一种基于物联网感知控制的田间生态植保方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网感知控制的田间生态植保方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)设置一基于物联网感知控制的田间生态植保系统，(2)通电工作，MCU控制器根据内置程序或远程控制信号，分别控制各单元工作：LED灯与杀虫灯交替工作以引诱田间昆虫靠近、并杀灭；(3)MCU控制器针对性调整LED灯、杀虫灯的工作参数；(4)上超声波雷达与摄像头同步工作对昆虫杀灭过程进行数据采集，MCU控制器调整LED灯、杀虫灯的工作高度。本发明专利技术还公开了实施上述方法的基于物联网感知控制的田间生态植保系统。本发明专利技术可自动诱捕害虫，对害虫数据进行采集分析，自动识别、计数，自动将采集的害虫数据上传到远程管理平台，不需要人员进行现场操作。作。作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网感知控制的田间生态植保方法及系统


[0001]本专利技术涉及智慧农业
，具体为一种基于物联网感知控制的田间生态植保方法及系统。

技术介绍

[0002]我们国人口众多而耕地较少，以世界上7％的可耕地来养育世界上22％的人口，因此，我国必须不断寻求农业的可持续性发展，为此，必须要有加快发展可持续性的智慧农业，其中就保护智慧植保。
[0003]目前，在植保领域，大田作物种植过程中，广泛存在着各自化学农药，用来杀灭各种农业害虫，提高农产品的产量。但是，使用农药的不利后果也是较为明显的，一是会导致农业残留，二是被作物吸收，降低了农产品的品质和安全性；三是使用农药的成本较高，而且还容易影响生态平衡，对青蛙、鸟类等害虫的天敌造成误伤。
[0004]随着社会的不断发展，科技水平的不断提高，人们对于农产品的品质、安全性、环保性等要求越来越高，因此，采用农药之外的其他植保技术，就变得较为重要。
[0005]目前，田间杀虫灯也具有了一定的推广应用，其所带来的经济效益、生态效益和社会效益都非常明显。但是，目前的田间杀虫灯，仅具有无差别的杀虫的作用(对所有进入杀灭范围的昆虫一律杀灭)，而不能对这些昆虫的数量、类型、活动规律进行监控和统计，也不能收集和保存被杀灭昆虫样品，不利于对田间作物进行针对性的管理提供数据和实物支持。
[0006]目前由于每台田间杀虫灯的高度固定，其有效防控面积在10
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15亩/盏，其安装的多台田间杀虫灯之间没有联系，彼此各自独立工作，不能进行协同防控。
[0007]现有田间杀虫灯，不便与远程连接和控制，功能较为单一，高度不可调节，不能根据不同作物、不同活动规律、不同时段的昆虫进行高度、光照强度、频率等参数进行调节，杀虫针对性不好，而且需要人员现场操作，长时间保持强照明状态，功耗较高，往往需要外部电网供电。

