一种农作物病虫害遥感监测设备及其监测方法与流程

    专利查询2026-04-03  4


    本发明涉及虫害遥感监测,具体是涉及一种农作物病虫害遥感监测设备及其监测方法。


    背景技术:

    1、本发明所介绍的农作物病虫害遥感监测设备,其核心目标是专为果树而设计,特别关注于果树生长发育阶段的健康状态,并且在实际应用中,我们选择了将本装置安装在两棵果树之间进行局部种植的培育监测试验,这一做法旨在通过局部种植精细化的监测,获取果树生长和病虫害发生的实时数据,并通过局部种植的培育监测试验,有效地验证其在实际应用中的稳定性和可靠性,更重要的是,这些详尽的监测数据会在后续阶段更准确地预测和评估设备在大型种植区域的表现;

    2、但现有农作物病虫害遥感监测设备在具体使用时仍然存有以下的缺陷:

    3、现有用于果树生长阶段使用的病虫害遥感监测设备在使用过程中经常受到鸟类以及飞虫的接触影响,由于鸟类和飞虫在寻找食物、栖息或繁殖时,会自然接近果树及其周围安装的设备,这些生物的活动会导致它们与遥感监测设备发生接触,而鸟类和飞虫的接触会遮挡设备的传感器或镜头,导致监测到的数据不准确,例如飞虫会停留在镜头上影响图像的清晰度,鸟类会遮挡传感器导致接收到的信号发生变化,同时鸟类和飞虫会对设备进行啄咬、撞击或筑巢等行为,导致设备损坏或功能失效,进而需要工作人员频繁地设备维修或更换增加使用成本;

    4、并且由于树干部位是果树的重要结构部分,提供了丰富的养分和水分,因此容易吸引一些害虫在此栖息、繁殖或取食,其次树干部位的表面较为粗糙或有裂缝,进而会为害虫提供了隐蔽和附着的环境,此时遥感监测设备难以直接探测到树干部位吸附的病虫,这导致病虫害的早期预警和识别存在盲区,增加了病虫害扩散和加重的风险,并且虫害在树干部位的存在和活动会干扰遥感监测设备的信号接收和处理,导致监测数据的不准确或失真,例如虫害会遮挡或改变树干部位的光谱反射特性,从而影响植被指数等参数的计算和判断;

    5、于是有鉴于此,本发明提出一种农作物病虫害遥感监测设备及其监测方法以弥补和改善现有技术的欠缺之处。


    技术实现思路

    1、为解决上述技术问题,本发明提供了一种农作物病虫害遥感监测设备,以解决上述背景技术中提出的技术问题。

    2、为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:一种农作物病虫害遥感监测设备,包括主体支架,所述主体支架的顶部外壁安装有控制仓,所述控制仓的顶部安装有监测器,所述主体支架的中部外壁安装有信号接收器,所述主体支架的中部外壁安装有数据处理器,所述主体支架的左右两侧对称设置有病虫处理机构,所述监测器的下表面设置有监测防护机构;

    3、所述病虫处理机构用于通过改变自然风力流动方式处理农作物外部的病虫害;

    4、所述监测防护机构用于震动式预警驱赶鸟类以及飞虫。

    5、进一步地,所述病虫处理机构包括对称固定连接于主体支架左右两侧的螺纹防护筒,所述螺纹防护筒的表面均匀贯穿开设有通风槽,所述螺纹防护筒的内侧壁均匀固定连接有引流板,所述螺纹防护筒的下表面均匀固定连接有连接弹簧,所述连接弹簧远离螺纹防护筒的一端固定连接有排物斗,所述排物斗的内侧壁均匀固定连接有刀片层,所述排物斗的下端安装有扩张底板。

