CN116391690A - 一种基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统 - Google Patents
一种基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116391690A CN116391690A CN202310457867.9A CN202310457867A CN116391690A CN 116391690 A CN116391690 A CN 116391690A CN 202310457867 A CN202310457867 A CN 202310457867A CN 116391690 A CN116391690 A CN 116391690A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unit
- pest
- pests
- acquisition unit
- natural
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 76
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 claims abstract description 196
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 49
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 41
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 claims description 36
- 239000005667 attractant Substances 0.000 claims description 29
- 230000031902 chemoattractant activity Effects 0.000 claims description 18
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 16
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 15
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 13
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 7
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 230000006855 networking Effects 0.000 claims 1
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 claims 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 abstract description 3
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 21
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 21
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 9
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 8
- 241000125167 Rhopalosiphum padi Species 0.000 description 7
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 7
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 7
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 6
- 241001124076 Aphididae Species 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 241000255749 Coccinellidae Species 0.000 description 4
- 241000255925 Diptera Species 0.000 description 4
- 241000257303 Hymenoptera Species 0.000 description 4
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 4
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241001481304 Vespoidea Species 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 241001136249 Agriotes lineatus Species 0.000 description 1
- 241001465828 Cecidomyiidae Species 0.000 description 1
- 241000258936 Chrysoperla plorabunda Species 0.000 description 1
- 241001414720 Cicadellidae Species 0.000 description 1
- 241000241125 Gryllotalpa gryllotalpa Species 0.000 description 1
- 241000488583 Panonychus ulmi Species 0.000 description 1
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 1
- 241000094374 Thomisus onustus Species 0.000 description 1
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 238000013075 data extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000003709 image segmentation Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 229940126671 regional medicine Drugs 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
- A01M1/00—Stationary means for catching or killing insects
- A01M1/02—Stationary means for catching or killing insects with devices or substances, e.g. food, pheronones attracting the insects
- A01M1/026—Stationary means for catching or killing insects with devices or substances, e.g. food, pheronones attracting the insects combined with devices for monitoring insect presence, e.g. termites
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
- A01M1/00—Stationary means for catching or killing insects
- A01M1/20—Poisoning, narcotising, or burning insects
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Insects & Arthropods (AREA)
- Zoology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
Abstract
本发明公开了农业种植监测领域的一种基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统,包括环境监测模块、虫害监测模块、图像采集模块和虫害防治模块,环境监测模块、虫害监测模块、图像采集模块和虫害防治模块之间相互通信;环境监测模块包括土壤信息采集单元和空气信息采集单元;虫害监测模块包括农作物信息获取单元和虫害种类获取单元;图像采集模块包括图片采集单元和视频采集单元;虫害防治模块包括天敌引诱单元、处理单元和药物喷洒单元。本发明,能够对于系统覆盖区域内的农作物遭受的害虫情况进行精准、高效的获取,并及时有效的对病虫害进行防治,且对于药物杀虫不彻底的区域可通过害虫的天敌对害虫进行辅助杀灭。
Description
技术领域
本发明属于农业种植监测领域,具体是一种基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统。
背景技术
随着物联网和大数据技术的不断发展,我国作为农业大国现已将物联网和大数据技术逐渐应用到农业中;与智慧农业相关技术设备、技术系统也逐渐出现,为传统种植在种植效率、种植管控等诸多方面都带来了很大的提升。
例如中国专利文献CN114332461A记载的智慧农业用虫害远程检测系统,所述系统包括数据提取模块,用于从大数据中对待检测农田内作物的种类进行判别并对该种类作物的种植信息进行提取,同时基于大数据提取该种类作物的伴随虫害种类数据;区域划分模块,用于对所述待检测农田作区域划分;图像分割识别模块,用于对农作物叶面表征图像进行分割,并对经过分割处理后得到的每份区域进行伴随虫害种类的特征虫斑识别;虫斑蔓延区域识别模块,用于对虫斑面积计算和农田区域的渗透率计算,并根据计算结果进行标记处理;虫害等级检测判断模块;用于对待检测农田进行虫害等级检测判断;为更好的实现上述系统功能还提出了智慧农业用虫害远程检测方法。
