一种基于物联网的虫害预警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的虫害预警系统，包括数据采集子系统、数据存储子系统、数据分析子系统、虫害预警子系统；所述数据采集子系统包括环境信息采集模块、图像采集模块；所述数据存储子系统包括虫害基础数据库、作物特征数据库、环境信息数据库；所述数据分析子系统用于通过所述作物物候期预测模型、所述虫害有效积温预测模型并结合所述虫害基础数据库和各模型的预测特点，将所述数据采集子系统采集到的数据进行处理后向所述虫害预警子系统输出。本发明专利技术通过将作物物候期预测模型和虫害有效积温预测模型的特点相结合来预测不同虫害各虫态发生的日期，预测准确有效，有利于作物开展预先防治工作，而且操作简单，具有较大的应用价值。大的应用价值。大的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的虫害预警系统


[0001]本专利技术涉及农业物联网
，具体来说，涉及一种基于物联网的虫害预警系统。

技术介绍

[0002]作物从种植到收获的整个生长周期常面临各种虫害的侵袭，如果防治不及时，不仅会引起产量和质量的下降，严重时甚至会造成很重大的经济损失。传统的防治方式需要植保技术员进入田间实地观察作物有无虫害侵染现象，这种方法费时费力，并且有的虫害是可防不可治，当被发现时已经有可能错过了最佳施药时间。
[0003]目前,信息化技术已经在农业上逐步得到应用。现在市场上的农作物虫害预警方法，一般是通过物联网图像采集设备对病虫拍照回传，再通过机器学习和图像识别技术来判断农作物虫害发生情况和严重程度，继而采取相对应的防治措施。但是这种农作物虫害预警方法需要的图像采集设备昂贵、单个覆盖面积有限，并且一个地块往往需要铺设大量图像采集设备，对普通种植户来说成本太高，操作困难，非常难以普及。
[0004]针对这些问题，目前还没有有效的解决办法。

