智慧農業蟲情在線監測預警系統田間環境監測設備

2021-07-17 08:28:58 艾方立科技

1.產品概述

智能遠程蟲情測報系統是我公司研制開發的一款新型蟲情測報系統。本產品生產及加工符合GB/T 24689.1-2009植物保護機械蟲情測報燈國家標準，主要是由撞擊屏、昆蟲導流屏、昆蟲收集盤，昆蟲蟲水分離系統、昆蟲紅外烘干系統、昆蟲收集處理箱、金屬鹵化物誘蟲燈，光控、雨控、時控等系統組成。

系統采用不銹鋼整體結構，利用光、電、數控技術，物聯網系統，氣象系統等多種系統，實現蟲體遠紅外自動處理、接蟲盒自動轉換、整燈自動運行等功能；在無人監管的情況下，能自動完成誘蟲、殺蟲、收集、分裝、排水等系統作業。該系統對昆蟲的發生、發展進行監測、分析和預測，為農業現代化提供服務，滿足蟲情測報、采集標本的需要。

遠程信息化蟲情測報系統
主要技術規格		AIFLI-T-CQI		AIFLI-T-CQII			AIFLI-T-CQIII
主要技術規格		AC	DC		AC	DC		AC	DC
1.整體結構：	采用不銹鋼,符合GB/T4237	√	√		√	√		√	√
2.能源配置：	AC 220V，50HZ	√	○		√	○		√	○
2.能源配置：	蓄電池：400AH；太陽能電池板：600W	√	√		○	√		○	√
3.控制模式：	光控，雨控	√	√		√	√		√	√
	時控，分段時控	○	○		√	√		√	√
	遠程控制，可編程自動控制	○	○		√	√		√	√
4.液晶顯示屏：	10英寸彩色液晶觸摸平板電腦，搭載Android系統操作簡單，可通平板電腦對產品進行控制模式設定、功能測試	○	○		√	√		√	√
5.自動落蟲機構：	害蟲通過特殊的落蟲機構，進入烘烤系統后	√	√		√	√		√	√
5.自動落蟲機構：	傳送到拍照平臺上	○	○		√	√		√	√
6.蟲水分離機構：	具有自動排水的蟲水分離機構，能有效將雨蟲分離，箱體內不留明顯積水	√	√		√	√		√	√
7.害蟲自動烘干功能：	采用紅外技術，定時自動對害蟲進行烘干，確保蟲體干燥不腐爛，有兩個接蟲倉，同時烘烤	√	√		√	√		√	√
8.烘干溫度控制：	配有溫度自動調節器，工作15分鐘后達到85±5℃，烘干時間長度可以自行設置	√	√		√	√		√	√
9.烘干殺蟲效率：	紅外殺蟲率>98%，蟲體完整率>95%	√	√		√	√		√	√
10.拍照平臺：	拍照平臺為傳送帶結構，具有將害蟲傳送到接蟲倉的功能，并具有自動清潔功能，自動清潔傳送帶上的殘余蟲尸骸，確保拍照背景清晰	○	○		√	√		√	√
11.自動圖像采集功能：	通過工業相機，1200W像素，定時采集害蟲照片，上傳到軟件平臺	○	○		√	√		○	○
11.自動圖像采集功能：	通過工業相機，2000W像素，定時采集害蟲照片，上傳到軟件平臺	○	○		○	○		√	√
12.物聯網軟件平臺：	測報端將害蟲照片等信息，通過無線網絡傳輸到客戶端(手機或電腦)，用戶通過手機或電腦查看害蟲照片、進行害蟲分類識別、生成蟲量趨勢圖等信息	○	○		√	√		√	√
12.物聯網軟件平臺：	系統自動識別靶標害蟲和進行計數	○	○		○	○		√	√
13.兼容性：	具有物聯網鏈接端口，可搭載氣象、土壤等監測設備，并通過軟件平臺呈現監測數據	○	○		√	√		√	√
14.具有自動轉倉功能：	設有8個接蟲倉，周一到周日分天存放；可以實現自動轉倉和手動轉倉	√	√		√	√		√	√
15.自動控制功能：	晚上自動開燈，白天自動關燈(或根據時控）	√	√		√	√		√	√
16.時段控制:	可根據靶標害蟲生活習性規律，設定1-16個工作時間段	√	√		√	√		√	√
17.重啟功能	具備遠程重啟復位功能；	○	○		√	√		√	√
18.遠程調試功能	具備遠程調試功能，能提供遠距離技術支持服務；	○	○		√	√		√	√
19.防雷裝置：	有相應避雷裝置；能夠有效防止感應雷擊	√	√		√	√		√	√
20.具有斷電記憶功能：	斷電后可將斷電前的工作做完再開始新的工作	√	√		√	√		√	√
21功耗/壽命：	測報燈功率：≤225W；待機功率≤5W；設計壽命不少于5年	√	√		√	√		√	√
22.誘蟲光源：	18W黑光燈管（主波長為365nm）	√	√		√	√		√	√
23.撞擊屏：	四塊撞擊屏互成90度角，單屏尺寸：長608mm±2mm、寬330±2mm、厚度不小于5mm	√	√		√	√		√	√
24.燈管啟動時間：	≤5s	√	√		√	√		√	√
25.絕緣電阻：	≥2.5MΩ	√	√		√	√		√	√
備注： AC表示交流電系統；DC表示直流電太陽能系統；“√”表示含此項參數；“○”表示無此項技術參數