上述技术方案为了解决害虫体型较小不易采集的问题,通过检测植物上的虫班来对病虫害进行检测;在实际使用中存在如下问题:待植物出现虫斑时植物已经被害虫破坏影响植物的正常生长;部分害虫会分散性的对植物进行破坏从而不一定会在植物表面造成大面积易采集的虫斑。使得对虫害监测的效果不佳,使农作物不能尽快进行精确的病虫害防治。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统,能够对于系统覆盖区域内的农作物遭受的害虫情况进行精准、高效的获取,并及时有效的对病虫害进行防治,减少了农作物受病虫害的几率。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:一种基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统包括环境监测模块、虫害监测模块、图像采集模块和虫害防治模块,环境监测模块、虫害监测模块、图像采集模块和虫害防治模块之间相互通信;
环境监测模块包括土壤信息采集单元和空气信息采集单元;土壤信息采集单元用于实时采集系统覆盖区域内土壤的温度、湿度、水分含量和土壤酸碱度;空气信息采集单元用于实时采集系统覆盖区域内空气的温度、湿度和光照强度;
虫害监测模块包括农作物信息获取单元和虫害种类获取单元;农作物信息获取单元用于基于图像识别技术获取农作物系统覆盖区域内所种植的农作物种类,并基于大数据获取农作物的相关信息;病虫害种类获取单元用于根据农作物种类并基于大数据获取农作物易遭受的害虫种类,并基于大数据获取害虫的习性和害虫的天敌,分别生成害虫数据和天敌数据;
图像采集模块包括图片采集单元和视频采集单元;图像采集单元用于对系统覆盖区域内的农作物按照预设时间间隔和预设单位区域进行图像采集生成检测图片,视频采集单元用于对系统覆盖区域进行实时视频采集生成检测视频;
虫害防治模块包括天敌引诱单元、处理单元和药物喷洒单元;处理单元用于根据环境监测模块监测的信息判断系统覆盖区域内是否适宜害虫生存,在适宜害虫生存时识别每个检测图像内是否有害虫;若识别到检测图像内有害虫,则通过药物喷洒单元对有害虫区域进行药物喷洒;若识别到检测图像内没有害虫,则通过天敌引诱单元根据害虫数据和天敌数据获取指定的天敌引诱剂,并对系统覆盖区域内的农作物按照预设时间间隔和预设单位区域进行天敌引诱剂喷洒;处理单元还用于识别每个检测图片内是否有害虫的天敌停留,当检测到检测图片内有害虫的天敌停留时,通过检测视频计算害虫的天敌在检测图片所属区域的停留时间;当害虫的天敌停留时间超过预设阈值时,则通过药物喷洒单元对害虫的天敌停留区域进行药物喷洒。
上述方案的技术原理如下:
首先,通过环境监测模块监测系统覆盖区域内的各项环境信息,基于各项环境信息判断当前区域是否为易产生病虫害的气候。同时,图像采集模块开始按照预设时间和预设单位区域循环对系统覆盖区域内的各个单位区域进行图像采集,基于检测图片和检测视频获取各个单位区域内种植的农作物种类,判断农作物的类型,再通过大数据获取到所种植农作物易遭受哪些害虫。在易产生病虫害的环境条件下,一方面直接通过图像采集的方式识别体型较大的害虫,对于能够识别到体型较大的害虫则直接进行药物喷洒对害虫进行杀灭;另一方面通过对系统覆盖区域安单位区域预设时间间隔喷洒害虫的天敌的引诱剂,将害虫天敌引诱至系统覆盖区域内,由于害虫的天敌会以害虫为食,所以会在农作物周围进行停留,后续则通过检测害虫的天敌是否在同一单位区域内停留过长时间,当害虫的天敌在农作物附近停留过长时间时,则通过药物喷洒单元对害虫天敌停留过长时间的农作物区域进行药物喷洒,以此杀灭体型较小不能直接通过图像识别到的害虫。
采用上述方案有以下有益效果:
1、与现有技术相比,本方案通过对农作物种类的识别,并基于大数据对农作物的易遭受到的害虫进行获取,并结合实时气候和环境条件对农作物可能遭受到的害虫种类进行筛选,从而减小监测害虫范围提高监测效率和准确性。在系统覆盖区域的农作物可能出现害虫的情况下,一方面对于能够通过图像识别到的害虫直接进行杀灭;另一方面则通过引诱比害虫体型更大的害虫的天敌,再对害虫的天敌进行图像识别并判断害虫的天敌停留时长,对害虫的天敌停留区域内不能通过图像识别到的害虫进行杀灭,相较于体型较小的害虫,害虫的天敌由于体型更大更易通过图像进行采集。
此外,由于对害虫的天敌进行了引诱,在药物杀虫的基础上由于引入了害虫的天敌,实现了以虫治虫,对于药物杀虫不彻底的区域可通过害虫的天敌对害虫进行辅助杀灭,从而即能够准确的对农作物是否有病虫害进行判断且能够提升对于农作物的病虫害治理效果。
2、与现有技术相比,本方案通过定时循环的对系统覆盖区域内的农作物各个区域进行图像采集,并结合对农作物整体区域进行视频采集,能够在有可识别害虫时快速进行杀灭,并通过图像与视频结合的方式对害虫的天敌活动状况进行准确采集,及时高效的对可能存在害虫的区域进行消杀,起到了预防为主,防治结合的效果,降低了农作物遭受病虫害的几率。
此外,本系统采用区域性的药物喷洒,只针对有害虫区域进行药物喷洒,能够有效的避免药物浪费。
综上所述,本发明能够对于系统覆盖区域内的农作物遭受的害虫情况进行精准、高效的获取,并及时有效的对病虫害进行防治,减少了农作物受病虫害的几率。
进一步,虫害种类获取单元还用于基于大数据对害虫的天敌的尺寸和外观进行获取,并根据天敌的尺寸和外观对天敌的易采集程度进行排序生成天敌序列,天敌引诱单元根据天敌序列优先获取易采集天敌对应的天敌引诱剂进行喷洒。
