專利名稱：基于plc技術(shù)的農(nóng)林蟲情自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)防系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及農(nóng)林蟲情預(yù)防和治理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種基于PLC技術(shù)的 農(nóng)林蟲情自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)防系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著全球氣候變暖及國(guó)際和地區(qū)間經(jīng)貿(mào)頻繁進(jìn)行，生物病害傳播呈加劇趨勢(shì)，我 國(guó)是世界上森林病蟲害發(fā)生比較嚴(yán)重的國(guó)家之一。森林作為生態(tài)系統(tǒng)的主體及林業(yè)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，在改善環(huán)境、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展中起 到越來(lái)越重要的作用，森林病蟲害是威脅森林資源可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一。森林病蟲 害危害嚴(yán)重，迫切要求我們?cè)鰪?qiáng)緊迫感和責(zé)任感，高度重視和切實(shí)加強(qiáng)森林病蟲害監(jiān)測(cè)、防 治工作。因此，森林病蟲害的監(jiān)測(cè)、防治與管理就顯得尤為重要。同時(shí)，農(nóng)作物病蟲害防控形勢(shì)也非常嚴(yán)峻，稻飛虱、斜紋夜蛾、甜菜夜蛾等蟲害對(duì) 農(nóng)作物產(chǎn)量與安全造成很大影響。而現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)有害生物預(yù)警系統(tǒng)由于信息采集手段落 后，數(shù)據(jù)代表性差，再加上信息處理技術(shù)和傳遞方式的落后，病蟲信息的時(shí)效性和準(zhǔn)確性都 大打折扣。傳統(tǒng)自動(dòng)蟲情測(cè)報(bào)燈、殺蟲燈具有一些不可彌補(bǔ)的缺陷，主要體現(xiàn)在1)功能單一，只是實(shí)現(xiàn)蟲情機(jī)械智能控制功能，實(shí)現(xiàn)了測(cè)報(bào)燈在開關(guān)機(jī)、紅外線 殺蟲、轉(zhuǎn)換接蟲袋、雨控、排水等方面的自動(dòng)化操作，只是各自獨(dú)立的簡(jiǎn)單相加，不具備管理 功能。2)單點(diǎn)作業(yè)，無(wú)法形成網(wǎng)絡(luò)化的聯(lián)合作業(yè)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)和多點(diǎn)平均存儲(chǔ)功能， 無(wú)法對(duì)科學(xué)預(yù)報(bào)蟲情和發(fā)生規(guī)律提供科學(xué)依據(jù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于PLC技術(shù)的農(nóng)林蟲情自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)防系統(tǒng)，采 用PLC可編程技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)林蟲情自動(dòng)測(cè)報(bào)、誘捕、農(nóng)林小氣候系統(tǒng)、農(nóng)林蟲情實(shí)時(shí)監(jiān) 控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能聯(lián)合作用。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是該種基于PLC技術(shù)的農(nóng)林蟲情 自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)防系統(tǒng)，其特征是，包括彼此連接的上位機(jī)和PLC控制器，及分別與PLC控制器 連接的攝像頭、殺蟲燈、傳感器和蟲體收集處理執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述上位機(jī)包括由web服務(wù)器和 數(shù)據(jù)服務(wù)器所組成的服務(wù)器組，形成以下子系統(tǒng)自動(dòng)蟲情測(cè)報(bào)子系統(tǒng)，包括分別與PLC控制器連接的殺蟲燈和蟲體收集處理執(zhí)行 機(jī)構(gòu)，所述蟲體收集處理執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括蟲體收集機(jī)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)和蟲體干燥紅外線燈， PLC控制器通過(guò)繼電器控制，完成相應(yīng)的機(jī)械動(dòng)作。