茶园病虫害智能监测系统设计

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区推进全域茶园病虫害绿色防控工作方案

区推进全域茶园病虫害绿色防控工作方案

区推进全域茶园病虫害绿色防控工作方案为了推进全域茶园病虫害的绿色防控工作,我们需要采取一系列措施来保护茶园的生态环境和茶叶的质量。

以下是一份方案,旨在提高茶叶的产量和品质,同时减少化学农药的使用。

1. 建立监测系统:建立茶园病虫害的监测网络,通过定期巡查和虫害监测点收集数据,及时了解病虫害的发生和演变趋势,为防治提供科学依据。

2. 生态调控:采用生态调控措施来减少病虫害的发生。

例如,增加茶园周边的花木植被,吸引天敌昆虫来控制害虫的繁殖;利用诱虫剂或陷阱器来捕捉害虫,减少害虫的数量。

3. 合理施肥:根据土壤检测结果,合理施加有机肥料和微量元素,改善土壤质量,提高茶树的抗病虫能力。

4. 建立防病虫技术体系:开展茶园病虫害的研究和推广,培养专业技术人才,建立茶园病虫害的防控技术体系,提供技术指导和咨询服务。

5. 健全法规制度:制定和完善茶园病虫害的防治法规和政策,加强对茶园病虫害的监管力度,打击非法使用化学农药的行为。

6. 提高农民素质:加强农民培训,提高农民的科学种植和防病虫意识,推广绿色防控技术,并鼓励农民积极参与茶园病虫害防治工作。

7. 加强科研合作:与科研机构和高校合作,共同开展茶园病虫害的研究,推动科技成果的转化和应用,提高茶园病虫害的综合防控水平。

通过实施以上方案,我们可以有效地推进全域茶园病虫害的绿色防控工作,提高茶叶的产量和品质,保护茶园的生态环境和农民的健康。

这将进一步提升我国茶叶产业的竞争力,并为消费者提供更加安全、优质的茶叶产品。

茶叶作为我国的传统农产品之一,具有重要的经济价值和文化意义。

然而,随着茶叶产业的发展,茶园病虫害问题也日益突出。

传统的化学农药防治方法不仅对环境造成污染,还容易导致农产品残留物超标,影响消费者的健康。

因此,推进全域茶园病虫害的绿色防控工作势在必行。

在推进全域茶园病虫害绿色防控工作中,首先要建立一个完善的监测系统。

通过建立茶园病虫害的监测网络,可以准确了解病虫害的发生规律和危害程度,为及时采取防治措施提供科学依据。

智能虫情监测点实施方案

智能虫情监测点实施方案

智能虫情监测点实施方案一、背景。

随着农业生产的现代化和科技的进步,农作物病虫害防治工作也面临着新的挑战。

传统的人工巡查方式效率低下,监测不及时,难以满足农业生产的需要。

因此,智能虫情监测点的建设成为当前农业生产中的重要举措。

二、监测点布设。

1. 选择合适的位置。

智能虫情监测点的布设需要选择农田中虫害易发区域,如田间道路、农作物生长密集区等地点。

同时,考虑到监测设备的供电和网络连接,选择位置时需要考虑到供电和网络信号的覆盖范围。

2. 布设监测设备。

在选择好位置后,需要安装虫情监测设备,包括虫情监测器、摄像头、温湿度传感器等设备。

这些设备需要保证能够正常工作,同时要考虑到设备的防水、防盗等功能。

三、监测设备功能。

1. 虫情监测器。

虫情监测器是智能虫情监测点的核心设备,能够实时监测农田中的虫情变化。

通过虫情监测器,农民可以及时了解到虫害的发生情况,有针对性地进行防治措施。

2. 摄像头。

摄像头可以实时拍摄农田中的虫害情况,为农民提供直观的图像信息。

通过摄像头拍摄的图像,可以帮助农民判断虫害类型和程度,为农业生产提供重要参考。