2.適用范圍和特點

智能遠程蟲情測報系統廣泛應用于農業、林業、海關、園藝及科研院校等昆蟲和蟲情測報領域。
應用范圍：農業、林業、牧業、蔬菜、煙草、茶葉、藥材、園林、果園、城鎮綠化、檢疫等領域。
主要誘捕害蟲包含：
1) 蔬菜類害蟲：甜菜夜蛾、斜紋夜蛾、小菜蛾、菜螟、白飛虱、黃曲條跳甲、馬鈴薯塊莖蛾、加螟、螻姑；
2) 水稻害蟲：稻螟、葉蟬、稻二化螟、稻三化螟、稻飛螟、稻縱卷葉螟；
3) 棉花害蟲：棉鈴蟲、煙青蟲、紅鈴蟲、造橋蟲、盲蝽象；
4) 果樹害蟲：突背斑紅蝽、食心蟲、尺蛾、吸果夜蛾、桃蛀螟；
5) 森林害蟲：美國白蛾、燈蛾、柳毒蛾、松毛蟲、松天牛、柄天牛、光肩星天牛、樺尺蠖、卷葉蛾、春尺蠖、楊樹白蛾、大青葉嬋；
6) 麥類害蟲：麥蛾、粘蟲；
7) 雜糧類害蟲：草地貪夜蛾、高梁條螟、玉米螟、大豆食心蟲、豆天蛾、谷子鉆心蟲、蘋果桔時蛾；
8) 地下害蟲：地老虎、煙青蟲、金龜子、龜紋瓢蟲、七星瓢蟲、螻蛄；
9) 草原害蟲：亞洲小車蝗、草地螟、葉甲；
10) 倉儲害蟲：大谷盜、小谷盜、麥蛾、黑粉蟲、豆象、瓢蟲等1326種主要害蟲；