在無(wú)人監(jiān)管的情況下，具有自動(dòng)完成誘 蟲一殺蟲一收集一分裝的全過(guò)程智能控制，并具有分類計(jì)數(shù)功能；農(nóng)林小氣候子系統(tǒng)，包括分別與PLC控制器連接的若干傳感器，所述的傳感器包 括溫濕度傳感器、霍爾元件、風(fēng)速傳感器、光敏傳感器；具有實(shí)時(shí)采集溫度、濕度、風(fēng)速、光照強(qiáng)度的功能，并能根據(jù)PLC控制器的設(shè)定進(jìn)行數(shù)據(jù)保存；蟲情自動(dòng)預(yù)防子系統(tǒng)，包括分別與PLC控制器連接的由若干殺蟲燈組成的殺蟲燈 陣列；可以根據(jù)自動(dòng)蟲情測(cè)報(bào)子系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)分析害蟲的蟲情密度，由PLC控制器發(fā)出 是否開啟殺蟲燈陣列的指令；遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控子系統(tǒng)，包括通過(guò)web服務(wù)器與PLC控制器連接的無(wú)線信號(hào)接受設(shè) 備和信號(hào)發(fā)射設(shè)備、遠(yuǎn)程終端，利用無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信號(hào)的交流，通過(guò)遠(yuǎn)程終端進(jìn)行遠(yuǎn)程 控制；蟲情圖像處理子系統(tǒng)，包括分別與PLC控制器連接的攝像頭及數(shù)據(jù)服務(wù)器，具有 動(dòng)態(tài)采集害蟲生活視頻、并將相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)服務(wù)器的功能，以便于研究害蟲的生活 習(xí)性；蟲情專家診斷子系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)服務(wù)器，所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器嵌入存儲(chǔ)原始數(shù)據(jù)的 數(shù)據(jù)庫(kù)和含有專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的知識(shí)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)，利用PLC技術(shù)、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技 術(shù)和專家系統(tǒng)技術(shù)，結(jié)合領(lǐng)域?qū)＜业牟∠x害診斷經(jīng)驗(yàn)和病蟲害防治技術(shù)成果，建立的森林 病蟲害診斷咨詢專家系統(tǒng)；蟲情顯示子系統(tǒng)，包括分別與上位機(jī)及遠(yuǎn)程終端連接的數(shù)據(jù)輸出設(shè)備。進(jìn)一步地，所述蟲體收集處理執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括蟲體收集機(jī)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)和蟲體干 燥紅外線燈。進(jìn)一步地，所述的輸出設(shè)備或?yàn)榇蛴C(jī)或?yàn)轱@示器。本實(shí)用新型的有益效果是采用PLC可編程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)蟲情監(jiān)測(cè)預(yù)防無(wú)差錯(cuò)管理 和控制，是國(guó)內(nèi)首家賦予殺蟲類燈具以“大腦”功能的系統(tǒng)，也是國(guó)內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)小氣候系統(tǒng) 各因子的集中管理。完成了農(nóng)林蟲情網(wǎng)絡(luò)化管理，完成產(chǎn)品從單一向系統(tǒng)的升級(jí)，同時(shí)融合 了農(nóng)林小氣候系統(tǒng)，為蟲情科學(xué)測(cè)報(bào)提供了依據(jù)，并且可以自動(dòng)生產(chǎn)蟲情報(bào)表，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的 全方位服務(wù)理念，采用PLC技術(shù)，系統(tǒng)本身具有良好的功能擴(kuò)展性、升級(jí)性。可使農(nóng)作物病蟲預(yù)警能力得到顯著增強(qiáng)，病蟲預(yù)警信息傳輸更加快速敏捷，病蟲 信息和控制技術(shù)的入戶率大幅度提高，病蟲害中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率達(dá)到85%以上(提 高5-10個(gè)百分點(diǎn))，短期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率達(dá)到95%以上，大幅度減少病蟲草鼠造成的農(nóng) 作物產(chǎn)量損失，達(dá)到控害、保產(chǎn)、增收和減少環(huán)境污染的目的。

圖1為本實(shí)用新型的原理圖；圖2為本實(shí)用新型的系統(tǒng)組成關(guān)系圖；圖3為實(shí)施例的部分電路控制流程示意具體實(shí)施方式