3. 温湿度传感器。

温湿度传感器可以监测农田中的温湿度变化,及时提醒农民虫害易发的环境条件。

通过温湿度传感器的监测,农民可以根据环境条件合理安排农作物的生长和防治工作。

四、数据传输与分析。

监测设备采集到的数据需要通过网络传输到监测中心进行分析。

监测中心可以利用人工智能技术对数据进行分析,提供虫害预警和防治建议。

同时,农民也可以通过手机等设备随时随地查看监测数据,及时了解农田中的虫害情况。

五、实施方案的优势。

1. 提高监测效率。

智能虫情监测点可以实现全天候、无死角的监测,提高了监测效率,及时发现虫害,有助于及时采取防治措施,减少经济损失。

2. 降低劳动成本。

传统的人工巡查方式需要耗费大量的人力物力,而智能虫情监测点可以实现自动监测,降低了劳动成本,提高了工作效率。

3. 提供科学依据。

监测点采集的数据是客观的科学依据,有助于科学决策,为农业生产提供了重要的技术支持。

面向物联网的智能农业病虫害监测与预警系统设计

面向物联网的智能农业病虫害监测与预警系统设计

面向物联网的智能农业病虫害监测与预警系统设计随着物联网技术的快速发展和普及,智能农业正逐渐成为现代农业发展的热点领域。

在传统农业中,农民往往依靠经验和人工观察判断农作物的健康状况和病虫害情况,这既费时费力,也容易出现误判的情况。

因此,开发一套面向物联网的智能农业病虫害监测与预警系统,可以大大提高农作物的管理效率和农业生产的稳定性。

一、系统概述智能农业病虫害监测与预警系统是一套基于物联网技术的系统,主要用于实时监测农作物的健康状况和病虫害情况,并及时发出预警,帮助农民采取有效的防治措施。

该系统由传感器网络、数据传输和处理系统、预警系统等三部分构成。

1. 传感器网络:通过在农田中布置传感器节点,实时监测农作物的温度、湿度、土壤湿度、光照强度等关键参数。

传感器节点将采集到的数据通过物联网网络传输给数据传输和处理系统。

2. 数据传输和处理系统:接收传感器节点上传的数据,并进行实时处理和分析。

该系统通过建立与云平台的通信,可以将农田数据和分析结果实时上传到云平台。

同时,系统中的算法可以根据农田数据对农作物健康状况和病虫害情况进行预测和分析。

3. 预警系统:根据数据传输和处理系统分析的结果,系统可以通过短信、邮件、电话等方式向农民发出预警信息。

农民收到预警信息后,可以迅速采取相应的防治措施,以减少农作物病虫害带来的损失。

二、系统功能1. 实时监测农作物状况:通过传感器网络,系统可以实时监测农作物的温度、湿度、土壤湿度、光照强度等关键参数,并将监测数据上传至云平台,供农民随时查看。

2. 病虫害预测和分析:数据传输和处理系统利用农田数据进行算法分析,基于历史数据和模型,预测和识别农作物病虫害的发生和扩散情况,帮助农民提前做好预防和控制措施。

3. 异常预警和报警:一旦发现农作物出现异常,如温度过高、湿度过低、土壤湿度异常等,系统将立即发出预警信息给农民,提醒其及时采取措施。

4. 数据分析和决策支持:系统通过对农田数据的分析,生成相关报表和图表,帮助农民了解农作物的健康状况和病虫害情况,以及采取相应的防治措施。

智慧茶园案例

智慧茶园案例

智慧茶园案例一、引言智慧茶园是一种利用先进技术对茶园进行智能化管理的模式,可以提高茶叶的产量和品质,同时降低生产成本。

本案例将介绍智慧茶园在环境监测、智能灌溉与施肥、茶树病虫害防治、茶叶采摘与加工自动化、茶叶品质追溯与安全管理、经济效益分析、生态旅游与文化推广以及信息管理系统建设等方面的应用。