主要識別種類包含：
1) 半翅目：花蝽（林業害蟲）、角盾蝽（林業害蟲）、蝎蝽（林業害蟲）；
2) 鱗翅目：刺蛾（黃刺蛾、綠刺蛾和褐刺蛾），水稻螟（二化螟蛾、三化螟蛾），玉米螟，豆莢，野螟，野螟科(多種螟蛾)，甘薯天蛾，天蛾科（包含多種天蛾，如斜綠天蛾、葡萄天蛾），夜蛾科（包含斜紋夜蛾、甘藍夜蛾等），燈蛾科（包含多種燈蛾科）；
3) 螳螂目：螳螂（識別多種螳螂，統稱為螳螂--益蟲）
4) 同翅目：稻飛虱（包含白背飛虱、褐飛虱），斑衣蠟蟬（林業害蟲）
5) 鞘翅目：金龜科（識別多種金龜）（林業害蟲），天?？疲ㄗR別星天牛、紅頸天牛等）（林業害蟲），瓢蟲（主要識別二十八種星瓢蟲,害蟲），隱翅蟲，步甲蟲；
6) 蜚蠊目：蟑螂（識別包括土元、美洲大蠊、德國小蠊）
7) 脈翅目：蟻蛉、蚜蠅、蜜蜂；

3.工作原理

1光控工作原理：
當環境光線變亮（白天）→數控電路所控制的觸點斷開，測報燈處于待機狀態（關燈）；當環境光線變暗（夜晚）→數控電路所控制的觸點閉合，監測儀進入工作狀態（開燈）。
2時控工作原理：
可根據用戶需要設定蟲情工作時間段，蟲情會將時段工作數據上傳服務器，到達工作時間蟲情開始工作，設備支持用戶任意設定4個工作時間段。
測報燈處于待機狀態（關燈）→數控電路所控制的觸點閉合，監測儀進入時控狀態（開燈）→超出工作時間段退出時控狀態。
3雨控工作原理：
下雨→雨控傳感器接到信號→控制器自動啟動→排水系統進入工作狀態→阻止雨水進入落蟲通道，把雨水導入排水通道，從底部流出箱外。雨停后，設備判斷是否達到工作狀態的條件，不滿足工作條件蟲情測報燈保持待機狀態。
4昆蟲處理原理：
采用專用頻振燈管作誘蟲光源→昆蟲飛撲→撞擊玻璃屏→落到漏斗中→落入遠紅外處理倉內活蟲落入后3-5分鐘即會死亡，十五分鐘后開啟遠紅外處理倉→死亡的蟲群落入90℃加熱烘烤倉15分鐘，直至蟲群尸體干燥。→等待用戶設定拍照間隔的剩余時間，開啟烘烤倉蟲群落在傳送帶。→傳送帶運載蟲群至工業攝像機下方拍照，蟲情測報燈將數據上傳平臺處理。→傳送帶運載蟲群尸體落入接蟲倉中貯存。
5接蟲原理：
蟲情測報燈于每天下午16：00執行轉倉盤轉動一格，遠紅外處理倉、加熱烘烤倉內至清理刷工作（將處理過程中可能粘連管道上的蟲體清掃干凈）。
連續工作滿7天收納蟲倉已滿，第8天轉倉時會自動排除1號蟲倉內收納的蟲體。

4.結構

本智能遠程蟲情測報系統總體結構分為上下兩部分，其上部為誘捕裝置，下部為一柜體結構，柜內設有控制電路和蟲體處理、存放裝置。

誘捕裝置由誘蟲燈管、撞擊屏和捕蟲漏斗組成。誘蟲燈管豎直安裝在中央位置，周圍放射狀安裝四塊撞擊玻璃屏，下方安裝有捕蟲漏斗，漏斗通到柜體內處理倉中。

5.主要部件

光傳感器：感受外界光線變化，實現光、電、數控系統自動控制整燈工作；
2、雨傳感器：感受雨降、雨停天氣變化，將信號傳送到控制器，以實現雨控；
3、誘集光源；利用昆蟲的驅光性誘集昆蟲，采用18w黑光燈管；
4、撞擊屏：采用5mm透明玻璃板，讓光線在玻璃屏幕間透射、直射、反射、引誘昆蟲撞擊；
5、加熱烘烤處理倉：對昆蟲進行致死處理，將經過處理的蟲體自動導入接蟲倉；
6、定位傳感器：實現接蟲倉自動轉換，防止不同日期誘集到的昆蟲混淆；
7、控制器：控制誘蟲光源和處理器（工作狀態）、處理倉活動門及接蟲倉轉盤的按時轉動、定位?？刂破髅姘迳显O有工控平板，便于查看設備運行狀態和分析處理故障；
8、手動轉倉按鈕：控制八個接蟲倉的位置，無論白天還是夜間，每按動一次，轉倉盤順時針轉動一個位置；

