一种自供电的农业病虫害图像感知终端制造技术

本发明专利技术公开了一种自供电的农业病虫害图像感知终端，终端采集病虫害的高清图像及环境数据，经无线网络发到远程服务器，供农业病虫害监控工作使用。由终端核心板、电池电源管理模块、锂离子充电电池、太阳能电池板、UART接口图像传感器、湿度传感器、温度传感器、DTU和天线组成。终端核心板、湿度传感器、温度传感器、UART接口图像传感器、DTU与电池电源管理模块相连，由电池电源管理模块提供电源。太阳能电池板与锂离子充电电池相连，进行太阳能充电，锂离子充电电池与电池电源管理模块相连，提供系统电源能量。终端核心板与DTU相连，DTU与天线相连，用于连接无线网络，经底层HTTP协议的Get包，向WEB服务器发送数据，再存入SQL数据库。本发明专利技术具有终端自供电，使用灵活、方便，无需维护的特点，适合推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农业
，涉及一种自供电的农业病虫害图像感知终端。
技术介绍
随着社会的发展，经济的繁荣，现代化科学技术得到越来越广泛的应用。在农业
，病虫害对农业生产带来极大的危害，传统的病虫害防治方法采用人员大田巡检的方式，劳动强度大，巡检效果差，常出现漏报现象。为了节约人力、物力，急需运用现代化科学技术手段，将计算机与电子技术综合运用，实现农业病虫害感知技术的现代化。
技术实现思路
为了克服现有方法的缺陷，解决上述技术问题，本专利技术提供一种农业病虫害图像感知终端，实现对农业及林业病虫害高清实时图像的远程采集，该终端设备配备太阳能电池板及相关电路，为锂离子电池充电，实现终端的自供电。终端通过高清摄像头采集病虫害的实时图像，同时还通过温湿度传感器采集病虫害发生的环境状态数据，再通过无线传感网络，将图像数据及环境数据发回远程服务器，供农业病虫害监控使用，这些数据同时也存储到数据库，作为历史数据供查询。其技术方案如下：一种农业病虫害图像感知终端，由终端核心板、电池电源管理模块、锂离子充电电池、太阳能电池板、UART接口高清图像传感器、温湿度传感器、DTU和天线依次连接而成，终端核心板、温湿度传感器、UART接口高清图像传感器、DTU与电池电源管理模块相连，由电池电源管理模块提供电源，太阳能电池板与锂离子充电电池相连，进行太阳能充电，锂离子充电电池与电池电源管理模块相连，提供系统电源能量；终端核心板与DTU相连，DTU与天线相连，用于连接无线网络，向服务器发送数据。优选地，所述终端核心板为基于ARM处理器设计。进一步优选，所述ARM嵌入式处理器是基于CortexTM-M3内核的32位ARM处理器，工作频率为72MHz，工作速率1.25MIPS/MHz，具体型号是STM32-103VT。优选地，所述电池电源管理模块由管理模块、电压变换电路、设备电源控制开关、电池电量计算、太阳能电池板、电池充电电路、锂离子充电电池依次连接而成，设备电池控制开关与管理模块和电压变换电路相连，用于控制送到各个设备的电源。电池电量计算与管理模块和锂离子充电电池相连，用于测量电池电量。电池充电电路与太阳能电池板和锂离子充电电池相连，用于对锂离子充电电池充电。锂离子充电电池与电压变换电路相连，用于提供电源能量。管理模块与电池充电电路相连，用于控制充电过程。本专利技术设备电源控制开关设有控制模块，控制模块基于嵌入式实时操作系统UCOS实现多任务操作，各任务分别完成电源管理控制、图像采集控制、环境传感器控制、数据上传服务器控制。进一步优选，所述数据上传服务器过程，基于HTTP协议实现，ARM处理器经DTU与WEB服务器实现网络连接，数据上传任务程序通过构建底层的HTTP Get数据包，向WEB服务器上传数据，再由WEB程序写入SQL数据库服务器中。本专利技术的有益效果：本专利技术通过UART接口高清图像传感器采集病虫害的实时高清图像，可以实时掌握病虫害的生长状态及危害程度。本专利技术通过数字式温湿度传感器，可以实时采集病虫害发生的环境要素。本专利技术采用无线网络进行数据采集与传输，通过构建底层的HTTP Get数据包，上传数据到SQL数据库，确保了数据传输稳定性。本专利技术基于太阳能电池板，实现对内部锂离子充电电池的电能补充，使用过程中无需充电，也无需做维护。本专利技术自供电，自动在线，自动唤醒，定时完成数据采集和发送工作。本专利技术使用灵活、方便，无需维护，自动工作，数量不受限制，自动将数据上传到中心服务器数据库。