二、茶园环境监测智慧茶园采用物联网技术,通过安装传感器,实时监测茶园的温度、湿度、光照、降雨量等环境参数。

通过数据分析,及时了解茶园的生长环境状况,为茶叶生长提供最佳的条件。

三、智能灌溉与施肥智慧茶园采用智能灌溉系统,根据茶树的生长需求和土壤水分、养分状况,自动调节灌溉量和施肥量。

通过精准控制,提高水分和养分的利用效率,促进茶树的健康生长。

四、茶树病虫害防治智慧茶园通过安装害虫诱捕器、虫情测报仪等设备,实时监测茶园的病虫害情况。

结合数据分析,提前预警病虫害的发生,并采取有效的防治措施,减少茶叶的损失。

五、茶叶采摘与加工自动化智慧茶园采用机器人或自动化设备进行茶叶的采摘和加工。

通过机器视觉技术,识别茶叶的品种、生长状况和采摘时机,实现精准采摘。

加工过程也实现了自动化,提高了茶叶的加工效率和品质。

六、茶叶品质追溯与安全管理智慧茶园建立了茶叶品质追溯系统,实现了从茶叶种植到销售全过程的可追溯。

通过建立茶叶安全质量标准,加强了对茶叶的安全管理,提高了消费者的信任度。

七、茶园经济效益分析智慧茶园通过对茶叶的生长环境、产量、品质、采摘加工等方面的数据进行分析,可以精确地计算出茶叶的经济效益。

这有助于茶农更好地了解茶叶的生产成本和市场价值,为茶叶的生产和销售提供决策支持。

八、茶园生态旅游与文化推广智慧茶园可以利用自身的生态环境和自然资源,开展生态旅游和文化推广活动。

通过建设观景台、步道、解说牌等设施,吸引游客前来体验和了解茶叶的生长环境和制作过程。

这不仅有助于增加茶农的收入来源,也有利于传播茶文化和促进茶叶产业的可持续发展。

智能农业监测系统设计

智能农业监测系统设计

智能农业监测系统设计智能农业监测系统是一种利用现代科技手段对农田进行监测和管理的系统。

它集成了传感器、数据采集、数据传输、数据分析等技术,可以帮助农民实时了解农田的生长环境,并根据数据提供精确的农业管理建议,提高农业生产效益。

本文将针对智能农业监测系统的设计进行详细讨论。

一、系统结构与组成部分智能农业监测系统一般由以下几个部分组成:传感器网络、数据采集器、数据传输通道、数据处理与分析平台。

1. 传感器网络:传感器网络是智能农业监测系统的核心,用于感知农田的微环境。

传感器网络通常包括土壤湿度传感器、温湿度传感器、光照传感器、气象传感器等多种类型的传感器。

这些传感器通过实时采集各类农田数据,并通过无线通信方式将数据传输给数据采集器。

2. 数据采集器:数据采集器负责接收传感器传输的数据,并进行整合和存储。

数据采集器可以采用嵌入式系统或者工控机等硬件设备,通过各类接口实现与传感器的连接。

3. 数据传输通道:数据传输通道是将数据从农田传输到数据处理与分析平台的关键环节。

传输通道可以选择有线网络、无线网络或者移动通信网络等方式实现数据传输。

对于大规模的智能农业监测系统,可以使用物联网技术构建专用的数据传输网络。

4. 数据处理与分析平台:数据处理与分析平台是智能农业监测系统的核心模块,负责将采集到的数据进行加工处理和分析。

平台可以运用数据挖掘、机器学习、人工智能等技术,提供个性化的农田管理建议,帮助农民根据实际情况进行作物种植、施肥浇水等决策。

二、系统设计考虑因素在设计智能农业监测系统时,需考虑以下几个因素:1. 数据准确性:数据的准确性是智能农业监测系统设计的重要考虑因素。

传感器的选择和安装位置需要科学合理,保证采集到的数据具有代表性和正确性。

2. 通信稳定性:智能农业监测系统的通信稳定性直接关系到数据传输的及时性和可靠性。

在选择数据传输通道时,需综合考虑农田环境、通信设备成本与覆盖范围等因素,确保系统通信稳定。

智慧茶园解决方案

智慧茶园解决方案

慧茶园技术方案目录1. 智慧茶园软件平台 (1)1.1. 物联网综合服务平台 (1)1.1.1. 墒情监测与分析 (2)1.1.2. 苗情监控 (3)1.1.3. 虫害监测与分析 (3)1.1.4. 孢子监测与分析 (4)1.1.5. 气象监测与分析 (5)1.1.6. 智能节水灌溉系统 (6)1.1.7. 智能加工平台 (7)1.2. 茶叶精准溯源与防伪平台 (9)1.3. 智慧茶叶移动监控平台 (12)1.4. 统一管理中心 (13)1.4.1. 农业信息管理系统 (13)1.4.2. GIS园区管理系统 (14)1.4.3. BI分析与专家系统 (15)2. 智慧茶园监测设备 (16)2.1. 视频监测站 (16)2.2. 土壤墒情监测站 (17)2.3. 灾情监测站 (18)2.4. 田间小型气象站 (18)3. 智能灌溉控制系统 (19)4. 数据中心 (21)4.1. 指挥中心拼接屏系统 (21)4.2. 网络设备 (21)4.3. 服务器及存储 (22)4.4. 网络安全设备 (22)4.5. UPS供电系统 (23)本方案由、四个软件平台、一个数据中心、四类环境监测站和节水灌溉系统组成。