有益效果:通过对更易采集到的害虫的天敌进行引诱,图像采集模块能够更加准确的采集到天敌在农作物区域内的活动情况,便于更加准确的获取农作物遭受的病虫害情况。
进一步,环境监测模块还包括地理信息采集单元和气候信息采集单元,地理信息采集单元用于采集农作物种植区域的地理信息,气候信息采集单元用于实时采集农作物种植区域的气候信息,虫害种类获取单元还用于根据地理信息和气候信息对天敌序列内不易引诱的天敌进行删除。
有益效果:通过结合农作物地理位置和气象情况,对于一些当前地理位置和气象情况下不易出现的天敌从天敌序列内删除,避免对不易出现的天敌进行引诱,导致天敌引诱失败,造成后续对农作物病虫害情况不能准确判断的问题。
进一步,还包括远程控制模块,远程控制模块包括系统控制单元和数据传输单元,系统控制单元用于基于物联网远程对虫害防治模块进行控制,数据传输单元用于基于物联网将系统内各模块运行数据发送至移动终端。
有益效果:使用者通过移动终端远程观察系统内各模块的运行情况,并可以通过查看系统覆盖区域内农作物的图像和视频了解农作物的生长情况,并可以主动的控制虫害防治模块对农作物的病虫害进行防治或者预防,使使用者能够更加便捷的了解农作物生长情况,并可以主动干预对病虫害的防护。
进一步,远程控制模块还包括数据存储单元,数据存储单元用于记录检测图片和检测视频以及药物喷洒单元运行情况生产系统运行日志。
有益效果:通过检测图片和检测视频使用者能够准确获取当前农作物种植区域内易出现的病虫害种类,并结合药物喷洒的频率便于对农作物的种植进行调整。
进一步,环境监测模块还包括气象监测单元,气象监测单元用于获取未来气象信息,药物喷洒单元根据未来气象信息进行喷洒药量的调节。
有益效果:通过根据未来气象信息获取到未来可能出现的天气变化,药物喷洒单元根据天气变化对喷洒的药量进行调节,避免药物造成浪费。
进一步,环境监测模块、虫害监测模块、图像采集模块、虫害防治模块和远程控制模块之间通过物联网相互通信。
有益效果:通过物联网进行相互通信便于模块间及时相互调动。
进一步,虫害防治模块还包括天敌释放单元,天敌释放单元用于储存害虫天敌,并在天敌序列内无天敌时进行害虫的天敌的释放。
有益效果:通过主动释放天敌,便于在无法引诱天敌时依旧能够对体型较小无法设别的害虫区域进行获取。
进一步,还包括检测杆,检测杆顶部安装有太阳能发电组件,太阳能发电组件下方固定连接有设备杆,设备杆上分别安装图像采集单元、视频采集单元、药物喷洒单元的喷洒头和天敌引诱单元的喷洒头,检测杆顶部转动连接有转动杆,转动杆固定连接有导风板,导风板底部安装有弹性毛刷,弹性毛刷与太阳能发电组件的太阳能板相抵。
有益效果,通过太阳能发电组件为各个用电设备供电,由于该检测杆安装在农作物种植区域(室外),当导风板受到的风力达到一定量时则会发生转动,导风板发生转动的同时带动弹性毛刷对太阳能板进行清洁,使太阳能发电组件维持较好的发电水平。此外,导风板转动的同时通过天敌引诱单元的喷洒头喷洒引诱剂能够使天敌引诱剂扩散距离更远,从而提升对害虫的天敌的引诱效果,同时在风力足够大时农作物被风吹动暂时散开,使得喷洒出的引诱剂或者药物能够到达农作物种植区域内部,使得引诱剂和药物发挥最佳效果。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为本发明基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统实施例的系统结构框图;
图2为本发明基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统实施例的基本流程图;
图3为本发明基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统实施例的检测杆结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“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发明和简化描述,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发明的限制。
在本发明的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面通过具体实施方式进一步详细说明:
说明书附图中的附图标记包括:远程控制模块1、环境监测模块2、虫害监测模块3、图像采集模块4、虫害防治模块5、太阳能发电组件6、设备杆7、图像采集单元8、药物喷洒单元的喷洒头9、天敌引诱单元的喷洒头10、视频采集单元11、导风板12、弹性毛刷13、转动杆14。
实施例一:如附图1~3所示:一种基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统,包括环境监测模块2、虫害监测模块3、图像采集模块4和虫害防治模块5,环境监测模块2、虫害监测模块3、图像采集模块4和虫害防治模块5之间通过物联网进行相互通信,该系统整体采用物联网架构,将环境监测模块2、虫害监测模块3和图像采集模块4布设于感知层对信息和图像进行采集;虫害防治模块5布设于应用层根据采集的信息和图像进行虫害防治。
