轻度发生(1级),中度发生(2级),重度发生(3级)。等级划分防控方案如下:1级:害虫零星发生,不需要进行防治,作物无明显受害损失,生态系统可自动调节;2级:需要人为干预,设置物理防治系统,通过虫害防控装置便可达到防治目的;3级:需要进行人为干预,设置物理防治系统的同时还需要进行化学防治,例如喷洒农药等,不防治将造成明显损失。
实施例三:
本发明第三方面提供了一种便携式土壤病原线虫的识别方法,应用于任一所述的一种便携式土壤病原线虫综合监测系统,包括以下步骤:
S102:获取线虫图像信息,对线虫图像信息进行预处理;
S104:通过滑动窗口的方式计算灰度共生矩阵和对比度特征值,并得到以每个像素点为中心的对比度特征值,转化生成对比度特征影像;
S106:将对比度特征影像进行初步分割,依据对比度的差异,定义出线虫图像;
S108:对定义出的线虫图像进行过滤,识别出线虫。
需要说明的是,获取线虫图像信息,还包括:通过数码显微镜获取第二桶体上线虫的图像信息,将所述图像信息传送至与所述数码显微镜通信连接的控制终端;由所述控制终端根据所述图像信息而输出控制指令并通过光补偿灯对第二桶体内亮度进行调节;以及通过所述数码显微镜获取能满足图像识别要求的线虫图像信息。
需要说明的是,所述对线虫图像信息进行预处理,还包括:灰度处理单元,用于对所述线虫图像信息进行灰度处理;平滑处理单元,与所述灰度处理单元连接,用于对所述灰度处理单元进行灰度处理后的所述线虫图像信息进行平滑处理;自适应阈值化处理单元,与所述平滑处理单元连接,用于对所述平滑处理单元进行平滑处理后的所述线虫图像信息进行自适应阈值化处理;轮廓提取单元,与所述自适应阈值化处理单元连接,用于对所述自适应阈值化处理单元进行自适应阈值化处理后的所述线虫图像信息进行轮廓提取,以识别出所述线虫图像信息中的线虫。
以上依据本发明的理想实施例为启示,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种便携式土壤病原线虫综合监测系统,包括固定架以及安装在固定架上的监测组件,其特征在于:
所述监测组件包括取土机构、分离机构、识别机构,所述取土机构包括取土管、取土腔、盛土桶、取土钻头、第一电机、拨土片,所述取土管设置于所述取土腔的底部,且所述取土管与所述取土腔同轴设置,所述第一电机设置于所述取土腔顶部,所述第一电机与所述取土钻头配合连接,且所述取土钻头沿所述取土腔与所述取土管的长度方向设置,所述取土钻头包括钻杆,所述钻杆上设置有螺旋叶片;
所述分离机构包括搅拌装置、过滤装置、离心装置,所述搅拌装置包括第一筒体,所述第一筒体顶部与所述盛土桶底部配合,所述第一筒体底部沿周向间隔设置有若干个第一通孔,所述第一通孔上设置有第一开关,所述第一开关上设置有第一电磁阀,所述第一筒体底部中心处还设置有第二电机,所述第二电机的输出端配合连接有搅拌器,所述第一筒体顶部侧壁连接有喷水机构;
所述过滤装置包括第二筒体,所述第二筒体顶部与所述第一筒体底部配合连接,所述第一筒体内设置有第一分离筛与第二分离筛,所述离心装置包括第三筒体,所述第三筒体顶部与所述第二筒体底部配合连接,所述第一筒体底部设置有旋转台,所述旋转台上固定安装有离心桶。
2.根据权利要求1所述的一种便携式土壤病原线虫综合监测系统,其特征在于:所述取土腔底部沿周向间隔设置有若干个圆孔,若干个所述圆孔配合连接有盛土桶,所述盛土桶顶部设置有第一密封浮板,所述第一密封浮板转动安装于所述盛土桶内壁顶端两侧,所述盛土桶底部设置有第二密封浮板,所述第二密封浮板转动安装于所述盛土桶内部底端两侧。