1.智慧茶园软件平台1.1.物联网综合服务平台物联网综合服务平台对各种类农业生产的生长过程和生长环境进行自动监测、自动控制、灾害预警、应急指挥调度和综合展示。

物联网综合服务平台整合农业物联网监测、GIS地图、农机调度系统、专家库系统、病虫害监测等功能于一体。

通过实时采集和数据挖掘分析,对气象、土壤、水质、病虫害等影响农业生产的因子和作物生长指标,进行动态监测,根据作物适宜生长阈值实施预警,为提前预防和科学处置农业生产中的病虫灾害提供警示信息。

决策服务模块,通过对历史和实时数据进行综合分析,提出土地改良、作物栽培、病虫害防治等技术措施,通过立体化发布,为政府、企业、农户生产管理和决策提供科学依据。

物联网综合服务平台能大大提高生产管理效率,节省人工,而且能非常便捷的为农业各个领域研究等方面提供强大的科学数据理论支持。

智慧茶园项目实施方案

智慧茶园项目实施方案

智慧茶园项目实施方案一、项目背景茶叶是中国传统的饮料,也是中国重要的农产品之一。

随着科技的发展和社会的进步,传统的茶园种植和管理方式已经无法满足现代人对茶叶的需求。

因此,为了提高茶叶的生产效率和品质,引入智慧科技成为了茶园管理的必然选择。

二、项目目标智慧茶园项目旨在利用现代科技手段,提高茶园的管理效率和茶叶的品质,实现智慧化、数字化茶园管理。

具体目标包括:1. 提高茶叶的生产效率,降低生产成本;2. 提高茶叶的品质和安全性;3. 实现茶园管理的智能化和自动化。

三、项目内容1. 智能监测系统引入传感器和监测设备,对茶园的温度、湿度、光照、土壤养分等环境因素进行实时监测,帮助农民科学合理地管理茶园。

2. 智能灌溉系统利用现代灌溉技术,结合土壤湿度传感器和气象数据,实现对茶园的精准灌溉,避免浪费水资源和土壤养分。

3. 智能施肥系统根据土壤养分监测数据和茶树生长阶段,智能调控施肥量和施肥时间,提高施肥效率,减少环境污染。

4. 无人机巡检利用无人机对茶园进行定期巡检,实现茶园的全面监控和快速反馈,及时发现病虫害和其他问题。

5. 数据分析与决策支持通过大数据分析和人工智能技术,对茶园监测数据进行深度分析,为农民提供科学的决策支持,帮助他们更好地管理茶园。

四、项目实施步骤1. 茶园现状调研:对茶园的土壤、气候、茶树品种等进行全面调研,为后续的智慧化改造提供数据支持。

2. 技术选型:根据茶园的实际情况和需求,选择合适的智慧农业技术和设备。

3. 设备安装与调试:对智能监测系统、灌溉系统、施肥系统等设备进行安装和调试,确保设备正常运行。

4. 数据采集与分析:建立茶园监测数据平台,对监测数据进行实时采集和分析,形成数据报告和决策支持。

5. 人员培训与管理:对茶园管理人员进行智慧茶园管理技术培训,提高他们的科学管理水平。

6. 运行维护与优化:保障智慧茶园系统的正常运行,定期进行设备维护和系统优化,不断提升茶园管理水平。

智能农业种植管理系统病虫害防治预案

智能农业种植管理系统病虫害防治预案

智能农业种植管理系统病虫害防治预案第一章病虫害防治预案概述 (2)1.1 病虫害防治预案目的与意义 (2)1.1.1 目的 (2)1.1.2 意义 (2)1.1.3 法律法规依据 (3)1.1.4 政策依据 (3)1.1.5 技术依据 (3)1.1.6 实践经验 (3)第二章病虫害种类与识别 (3)1.1.7 病害种类 (3)1.1.8 虫害种类 (4)1.1.9 病害识别方法 (5)1.1.10 虫害识别方法 (5)第三章病虫害监测与预警 (5)第四章防治策略与方法 (7)1.1.11 防治原则 (7)1.1.12 防治策略 (7)1.1.13 化学农药种类 (7)1.1.14 化学防治方法 (8)1.1.15 生物防治原理 (8)1.1.16 生物防治方法 (8)1.1.17 