[发明专利]一种基于物联网的农作物病虫害智能防治系统

说明书

技术领域

本发明属于农作物的病虫害智能控制系统技术领域，具体涉及一种基于物联网的农作物病虫害智能防治系统。

背景技术

现代化精准农业需要对影响农作物生长环境的信息进行全面的采集，以了解和掌握农作物生长环境的状态，并通过对所测信号的处理和分析，结合所测对象的历史状态来定量识别农作物生长环境的状态，从而获得调节农产品生长的最佳条件；现如今，农业信息化和智能化已成为当前中国新农村主要建设内容和重点扶持项目，传统的检测控制系统采用现场总线的方式连接多种传感器以及温室环境调控设备，在现场通过计算机中的控制软件进行控制，但是现场总线种类繁多，互不兼容，并且结构复杂、布线困难，很难满足用户的需求，而在现场进行控制往往成本高、不利于集约化管理，给农作物生长环境的检测控制系统的规模化应用造成约束，物联网是物理相连的互联网，通过它可以实现农作物生长环境的监控和管理，通过应用物联网等先打信息技术可以实现无障碍的远程管理、精细农业，从而加速对传统农业的改造，提高农业生产效率和生产水平。

现有的物联网控制系统存在操作时需要对单个设备进行操作，无法对整个系统整体控制的问题；或者存在由于监测点数过多，大量的硬件模块不利于维护，独立的硬件网管无法完成控制功能和数据报表功能，在多网融合时，容易出现成本高、结构复杂、可移植性差等情况，导致物联网农业无法有效推广。

我国是一个人口众多，人均耕地稀少的国家，随着自然生态环境的逐渐恶化和城市化进程的日益加速，人均可用耕地面积将进一步减少，传统农业生产存在很多问题：如基础设施薄弱、管理粗放、生产技术落后和抵御自然灾害能力差等，农业病虫害是农作物生长过程中遭受的重大客观存在的自然灾害，直接威胁着农作物的产量和品质，目前我国农药使用率远远超过其他国家，要降低农业农药的使用量，保障农产品的安全，必须提前预警农作物的病害信息，通过物理防治和生物防治手段杀死作物的病害，因此，如何利用农业环境等信息来实现对农作物的精确播种、采摘、施肥施药、整地除草等操作，对农业生产水平的提高有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种基于物联网的农作物病虫害智能防治系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于物联网的农作物病虫害智能防治系统，包括采集系统，采集系统包括在农田中设置的若干个信息集成采集装置和由人工操作的信息辅助采集装置，对作物信息进行采集，所得信息通过物联网监控节点、用于转发的网关介电传入控制中心，控制中心通过将数据对应的控制指令通过传输模块发送至执行设备和检测设备；

在使用前，在作物生长过程中不同阶段由采集系统采集作物生长环境信息和作物本体信息作为模型的输入信息，与其对应的作物生长状态作为模型的输出参数，利用层次分析法判断所采集数据的权重，将所得权重用神经网络方法预测，建立预测模型；

在使用时，将物联网监测的实时数据带入预测模型，利用某作物在某阶段出现某病害或某虫害时对应相应的作物生长环境信息和作物本体信息相结合，得到该作物在该阶段的生长状态信息，通过对作物生长状态的判断作出药物预防和物理预防。

作为对上述方案的进一步改进，所述信息集成采集装置采集作物生长环境信息，信息集成采集装置包括：空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤墒情传感器、CO2浓度传感器、光照强度传感器；所述信息辅助采集装置采集作物本体信息，包括：信息辅助采集装置农作物颜色传感器、红外热成像装置和高光谱成像光谱仪。

作为对上述方案的进一步改进，所述红外热成像装置在使用时基于高光谱成像技术。

作为对上述方案的进一步改进，所述信息集成采集装置所采集作物生长环境信息与预测模型比较，判断是否需要对相应位置的作物进行人工采集，如果需要，由控制中心发出提示指令，提示工作人员完成相应操作，并将所采集数据与前数据相结合，给出对作物生长状态的判断；如果不需要，则直接根据所采集数据给出作物生长状态的判断。

作为对上述方案的进一步改进，所述生长状态包括作物是否出现病害或虫害以及出现病害和虫害的具体类型。

作为对上述方案的进一步改进，所述药物预防为该领域内对该作物在该阶段使用的防治药物；所述物理预防为温度调节、光照调节或水分调节。