CN113693049A - 一种辣椒蚜虫机载光谱探测器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辣椒蚜虫机载光谱探测器，涉及辣椒防护技术领域。本发明包括监控主机，监控主机的输出端设置有防护模块和无线通信模块，防护模块和无线通信模块的输入端分别通过线束与监控主机的输出端电性连接，监控主机的输入端设置有自动识别模块，自动识别模块的输出端与监控主机的输入端电性连接，无线通信模块的输出端设置有无人机UAV模块。本发明可以提高辣椒常见病虫害预测预报的时效性，利用遥感获取实时信息有效监测辣椒病虫害的发生情况，比传统人工调查得到信息更加准确、及时，同时可以解决无人机的辣椒病虫害光谱信息采集过程中，存在“同物异谱”和“同谱异物”的问题，实用性较强。

Description

一种辣椒蚜虫机载光谱探测器

技术领域

本发明属于辣椒防护技术领域，特别是涉及一种辣椒蚜虫机载光谱探测器。

背景技术

虫害是辣椒的主要灾害之一，直接影响到辣椒的产量和品质，其中蚜虫是目前分布较广、危害最为严重的辣椒虫害，并有日益加重的趋势，成为辣椒产业可持续性发展的主要问题，辣椒虫害防控是辣椒高产、优质、高效、生态与安全生产的关键环节，起着极其重要的作用，然而传统的虫害在防治时还存在一定的不足之处，传统的辣椒虫害监测方法仍停留在人工调查和田间取样调查上，该过程耗时、费力，而且存在以点代面的代表性差、主观性强和时效性差等弊端，不利于受灾面积和受灾程度的及时监测，从而影响辣椒虫害的及时防治，传统的辣椒病虫害防控依赖人工或机械施药，存在着劳动强度大、成本高等突出缺点，由于虫害发生的不确定性以及农民过度依靠农药保证产量的心理，不合理使用化学农药的情况时常发生，农药的过度使用既增加了农业的生产成本，又会造成农药中毒与农药残留等问题的发生，同时给食品安全和环境问题带来极大隐患，因此我们对此进行改进，提出了一种辣椒蚜虫机载光谱探测器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辣椒蚜虫机载光谱探测器，以解决了现有的问题：传统的辣椒虫害监测方法仍停留在人工调查和田间取样调查上，该过程耗时、费力，而且存在以点代面的代表性差、主观性强和时效性差等弊端，不利于受灾面积和受灾程度的及时监测，从而影响辣椒虫害的及时防治，传统的辣椒虫害防控依赖人工或机械施药，存在着劳动强度大、成本高等突出缺点，由于虫害发生的不确定性以及农民过度依靠农药保证产量的心理，不合理使用化学农药的情况时常发生，农药的过度使用既增加了农业的生产成本，又会造成农药中毒与农药残留等问题的发生，同时给食品安全和环境问题带来极大隐患。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种辣椒蚜虫机载光谱探测器，包括监控主机，所述监控主机的输出端设置有防护模块和无线通信模块，所述防护模块和无线通信模块的输入端分别通过线束与监控主机的输出端电性连接，所述监控主机的输入端设置有自动识别模块，所述自动识别模块的输出端与监控主机的输入端电性连接，所述无线通信模块的输出端设置有无人机UAV模块，所述无人机UAV模块的输出端设置有光谱探测器和控制中心，所述光谱探测器和控制中心的输出端分别通过线束与无人机UAV模块的输入端电性连接。

进一步地，所述自动识别模块包括识别特征光谱库，所述识别特征光谱库设置在自动识别模块的输出端，所述识别特征光谱库的输出端通过线束与自动识别模块的输入端电性连接。

进一步地，所述识别特征光谱库的输出端设置有叶片标准特征光谱，所述叶片标准特征光谱的输入端通过线束与识别特征光谱库的输出端电性连接。

进一步地，所述控制中心包括农药添加模块，所述农药添加模块设置在控制中心的输出端，所述农药添加模块的输出端设置有药箱。

进一步地，所述药箱的输出端设置有漏水检测模块，所述漏水检测模块的输出端与药箱的输入端电性连接，所述漏水检测模块的输出端设置有喷头设备。

进一步地，所述喷头设备的输入端通过线束与漏水检测模块的输出端电性连接，所述喷头设备的输出端设置有喷洒农药流速调节模块，喷洒农药流速调节模块的输入端通过线束与喷头设备的输出端电性连接。