技术实现思路

[0008](一)解决的技术问题
[0009]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种无需外部电网供电，便于远程连接，且功能较多、智能化、高度可调、杀虫效果较好、操作便捷的基于物联网感知控制的田间生态植保方法及系统，通过同步改进控制流程及结构设计，实现基本上不需要人工现场操作，自动化运行，以解决现有技术的田间杀虫灯所存在的技术问题。
[0010](二)技术方案
[0011]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0012]一种基于物联网感知控制的田间生态植保方法，其特征在于，其包括如下步骤：
[0013](1)设置一基于物联网感知控制的田间生态植保系统，其包括灯柱、支臂、支臂高
度调整装置，该调整装置包括电机；其还包括MCU控制器及与其连接的上超声波雷达、无线信号传输模块、电压调整模块、GPRS模块、LED灯、摄像头、杀虫灯、扬声器、环境传感器；所述电机与MCU控制器连接；
[0014](2)通电工作，MCU控制器根据内置程序或远程控制信号，分别控制上下超声波雷达、无线信号传输模块、电压调整模块、GPRS模块、LED灯、摄像头、杀虫灯、电机、环境传感器工作：
[0015]LED灯与杀虫灯交替工作以引诱田间昆虫靠近、并杀灭；LED灯点亮时在大面积范围内吸引昆虫靠近杀虫灯，待昆虫进入杀虫灯的有效工作范围时熄灭，杀虫灯点亮、工作，将昆虫杀灭，然后熄灭；；LED灯再次点亮，吸引昆虫靠近杀虫灯时熄灭，杀虫灯点亮、工作、然后熄灭，如此循环往复；
[0016]上超声波雷达与摄像头同步工作对进入其下方设定区域范围内的昆虫成像、拍照、摄像，并将采集的数据发送给MCU控制器判断昆虫的数量、种类；
[0017](3)MCU控制器根据判断出的昆虫的数量、种类，针对性调整LED灯、杀虫灯的工作参数，包括点亮、熄灭、频率、色温、光强、脉冲频率和输出电压、输出功率，以提高昆虫杀灭效果并节能；
[0018](4)上超声波雷达与摄像头同步工作对昆虫杀灭过程进行数据采集，MCU控制器根据昆虫杀灭的波动情况控制电机驱动支臂高度调整装置，调整LED灯、杀虫灯的工作高度：当昆虫聚集较多、杀灭速度慢于杀虫灯设定的杀灭速度时，则降低LED灯、杀虫灯的工作高度，缩小LED灯光线覆盖范围；反之，当昆虫聚集较少、杀灭速度高于杀虫灯设定的杀灭速度时，则提高LED灯、杀虫灯的工作高度，扩大LED灯光线覆盖范围。
[0019]所述的基于物联网感知控制的田间生态植保方法，其特征在于，其还包括如下步骤：
[0020](11)在灯柱下段还设有一下超声波雷达；
[0021](31)下超声波雷达与摄像头同步工作，对进入其上方设定区域范围内的昆虫成像、拍照、摄像，并将采集的数据发送给MCU控制器(20)判断昆虫的数量、种类；
[0022](32)下超声波雷达与上超声波雷达、摄像头同步工作，对进入其设定区域重叠范围内的昆虫成像、拍照、摄像，并将采集的数据发送给MCU控制器(20)判断已经被杀灭的和未被杀灭的昆虫的数量、种类。
[0023]所述的基于物联网感知控制的田间生态植保方法，其特征在于，其还包括如下步骤：
[0024](12)在灯柱上还设有扬声器；
[0025](32)MCU控制器控制扬声器工作，模拟昆虫发声，以引诱昆虫聚集到LED灯与杀虫灯覆盖的区域内，扩大昆虫引诱覆盖的范围。
[0026]所述的基于物联网感知控制的田间生态植保方法，其特征在于，其还包括如下步骤：
[0027](13)杀虫灯(32)底部可拆卸式的连接有一漏斗状的昆虫收集盒(33)，其上部开口直径大、下部开口直径小；该昆虫收集盒(33)的上部开口直径大于敞开、并与杀虫灯(32)底部相连接，其上部开口直径大于杀虫灯(32)底部直径；其上部开口的外缘伸出杀虫灯(32)底部之外，其与杀虫灯(32)底部外缘之间形成一个环形开口，其圆心位置设有通孔与杀虫
灯(32)腔体相连通；昆虫收集盒(33)的底部开口设有透气网；
[0028](33)MCU控制器(20)控制杀虫灯(32)工作，被杀虫灯(32)电击后的部分昆虫，在重力作用下经昆虫收集盒(33)的环形开口落入到昆虫收集盒(33)内；
[0029](34)昆虫收集盒(33)通过其底部开口的透气网作为空气入口，经其通孔与杀虫灯(32)的腔体连通后形成空气对流通道，将落入)昆虫收集盒(33)的昆虫风干；
[0030](35)需要取出昆虫时，将昆虫收集盒(33)从杀虫灯(32)的底部拆卸下来，通过其通孔及环形开口将其中的昆虫取出。
[0031]所述的基于物联网感知控制的田间生态植保方法，其特征在于，其还包括如下步骤：
[0032](14)在灯柱(6)上设置一太阳能发电模块，其包括太阳能电池板(15)及与其电性连接的蓄电池(4)、电压调整模块(23)，该太阳能电池板(15)、蓄电池(4)、电压调整模块(23)分别与MCU控制器(20)电性连接；