技术实现思路

[0005]针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出一种基于物联网的虫害预警系统，能够克服现有技术的上述不足。
[0006]为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]一种基于物联网的虫害预警系统，包括数据采集子系统、数据存储子系统、数据分析子系统、虫害预警子系统；
[0008]所述数据采集子系统包括环境信息采集模块、图像采集模块；
[0009]所述数据存储子系统包括虫害基础数据库、作物特征数据库、环境信息数据库；
[0010]所述数据分析子系统用于通过所述作物物候期预测模型、所述虫害有效积温预测模型并结合所述虫害基础数据库和各模型的预测特点，将所述数据采集子系统采集到的数据进行处理后向所述虫害预警子系统输出；
[0011]所述作物物候期预测模型用于将获取的地块种植作物的品种信息和所述图像采集设备采集到的相应图像信息的输入，进而来获取所述作物的物候期预测结果信息，同时所述数据分析子系统根据预测结果信息并结合所述虫害基础数据库做对比分析处理并输出此时期某一虫害动态；
[0012]所述虫害有效积温预测模型，用于将地块中温度传感器采集到的每日温度数据和获取的当年气象站未来W天气象预报数据值处理后，代入相应的所述虫害有效积温预测模型得到当年某一虫害某虫态的具体日期和预报当年下一虫态或虫龄出现的日期；
[0013]所述虫害预警子系统包括预警预报模块、防治决策模块；所述预警预报模块用于通过Web端和手机端以日历形式将所述数据分析子系统推算出的虫害发生日期展示，并在
预测发生前一周和当天以短信形式发送给用户；所述防治决策模块用于将依据所述虫害基础数据库作出的防治方案输出。
[0014]进一步地，所述环境信息采集模块包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器；所述图像采集模块包括内设GPS定位装置的图像传感器。
[0015]进一步地，所述虫害基础数据库用于记录虫害种类、害虫各个虫态发育期数据、害虫的某一虫期及与其相关联的寄主作物的某一物候期和虫害防治方法；所述作物特征数据库包括作物种类图像、作物不同物候期的观测部位图像；所述环境信息数据库包括所述环境信息采集模块的各传感器采集到的温度、湿度、光照数据。
[0016]进一步地，所述作物物候期预测模型是基于作物特征数据库通过深度神经网络训练得到的。
[0017]进一步地，所述虫害有效积温预测模型是基于从虫害基础数据库和环境信息数据库中获取的历史各虫态发育期数据、相关联的历史日均温数据建立的，所述历史各虫态发育期数据包括各虫态名称和各虫态发育起点温度。
[0018]进一步地，所述虫害有效积温预测模型的有效积温表达式为和其中T0为某一虫态发育起点温度，T
i
为日平均气温，K
i
为日有效积温，n为完成该虫态发育所需天数，K为完成该虫态发育所需有效积温。
[0019]进一步地，所述虫害有效积温预测模型为其中N0为已稳定超过某虫态起点温度C的日期，N1为预测的发育日期，∑T为已稳定超过某虫态起点温度C的累积积温，T1为下一段时间气温的温度预测值。
[0020]本专利技术的有益效果：本专利技术通过将作物物候期预测模型和虫害有效积温预测模型的特点相结合来预测不同虫害各虫态发生的日期，预测准确有效，有利于作物开展预先防治工作，而且成本低，操作简单，具有较大的应用价值。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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。
[0022]图1是根据本专利技术实施例所述的基于物联网的虫害预警系统的流程示意图；
[0023]图2是根据本专利技术实施例所述的基于物联网的虫害预警系统的作物物候期预测模型使用流程示意图；
[0024]图3是根据本专利技术实施例所述的基于物联网的虫害预警系统的虫害有效积温预测模型使用流程示意图；
[0025]图4是根据本专利技术实施例所述的基于物联网的虫害预警系统的虫害有效积温预测模型的柑橘红蜘蛛的虫害图表展示图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]如图1
‑
3所示，根据本专利技术实施例所述的一种基于物联网的虫害预警系统，实施例中虫害选择柑橘红蜘蛛为例，包括数据采集子系统、数据存储子系统、数据分析子系统、虫害预警子系统。
[0028]所述数据采集子系统包括环境信息采集模块、图像采集模块，所述环境信息采集模块包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器，所述图像采集模块包括内设GPS定位装置的图像传感器。
[0029]所述数据存储子系统包括虫害基础数据库、作物特征数据库、环境信息数据库，所述虫害基础数据库，记录虫害种类、害虫各个虫态发育期数据、害虫的成虫期与相关联的寄主作物某一物候期、虫害防治方法。所述作物特征数据库，包括作物种类图像、作物不同物候期的观测部位图像。环境信息数据库，包括传感器采集到的温度、湿度、光照数据。
[0030]实施例一，所述记录虫害种类包括：柑橘红蜘蛛。
[0031]所述害虫各个虫态发育期数据包括：红蜘蛛各世代虫态分别为卵、幼螨、前若螨、后若螨、成虫，想关联的各虫态发育起点温度分别为9.0℃、10.7℃、9.8℃、11.0℃、12.5℃。
[0032]柑橘物候期包括：休眠期、花芽分化期、春梢萌发期、现蕾开花期、第一次生理落果期、第二次生理落果期、果实膨大期、果实成熟期。
[0033]害虫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的虫害预警系统，其特征在于，包括数据采集子系统、数据存储子系统、数据分析子系统、虫害预警子系统；所述数据采集子系统包括环境信息采集模块、图像采集模块；所述数据存储子系统包括虫害基础数据库、作物特征数据库、环境信息数据库；所述数据分析子系统用于通过所述作物物候期预测模型、所述虫害有效积温预测模型并结合所述虫害基础数据库和各模型的预测特点，将所述数据采集子系统采集到的数据进行处理后向所述虫害预警子系统输出；所述作物物候期预测模型用于将获取的地块种植作物的品种信息和所述图像采集设备采集到的相应图像信息的输入，进而来获取所述作物的物候期预测结果信息，同时所述数据分析子系统根据预测结果信息并结合所述虫害基础数据库做对比分析处理并输出此时期某一虫害动态；所述虫害有效积温预测模型，用于将地块中温度传感器采集到的每日温度数据和获取的当年气象站未来W天气象预报数据值处理后，代入相应的所述虫害有效积温预测模型得到当年某一虫害某虫态的具体日期和预报当年下一虫态或虫龄出现的日期；所述虫害预警子系统包括预警预报模块、防治决策模块；所述预警预报模块用于通过Web端和手机端以日历形式将所述数据分析子系统推算出的虫害发生日期展示，并在预测发生前一周和当天以短信形式发送给用户；所述防治决策模块用于将依据所述虫害基础数据库作出的防治方案输出。2.根据权利要求1所述的基于物联网的虫害预警系统，其特征在于，所述环境信息采集模块包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器；所述图像采集模块包括内设...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵洪啟，杨晓娟，鲁锡峰，
申请(专利权)人：北京云洋物联技术有限公司，
类型：发明
国别省市：