    6、进一步地,所述通风槽整体呈弯曲弧形,所述引流板整体呈矩形,且所述引流板整体对应位于通风槽弯曲弧切线方向。

    7、进一步地,所述排物斗整体呈上宽下窄形式,所述扩张底板整体呈上窄下宽形式,且所述排物斗底部的内径尺寸等同于扩张底板顶部的外径尺寸。

    8、进一步地,所述排物斗与扩张底板之间通过弹性绳呈活动连接,所述螺纹防护筒、排物斗以及扩张底板自身均为对称拼接组合构成。

    9、进一步地,所述监测防护机构包括滑动连接于监测器底壁的调节板,所述调节板的表面对称固定连接有感应柱,所述感应柱的外壁均套接有缓冲弹簧,所述感应柱的底部滑动连接有放置框,所述放置框固定连接于主体支架的外壁,所述监测器的下方安装有双轴电机,所述双轴电机左右两端输出轴的外壁均固定连接有凸重板,所述双轴电机输出轴端的中部外壁均固定连接有附杆球体,所述监测器的下表面对称固定连接有垫片。

    10、进一步地,所述缓冲弹簧的两端分别与调节板和放置框呈固定连接,所述放置框的表面均匀开设有贯穿槽,且所述双轴电机的整体形状为半圆形。

    11、进一步地,所述附杆球体整体由弹性片和球体组合构成,所述垫片与附杆球体中的球体均由金属材质构成,且所述垫片位于附杆球体的运动路径上。

    12、农作物病虫害遥感监测方法,包括以下步骤:

    13、s1:数据采集:根据监测器搭载的遥感设备,获取农作物局部培育区域的遥感图像,根据这些数据可以提供农作物生长状况和病虫害发生的详细信息;

    14、s2:图像处理:对采集到的遥感图像进行预处理,进行去噪、增强操作,以提高图像的质量和清晰度,并采用图像分割、边缘检测技术,对农作物叶片、果实关键部位进行精确提取和识别;

    15、s3:特征提取:分析病虫害对农作物的影响,提取与病虫害相关的特征,叶片颜色、纹理、形状,利用遥感图像中的光谱信息,计算叶绿素含量、植被指数,进一步分析农作物的生长状况和病虫害发生程度;

    16、s4:病虫害监测算法处理:利用数据处理器自身的算法处理,对提取的特征进行分类和预测,以实现农作物病虫害的实时监测,根据算法输出的结果,判断农作物是否受到病虫害的威胁,并确定病虫害的类型和严重程度;

    17、s5:结果分析与处理:对监测结果进行统计和分析,了解农作物病虫害的空间分布、发生时间和发展趋势等信息,根据监测结果,制定相应的防治措施,以减少病虫害对农作物的危害;

    18、s6:反馈与调整:根据防治效果,对监测方法和算法进行反馈和调整,以提高监测的准确性和可靠性,结合农作物的生长周期和环境因素,定期更新监测数据以适应农作物病虫害的变化和发展趋势。

    19、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    20、(1)本装置将引流板整体对应安装于通风槽弯曲弧切线方向,进而引导改变自然风流动的形式,将其形成环绕树干部位的螺旋式流动,螺旋流动的风能够深入树干部位的裂缝和粗糙表面将隐藏的害虫吹落,进而能够持续地对树干部位的虫害进行处理,确保害虫无法在此长时间栖息和繁殖,从而显著降低了病虫害扩散和加重的风险,并使它们不再遮挡或改变树干部位的光谱反射特性,从而避免了植被指数等参数的计算和判断受到干扰,这大大提高了监测数据的准确性和可靠性,为病虫害的有效管理和防治提供了更为可靠的依据;

    21、并且本装置将排物斗整体设计为上宽下窄形式,并在排物斗的内壁均匀布置若干个刀片层,进而为吹落的虫子提供了一个收集与捕杀的区域,当害虫被螺旋风流吹落至排物斗内部时,首先会遭遇内置刀片层的有效地捕杀,防止其再次逃脱或继续对树体造成危害,这种设计提高了对害虫的捕杀效率并确保了害虫的完全处理,其次将扩张底板整体设计为上窄下宽形式,并且排物斗底部的内径尺寸等同于扩张底板顶部的外径尺寸,这使得虫子在被捕杀后先是沿着排物斗的内壁集中下落,当它们接触到扩张底板的外壁时,再沿着扩张底板的外壁向四周扩散式下落,这种设计确保了害虫的残骸能够均匀地分布到树根周围的土壤中为树根提供了大范围的养料分布;