进一步地，所述防护模块包括运行时间监测，所述运行时间监测设置在防护模块的输出端，所述运行时间监测的输入端与防护模块的输出端电性连接。

进一步地，所述运行时间监测的输出端设置有运行温度监测，所述运行温度监测的输入端通过线束与运行时间监测的输出端电性连接。

进一步地，所述运行温度监测的输出端设置有异常运行处理模块，所述异常运行处理模块的输入端与运行温度监测的输出端电性连接。

进一步地，所述异常运行处理模块的输出端设置有断电防护模块，所述断电防护模块的输入端与异常运行处理模块的输出端电性连接。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明可以提高辣椒蚜虫虫害预测预报的时效性，利用遥感获取实时信息有效监测辣椒蚜虫虫害的发生情况，比传统人工调查得到信息更加准确、及时，同时可以解决无人机的辣椒虫害光谱信息采集过程中，存在“同物异谱”和“同谱异物”的问题，实用性较强。

2、本发明通过监测辣椒常见虫害的发生动态，在小范围发生时进行防治，控制其扩散危害，降低杀虫、杀菌剂使用量，提高辣椒产量和质量，保护生态环境，对其它农作物病虫害的监测预警和农作物产量估损也有良好的借鉴作用。

3、本发明可减少基层测报工作人员的劳动强度，降低国家财政在辣椒病虫害测报中的人力物力投入。

4、本发明对于实现辣椒稳产、保证农产品安全、保护生态环境有重大的现实意义和应用前景。

5、本发明通过设置防护模块可以对监控主机的运行状态进行实时的监控，避免监控主机出现异常运行，进而使无人机可以正常喷洒农药，提高对辣椒的害虫防治效率。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构连接框图；

图2为本发明控制中心的连接框图；

图3为本发明自动识别模块的连接框图；

图4为本发明防护模块的连接机构示意图；

图5为本发明监控主机的连接框图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、监控主机；2、防护模块；201、运行时间监测；202、运行温度监测；203、异常运行处理模块；204、断电防护模块；3、无线通信模块；4、无人机UAV模块；5、光谱仪；6、自动识别模块；601、识别特征光谱库；602、叶片标准特征光谱；7、控制中心；701、农药添加模块；702、药箱；703、漏水检测模块；704、喷头设备；705、喷洒农药流速调节模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5所示，本发明为一种辣椒蚜虫机载光谱探测器，包括监控主机1，监控主机1的输出端设置有防护模块2和无线通信模块3，防护模块2和无线通信模块3的输入端分别通过线束与监控主机1的输出端电性连接，监控主机1的输入端设置有自动识别模块6，自动识别模块6的输出端与监控主机1的输入端电性连接，无线通信模块3的输出端设置有无人机UAV模块4，无人机UAV模块4的输出端设置有光谱仪5和控制中心7，光谱仪5和控制中心7的输出端分别通过线束与无人机UAV模块4的输入端电性连接，自动识别模块6包括识别特征光谱库601，识别特征光谱库601设置在自动识别模块6的输出端，识别特征光谱库601的输出端通过线束与自动识别模块6的输入端电性连接，识别特征光谱库601的输出端设置有叶片标准特征光谱602，叶片标准特征光谱602的输入端通过线束与识别特征光谱库601的输出端电性连接，控制中心7包括农药添加模块701，农药添加模块701设置在控制中心7的输出端，农药添加模块701的输出端设置有药箱702，药箱702的输出端设置有漏水检测模块703，漏水检测模块703的输出端与药箱702的输入端电性连接，漏水检测模块703的输出端设置有喷头设备704，喷头设备704的输入端通过线束与漏水检测模块703的输出端电性连接，喷头设备704的输出端设置有喷洒农药流速调节模块705，喷洒农药流速调节模块705的输入端通过线束与喷头设备704的输出端电性连接，防护模块2包括运行时间监测201，运行时间监测201设置在防护模块2的输出端，运行时间监测201的输入端与防护模块2的输出端电性连接，运行时间监测201的输出端设置有运行温度监测202，运行温度监测202的输入端通过线束与运行时间监测201的输出端电性连接，运行温度监测202的输出端设置有异常运行处理模块203，异常运行处理模块203的输入端与运行温度监测202的输出端电性连接，异常运行处理模块203的输出端设置有断电防护模块204，断电防护模块204的输入端与异常运行处理模块203的输出端电性连接，可以提高辣椒蚜虫虫害预测预报的时效性，利用遥感获取实时信息有效监测辣椒蚜虫虫害的发生情况，比传统人工调查得到信息更加准确、及时，同时可以解决无人机的辣椒虫害光谱信息采集过程中，存在“同物异谱”和“同谱异物”的问题，实用性较强，通过监测辣椒蚜虫虫害的发生动态，在小范围发生时进行防治，控制其扩散危害，降低杀虫、杀菌剂使用量，提高辣椒产量和质量，保护生态环境，对其它农作物病虫害的监测预警和农作物产量估损也有良好的借鉴作用。