环境监测模块2包括土壤信息采集单元、空气信息采集单元和气象监测单元;土壤信息采集单元采用土壤pH值传感器和土壤温湿度电导率三合一传感器,通过上述两种传感器协同完成实时采集系统覆盖区域内土壤的温度、湿度、水分含量和土壤酸碱度,通过对土壤的温湿度、酸碱度和水分含量进行监测可有效的获取到系统覆盖区域的土壤是否适宜害虫不同时期的生长发育,为后续对害虫种类的分析提供有利条件。
空气信息采集单元采用温度、湿度、光照强度三合一传感器,通过上述传感器完成实时采集系统覆盖区域内空气的温度、湿度和光照强度,通过对环境空气信息的分析能够有效的获取到当前环境是否适宜害虫生存。
气象监测单元通过物联网直接获取未来的气象信息,为后续的药物喷洒量提供依据。
综合上述环境监测模块2完成对系统覆盖区域内的土壤情况、空气情况和气象情况的采集。
虫害监测模块3包括农作物信息获取单元和虫害种类获取单元;农作物信息获取单元用于基于图像识别技术获取农作物系统覆盖区域内所种植的农作物种类,并基于大数据从网络上获取农作物的易生长环境、病害防治措施等相关信息,为了保证农作物信息获取的准确性以及实际性,使用者可根据实际情况主动输入相关信息。
病虫害种类获取单元用于根据农作物种类并基于大数据获取农作物易遭受的害虫种类,并基于大数据获取害虫的习性和害虫的天敌,分别生成害虫数据和天敌数据。
具体的,例如种植小麦时,通过农作物信息获取单元可以获取到小麦易遭受到的病变包括:小麦条锈病、叶锈病、秆锈病、腥黑穗病、散黑穗病、黄矮病、红矮病、全蚀病、赤霉病、叶斑病等。小麦的易生长环境为:小麦种子发芽出苗的最适温度是15-20℃;小麦根系生长的最适温度为16-20℃,最低温度为2℃,超过30℃则受到抑制。在2-4℃时,开始分蘖生长,最适温度为13-18℃,高于18℃分蘖生长减慢。小麦茎秆一般在10℃以上开始伸长,在12-16℃形成短矮粗壮的茎,高于20℃易徒长,茎秆软弱,容易倒伏。小麦灌浆期的适宜温度为20-22℃。如干热风多,日平均温度高于25℃以上时,因失水过快,灌浆过程缩短,使子粒重量降低。小麦易遭受的害虫包括:小麦蚜虫、麦种蝇、吸浆虫、红蜘蛛、叶蝉、蛴螬、金针虫、蝼蛄、麦叶蜂、麦秆蝇等。以及针对各种害虫的天敌,例如小麦蚜虫的天敌为瓢虫、食蚜蝇、寄生蜂、食蚜瘿蚊、蚜狮、蟹蛛和草蛉等。
图像采集模块4包括图片采集单元和视频采集单元11;图像采集单元8和视频采集单元11采用设备+太阳能组件的方式,具体如附图3所示,为该系统安装于种植区的检测杆,检测杆顶部安装有太阳能发电组件6,太阳能发电组件6将光能转化为电能储存供给用电设备使用,太阳能发电组件6下方固定连接有设备杆7,设备杆7上分别安装图像采集单元8和视频采集单元11,图像采集单元8和视频采集单元11均采用高清摄像头,图像采集单元8对系统覆盖区域内的农作物按照预设时间间隔和预设单位区域进行图像采集生成检测图片,视频采集单元11对系统覆盖区域进行实时视频采集生成检测视频。具体的,可根据种植农作物不同时期对农作物病虫害防治的要求对间隔时间和单位区域进行调整,对于一般种植小麦而言可将图像采集的时间间隔设置为一小时完成一次系统覆盖区域内所有区域的图像采集,单位区域可设置为1㎡。
检测杆顶部转动连接有转动杆14,转动杆14固定连接有导风板12,导风板12底部安装有弹性毛刷13,弹性毛刷13与太阳能发电组件6的太阳能板相抵。导风板12转动的同时通过天敌引诱单元的喷洒头10喷洒引诱剂能够使天敌引诱剂扩散距离更远,从而提升对害虫的天敌的引诱效果,同时在风力足够大时农作物被风吹动暂时散开,使得喷洒出的引诱剂或者药物能够到达农作物种植区域内部,使得引诱剂和药物发挥最佳效果。
虫害防治模块5包括天敌引诱单元、处理单元和药物喷洒单元;其中药物喷洒单元的喷洒头9和天敌引诱单元的喷洒头10均安装于设备杆7上,且在图像采集单元8进行角度调节采集图像时药物喷洒单元的喷洒头9和天敌引诱单元的喷洒头10均跟随图像采集单元8一同进行角度调节。
处理单元根据环境监测模块2监测的信息判断系统覆盖区域内是否适宜害虫生存,在适宜害虫生存时识别每个检测图像内是否有害虫;若识别到检测图像内有害虫,则通过药物喷洒单元对有害虫区域进行药物喷洒;若识别到检测图像内没有害虫,则通过天敌引诱单元根据害虫数据和天敌数据获取指定的天敌引诱剂。并对系统覆盖区域内的农作物按照预设时间间隔和预设单位区域进行天敌引诱剂喷洒;处理单元还用于识别每个检测图片内是否有害虫的天敌停留,当检测到检测图片内有害虫的天敌停留时,通过检测视频计算害虫的天敌在检测图片所属区域的停留时间;当害虫的天敌停留时间超过预设阈值时,则通过药物喷洒单元对害虫的天敌停留区域进行药物喷洒。
为了避免不能快速的引诱害虫的天敌,在虫害防治模块5内增加天敌释放单元,天敌释放单元用于储存害虫天敌,并在天敌序列内无天敌时进行害虫的天敌的释放。
例如,检测到系统覆盖区域内种植的小麦内出现麦种蝇时,由于麦种蝇体型较大且通过图像易于识别,处理模块通过图像识别技术便可迅速的获取到小麦内出现麦种蝇病虫害,并获取图像所属区域,通过药物喷洒单元的喷洒头喷洒药物即可对麦种蝇病虫害进行防治。
但是对于体型较小且通过图像不易于识别的小麦蚜虫,则通过天敌引诱单元的喷洒头10喷洒天敌引诱剂,天敌引诱剂的喷洒时间间隔和单位区域与图像采集单元8采集图像的时间间隔和单位区域相同,由于小麦蚜虫的天敌瓢虫、食蚜蝇、寄生蜂等体型较大且通过图像易于识别,首先需要天敌引诱单元获取天敌引诱剂,当图像采集单元8在循环进行图像采集的过程中即可检测到小麦蚜虫的天敌在小麦种植区域内停留,由于瓢虫、食蚜蝇、寄生蜂等需要进行捕食所以在小麦种植区域内会停留较长时间,当时间达到设定的时间,则通过药物喷洒单元对害虫的天敌停留区域进行药物喷洒,即完成对小麦蚜虫的防治。同时,结合未来气象信息对于即将降水的天气可适当减少药物喷洒,待降水之后再进行药物喷洒,避免造成药物的浪费。