[0033](36)MCU控制器(20)控制太阳能电池板(1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网感知控制的田间生态植保方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)设置一基于物联网感知控制的田间生态植保系统，其包括灯柱(6)、支臂(10)、支臂高度调整装置，该调整装置包括电机(26)；其还包括MCU控制器(20)及与其连接的上超声波雷达(34)、无线信号传输模块(22)、电压调整模块(23)、GPRS模块(24)、LED灯(11)、摄像头(31)、杀虫灯(32)、扬声器(25)、环境传感器；所述电机(26)与MCU控制器(20)连接；(2)通电工作，MCU控制器(20)根据内置程序或远程控制信号，分别控制上超声波雷达(34)、无线信号传输模块(22)、电压调整模块(23)、GPRS模块(24)、LED灯(11)、摄像头(31)、杀虫灯(32)、电机(26)、环境传感器工作：LED灯(11)与杀虫灯(32)交替工作以引诱田间昆虫靠近、并杀灭；上超声波雷达(34)与摄像头(31)同步工作对进入其下方设定区域范围内的昆虫成像、拍照、摄像，并将采集的数据发送给MCU控制器(20)判断昆虫的数量、种类；(3)MCU控制器(20)根据判断出的昆虫的数量、种类，针对性调整LED灯(11)、杀虫灯(32)的工作参数，包括频率、色温、光强、脉冲频率和输出电压、输出功率，以提高昆虫杀灭效果并节能；(4)上超声波雷达(34)与摄像头(31)同步工作对昆虫杀灭过程进行数据采集，MCU控制器(20)根据昆虫杀灭的波动情况控制电机(26)驱动支臂高度调整装置，调整LED灯(11)、杀虫灯(32)的工作高度：当昆虫聚集较多、杀灭速度慢于杀虫灯(32)设定的杀灭速度时，则降低LED灯(11)、杀虫灯(32)的工作高度，缩小LED灯(11)光线覆盖范围；反之，当昆虫聚集较少、杀灭速度高于杀虫灯(32)设定的杀灭速度时，则提高LED灯(11)、杀虫灯(32)的工作高度，扩大LED灯(11)光线覆盖范围。2.根据权利要求1所述的基于物联网感知控制的田间生态植保方法，其特征在于，其还包括如下步骤：(11)在灯柱(6)下段还设有一下超声波雷达(21)；(31)下超声波雷达(21)与摄像头(31)同步工作，对进入其上方设定区域范围内的昆虫成像、拍照、摄像，并将采集的数据发送给MCU控制器(20)判断昆虫的数量、种类；(32)下超声波雷达(21)与上超声波雷达(34)、摄像头(31)同步工作，对进入其设定区域重叠范围内的昆虫成像、拍照、摄像，并将采集的数据发送给MCU控制器(20)判断已经被杀灭的和未被杀灭的昆虫的数量、种类。3.根据权利要求1所述的基于物联网感知控制的田间生态植保方法，其特征在于，其还包括如下步骤：(12)在灯柱(6)上还设有扬声器(25、35)；(32)MCU控制器(20)控制扬声器(25、35)工作，模拟昆虫发声，以引诱昆虫聚集到LED灯(11)与杀虫灯(32)覆盖的区域内，扩大昆虫引诱覆盖的范围。4.根据权利要求1所述的基于物联网感知控制的田间生态植保方法，其特征在于，其还包括如下步骤：(13)杀虫灯(32)底部可拆卸式的连接有一漏斗状的昆虫收集盒(33)，其上部开口直径大、下部开口直径小；该昆虫收集盒(33)的上部开口直径大于敞开、并与杀虫灯(32)底部相连接，其上部开口直径大于杀虫灯(32)底部直径；其上部开口的外缘伸出杀虫灯(32)底部之外，其与杀虫灯(32)底部外缘之间形成一个环形开口，其圆心位置设有通孔与杀虫灯
(32)腔体相连通；昆虫收集盒(33)的底部开口设有透气网；(33)MCU控制器(20)控制杀虫灯(32)工作，被杀虫灯(32)电击后的部分昆虫，在重力作用下经昆虫收集盒(33)的环形开口落入到昆虫收集盒(33)内；(34)昆虫收集盒(33)通过其底部开口的透气网作为空气入口，经其通孔与杀虫灯(32)的腔体连通后形成空气对流通道，将落入)昆虫收集盒(33)的昆虫风干；(35)需要取出昆虫时，将昆虫收集盒(33)从杀虫灯(32)的底部拆卸下来，通过其通孔及环形开口将其中的昆虫取出。5.根据权利要求1所述的基于物联网感知控制的田间生态植保方法，其特征在于，其还包括如下步骤：(14)在灯柱(6)上设置一太阳能发电模块，其包括太阳能电池板(15)及与其电性连接的蓄电池(4)、电压调整模块(23)，该太阳能电池板(15)、蓄电池(4)、电压调整模块(23)分别与MCU控制器(20)电性连接；(36)MCU控制器(20)控制太阳能电池板(15)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志敏，孙一丹，杜传运，孙化海，
申请(专利权)人：高鑫横琴技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：