6．安裝與使用

1-1安裝
在安裝地點建設好一個水泥基座(如下圖所示)，待基座水泥凝固后，將蟲情監測系統緊固在基座上（用充氣鉆打孔，使用膨脹螺栓固定）
注意：若將測報燈安裝在雷雨區必須加裝避雷裝置
1) 安裝太陽板組件和電池組件，確保周邊無遮擋陽光的建筑或樹蔭；以保證太陽能板接收充分的陽光照射；
2) 預先做一個2.6*1.5米*≥20cm（長*寬*高）的混泥土平臺；用膨脹螺絲固定整體太陽能板支架；

3) 預先做一個長1米*寬1米*厚度>20厘米的混泥土平臺；
4) 將固定螺桿安裝在蟲情測報系統基座上，將基座水平放置在水泥平臺上，固定螺桿插入混泥土中；待混泥土干后，將測報燈安裝在基座上；

1-2使用方法
使用前檢查，使用供電方式。
使用220v交流供電，需要推上電源并且切換到交流供電方式。
使用太陽能供電，只需要將供電方式切換到直流供電方式。

確保供電，打開測報燈的柜門通過柜內控制器面板，按步驟檢查監測儀的運行。

A蟲情功能設置。
（1）蟲情設備狀態界面：
分為蟲情工作狀態界面以及拓展設備狀態界面，確認蟲情工作狀態界面信息。
錯誤碼：x。0：無錯誤；1-1024：報錯。
運行模式：x。X=手動，時控，光控，雨控。
（2）模式設置界面：
設置工作模式：時控/光控
時控模式，需要設置拍照間隔（最短拍照間隔為40分鐘）?？稍O置4個工作時間段。
光控模式：需要設置拍照間隔（最短拍照間隔40分鐘）。當蟲情測報燈處于光照強度低于850Lux（時長持續30s）時啟動工作模式，蟲情會按照設定的拍照間隔向平臺上傳數據。當蟲情測報燈處于光照強度高于850Lux（時長持續30s）時退出工作模式。
（3）設備控制界面：主要用于單步調試，斷電重啟等功能。
B雨水分離模式
該模式用戶無法啟動，只有蟲情測報燈的雨雪傳感器檢測到雨雪后啟動。蟲情進入雨控模式后，退出蟲情工作模式，開啟雨水分離以及關閉蟲情測報燈所有開關。此時蟲情測報燈進行雨水分離排水，蟲情測報燈處于其他模塊待機。
蟲情測報燈退出雨控模式會回復記憶的工作狀態，根據設置自行判斷是否進入工作模式。
激活方式：用少許清水一次性灌入雨控傳感器的集水器內，30秒內誘蟲光源熄滅，整燈關閉。待集水器內無水時，設備退出雨控模式，蟲情測報燈會根據當前是否滿足工作條件進入對應工作模式。
C工作模式使用
（1）時控模式：
判斷當前時間是否處于設定的工作時段，進入工作時段開啟誘蟲燈工作，十分鐘后，遠紅外處理倉執行落蟲，啟動加熱烘烤倉維持90℃溫度15分鐘處理蟲體，處理過的蟲體進過傳送皮帶運載至相機下方采集數據，蟲情測報燈上報數據過后把蟲體裝入收納倉。
等待設置的拍照間隔蟲情測報燈再次上傳數據，直至退出工作時段蟲情測報燈進入待機狀態。
（2）光控模式：
光照強度低于850Lux持續30s進入工作，高于850Lux持續30s退出工作模式，昆蟲處理工作流程同時控一致。
（3）手動模式：
可通過物理按鍵（手動/自動）或設備控制界面的模式切換按鍵進入，對蟲情測報燈進行調試。
（4）定時清蟲轉倉：
蟲情測報燈出廠默認每天下午16:00時刻進行清蟲轉倉功能，蟲情測報燈會啟動清蟲模式。
清蟲模式下蟲情測報燈會清理預加熱倉以及烘烤倉內壁上可能粘粘的蟲尸體，將清理的蟲尸體運至蟲收納倉存儲，并且蟲收納倉旋轉一個。
D平臺數據監控及遠程控制
蟲情5min/次上傳設備狀態界面數據，根據用戶設定拍照間隔定時上傳圖片?？赏ㄟ^平臺控件對蟲情測報燈執行：模式切換、拍照、重啟以及單步調試等功能。
1-3蟲情單步處理邏輯模擬
（1）進入手動調試模式：
點擊“設備控制”界面下方“暫停”控制鍵，終止蟲情測報燈當前工作狀態。點擊“模式切換”控制鍵，返回“設備狀態”頁面刷新狀態，再次查看設備控制界面下方的“模式切換”顯示“手動”，則當前進入“手動”模式。
（2）