实施例二:如附图1所示:与实施例一相比,不同之处在于,虫害种类获取单元还用于基于大数据对害虫的天敌的尺寸和外观进行获取,并根据天敌的尺寸和外观对天敌的易采集程度进行排序生成天敌序列,天敌引诱单元根据天敌序列优先获取易采集天敌对应的天敌引诱剂进行喷洒。环境监测模块2还包括地理信息采集单元和气候信息采集单元,地理信息采集单元用于采集农作物种植区域的地理信息,气候信息采集单元用于实时采集农作物种植区域的气候信息,虫害种类获取单元还用于根据地理信息和气候信息对天敌序列内不易引诱的天敌进行删除。
例如,小麦蚜虫的天敌包括瓢虫、食蚜蝇、寄生蜂等,三者尺寸排序依次为寄生蜂、食蚜蝇、瓢虫;且寄生蜂外表颜色与小麦颜色差异较大易于识别,所以优先使用天敌引诱剂对寄生蜂进行引诱。
实施例三:如附图1所示:与实施例二相比,不同之处在于,加入了远程控制模块1,远程控制模块1包括系统控制单元和数据传输单元,系统控制单元用于基于物联网远程对虫害防治模块5进行控制,数据传输单元用于基于物联网将系统内各模块运行数据发送至移动终端。
远程控制模块1还包括数据存储单元,数据存储单元用于记录检测图片和检测视频以及药物喷洒单元运行情况生产系统运行日志;数据存储单元还用于获取环境监测模块2采集的信息。
具体的,通过手机、电脑等移动终端完成对药物和天敌引诱剂的喷洒,通过主动介入的方式完成病虫害防治,并通过查看系统运行日志获取种植效果,结合环境监测模块2采集的信息判断当前环境是否适宜农作物,便于对农作物生长环境进行调整。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (9)
1.一种基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统,其特征在于:包括环境监测模块、虫害监测模块、图像采集模块和虫害防治模块,环境监测模块、虫害监测模块、图像采集模块和虫害防治模块之间相互通信;
环境监测模块包括土壤信息采集单元和空气信息采集单元;土壤信息采集单元用于实时采集系统覆盖区域内土壤的温度、湿度、水分含量和土壤酸碱度;空气信息采集单元用于实时采集系统覆盖区域内空气的温度、湿度和光照强度;
虫害监测模块包括农作物信息获取单元和虫害种类获取单元;农作物信息获取单元用于基于图像识别技术获取农作物系统覆盖区域内所种植的农作物种类,并基于大数据获取农作物的相关信息;病虫害种类获取单元用于根据农作物种类并基于大数据获取农作物易遭受的害虫种类,并基于大数据获取害虫的习性和害虫的天敌,分别生成害虫数据和天敌数据;
图像采集模块包括图片采集单元和视频采集单元;图像采集单元用于对系统覆盖区域内的农作物按照预设时间间隔和预设单位区域进行图像采集生成检测图片,视频采集单元用于对系统覆盖区域进行实时视频采集生成检测视频;
虫害防治模块包括天敌引诱单元、处理单元和药物喷洒单元;处理单元用于根据环境监测模块监测的信息判断系统覆盖区域内是否适宜害虫生存,在适宜害虫生存时识别每个检测图像内是否有害虫;若识别到检测图像内有害虫,则通过药物喷洒单元对有害虫区域进行药物喷洒;若识别到检测图像内没有害虫,则通过天敌引诱单元根据害虫数据和天敌数据获取指定的天敌引诱剂,并对系统覆盖区域内的农作物按照预设时间间隔和预设单位区域进行天敌引诱剂喷洒;处理单元还用于识别每个检测图片内是否有害虫的天敌停留,当检测到检测图片内有害虫的天敌停留时,通过检测视频计算害虫的天敌在检测图片所属区域的停留时间;当害虫的天敌停留时间超过预设阈值时,则通过药物喷洒单元对害虫的天敌停留区域进行药物喷洒。
2.根据权利要求1所述的基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统,其特征在于:虫害种类获取单元还用于基于大数据对害虫的天敌的尺寸和外观进行获取,并根据天敌的尺寸和外观对天敌的易采集程度进行排序生成天敌序列,天敌引诱单元根据天敌序列优先获取易采集天敌对应的天敌引诱剂进行喷洒。
3.根据权利要求2所述的基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统,其特征在于:环境监测模块还包括地理信息采集单元和气候信息采集单元,地理信息采集单元用于采集农作物种植区域的地理信息,气候信息采集单元用于实时采集农作物种植区域的气候信息,虫害种类获取单元还用于根据地理信息和气候信息对天敌序列内不易引诱的天敌进行删除。
4.根据权利要求1所述的基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统,其特征在于:还包括远程控制模块,远程控制模块包括系统控制单元和数据传输单元,系统控制单元用于基于物联网远程对虫害防治模块进行控制,数据传输单元用于基于物联网将系统内各模块运行数据发送至移动终端。
5.根据权利要求1所述的基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统,其特征在于:远程控制模块还包括数据存储单元,数据存储单元用于记录检测图片和检测视频以及药物喷洒单元运行情况生产系统运行日志。
