CN201622464U - 基于plc技术的农林虫情自动监测预防系统 - Google Patents

Abstract

一种基于PLC技术的农林虫情自动监测预防系统，涉及农林虫情预防和治理技术领域，它包括彼此连接的上位机和PLC控制器，及分别与PLC控制器连接的摄像头、杀虫灯、传感器和虫体收集处理执行机构，所述上位机包括服务器组，形成以下子系统：自动虫情测报子系统、农林小气候子系统、虫情自动预防子系统、远程实时监控子系统、虫情图像处理子系统、虫情专家诊断子系统、虫情显示子系统。采用PLC可编程技术，实现虫情监测预防无差错管理和控制，是国内首家赋予杀虫类灯具以“大脑”功能的系统，也是国内首家实现小气候系统各因子的集中管理，完成了农林虫情网络化管理。

Description

基于PLC技术的农林虫情自动监测预防系统

技术领域

本实用新型涉及农林虫情预防和治理技术领域，具体地说是一种基于PLC技术的农林虫情自动监测预防系统。

背景技术

随着全球气候变暖及国际和地区间经贸频繁进行，生物病害传播呈加剧趋势，我国是世界上森林病虫害发生比较严重的国家之一。

森林作为生态系统的主体及林业产业的基础，在改善环境、促进可持续发展中起到越来越重要的作用，森林病虫害是威胁森林资源可持续发展的主要因素之一。森林病虫害危害严重，迫切要求我们增强紧迫感和责任感，高度重视和切实加强森林病虫害监测、防治工作。因此，森林病虫害的监测、防治与管理就显得尤为重要。

同时，农作物病虫害防控形势也非常严峻，稻飞虱、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾等虫害对农作物产量与安全造成很大影响。而现有的农业有害生物预警系统由于信息采集手段落后，数据代表性差，再加上信息处理技术和传递方式的落后，病虫信息的时效性和准确性都大打折扣。

传统自动虫情测报灯、杀虫灯具有一些不可弥补的缺陷，主要体现在：

1)：功能单一，只是实现虫情机械智能控制功能，实现了测报灯在开关机、红外线杀虫、转换接虫袋、雨控、排水等方面的自动化操作，只是各自独立的简单相加，不具备管理功能。

2)：单点作业，无法形成网络化的联合作业，无法实现定点和多点平均存储功能，无法对科学预报虫情和发生规律提供科学依据。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于PLC技术的农林虫情自动监测预防系统，采用PLC可编程技术，可以实现农林虫情自动测报、诱捕、农林小气候系统、农林虫情实时监控系统、远程监控等功能联合作用。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：该种基于PLC技术的农林虫情自动监测预防系统，其特征是，包括彼此连接的上位机和PLC控制器，及分别与PLC控制器连接的摄像头、杀虫灯、传感器和虫体收集处理执行机构，所述上位机包括由web服务器和数据服务器所组成的服务器组，形成以下子系统：

自动虫情测报子系统，包括分别与PLC控制器连接的杀虫灯和虫体收集处理执行机构，所述虫体收集处理执行机构包括虫体收集机构及其驱动电机和虫体干燥红外线灯，PLC控制器通过继电器控制，完成相应的机械动作。在无人监管的情况下，具有自动完成诱虫—杀虫—收集—分装的全过程智能控制，并具有分类计数功能；

农林小气候子系统，包括分别与PLC控制器连接的若干传感器，所述的传感器包括温湿度传感器、霍尔元件、风速传感器、光敏传感器；具有实时采集温度、湿度、风速、光照强度的功能，并能根据PLC控制器的设定进行数据保存；

虫情自动预防子系统，包括分别与PLC控制器连接的由若干杀虫灯组成的杀虫灯阵列；可以根据自动虫情测报子系统收集的数据分析害虫的虫情密度，由PLC控制器发出是否开启杀虫灯阵列的指令；

远程实时监控子系统，包括通过web服务器与PLC控制器连接的无线信号接受设备和信号发射设备、远程终端，利用无线传输网络进行信号的交流，通过远程终端进行远程控制；

虫情图像处理子系统，包括分别与PLC控制器连接的摄像头及数据服务器，具有动态采集害虫生活视频、并将相关数据存储到数据服务器的功能，以便于研究害虫的生活习性；

虫情专家诊断子系统，包括数据服务器，所述的数据服务器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，利用PLC技术、TCP/IP网络技术、数据库技术和专家系统技术，结合领域专家的病虫害诊断经验和病虫害防治技术成果，建立的森林病虫害诊断咨询专家系统；

