方案介绍
本方案面向农业种植过程中病虫害早期发现与防控需求,构建以虫情测报仪为核心的4G在线病虫害监测系统。系统集成图像识别、诱虫采集、气象感知、无线通讯与智能分析功能,实现对主要作物虫害种类、数量、时间分布的自动监测与远程上报,辅助开展精准化病害预警和绿色防控策略制定。
监测目标
实时监测农业区域内关键虫害发生动态,自动识别主要虫种、数量和时间分布规律;结合气象与环境数据,预测虫害发展趋势;为病虫害防控提供决策依据,实现精准用药、减药增效。
需求分析
当前病虫害测报方式以人工诱捕统计为主,效率低、主观性强,无法实现大面积、实时、持续监测。尤其在大田种植、果园蔬菜基地中,病害发生具有区域性、季节性、突发性等特点,急需部署一套基于物联网和AI识别技术的病虫害在线感知与信息报送系统。
监测方法
通过在农田、温室、果园等区域布设4G智能虫情测报仪,诱虫板吸引害虫停留并定时拍照,图像上传至云端平台,利用图像识别算法进行种类分类与数量统计;结合温湿度、降水、光照等环境数据综合研判病虫害发生风险。
应用原理
虫情测报仪基于光诱和色诱原理吸引不同类型的害虫,利用高清摄像模组对虫板进行拍摄,图像通过4G模块上传至AI识别平台,识别虫体种类与密度;系统融合时空数据与历史模型,开展虫情趋势预测并生成风险预警报告。
功能特点
支持常见虫种(如二化螟、粘虫、蓟马、白粉虱、蚜虫等)图像识别;可远程调控工作模式(诱虫时间、拍照频率等);具备虫情图像远程查看、统计报表导出功能;支持4G联网实时上报;设备自动运行,维护简便,适配太阳能供电。
硬件清单
4G智能虫情测报仪(含诱虫光源、虫板、高清摄像头、图像处理模块);环境监测传感器(温度、湿度、光照、雨量);太阳能供电系统(光伏板+蓄电池);数据采集处理终端;远程管理平台。
硬件参数(量程、精度)
拍照分辨率:2000万像素;图像识别准确率:≥90%;虫板更换周期:714天;温度:-4080℃,精度±0.3℃;湿度:0100%,精度±3%RH;光照:0200000Lux,精度±5%;4G通信:支持全网通,断点续传;供电方式:40W太阳能+24Ah蓄电池。
方案实现
在种植区域核心位置均匀布设测报设备,系统每天定时拍照并上传虫情图像,后台自动分析并形成虫种分类统计数据;同时收集环境参数并建模分析;根据虫密度变化趋势、气象条件和历史资料,形成病虫害发展趋势预测结果与防控建议。
数据分析
通过图像识别系统提取各虫种识别结果与密度数据,建立虫种-时间-地点数据库;结合温度、湿度、光照等多因子数据开展回归与时序分析,识别虫害爆发风险区与高频时间段;系统生成虫情热力图、虫情变化趋势图与病害预警图。
预警决策
平台支持设定虫口密度报警阈值,一旦超出即触发自动预警,并推送短信或APP通知相关负责人;结合历史虫情数据与预测模型发布“虫情等级预警”,给出用药建议、适宜防治时间和虫种防控措施;支持导出预警日报、周报、月报。
方案优点
实现虫情监测自动化、识别智能化,摆脱传统人工依赖;4G联网支持远程查看与集中监管,适合大面积部署;图像识别准确率高,虫种数据可追溯;支持平台化管理和多地联动应用;提升防控效率,减少农药施用量,降低生产成本。
应用领域
广泛应用于水稻、小麦、玉米、大豆、马铃薯、蔬菜、果树、茶园等病虫害高发种植区;可用于农业农村局、植保站、农技推广站、农业龙头企业及科研院校虫情监测研究与推广项目。
效益分析
系统部署后虫情识别效率提升10倍以上,监测频率从原来人工月度统计提升至日级或小时级;提前7天发布病虫害预警,有效减少大面积病害爆发;实现精准用药,农药使用量可减少30%~50%;助力绿色农业发展与食品安全保障。
国标规范
GB/T 15796-2011 农作物病虫害调查规范
GB/T 23222-2008 虫情测报灯通用技术条件
NY/T 388-2000 作物病虫害测报与防治技术规范
GB/T 24689.1-2009 农业环境监测技术规范 第1部分:总则
GB/T 32742-2016 农业智能测报设备通用规范
参考文献
《作物虫情自动测报技术研究进展》
《基于图像识别的农业病虫害监测系统设计》
《农业物联网在病虫害防控中的应用分析》
《虫情遥感识别与信息融合预测技术探索》
《中国主要农作物病虫害预测预警体系构建研究》
案例分享
山东寿光蔬菜产业园引入本系统后,实现对棚内外主要虫害(如白粉虱、蓟马、蚜虫等)的24小时智能监控,平台实时推送虫情图像与识别结果,管理者依据平台预警控制防治窗口期开展绿色防控,虫害损失率降低65%,用药次数减少40%以上,大幅提升农产品质量与经济效益。