6.根据权利要求1所述的基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统,其特征在于:环境监测模块还包括气象监测单元,气象监测单元用于获取未来气象信息,药物喷洒单元根据未来气象信息进行喷洒药量的调节。
7.根据权利要求1所述的基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统,其特征在于:环境监测模块、虫害监测模块、图像采集模块、虫害防治模块和远程控制模块之间通过物联网相互通信。
8.根据权利要求1所述的基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统,其特征在于:虫害防治模块还包括天敌释放单元,天敌释放单元用于储存害虫天敌,并在天敌序列内无天敌时进行害虫的天敌的释放。
9.根据权利要求1所述的基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统,其特征在于:还包括检测杆,检测杆顶部安装有太阳能发电组件,太阳能发电组件下方固定连接有设备杆,设备杆上分别安装图像采集单元、视频采集单元、药物喷洒单元的喷洒头和天敌引诱单元的喷洒头,检测杆顶部转动连接有转动杆,转动杆固定连接有导风板,导风板底部安装有弹性毛刷,弹性毛刷与太阳能发电组件的太阳能板相抵。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310457867.9A CN116391690A (zh) | 2023-04-24 | 2023-04-24 | 一种基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310457867.9A CN116391690A (zh) | 2023-04-24 | 2023-04-24 | 一种基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116391690A true CN116391690A (zh) | 2023-07-07 |
Family
ID=87014236
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310457867.9A Pending CN116391690A (zh) | 2023-04-24 | 2023-04-24 | 一种基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116391690A (zh) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116569898A (zh) * | 2023-07-12 | 2023-08-11 | 闽都创新实验室 | 害虫智能防治方法及系统 |
CN116824380A (zh) * | 2023-08-30 | 2023-09-29 | 山东孟子居生态农业股份有限公司 | 一种智慧农业云平台监控系统 |
CN116843164A (zh) * | 2023-08-29 | 2023-10-03 | 北京博创联动科技有限公司 | 基于图像分析的农业机械智能化控制系统 |
CN116993059A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-11-03 | 南通广袤丰信息技术有限公司 | 一种基于大数据的物联网智能农业植保系统 |
CN117132934A (zh) * | 2023-08-28 | 2023-11-28 | 广东省农业科学院设施农业研究所 | 一种打药安全间隔期监管系统及方法 |
CN117441700A (zh) * | 2023-12-21 | 2024-01-26 | 北京市农林科学院智能装备技术研究中心 | 自主导航的玻璃温室绿色防控机器人及其喷洒消杀的方法 |
CN117390110B (zh) * | 2023-12-13 | 2024-02-06 | 四川省林业科学研究院 | 一种病虫害电子地图的生成方法及系统 |
CN117854012A (zh) * | 2024-03-07 | 2024-04-09 | 成都智慧城市信息技术有限公司 | 一种基于大数据的农作物环境监测方法及系统 |
CN117973702A (zh) * | 2024-03-29 | 2024-05-03 | 杨凌职业技术学院 | 一种智慧农业害虫信息采集共享系统 |
-
2023
- 2023-04-24 CN CN202310457867.9A patent/CN116391690A/zh active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116569898A (zh) * | 2023-07-12 | 2023-08-11 | 闽都创新实验室 | 害虫智能防治方法及系统 |
CN117132934B (zh) * | 2023-08-28 | 2024-03-01 | 广东省农业科学院设施农业研究所 | 一种打药安全间隔期监管系统及方法 |
CN117132934A (zh) * | 2023-08-28 | 2023-11-28 | 广东省农业科学院设施农业研究所 | 一种打药安全间隔期监管系统及方法 |
