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    数字农村科技示范基地虫情监测系统
    时间:2025-11-12 涉川
    一、方案介绍
    数字农村科技示范基地虫情监测系统是一套集自动识别、数据采集、云端分析与虫害防控指导于一体的智能化监测平台。系统通过物联网虫害绿色防控设备、智能虫情测报灯、电源柜及钢制围栏构建稳定运行体系,实现虫情自动监测、远程可视化管理和虫情趋势预警,为农业害虫防控、农药减量和生态保护提供科学依据。
    该系统利用4G网络实现数据主动上报,农技人员可通过手机APP或电脑端实时查看虫情图像、识别结果、数量曲线和气象环境数据,从而科学判断病虫害爆发规律,精准指导防治工作。

    二、监测目标
    1. 建立标准化、自动化、智能化的虫情监测体系。
    2. 实现虫体自动诱捕、图像采集、分类识别和数量统计。
    3. 结合环境参数分析虫害发生条件,预测趋势。
    4. 提供可视化虫情数据支撑数字农村精准防控决策。

    三、需求分析
    传统虫情监测依赖人工布点和手工统计,存在数据滞后、误差大、工作量高的问题。现代农业转型要求建设可长期运行、远程可管控、数据可共享的自动化监测系统。通过部署物联网虫情测报灯与智能识别算法,可实现无人值守虫情监测,减少人工成本,提高监测精度与时效性,助力绿色防控与数字农业管理体系建设。

    四、监测方法
    本系统采用智能虫情测报灯自动诱捕成虫,通过内置高清摄像模块定时采集虫体图像。图像经AI算法自动识别、分类和计数,结合环境参数(温湿度、光照、气压、降雨等)分析虫害活跃度。采集到的数据经4G通信模块主动上报至云端管理平台,实现虫情可视化、曲线分析与趋势预警。

    五、应用原理
    系统以物联网云平台为核心,通过虫情测报灯实现虫体自动诱捕与图像采集。AI识别算法依据虫体形态学特征进行图像分割与特征提取,匹配虫害数据库进行自动识别与统计。数据经4G模块上报至云平台后,系统自动生成虫情动态图表与防控建议,为农业技术部门提供科学决策依据。

    六、功能特点
    1. 自动识别:支持20余种常见农业害虫的AI识别与自动计数。
    2. 4G数据上报:支持主动上报模式,兼容环保212协议与物联网数据格式。
    3. 远程管理:手机小程序与电脑网页实时查看虫情动态、图像与趋势。
    4. 综合监测:集虫情、气象与环境监测于一体。
    5. 防控指导:结合历史虫情数据,系统智能推荐防控时机与药剂类型。
    6. 无人值守:太阳能供电系统与电源柜确保全天候运行。
    7. 绿色防控:采用光诱、性诱与图像识别结合的环保方式,无需化学试剂。

    七、硬件清单
    1. 物联网虫害绿色防控设备及配套设施:用于诱捕、拍摄与AI分析。
    2. 智能虫情测报灯及配套设施:带自动诱捕系统、图像采集系统、4G通信模块。
    3. 电源柜及附件配套:含太阳能供电组件、蓄电池、电源转换与防护系统。
    4. 钢制围栏及配套设施:用于防护设备免受牲畜或人为破坏,确保安全运行。

    八、硬件参数
    • 虫情测报灯诱捕光源:波长360nm紫外灯,功率15W。
    • 图像采集模块:分辨率1920×1080,支持夜间红外补光。
    • 识别算法精度:≥90%。
    • 通信方式:4G全网通主动上报,兼容NB-IoT可选。
    • 供电系统:12V/20Ah蓄电池,60W太阳能板连续阴雨供电≥5天。
    • 防护等级:IP66防水防尘。
    • 环境温度适应范围:-30℃~+60℃。

    九、方案实现
    在数字农村科技示范基地内设置多个虫情监测点,每个点由虫情测报灯、电源柜和防护围栏组成。测报灯通过太阳能供电,采集数据定时上报至云平台。用户可在后台设定数据采集频率与识别间隔,系统自动统计虫害数量与种类,生成日报、周报、月报与趋势预测图,为农技防控提供参考。

    十、数据分析
    云平台对各监测点虫情数据进行集中管理,支持多维数据可视化分析。
    • 通过时间序列分析虫害发生规律;
    • 结合温湿度等气象参数分析虫害繁殖条件;
    • 利用AI模型预测未来7~15天虫情风险等级;
    • 自动生成虫害预警与区域对比报告,辅助决策。

    十一、预警决策
    当某类虫害数量超过设定阈值,系统自动推送告警至手机端与电脑端,提示防控时机。平台还可关联喷药无人机系统或防控队伍,实现自动派单与防控联动,形成闭环管理。

    十二、方案优点
    1. 实现虫情自动识别与趋势分析,减少人工监测误差。
    2. 具备远程监控、数据共享与区域联动功能。
    3. 采用太阳能供电与4G通信,部署灵活、运维简单。
    4. 满足数字农业、智慧防控、生态农业的建设要求。
    5. 系统可扩展至病害监测、孢子监测、环境监测等领域。

    十三、应用领域
    适用于数字农村、现代农业示范区、农技推广中心、科研试验田、果园、茶园、水稻田、玉米地及蔬菜种植基地等虫害多发地区。

    十四、效益分析
    系统部署后,可降低人工巡查成本70%以上,提高虫情监测精度至90%以上。通过精准识别与预警,可提前3~5天发布虫害防控建议,减少农药使用量约25%,有效提升农产品绿色品质,助力生态农业与可持续发展。

    十五、国标规范
    • GB/T 39166-2020 《智慧农业总体架构》
    • GB/T 24786-2009 《农业信息系统数据交换规范》
    • GB/T 20478-2017 《农业气象观测规范》
    • HJ 212-2017 《污染源在线监控数据传输标准》
    • GB/T 22239-2019 《信息安全技术 网络安全等级保护》

    十六、参考文献
    1. 《智慧农业与物联网技术应用》 中国农业出版社
    2. 《数字乡村建设标准化体系研究》 农业农村部规划司
    3. 《农作物病虫害监测与预警技术》 国家农技推广中心

    十七、案例分享
    在山东寿光数字农业示范区,本系统部署于300亩蔬菜基地,通过智能虫情测报灯和云端识别算法实现虫害自动监测与预警。项目运行6个月内共识别虫体超10万次,准确率达92%,提前预测3次虫害高发期,协助农技部门精准施防,农药使用量同比下降28%,获得省级“智慧农业创新示范项目”称号。
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