    22、相对于传统的害虫管理方式往往需要人工进行捕捉或喷洒农药,效率低下且存在安全隐患,而本装置则能够自动捕杀害虫并将其转化为养料,减少了人工干预的需要提高了管理效率,然后通过将害虫的残骸均匀地分布到树根周围的土壤中,有助于改善土壤结构提高土壤肥力从而促进树根的健康生长,最后将害虫转化为有机养料实现了资源的循环利用,这种处理方式不仅减少了化学农药的使用量降低了对环境的污染,还符合环保可持续的发展理念;

    23、其中本装置将螺纹防护筒与排物斗之间通过连接弹簧弹性连接,以及将排物斗与扩张底板之间通过弹性绳呈活动连接,由于连接弹簧和弹性绳的存在,使得装置在自然风的作用下会产生晃动,这种晃动有助于防止虫子在装置内壁形成堵塞,当风吹动装置时晃动的部件会打破虫子可能形成的静态堆积,使它们重新分布或掉落从而保持装置内部的畅通;

    24、(2)本装置首先通过利用鸟类和飞虫在栖息时产生的重量变化作为触发机制,使得这些生物落在设备上时双轴电机会根据它们的重量被触发转动,进而带动凸重板发生持续震动现象,这种设计的好处在于能够根据实际情况迅速而敏感地响应生物的活动,无需依赖复杂的传感器或外部电源等待触发时间,其次在双轴电机转动过程中,本装置还通过附杆球体与垫片的位置运动配合产生了一个间歇性敲击预警,这种预警响声与凸重板规则性震动相结合,形成了双向配合的驱赶效果,进而能够更有效地驱赶鸟类和飞虫,降低它们对设备的影响从而提高监测数据的准确性;

    25、并且根据凸重板的半圆形状设计使其在转动过程中会产生规则性的震动,这种震动不仅能够有效驱赶鸟类和飞虫,而且根据其自身规律性还能够减少对设备的潜在损害,进而避免了现有技术采用防鸟网阻碍光线和通风,以及驱虫剂对环境造成危害的情况出现,此外在设备保护方面,现有技术往往无法有效避免鸟类和飞虫对设备进行撞击或筑巢,而本装置在震动的基础上还配合附杆球体发出间歇性的敲击预警,进而能够更有效地避免鸟类和飞虫与设备之间的接触,从而延长设备的使用寿命降低维修和更换成本;

    26、其中通过在放置框的表面均匀开设贯穿槽可以去除不必要的材料,实现结构的轻量化,并且较轻的重量可以减少放置框在运行中受到的应力和磨损从而延长其使用寿命,同时贯穿槽的设计有助于雨水迅速排出,防止水分以及其他飘落的杂质在放置框内部积聚从而提高了设备的防堵塞性能,并且排水顺畅有助于减少设备因受潮、腐蚀等因素导致的损坏这对于保证设备在恶劣天气条件下的正常运行至关重要;

    27、其中本装置将缓冲弹簧的两端分别与调节板和放置框呈固定连接,进而配合上述凸重板因自身形状产生振动时,能够依靠缓冲弹簧自身回弹力的作用下减少凸重板及其相连部件在振动过程中受到的应力和磨损。


    技术特征:

    1.一种农作物病虫害遥感监测设备,包括主体支架(1),所述主体支架(1)的顶部外壁安装有控制仓(11),所述控制仓(11)的顶部安装有监测器(12),所述主体支架(1)的中部外壁安装有信号接收器(13),所述主体支架(1)的中部外壁安装有数据处理器(14),其特征在于:所述主体支架(1)的左右两侧对称设置有病虫处理机构(2),所述监测器(12)的下表面设置有监测防护机构(3);