虫情显示子系统，包括分别与上位机及远程终端连接的数据输出设备。

进一步地，所述虫体收集处理执行机构包括虫体收集机构及其驱动电机和虫体干燥红外线灯。

进一步地，所述的输出设备或为打印机或为显示器。

本实用新型的有益效果是：采用PLC可编程技术，实现虫情监测预防无差错管理和控制，是国内首家赋予杀虫类灯具以“大脑”功能的系统，也是国内首家实现小气候系统各因子的集中管理。完成了农林虫情网络化管理，完成产品从单一向系统的升级，同时融合了农林小气候系统，为虫情科学测报提供了依据，并且可以自动生产虫情报表，实现产品的全方位服务理念，采用PLC技术，系统本身具有良好的功能扩展性、升级性。

可使农作物病虫预警能力得到显著增强，病虫预警信息传输更加快速敏捷，病虫信息和控制技术的入户率大幅度提高，病虫害中长期预测预报的准确率达到85％以上(提高5-10个百分点)，短期预测预报的准确率达到95％以上，大幅度减少病虫草鼠造成的农作物产量损失，达到控害、保产、增收和减少环境污染的目的。

附图说明

图1为本实用新型的原理图；

图2为本实用新型的系统组成关系图；

图3为实施例的部分电路控制流程示意图；

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，基于PLC技术的农林虫情自动监测预防系统，硬件包括上位机、PLC控制器和机械支撑结构，及分别与PLC控制器连接的摄像头、杀虫灯、传感器和虫体收集处理执行机构，PLC控制器分别与杀虫灯、虫体收集处理执行机构通过继电器实现电气控制；上位机包括由web服务器和数据服务器所组成的服务器组、芯片及相关电路，形成以下子系统：

自动虫情测报子系统，包括分别与PLC控制器连接的杀虫灯、虫体收集处理执行机构，所述虫体收集处理执行机构包括虫体收集机构及其驱动电机和虫体干燥红外线灯，通过PLC控制器继电器来实现控制虫体收集处理执行机构。本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。

农林小气候子系统，包括分别与PLC控制器连接的数字式温湿度传感器、霍尔元件、数字式风速传感器、光敏传感器；具有实时采集温度、湿度、风速、光照强度的功能，并能根据PLC的设定进行数据保存，通过在PLC控制器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。

虫情自动预防子系统，包括分别与PLC控制器连接的由若干杀虫灯组成的杀虫灯阵列；多个杀虫灯可以形成杀虫灯阵列，根据自动虫情测报子系统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；也可以有通过远程控制决定是否开启杀虫灯阵列，

远程实时监控子系统，包括通过web服务器与PLC控制器连接的无线信号接受设备和信号发射设备、远程终端，利用无线传输网络进行信号的交流，进行远程控制应该开启哪些功能模块。可以利用3G无线监控系统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终端进行进行远程控制。

虫情图像处理子系统，包括与PLC控制器连接的摄像头、数据服务器及相关驱动程序，可以将摄像头采集到的视频信号存储到数据服务器中，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。

虫情专家诊断子系统，包括数据服务器，所述的数据服务器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；利用PLC技术、TCP/IP网络技术、数据库技术和专家系统技术，结合领域专家的病虫害诊断经验和病虫害防治技术成果，建立的森林病虫害诊断咨询专家系统。

虫情显示子系统，包括包括分别与上位机及远程终端连接的各种数据输出设备，如打印机，显示器等，可以将相关数据进行输出。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (3)

1.一种基于PLC技术的农林虫情自动监测预防系统，其特征是，包括彼此连接的上位机和PLC控制器，及分别与PLC控制器连接的摄像头、杀虫灯、传感器和虫体收集处理执行机构，所述上位机包括由web服务器和数据服务器所组成的服务器组，形成以下子系统：

自动虫情测报子系统，包括分别与所述PLC控制器连接的杀虫灯和虫体收集处理执行机构；

农林小气候子系统，包括分别与所述PLC控制器连接的若干传感器，所述的传感器包括温湿度传感器、霍尔元件、风速传感器、光敏传感器；

虫情自动预防子系统，包括分别与所述PLC控制器连接的由若干杀虫灯组成的杀虫灯阵列；

远程实时监控子系统，包括通过web服务器与所述PLC控制器连接的无线信号接受设备和信号发射设备、远程终端；

虫情图像处理子系统，包括分别与所述PLC控制器连接的摄像头和数据服务器；

虫情专家诊断子系统，包括数据服务器，所述的数据服务器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；

虫情显示子系统，包括分别与上位机及远程终端连接的数据输出设备。

2.根据权利要求1所述的基于PLC技术的农林虫情自动监测预防系统，其特征是，所述虫体收集处理执行机构包括虫体收集机构及其驱动电机和虫体干燥红外线灯。

3.根据权利要求1所述的基于PLC技术的农林虫情自动监测预防系统，其特征是，所述的输出设备或为打印机或为显示器。

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