物理防治原理 (8)1.1.18 物理防治方法 (8)第五章病虫害防治预案实施 (9)第六章病虫害防治物资准备 (10)第七章防治效果评价与反馈 (11)1.1.19 防治效果评价指标的选取原则 (11)1.1.20 具体评价指标 (11)1.1.21 定性评价方法 (12)1.1.22 定量评价方法 (12)1.1.23 防治效果反馈 (12)1.1.24 防治效果改进 (12)第八章病虫害防治预案修订与更新 (13)1.1.25 政策法规依据 (13)1.1.26 科学研究依据 (13)1.1.27 实践经验依据 (13)1.1.28 筹备阶段 (13)1.1.29 修订阶段 (13)1.1.30 征求意见阶段 (14)1.1.31 发布实施阶段 (14)1.1.32 持续改进阶段 (14)第九章病虫害防治预案培训与宣传 (14)1.1.33 培训目的 (14)1.1.34 培训内容 (14)1.1.35 培训方法 (15)1.1.36 宣传手段 (15)1.1.37 宣传途径 (15)第十章病虫害防治预案应急预案 (16)1.1.38 监测预警 (16)1.1.39 气象因素 (16)1.1.40 生态环境 (16)1.1.41 其他因素 (16)1.1.42 启动应急预案 (16)1.1.43 组织防治 (16)1.1.44 信息发布与传播 (16)1.1.45 应急处置 (16)1.1.46 后期恢复与总结 (17)1.1.47 病虫害得到有效控制,病情稳定; (17)1.1.48 防治措施到位,生态环境恢复正常; (17)1.1.49 监测预警显示病虫害风险降低; (17)1.1.50 上级主管部门认为可以终止应急预案。

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茶园病虫害智能监测系统设计作者:李乔宇阮怀军王磊李道亮李振波来源:《山东农业科学》2014年第04期摘要:针对各种优质茶叶(有机茶、无公害茶、绿色食品茶)生产中对农药及化肥使用的要求,设计了面向茶园环境的病虫害智能监测系统,旨在通过视频监视茶园的病虫害发生,通过传感器监测影响病虫害发生的环境因子,以实现茶园病虫害的针对性防治,避免农药过量使用,保护茶园生态环境。

关键词:病虫害;茶园;生态环境;智能监测系统中图分类号:S431.9+S435.711 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2014)04-0012-04中国是茶叶之乡,茶在人们日常生活中占有重要地位,随着生活水平的提高,茶叶的需求量日益增加,对茶叶品质的要求日益提高,茶叶经济正进入快速发展阶段。

在这个大背景下,茶叶生产有了新的特点:①出现了大规模的茶叶企业。

如:安徽省宣郎广茶业总公司拥有茶园面积1 400 hm2,福安市农垦茶业有限公司的茶园面积超过400 hm2。

如何有效管理如此大规模的茶园,是茶企业亟需解决的问题。

②社会对优质茶叶的需求日益增加。

有机茶、无公害茶、绿色食品茶的生产都对农药和化肥的使用情况以及生长环境作了严格要求,如何在限制农药、化肥的使用且不破坏茶园生态环境的条件下保证优质茶叶的产出,是茶叶生产面临的新问题。

③茶园病虫害问题仍然严重。

病虫害是优质茶叶生产的重要威胁,据统计,一般病虫害会导致茶叶减产10%~20%[1],而大规模病虫害带来的损失更大。

茶园规模扩大,农药限制使用,都加大了茶园病虫害防治的困难性。

本文即针对上述问题设计了茶园病虫害智能监测系统,以求在智能农业的思路上寻找解决问题的新途径。

该系统将茶园作为一个整体,通过摄像头、传感器和气象站的多方位监测,动态显示茶园视频图像和各环境因子的变化情况,从而对病虫害进行预测预警,为优质茶叶的生产提供技术支持。