    2.根据权利要求1所述的一种农作物病虫害遥感监测设备,其特征在于:所述病虫处理机构(2)包括对称固定连接于主体支架(1)左右两侧的螺纹防护筒(21),所述螺纹防护筒(21)的表面均匀贯穿开设有通风槽(22),所述螺纹防护筒(21)的内侧壁均匀固定连接有引流板(23),所述螺纹防护筒(21)的下表面均匀固定连接有连接弹簧(24),所述连接弹簧(24)远离螺纹防护筒(21)的一端固定连接有排物斗(25),所述排物斗(25)的内侧壁均匀固定连接有刀片层(26),所述排物斗(25)的下端安装有扩张底板(27)。

    3.根据权利要求2所述的一种农作物病虫害遥感监测设备,其特征在于:所述通风槽(22)整体呈弯曲弧形,所述引流板(23)整体呈矩形,且所述引流板(23)整体对应位于通风槽(22)弯曲弧切线方向。

    4.根据权利要求2所述的一种农作物病虫害遥感监测设备,其特征在于:所述排物斗(25)整体呈上宽下窄形式,所述扩张底板(27)整体呈上窄下宽形式,且所述排物斗(25)底部的内径尺寸等同于扩张底板(27)顶部的外径尺寸。

    5.根据权利要求2所述的一种农作物病虫害遥感监测设备,其特征在于:所述排物斗(25)与扩张底板(27)之间通过弹性绳呈活动连接,所述螺纹防护筒(21)、排物斗(25)以及扩张底板(27)自身均为对称拼接组合构成。

    6.根据权利要求1所述的一种农作物病虫害遥感监测设备,其特征在于:所述监测防护机构(3)包括滑动连接于监测器(12)底壁的调节板(31),所述调节板(31)的表面对称固定连接有感应柱(32),所述感应柱(32)的外壁均套接有缓冲弹簧(33),所述感应柱(32)的底部滑动连接有放置框(34),所述放置框(34)固定连接于主体支架(1)的外壁,所述监测器(12)的下方安装有双轴电机(35),所述双轴电机(35)左右两端输出轴的外壁均固定连接有凸重板(36),所述双轴电机(35)输出轴端的中部外壁均固定连接有附杆球体(37),所述监测器(12)的下表面对称固定连接有垫片(38)。

    7.根据权利要求6所述的一种农作物病虫害遥感监测设备,其特征在于:所述缓冲弹簧(33)的两端分别与调节板(31)和放置框(34)呈固定连接,所述放置框(34)的表面均匀开设有贯穿槽,且所述双轴电机(35)的整体形状为半圆形。

    8.根据权利要求6所述的一种农作物病虫害遥感监测设备,其特征在于:所述附杆球体(37)整体由弹性片和球体组合构成,所述垫片(38)与附杆球体(37)中的球体均有金属材质构成,且所述垫片(38)位于附杆球体(37)的运动路径上。

    9.农作物病虫害遥感监测方法,应用于权利要求1-8中任一项所述的农作物病虫害遥感监测设备,其特征在于:包括以下步骤:


    技术总结
    本发明公开了一种农作物病虫害遥感监测设备及其监测方法,涉及虫害遥感监测技术领域,包括主体支架,主体支架的顶部外壁安装有控制仓,控制仓的顶部安装有监测器,主体支架的中部外壁安装有信号接收器,主体支架的中部外壁安装有数据处理器,主体支架的左右两侧对称设置有病虫处理机构,监测器的下表面设置有监测防护机构,引导改变自然风流动的形式,将其形成环绕树干部位的螺旋式流动,螺旋流动的风能够深入树干部位的裂缝和粗糙表面将隐藏的害虫吹落,进而能够持续地对树干部位的虫害进行处理,确保害虫无法在此长时间栖息和繁殖,从而显著降低了病虫害扩散和加重的风险。

    技术研发人员:欧阳春生,邹临,黄庆林,张勇
    受保护的技术使用者:江西巴姆博生物科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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