模擬蟲情測報燈處理：

當前進入手動模式后，設備控制界面下除去屏幕電源開關顯示“開”，其他按鍵均設置關閉。

蟲情開啟誘蟲燈管，被動引誘昆蟲飛近燈管。引誘昆蟲撞上蟲情測報燈的四片撞擊玻璃，落入蟲情測報燈。
（3）

昆蟲殺蟲、蟲體烘干：
蟲群落入測報燈，落入預加熱烘烤倉。預加熱烘烤倉能夠在15分鐘內升溫至90℃，然后開啟“上蟲倉”（預加熱烘烤倉的開倉底板）。上蟲倉關閉，此時蟲群落入“下蟲倉”（烘烤倉：將預加熱烘烤倉未完全滅殺的昆蟲殺死，同時對蟲體持續加熱烘干）。烘烤倉持續恒溫（85℃-90℃）烘烤15分鐘。

蟲體經過15分鐘烘烤后開啟下蟲倉，蟲體落入傳送帶上方。關閉下蟲倉，蟲群處理結束。

（4）蟲群信息采集：
傳送帶將蟲體運輸至相機正下方準備采集圖片，運輸期間傳送帶會震動8s，實現攤開蟲體的作用。當蟲體到達相機正下方，蟲情測報燈開機補光燈給相機采光。

進入“相機控制”界面（注意：相機控制界面需要在手動模式下操作）單擊“拍照”，對傳送帶上蟲體進行拍照。
提示“拍照完成”后，退出app進入資源管理器本地路徑下的“pictures”文件夾查看本地拍攝圖片。

本輪操作拍攝到的圖片。點擊“上傳”蟲情測報燈會將本地所有圖片上傳平臺，并且刪除本地圖片。

傳送帶運轉至“接蟲”位置傳感器下方停止工作，期間傳送帶運載蟲體送入收納蟲倉中存儲。

以上是通過手動模式下模擬蟲情測報燈一輪數據采集流程。

7.注意事項

1確保使用電源為400W太陽能板及配套蓄電池。
2測報燈正面務必面向東方。
3安裝的固定螺栓要緊固，確保燈體穩固。
4安裝時根據燈體接地標志將地線接好。
5在收取接蟲倉時，應注意接蟲倉的次序和所對應的日期，避免測報數據失實。
6遇到狂風暴雨天氣應及時切斷電源，防止雷電擊壞機內電路。天晴后須等到兩小時后再送電，避免機內因過分潮濕而漏電。
7送電后應看到工作正常后再離開。
8誘蟲光源和撞擊玻璃屏應定期清理污垢，以免影響誘捕效果。
9雨后應及時清理接蟲袋內的蟲體，以防蟲體遇水后腐爛。
11定期清洗雨控傳感器。
11裝車或運輸時一定要按照包裝箱上的標識操作，嚴禁平放或倒置。

智慧農業蟲情在線監測預警系統田間環境監測設備