3.根据权利要求1所述的一种便携式土壤病原线虫综合监测系统,其特征在于:所述第一电机与所述取土钻头通过连接器配合连接,所述连接器上同轴设置有固定套,所述固定套用于固定所述拨土片,所述固定套用于带动所述拨土片随所述连接器旋转,所述拨土片设置于所述取土腔内。
4.根据权利要求1所述的一种便携式土壤病原线虫综合监测系统,其特征在于:所述第一分离筛与所述第二分离筛包括筛底与筛壁,所述筛底是沿筛底边缘自然向上衔接而成,所述筛底与筛壁衔接处形成圆弧过渡,所述第一分离筛与所述第二分离筛底部侧壁开设有第一出流孔,所述第一出流孔上设置有第二开关,所述第二开关上设置有第二电磁阀。
5.根据权利要求1所述的一种便携式土壤病原线虫综合监测系统,其特征在于:所述离心桶包括第一桶体与第二桶体,所述第二桶体同轴安装于所述第一桶体内,所述第二桶体外壁直径小于所述第一桶体内壁直径,所述第二桶体侧壁开设有若干个第四通孔,所述第一桶体底部开设有第五通孔,所述第五通孔上设置有第五开关,所述第五开关上设置有第五电磁阀。
6.根据权利要求1所述的一种便携式土壤病原线虫综合监测系统,其特征在于:所述第三筒体底部侧壁上开设有第二出流孔,所述第二出流孔上设置有第六开关,所述第六开关上设置有第六电磁阀,所述旋转台包括第三电机,所述第三电机用于带动所述离心桶旋转。
7.根据权利要求1所述的一种便携式土壤病原线虫综合监测系统,其特征在于:所述固定机构包括卡环,所述卡环沿周向间隔设置有若干条固定杆,若干条所述固定杆固定连接有套筒,所述套筒顶部设置有第四电机,所述第四电机的输出端配合连接有锥形钻头,所述锥形钻头与所述套筒同轴设置。
8.根据权利要求1所述的一种便携式土壤病原线虫综合监测系统,其特征在于:所述第二筒体底部沿周向间隔设置有若干个第三通孔,所述第三通孔上设置有第三开关,所述第三开关上设置有第三电磁阀,所述识别机构通过固定板固定安装于所述第二筒体底部的外壁上,所述识别机构包括数码显微镜与光补偿灯。
9.一种便携式土壤病原线虫综合监测系统的使用方法,应用于权利要求1-8任一所述的一种便携式土壤病原线虫综合监测系统,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:通过取土钻头,将鲜土引至取土腔内,控制第一密封浮板打开,通过拨土片将鲜土拨动至盛土桶内;
步骤二:控制第二密封浮板打开,将盛土桶内鲜土引至搅拌装置内,通过喷水机构喷入蒸馏水,启动搅拌器,以60至120转/分钟的速度,搅拌3分钟;
步骤三:控制第一电磁阀打开,使得第一开关打开,搅拌后的土液流入过滤装置内;
步骤四:土液经过滤装置的第一分离筛与第二分离筛过滤后,得到线虫悬浮液,控制第三电磁阀打开,使得第三开关打开,悬浮液流入离心装置内;
步骤五:通过控制第三电机启动,将悬浮液进行离心,速度为3000转/分钟,离心2分钟,然后控制第五电磁阀打开,使得第五开关打开,离心后的上清液由第五通孔出排出;
步骤六:分离完成后,识别机构对线虫进行识别,根据线虫类型与数目,生成防治建议。
10.一种便携式土壤病原线虫的识别方法,应用于权利要求1-8任一所述的一种便携式土壤病原线虫综合监测系统,其特征在于,包括以下步骤:
获取线虫图像信息,对线虫图像信息进行预处理;
通过滑动窗口的方式计算灰度共生矩阵和对比度特征值,并得到以每个像素点为中心的对比度特征值,转化生成对比度特征影像;
将对比度特征影像进行初步分割,依据对比度的差异,定义出线虫图像;
对定义出的线虫图像进行过滤,识别出线虫。
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