1 智能监测系统的总体设计目前对大田作物长势和病虫害的观测仍然广泛依靠人力,这使得茶园企业面临日益增加的人工成本压力。

另一方面,对病虫害预测预警的探索集中在GIS(地理信息系统)的应用上[2~4]。

通过GIS可以有效地进行病虫害预测的区域性分析,防止病虫害的大范围发生和扩散。

但GIS的特点也决定了利用其对病虫害预测预警具有先天时效性不足的缺陷。

因而,GIS 更适用于政府部门面向区域农业发布预测信息。

茶园病虫害智能监测系统则是针对每个茶园的生产管理而设计的,可通过多链路视频监视单元对茶树长势、叶表病虫害情况进行监视,根据病虫害特征及时调整防治措施。

同时,土壤传感器和气象站实时监测记录茶园环境因子的变化动态,当环境条件有利于病虫害发生时发出预警信息,以方便工作人员加强监测并采取应对措施。

茶园病虫害智能监测系统按照三层架构[5],分别为信息感知层、信息传输层和应用层(见图1)。

图1 茶园病虫害智能监测系统架构本文中系统感知层的建设分为视频监视和环境监测两部分,包括视频监视单元、水分传感器、土壤电导率传感器、土壤养分检测仪、生物传感器、农业气象站等。

此外,该层的建设还包括制定传感器量程规范、面向茶园应用的传感器的接口规范以及与各种网络、总线接口的专用集成电路规范。

传输层主要实现信息的可靠和安全传输,包括网络传输标准及有线网络和无线网络的建设。

茶园智能监测系统在视频监视环节使用有线网络,在环境监测环节使用无线网络。

应用层主要实现信息的存储、利用和服务,按功能分三层架构:①数据中心将传输层传递来的数据存储到数据库,包括数据库建设、数据标准建设,应用标准接口建设;②分析中心对数据库中的数据加工利用,分析病虫害图像、生态环境指数、病虫害易发生指标,从而得到直观的、有价值的信息;③监视中心将信息传达给用户,通过多屏幕联动显示监测信息,并将预警信息通过App或者短信发送到移动终端。

根据设计目标,茶园病虫害智能监测系统可实现两个功能:病虫害的视频监视和环境因子的动态监测。

2 病虫害视频监视病虫害视频监视模块通过分散布置于茶园中的高清监视节点实时观察茶树叶表疾病和虫害迹象。

该模块按照智能监测系统的三层架构进行建设:信息感知层进行监视节点的建设,信息传输层进行有线传输网络的建设,应用层建设服务平台以展示视频监视结果。

2.1 监视节点的布设设置的监视节点要能充分观察到茶园病虫害的发生迹象,因此,需依照茶园病虫害的特征进行科学布置。

茶园常见病虫害,如假眼小绿叶蝉、茶尺蠖、茶毛虫、茶橙瘿螨、茶芽枯病、茶炭疽病等[6],存在4个显著特征:多数害虫具有群居性;幼虫多居于叶片背面;虫害发生时叶子呈焦枯、萎缩或被啃食状,虫害越严重越明显;病害发生时叶子出现病斑,随着病害加重特征越明显。

根据上述特征,可以在茶园定点安放摄像装置,观察局域茶叶背面病虫害发生迹象,从而对大范围病虫害发生情况进行推理。

叶子焦枯、萎缩和被啃食状的情况可以通过大范围的监视节点发现。

因此,本系统将监视节点分为远景监视节点和近景监视节点。

远景监视节点(见图2)采用可旋转、高变焦摄像装置,布置在高4~5 m的立杆上,用于观察大范围的茶树生长状况及病虫害发图2 远景监视节点生时叶子的异常情况。

近景监视节点采用高微距摄像装置,布置在高0.5~1.0 m的支架上,用于观察叶片背面和茎部出现的害虫虫卵和幼虫。

预期在每6 667 m2茶园面积中布设远景监视节点3个,近景监视节点9个(见图3)。

图3 茶园监控节点设计2.2 有线传输网络视频监视数据量大,且要求监视节点传送高精度、高质量的视频图像,这提高了系统对网络带宽的要求。

CAN(Controller Area Network,控制器局域网)总线是目前国内外大型农机设备普遍采用的一种标准总线,是一种有效支持分布式或实时控制的串行通信网络。