本实施例的一个具体应用为：获取辣椒冠层蚜虫虫害光谱信息，并制成叶片标准特征光谱602，然后通过监控主机1控制无人机UAV模块4启动，使无人机开始工作，并通过光谱探测器5获取辣椒冠层光谱信息，并通过无线通信模块3传回地面后与识别特征光谱库601进行分析识别，判断是否为蚜虫虫害？如果确认为蚜虫则通过控制中心7打开农药添加模块701的开关，使农药添加到药箱702内，在经过漏水检测模块703检测不漏水后，通过喷头设备704将农药喷洒在辣椒的表面，同时通过喷洒农药流速调节模块705可以对农药的喷洒流速进行调节，在监控主机1运行的同时可以通过防护模块2对监控主机1的运行状态进行监测和防护，避免监控主机1出现异常运行，进而使无人机可以正常喷洒农药，提高对辣椒的害虫防治效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种辣椒蚜虫机载光谱探测器，包括监控主机(1)，其特征在于：所述监控主机(1)的输出端设置有防护模块(2)和无线通信模块(3)，所述防护模块(2)和无线通信模块(3)的输入端分别通过线束与监控主机(1)的输出端电性连接，所述监控主机(1)的输入端设置有自动识别模块(6)，所述自动识别模块(6)的输出端与监控主机(1)的输入端电性连接，所述无线通信模块(3)的输出端设置有无人机UAV模块(4)，所述无人机UAV模块(4)的输出端设置有光谱仪(5)和控制中心(7)，所述光谱仪(5)和控制中心(7)的输出端分别通过线束与无人机UAV模块(4)的输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种辣椒蚜虫机载光谱探测器，其特征在于：所述自动识别模块(6)包括识别特征光谱库(601)，所述识别特征光谱库(601)设置在自动识别模块(6)的输出端，所述识别特征光谱库(601)的输出端通过线束与自动识别模块(6)的输入端电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种辣椒蚜虫机载光谱探测器，其特征在于：所述识别特征光谱库(601)的输出端设置有叶片标准特征光谱(602)，所述叶片标准特征光谱(602)的输入端通过线束与识别特征光谱库(601)的输出端电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种辣椒蚜虫机载光谱探测器，其特征在于：所述控制中心(7)包括农药添加模块(701)，所述农药添加模块(701)设置在控制中心(7)的输出端，所述农药添加模块(701)的输出端设置有药箱(702)。

5.根据权利要求4所述的一种辣椒蚜虫机载光谱探测器，其特征在于：所述药箱(702)的输出端设置有漏水检测模块(703)，所述漏水检测模块(703)的输出端与药箱(702)的输入端电性连接，所述漏水检测模块(703)的输出端设置有喷头设备(704)。

6.根据权利要求5所述的一种辣椒蚜虫机载光谱探测器，其特征在于：所述喷头设备(704)的输入端通过线束与漏水检测模块(703)的输出端电性连接，所述喷头设备(704)的输出端设置有喷洒农药流速调节模块(705)，喷洒农药流速调节模块(705)的输入端通过线束与喷头设备(704)的输出端电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种辣椒蚜虫机载光谱探测器，其特征在于：所述防护模块(2)包括运行时间监测(201)，所述运行时间监测(201)设置在防护模块(2)的输出端，所述运行时间监测(201)的输入端与防护模块(2)的输出端电性连接。

8.根据权利要求7所述的一种辣椒蚜虫机载光谱探测器，其特征在于：所述运行时间监测(201)的输出端设置有运行温度监测(202)，所述运行温度监测(202)的输入端通过线束与运行时间监测(201)的输出端电性连接。

9.根据权利要求8所述的一种辣椒蚜虫机载光谱探测器，其特征在于：所述运行温度监测(202)的输出端设置有异常运行处理模块(203)，所述异常运行处理模块(203)的输入端与运行温度监测(202)的输出端电性连接。

10.根据权利要求9所述的一种辣椒蚜虫机载光谱探测器，其特征在于：所述异常运行处理模块(203)的输出端设置有断电防护模块(204)，所述断电防护模块(204)的输入端与异常运行处理模块(203)的输出端电性连接。

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