如圖1、圖2、圖3所示，基于PLC技術(shù)的農(nóng)林蟲情自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)防系統(tǒng)，硬件包括上 位機(jī)、PLC控制器和機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)，及分別與PLC控制器連接的攝像頭、殺蟲燈、傳感器和蟲 體收集處理執(zhí)行機(jī)構(gòu)，PLC控制器分別與殺蟲燈、蟲體收集處理執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)繼電器實(shí)現(xiàn)電 氣控制；上位機(jī)包括由web服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器所組成的服務(wù)器組、芯片及相關(guān)電路，形成 以下子系統(tǒng)[0025]自動(dòng)蟲情測(cè)報(bào)子系統(tǒng)，包括分別與PLC控制器連接的殺蟲燈、蟲體收集處理執(zhí)行 機(jī)構(gòu)，所述蟲體收集處理執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括蟲體收集機(jī)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)和蟲體干燥紅外線燈， 通過(guò)PLC控制器繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)控制蟲體收集處理執(zhí)行機(jī)構(gòu)。本系統(tǒng)可以根據(jù)需要利用PLC 編程設(shè)置害蟲的捕殺時(shí)間、捕殺情況進(jìn)行整理，在無(wú)人監(jiān)管的情況下，接蟲和接雨水自動(dòng)轉(zhuǎn) 換，具有自動(dòng)完成誘蟲一殺蟲一收集一分裝的全過(guò)程智能控制，并分類計(jì)數(shù)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng) 林蟲情的自動(dòng)測(cè)報(bào)、觀測(cè)。農(nóng)林小氣候子系統(tǒng)，包括分別與PLC控制器連接的數(shù)字式溫濕度傳感器、霍爾元 件、數(shù)字式風(fēng)速傳感器、光敏傳感器；具有實(shí)時(shí)采集溫度、濕度、風(fēng)速、光照強(qiáng)度的功能，并能 根據(jù)PLC的設(shè)定進(jìn)行數(shù)據(jù)保存，通過(guò)在PLC控制器連接智能巡視顯示儀可以實(shí)現(xiàn)溫度、濕度 等氣候因子的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示。蟲情自動(dòng)預(yù)防子系統(tǒng)，包括分別與PLC控制器連接的由若干殺蟲燈組成的殺蟲燈 陣列；多個(gè)殺蟲燈可以形成殺蟲燈陣列，根據(jù)自動(dòng)蟲情測(cè)報(bào)子系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)分析農(nóng)作物 受害程度、天敵數(shù)量以及害蟲的蟲情密度，以決定是否開啟殺蟲燈陣列；也可以有通過(guò)遠(yuǎn)程 控制決定是否開啟殺蟲燈陣列，遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控子系統(tǒng)，包括通過(guò)web服務(wù)器與PLC控制器連接的無(wú)線信號(hào)接受設(shè) 備和信號(hào)發(fā)射設(shè)備、遠(yuǎn)程終端，利用無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信號(hào)的交流，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制應(yīng)該開啟 哪些功能模塊。可以利用3G無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合自動(dòng)蟲情測(cè)報(bào)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)蟲情監(jiān)測(cè)預(yù)防功 能，讓使用者無(wú)需親臨現(xiàn)場(chǎng)即可通過(guò)遠(yuǎn)程終端進(jìn)行進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。蟲情圖像處理子系統(tǒng)，包括與PLC控制器連接的攝像頭、數(shù)據(jù)服務(wù)器及相關(guān)驅(qū)動(dòng) 程序，可以將攝像頭采集到的視頻信號(hào)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)服務(wù)器中，具有動(dòng)態(tài)采集害蟲生活視頻 的功能，以便于研究人員研究害蟲的生活習(xí)性。蟲情專家診斷子系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)服務(wù)器，所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器嵌入存儲(chǔ)原始數(shù)據(jù)的 數(shù)據(jù)庫(kù)和含有專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的知識(shí)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)；利用PLC技術(shù)、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技 術(shù)和專家系統(tǒng)技術(shù)，結(jié)合領(lǐng)域?qū)＜业牟∠x害診斷經(jīng)驗(yàn)和病蟲害防治技術(shù)成果，建立的森林 病蟲害診斷咨詢專家系統(tǒng)。蟲情顯示子系統(tǒng)，包括包括分別與上位機(jī)及遠(yuǎn)程終端連接的各種數(shù)據(jù)輸出設(shè)備， 如打印機(jī)，顯示器等，可以將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出。除說(shuō)明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