CN116843164A (zh) * | 2023-08-29 | 2023-10-03 | 北京博创联动科技有限公司 | 基于图像分析的农业机械智能化控制系统 |
CN116824380A (zh) * | 2023-08-30 | 2023-09-29 | 山东孟子居生态农业股份有限公司 | 一种智慧农业云平台监控系统 |
CN116824380B (zh) * | 2023-08-30 | 2023-11-28 | 山东孟子居生态农业股份有限公司 | 一种智慧农业云平台监控系统 |
CN116993059A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-11-03 | 南通广袤丰信息技术有限公司 | 一种基于大数据的物联网智能农业植保系统 |
CN117390110B (zh) * | 2023-12-13 | 2024-02-06 | 四川省林业科学研究院 | 一种病虫害电子地图的生成方法及系统 |
CN117441700A (zh) * | 2023-12-21 | 2024-01-26 | 北京市农林科学院智能装备技术研究中心 | 自主导航的玻璃温室绿色防控机器人及其喷洒消杀的方法 |
CN117854012A (zh) * | 2024-03-07 | 2024-04-09 | 成都智慧城市信息技术有限公司 | 一种基于大数据的农作物环境监测方法及系统 |
CN117854012B (zh) * | 2024-03-07 | 2024-05-14 | 成都智慧城市信息技术有限公司 | 一种基于大数据的农作物环境监测方法及系统 |
CN117973702A (zh) * | 2024-03-29 | 2024-05-03 | 杨凌职业技术学院 | 一种智慧农业害虫信息采集共享系统 |
CN117973702B (zh) * | 2024-03-29 | 2024-06-11 | 杨凌职业技术学院 | 一种智慧农业害虫信息采集共享系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN116391690A (zh) | 一种基于物联网大数据的智慧农业种植监测系统 | |
US11974562B2 (en) | System and method for plant treatment based on neighboring effects | |
US10192185B2 (en) | Farmland management system and farmland management method | |
CN106200683B (zh) | 无人机植保系统及植保方法 | |
CN103761674B (zh) | 基于遥感与海量气候信息的农作物生长期告警与干预方法 | |
CN106054844B (zh) | 一种农业智能远程管理系统 | |
CN102954816B (zh) | 作物长势的监测方法 | |
CN206820788U (zh) | 一种植物工厂植物长势记录和种植建议系统 | |
Farías et al. | Activity and distribution of gray foxes (Urocyon cinereoargenteus) in southern California | |
CN108732175A (zh) | 基于机器视觉的远程昆虫识别和计数装置 | |
CN104764533A (zh) | 基于无人机图像采集和红外热像仪的智能农业系统 | |
CN106097119A (zh) | 采集装置、服务器、及信息采集、推送、获取及发送方法 | |
CN112205369A (zh) | 一种基于物联网的区域白蚁智能监测控制灭杀系统 | |
CN105918281A (zh) | 一种绿色集成杀虫方法 | |
CN107563993A (zh) | 基于电子技术的农田防虫管理装置 | |
CN206057612U (zh) | 一种基于北斗卫星的气象监测与病虫害预警预报系统 | |
CN114158548B (zh) | 一种昆虫生物信息对抗系统 | |
WO2018232893A1 (zh) | 一种基于物联网的智能监控大棚的方法及装置 | |
CN114158537A (zh) | 一种农药自动喷洒系统及其施用方法 | |
CN112640870A (zh) | 一种基于植保无人机的病虫害防治系统及方法 | |
CN116593461A (zh) | 一种基于人工智能的农业病虫害监测系统及方法 | |
CN115761482B (zh) | 一种基于5g技术的智慧农业环境监测系统 | |
WO2020082175A1 (en) | Self-powered apparatus, system and method for automated remote detection of biological infestation | |
CN109792976A (zh) | 以灯控灯的害虫光波诱控方法及系统 | |
CN116806667A (zh) | 一种智慧农业栽培系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |