智慧农业虫情在线监测预警系统田间环境监测设备

2021-07-17 08:28:58 艾方立科技

1.产品概述

智能远程虫情测报系统是我公司研制开发的一款新型虫情测报系统。本产品生产及加工符合GB/T 24689.1-2009植物保护机械虫情测报灯国家标准，主要是由撞击屏、昆虫导流屏、昆虫收集盘，昆虫虫水分离系统、昆虫红外烘干系统、昆虫收集处理箱、金属卤化物诱虫灯，光控、雨控、时控等系统组成。

系统采用不锈钢整体结构，利用光、电、数控技术，物联网系统，气象系统等多种系统，实现虫体远红外自动处理、接虫盒自动转换、整灯自动运行等功能；在无人监管的情况下，能自动完成诱虫、杀虫、收集、分装、排水等系统作业。该系统对昆虫的发生、发展进行监测、分析和预测，为农业现代化提供服务，满足虫情测报、采集标本的需要。

远程信息化虫情测报系统
主要技术规格		AIFLI-T-CQI		AIFLI-T-CQII			AIFLI-T-CQIII
主要技术规格		AC	DC		AC	DC		AC	DC
1.整体结构：	采用不锈钢,符合GB/T4237	√	√		√	√		√	√
2.能源配置：	AC 220V，50HZ	√	○		√	○		√	○
2.能源配置：	蓄电池：400AH；太阳能电池板：600W	√	√		○	√		○	√
3.控制模式：	光控，雨控	√	√		√	√		√	√
	时控，分段时控	○	○		√	√		√	√
	远程控制，可编程自动控制	○	○		√	√		√	√
4.液晶显示屏：	10英寸彩色液晶触摸平板电脑，搭载Android系统操作简单，可通平板电脑对产品进行控制模式设定、功能测试	○	○		√	√		√	√
5.自动落虫机构：	害虫通过特殊的落虫机构，进入烘烤系统后	√	√		√	√		√	√
5.自动落虫机构：	传送到拍照平台上	○	○		√	√		√	√
6.虫水分离机构：	具有自动排水的虫水分离机构，能有效将雨虫分离，箱体内不留明显积水	√	√		√	√		√	√
7.害虫自动烘干功能：	采用红外技术，定时自动对害虫进行烘干，确保虫体干燥不腐烂，有两个接虫仓，同时烘烤	√	√		√	√		√	√
8.烘干温度控制：	配有温度自动调节器，工作15分钟后达到85±5℃，烘干时间长度可以自行设置	√	√		√	√		√	√
9.烘干杀虫效率：	红外杀虫率>98%，虫体完整率>95%	√	√		√	√		√	√
10.拍照平台：	拍照平台为传送带结构，具有将害虫传送到接虫仓的功能，并具有自动清洁功能，自动清洁传送带上的残余虫尸骸，确保拍照背景清晰	○	○		√	√		√	√
11.自动图像采集功能：	通过工业相机，1200W像素，定时采集害虫照片，上传到软件平台	○	○		√	√		○	○
11.自动图像采集功能：	通过工业相机，2000W像素，定时采集害虫照片，上传到软件平台	○	○		○	○		√	√
12.物联网软件平台：	测报端将害虫照片等信息，通过无线网络传输到客户端(手机或电脑)，用户通过手机或电脑查看害虫照片、进行害虫分类识别、生成虫量趋势图等信息	○	○		√	√		√	√
12.物联网软件平台：	系统自动识别靶标害虫和进行计数	○	○		○	○		√	√
13.兼容性：	具有物联网链接端口，可搭载气象、土壤等监测设备，并通过软件平台呈现监测数据	○	○		√	√		√	√
14.具有自动转仓功能：	设有8个接虫仓，周一到周日分天存放；可以实现自动转仓和手动转仓	√	√		√	√		√	√
15.自动控制功能：	晚上自动开灯，白天自动关灯(或根据时控）	√	√		√	√		√	√
16.时段控制:	可根据靶标害虫生活习性规律，设定1-16个工作时间段	√	√		√	√		√	√
17.重启功能	具备远程重启复位功能；	○	○		√	√		√	√
18.远程调试功能	具备远程调试功能，能提供远距离技术支持服务；	○	○		√	√		√	√
19.防雷装置：	有相应避雷装置；能够有效防止感应雷击	√	√		√	√		√	√
20.具有断电记忆功能：	断电后可将断电前的工作做完再开始新的工作	√	√		√	√		√	√
21功耗/寿命：	测报灯功率：≤225W；待机功率≤5W；设计寿命不少于5年	√	√		√	√		√	√
22.诱虫光源：	18W黑光灯管（主波长为365nm）	√	√		√	√		√	√
23.撞击屏：	四块撞击屏互成90度角，单屏尺寸：长608mm±2mm、宽330±2mm、厚度不小于5mm	√	√		√	√		√	√
24.灯管启动时间：	≤5s	√	√		√	√		√	√
25.绝缘电阻：	≥2.5MΩ	√	√		√	√		√	√
备注： AC表示交流电系统；DC表示直流电太阳能系统；“√”表示含此项参数；“○”表示无此项技术参数

2.适用范围和特点

智能远程虫情测报系统广泛应用于农业、林业、海关、园艺及科研院校等昆虫和虫情测报领域。
应用范围：农业、林业、牧业、蔬菜、烟草、茶叶、药材、园林、果园、城镇绿化、检疫等领域。
主要诱捕害虫包含：
1) 蔬菜类害虫：甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、小菜蛾、菜螟、白飞虱、黄曲条跳甲、马铃薯块茎蛾、加螟、蝼姑；
2) 水稻害虫：稻螟、叶蝉、稻二化螟、稻三化螟、稻飞螟、稻纵卷叶螟；
3) 棉花害虫：棉铃虫、烟青虫、红铃虫、造桥虫、盲蝽象；
4) 果树害虫：突背斑红蝽、食心虫、尺蛾、吸果夜蛾、桃蛀螟；
5) 森林害虫：美国白蛾、灯蛾、柳毒蛾、松毛虫、松天牛、柄天牛、光肩星天牛、桦尺蠖、卷叶蛾、春尺蠖、杨树白蛾、大青叶婵；
6) 麦类害虫：麦蛾、粘虫；
7) 杂粮类害虫：草地贪夜蛾、高梁条螟、玉米螟、大豆食心虫、豆天蛾、谷子钻心虫、苹果桔时蛾；
8) 地下害虫：地老虎、烟青虫、金龟子、龟纹瓢虫、七星瓢虫、蝼蛄；
9) 草原害虫：亚洲小车蝗、草地螟、叶甲；
10) 仓储害虫：大谷盗、小谷盗、麦蛾、黑粉虫、豆象、瓢虫等1326种主要害虫；

主要识别种类包含：
1) 半翅目：花蝽（林业害虫）、角盾蝽（林业害虫）、蝎蝽（林业害虫）；
2) 鳞翅目：刺蛾（黄刺蛾、绿刺蛾和褐刺蛾），水稻螟（二化螟蛾、三化螟蛾），玉米螟，豆荚，野螟，野螟科(多种螟蛾)，甘薯天蛾，天蛾科（包含多种天蛾，如斜绿天蛾、葡萄天蛾），夜蛾科（包含斜纹夜蛾、甘蓝夜蛾等），灯蛾科（包含多种灯蛾科）；
3) 螳螂目：螳螂（识别多种螳螂，统称为螳螂--益虫）
4) 同翅目：稻飞虱（包含白背飞虱、褐飞虱），斑衣蜡蝉（林业害虫）
5) 鞘翅目：金龟科（识别多种金龟）（林业害虫），天牛科（识别星天牛、红颈天牛等）（林业害虫），瓢虫（主要识别二十八种星瓢虫,害虫），隐翅虫，步甲虫；
6) 蜚蠊目：蟑螂（识别包括土元、美洲大蠊、德国小蠊）
7) 脉翅目：蚁蛉、蚜蝇、蜜蜂；

3.工作原理

1光控工作原理：
当环境光线变亮（白天）→数控电路所控制的触点断开，测报灯处于待机状态（关灯）；当环境光线变暗（夜晚）→数控电路所控制的触点闭合，监测仪进入工作状态（开灯）。
2时控工作原理：
可根据用户需要设定虫情工作时间段，虫情会将时段工作数据上传服务器，到达工作时间虫情开始工作，设备支持用户任意设定4个工作时间段。
测报灯处于待机状态（关灯）→数控电路所控制的触点闭合，监测仪进入时控状态（开灯）→超出工作时间段退出时控状态。
3雨控工作原理：
下雨→雨控传感器接到信号→控制器自动启动→排水系统进入工作状态→阻止雨水进入落虫通道，把雨水导入排水通道，从底部流出箱外。雨停后，设备判断是否达到工作状态的条件，不满足工作条件虫情测报灯保持待机状态。
4昆虫处理原理：
采用专用频振灯管作诱虫光源→昆虫飞扑→撞击玻璃屏→落到漏斗中→落入远红外处理仓内活虫落入后3-5分钟即会死亡，十五分钟后开启远红外处理仓→死亡的虫群落入90℃加热烘烤仓15分钟，直至虫群尸体干燥。→等待用户设定拍照间隔的剩余时间，开启烘烤仓虫群落在传送带。→传送带运载虫群至工业摄像机下方拍照，虫情测报灯将数据上传平台处理。→传送带运载虫群尸体落入接虫仓中贮存。
5接虫原理：
虫情测报灯于每天下午16：00执行转仓盘转动一格，远红外处理仓、加热烘烤仓内至清理刷工作（将处理过程中可能粘连管道上的虫体清扫干净）。
连续工作满7天收纳虫仓已满，第8天转仓时会自动排除1号虫仓内收纳的虫体。

4.结构

本智能远程虫情测报系统总体结构分为上下两部分，其上部为诱捕装置，下部为一柜体结构，柜内设有控制电路和虫体处理、存放装置。

诱捕装置由诱虫灯管、撞击屏和捕虫漏斗组成。诱虫灯管竖直安装在中央位置，周围放射状安装四块撞击玻璃屏，下方安装有捕虫漏斗，漏斗通到柜体内处理仓中。

5.主要部件

光传感器：感受外界光线变化，实现光、电、数控系统自动控制整灯工作；
2、雨传感器：感受雨降、雨停天气变化，将信号传送到控制器，以实现雨控；
3、诱集光源；利用昆虫的驱光性诱集昆虫，采用18w黑光灯管；
4、撞击屏：采用5mm透明玻璃板，让光线在玻璃屏幕间透射、直射、反射、引诱昆虫撞击；
5、加热烘烤处理仓：对昆虫进行致死处理，将经过处理的虫体自动导入接虫仓；
6、定位传感器：实现接虫仓自动转换，防止不同日期诱集到的昆虫混淆；
7、控制器：控制诱虫光源和处理器（工作状态）、处理仓活动门及接虫仓转盘的按时转动、定位。控制器面板上设有工控平板，便于查看设备运行状态和分析处理故障；
8、手动转仓按钮：控制八个接虫仓的位置，无论白天还是夜间，每按动一次，转仓盘顺时针转动一个位置；

6．安装与使用

1-1安装
在安装地点建设好一个水泥基座(如下图所示)，待基座水泥凝固后，将虫情监测系统紧固在基座上（用充气钻打孔，使用膨胀螺栓固定）
注意：若将测报灯安装在雷雨区必须加装避雷装置
1) 安装太阳板组件和电池组件，确保周边无遮挡阳光的建筑或树荫；以保证太阳能板接收充分的阳光照射；
2) 预先做一个2.6*1.5米*≥20cm（长*宽*高）的混泥土平台；用膨胀螺丝固定整体太阳能板支架；

3) 预先做一个长1米*宽1米*厚度>20厘米的混泥土平台；
4) 将固定螺杆安装在虫情测报系统基座上，将基座水平放置在水泥平台上，固定螺杆插入混泥土中；待混泥土干后，将测报灯安装在基座上；

1-2使用方法
使用前检查，使用供电方式。
使用220v交流供电，需要推上电源并且切换到交流供电方式。
使用太阳能供电，只需要将供电方式切换到直流供电方式。

确保供电，打开测报灯的柜门通过柜内控制器面板，按步骤检查监测仪的运行。

A虫情功能设置。
（1）虫情设备状态界面：
分为虫情工作状态界面以及拓展设备状态界面，确认虫情工作状态界面信息。
错误码：x。0：无错误；1-1024：报错。
运行模式：x。X=手动，时控，光控，雨控。
（2）模式设置界面：
设置工作模式：时控/光控
时控模式，需要设置拍照间隔（最短拍照间隔为40分钟）。可设置4个工作时间段。
光控模式：需要设置拍照间隔（最短拍照间隔40分钟）。当虫情测报灯处于光照强度低于850Lux（时长持续30s）时启动工作模式，虫情会按照设定的拍照间隔向平台上传数据。当虫情测报灯处于光照强度高于850Lux（时长持续30s）时退出工作模式。
（3）设备控制界面：主要用于单步调试，断电重启等功能。
B雨水分离模式
该模式用户无法启动，只有虫情测报灯的雨雪传感器检测到雨雪后启动。虫情进入雨控模式后，退出虫情工作模式，开启雨水分离以及关闭虫情测报灯所有开关。此时虫情测报灯进行雨水分离排水，虫情测报灯处于其他模块待机。
虫情测报灯退出雨控模式会回复记忆的工作状态，根据设置自行判断是否进入工作模式。
激活方式：用少许清水一次性灌入雨控传感器的集水器内，30秒内诱虫光源熄灭，整灯关闭。待集水器内无水时，设备退出雨控模式，虫情测报灯会根据当前是否满足工作条件进入对应工作模式。
C工作模式使用
（1）时控模式：
判断当前时间是否处于设定的工作时段，进入工作时段开启诱虫灯工作，十分钟后，远红外处理仓执行落虫，启动加热烘烤仓维持90℃温度15分钟处理虫体，处理过的虫体进过传送皮带运载至相机下方采集数据，虫情测报灯上报数据过后把虫体装入收纳仓。
等待设置的拍照间隔虫情测报灯再次上传数据，直至退出工作时段虫情测报灯进入待机状态。
（2）光控模式：
光照强度低于850Lux持续30s进入工作，高于850Lux持续30s退出工作模式，昆虫处理工作流程同时控一致。
（3）手动模式：
可通过物理按键（手动/自动）或设备控制界面的模式切换按键进入，对虫情测报灯进行调试。
（4）定时清虫转仓：
虫情测报灯出厂默认每天下午16:00时刻进行清虫转仓功能，虫情测报灯会启动清虫模式。
清虫模式下虫情测报灯会清理预加热仓以及烘烤仓内壁上可能粘粘的虫尸体，将清理的虫尸体运至虫收纳仓存储，并且虫收纳仓旋转一个。
D平台数据监控及远程控制
虫情5min/次上传设备状态界面数据，根据用户设定拍照间隔定时上传图片。可通过平台控件对虫情测报灯执行：模式切换、拍照、重启以及单步调试等功能。
1-3虫情单步处理逻辑模拟
（1）进入手动调试模式：
点击“设备控制”界面下方“暂停”控制键，终止虫情测报灯当前工作状态。点击“模式切换”控制键，返回“设备状态”页面刷新状态，再次查看设备控制界面下方的“模式切换”显示“手动”，则当前进入“手动”模式。
（2）

模拟虫情测报灯处理：

当前进入手动模式后，设备控制界面下除去屏幕电源开关显示“开”，其他按键均设置关闭。

虫情开启诱虫灯管，被动引诱昆虫飞近灯管。引诱昆虫撞上虫情测报灯的四片撞击玻璃，落入虫情测报灯。
（3）

昆虫杀虫、虫体烘干：
虫群落入测报灯，落入预加热烘烤仓。预加热烘烤仓能够在15分钟内升温至90℃，然后开启“上虫仓”（预加热烘烤仓的开仓底板）。上虫仓关闭，此时虫群落入“下虫仓”（烘烤仓：将预加热烘烤仓未完全灭杀的昆虫杀死，同时对虫体持续加热烘干）。烘烤仓持续恒温（85℃-90℃）烘烤15分钟。

虫体经过15分钟烘烤后开启下虫仓，虫体落入传送带上方。关闭下虫仓，虫群处理结束。

（4）虫群信息采集：
传送带将虫体运输至相机正下方准备采集图片，运输期间传送带会震动8s，实现摊开虫体的作用。当虫体到达相机正下方，虫情测报灯开机补光灯给相机采光。

进入“相机控制”界面（注意：相机控制界面需要在手动模式下操作）单击“拍照”，对传送带上虫体进行拍照。
提示“拍照完成”后，退出app进入资源管理器本地路径下的“pictures”文件夹查看本地拍摄图片。

本轮操作拍摄到的图片。点击“上传”虫情测报灯会将本地所有图片上传平台，并且删除本地图片。

传送带运转至“接虫”位置传感器下方停止工作，期间传送带运载虫体送入收纳虫仓中存储。

以上是通过手动模式下模拟虫情测报灯一轮数据采集流程。

7.注意事项

1确保使用电源为400W太阳能板及配套蓄电池。
2测报灯正面务必面向东方。
3安装的固定螺栓要紧固，确保灯体稳固。
4安装时根据灯体接地标志将地线接好。
5在收取接虫仓时，应注意接虫仓的次序和所对应的日期，避免测报数据失实。
6遇到狂风暴雨天气应及时切断电源，防止雷电击坏机内电路。天晴后须等到两小时后再送电，避免机内因过分潮湿而漏电。
7送电后应看到工作正常后再离开。
8诱虫光源和撞击玻璃屏应定期清理污垢，以免影响诱捕效果。
9雨后应及时清理接虫袋内的虫体，以防虫体遇水后腐烂。
11定期清洗雨控传感器。
11装车或运输时一定要按照包装箱上的标识操作，严禁平放或倒置。

智慧农业虫情在线监测预警系统田间环境监测设备