附图说明图1是专利技术自供电的农业病虫害图像感知终端的结构示意图；图2是专利技术电池电源管理模块的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步详细地说明。如图1所示，一种自供电的农业病虫害图像感知终端及控制技术，由终端核心板、电池电源管理模块、锂离子充电电池、太阳能电池板、UART接口图像传感器、湿度传感器、温度传感器、DTU和天线组成。终端核心板、湿度传感器、温度传感器、UART接口图像传感器、DTU与电池电源管理模块相连，由电池电源管理模块提供电源。太阳能电池板与锂离子充电电池相连，进行太阳能充电，锂离子充电电池与电池电源管理模块相连，提供系统电源能量。终端核心板与DTU相连，DTU与天线相连，用于连接无线网络，向服务器发送数据。所述终端核心板为基于ARM处理器设计，具体型号是STM32-103VT。所述ARM嵌入式处理器是基于CortexTM-M3内核的32位ARM处理器，工作频率为72MHz，工作速率1.25MIPS/MHz。参照图2，所述电池电源管理模块的结构为：由管理模块、电压变换电路、设备电源控制开关、电池电量计算、太阳能电池板、电池充电电路、锂离子充电电池组成。设备电池控制开关与管理模块和电压变换电路相连，用于控制送到各个设备的电源。电池电量计算与管理模块和锂离子充电电池相连，用于测量电池电量。电池充电电路与太阳能电池板和锂离子充电电池相连，用于对锂离子充电电池充电。锂离子充电电池与电压变换电路相连，用于提供电源能量。管理模块与电池充电电路相连，用于控制充电过程。系统电源由内部的锂离子充电电池提供，由太阳能电池板对锂离子充电电池进行充电，补充能量。电池电源管理模块控制锂离子充电电池的充电过程，并控制温度传感器、湿度传感器、图像传感器、DTU设备的电源，在终端休眠时，关闭设备电源，减少能量消耗。实现系统免充电、免维护。终端核心板通过UART接口连接图像传感器，读取高清图像。终端通过DTU设备将图像数据和环境数据，基于HTTP协议，构建底层协议GET包，发送到WEB服务器，再存入SQL数据库中。本专利技术的技术方案要点如下：1、终端核心板设计核心板基于ARM处理器设计，具体型号是STM32-103VT，该处理器是基于CortexTM-M3内核的32位ARM处理器，工作频率为72MHz，工作速率1.25MIPS/MHz，内置有512K的Flash ROM存储器，64K ROM存储器。该处理器还内置有丰富的外部IO接口，包括5个UART接口，3个SPI接口，2个12C接口，USB及CAN接口，SD卡接口，以及AD和DA转换器。核心板的结构如图1阴影部分所示。2、电池电源管理模块智能终端设计为免维护操作，内部放置了锂离子充电电池，由太阳能电池板给电池充电，终端设计了电池电源管理模块，完成对电池能量的管理，在核心板休眠时，切断无线网络、摄像头、传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自供电的农业病虫害图像感知终端，其特征在于，由终端核心板、电池电源管理模块、锂离子充电电池、太阳能电池板、UART接口图像传感器、湿度传感器、温度传感器、DTU和天线依次连接而成，终端核心板、湿度传感器、温度传感器、UART接口图像传感器、DTU与电池电源管理模块相连，太阳能电池板与锂离子充电电池相连，锂离子充电电池与电池电源管理模块相连，终端核心板与DTU相连，DTU与天线相连。终端通过DTU设备将图像数据和环境数据，基于HTTP协议，构建底层协议GET包，发送到WEB服务器，再存入SQL数据库中。

【技术特征摘要】
1.一种自供电的农业病虫害图像感知终端，其特征在于，由终端核心板、电池电源管
理模块、锂离子充电电池、太阳能电池板、UART接口图像传感器、湿度传感器、温度传感
器、DTU和天线依次连接而成，终端核心板、湿度传感器、温度传感器、UART接口图像
传感器、DTU与电池电源管理模块相连，太阳能电池板与锂离子充电电池相连，锂离子充
电电池与电池电源管理模块相连，终端核心板与DTU相连，DTU与天线相连。终端通过
DTU设备将图像数据和环境数据，基于HTTP协议，构建底层协议GET包，发送到WEB
服务器，再存入SQL数据库中。
2.根据权利要求1所述的自供电的农业病虫害图像感知终端，其特征在于，所述终端
核心板为基于ARM处理器设计，具体型号是STM...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡乐才，居锦武，王兰英，高祥，
申请(专利权)人：宜宾学院，
类型：发明
国别省市：四川;51