CAN总线实时性强,可靠性高,抗干扰能力强。

茶园病虫害视频监视系统使用基于CAN总线的数据采集技术和基于Internet的远程数据传输技术以实现远程茶园视频监视(见图4)。

图4 CAN总线控制系统总体结构[7]2.3 服务平台茶园病虫害视频监视系统的服务平台建设包括数据库、知识库以及图像分析系统、监视中心的建设。

数据库抽样记录监视视频中的典型茶叶图像,注明记录日期和时间;知识库记录典型的病虫害信息及应对措施。

图像分析系统按照机器视觉方法自动分析数据库中的茶叶图像,将结果在知识库中进行比对,根据知识库检索的结果向监视中心发送反馈信息。

监视中心通过多路显示屏实时显示现场监视节点传来的图像及图像分析系统的分析结果,并通过短信平台及时向负责人发送预警信息。

3 生态环境因子的动态监测人们对茶叶品质要求的不断提升促使茶叶生产更加规范,并对生产环境及田间管理各环节提出了更高的要求。

通过视频监视可以及时了解茶园病虫害的发生情况,并采取相应的防治措施,从而避免大规模的大量用药。

而对茶园生态环境因子的监测可以使茶园的田间管理更具针对性,满足高品质茶叶生产的生态要求,并且能在环境条件易于发生病虫害时发出预警。

茶园生态环境监测模块包括监测节点、无线传感网络、服务平台。

3.1 监测节点包括传感器和气象站。

传感器又分为:①土壤水分传感器:监测土壤水分变化,对茶树生长、农田小气候以及土壤的机械性能有重要作用。

②土壤电导率传感器:获取土壤电导率值,对分析土壤环境具有一定意义。

土壤电导率与土壤有机物含量、粘土层深度、水分保持能力有密切关系[5]。

③土壤养分检测仪:主要检测土壤中氮(N)、磷(P)、钾(K)的含量。

这三种元素是作物生长的必需营养元素,也是肥料的主要组成成分,对其含量的检测不仅能够保证茶树生长所需的养分,也能防止过度使用化肥,减轻对生态环境的破坏。

④生物传感器:可用于农药的检测和分析[8],有利于保护茶园生态环境,生产高品质茶叶。

气象站可以对空气温度、湿度及光照强度、风速、风向、降雨量等农业气象情况进行监测。

这些信息的获取有助于掌握茶园作物生长环境,对病虫害预测预警。

3.2 无线传感网络WSN(无线传感器网络)是一种无中心节点的全分布系统。

通过随机投放的方式,众多传感器节点被密集部署于监控区域。

这些传感器节点集成有传感器、数据处理单元、通信模块和能源单元,它们通过无线信道相连,自组织地构成网络系统[5]。

本研究在茶园生态环境监测模块中使用ZigBee技术布置无线传感网络。

ZigBee技术具有自动组网、网络容量大、工作频段灵活、数据传输速率低、模块功耗低、成本低的特点[9],十分适于对茶园环境的监测。

3.3 服务平台茶园生态环境监测模块与茶园病虫害视频监视模块共用服务平台,包括数据库和知识库、环境与病虫害分析系统、监视中心。

数据库记录传感网络监测的环境数据。

知识库记录环境模型与相应方案。

环境与病虫害分析系统根据监测数据在知识库中检索,得到分析结果。

监视中心展示监测数据和分析结果,对重点情况通过短信平台向农户发送预警短信。

4 结语本文针对茶园环境设计了一套茶园病虫害智能监测系统。

该系统面向优质茶园,旨在通过对病虫害发生状况的监测,有针对性的防治,避免过量使用农药而造成的污染和生态破坏。

该系统的病虫害视频监视模块通过视频监视及时发现病虫害迹象,生态环境监测模块通过传感器和气象站获取茶园环境信息,合理运筹水肥管理,预测病虫害。

该系统具有一定的先进性,但在视频监视节点的布置上仍需进一步实验。

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