權(quán)利要求一種基于PLC技術(shù)的農(nóng)林蟲情自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)防系統(tǒng)，其特征是，包括彼此連接的上位機(jī)和PLC控制器，及分別與PLC控制器連接的攝像頭、殺蟲燈、傳感器和蟲體收集處理執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述上位機(jī)包括由web服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器所組成的服務(wù)器組，形成以下子系統(tǒng)自動(dòng)蟲情測(cè)報(bào)子系統(tǒng)，包括分別與所述PLC控制器連接的殺蟲燈和蟲體收集處理執(zhí)行機(jī)構(gòu)；農(nóng)林小氣候子系統(tǒng)，包括分別與所述PLC控制器連接的若干傳感器，所述的傳感器包括溫濕度傳感器、霍爾元件、風(fēng)速傳感器、光敏傳感器；蟲情自動(dòng)預(yù)防子系統(tǒng)，包括分別與所述PLC控制器連接的由若干殺蟲燈組成的殺蟲燈陣列；遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控子系統(tǒng)，包括通過(guò)web服務(wù)器與所述PLC控制器連接的無(wú)線信號(hào)接受設(shè)備和信號(hào)發(fā)射設(shè)備、遠(yuǎn)程終端；蟲情圖像處理子系統(tǒng)，包括分別與所述PLC控制器連接的攝像頭和數(shù)據(jù)服務(wù)器；蟲情專家診斷子系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)服務(wù)器，所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器嵌入存儲(chǔ)原始數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)和含有專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的知識(shí)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)；蟲情顯示子系統(tǒng)，包括分別與上位機(jī)及遠(yuǎn)程終端連接的數(shù)據(jù)輸出設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC技術(shù)的農(nóng)林蟲情自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)防系統(tǒng)，其特征是，所述 蟲體收集處理執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括蟲體收集機(jī)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)和蟲體干燥紅外線燈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC技術(shù)的農(nóng)林蟲情自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)防系統(tǒng)，其特征是，所述 的輸出設(shè)備或?yàn)榇蛴C(jī)或?yàn)轱@示器。
專利摘要一種基于PLC技術(shù)的農(nóng)林蟲情自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)防系統(tǒng)，涉及農(nóng)林蟲情預(yù)防和治理技術(shù)領(lǐng)域，它包括彼此連接的上位機(jī)和PLC控制器，及分別與PLC控制器連接的攝像頭、殺蟲燈、傳感器和蟲體收集處理執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述上位機(jī)包括服務(wù)器組，形成以下子系統(tǒng)自動(dòng)蟲情測(cè)報(bào)子系統(tǒng)、農(nóng)林小氣候子系統(tǒng)、蟲情自動(dòng)預(yù)防子系統(tǒng)、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控子系統(tǒng)、蟲情圖像處理子系統(tǒng)、蟲情專家診斷子系統(tǒng)、蟲情顯示子系統(tǒng)。采用PLC可編程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)蟲情監(jiān)測(cè)預(yù)防無(wú)差錯(cuò)管理和控制，是國(guó)內(nèi)首家賦予殺蟲類燈具以“大腦”功能的系統(tǒng)，也是國(guó)內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)小氣候系統(tǒng)各因子的集中管理，完成了農(nóng)林蟲情網(wǎng)絡(luò)化管理。
文檔編號(hào)G05B19/418GK201622464SQ20102011021
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者張長(zhǎng)普, 王金秀, 王雪君, 秦緒兵, 胡憲亮, 高建勇 申請(qǐng)人:胡憲亮