一种手持式田间小麦赤霉病监测预警装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种手持式田间小麦赤霉病监测预警装置，包括采集卡、处理器、摄像头1、触摸屏2、电源和4G网卡，采集卡用于采集数据，处理器用于对采集数据进行分析，基于深度学习算法得出小麦生长状况；摄像头用于采集田间小麦根、茎和穗部信息；触摸屏，用于人机交互的载体；电源用于为监测预警装置供电；4G网卡用于数据通讯同时与外部云端服务器通信。优点，本实用新型专利技术通过手持设备采集数据的方式获取小麦生长及染病状况，能够实时上传采集到的数据，并能够在云端通过多元算法对田间多尺度数据进行融合智能解析，反馈给用户小麦是否染病及染病程度。同时此设备成本可控，集成化程度高。度高。度高。

【技术实现步骤摘要】
一种手持式田间小麦赤霉病监测预警装置


[0001]本技术涉及一种手持式田间小麦赤霉病监测预警装置及方法，属于作物表型监测、精准农业


技术介绍

[0002]根据小麦赤霉病（Fusarium）发生和流行的特征、病症和气候条件，对赤霉菌的田间监测预警需要基于多地点、多时间段和多元数据（如图像、田间气候和土壤信息等）的采集，然后通过网络将采集的数据与云端服务器同步上传后，开展快速智能化分析，进而实现快速预测报警。针对赤霉病的侵入和扩展时的温度情况、雨湿和光照条件，对小麦抽穗、扬花等期间的空气温度、相对湿度、日照情况、土壤温湿度等数据的采集将是对小麦赤霉病发生和流行的主要大数据基础。
[0003]目前，小麦赤霉病的预警主要通过部署环境监测装置的方法来实现，此方法的成本较高，并且需要人工导出数据，费时费力，只适用于一定范围内的小麦监测，无法大规模部署从而获得小麦信息。然而，由于我国幅员广阔，赤霉病爆发规模和地点的不可控性，固定装置采集环境数据和图像数据并不能有效地预警小麦赤霉病爆发。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种手持式田间小麦赤霉病监测预警装置。
[0005]采取的技术方案：一种手持式田间小麦赤霉病监测预警装置，包括
[0006]采集卡，用于采集数据；
[0007]处理器，用于对采集数据进行分析，基于深度学习算法得出小麦生长和染病状况；
[0008]摄像头，用于采集田间小麦根、茎和穗部信息；
[0009]触摸屏，用于人机交互的载体；
[0010]电源，用于为所述监测预警装置供电；
[0011]以及4G网卡，用于数据通讯同时与外部云端服务器通信；
[0012]处理器分别与摄像头、触摸屏和采集卡通讯连接，电源分别与所述摄像头、触摸屏和采集卡电连接。
[0013]本手持式田间小麦赤霉病监测预警装置，体积小，携带方便，不需要大范围部署监测装置，可以对大规模小麦种植区进行监测预警。
[0014]本技术手持式田间小麦赤霉病监测预警装置进一步限定的技术方案是：
[0015]处理器采用华为海思Hikey970单板机，华为海思Hikey970单板机内置wifi模块与4G网卡实现数据通讯。华为Hikey970是小体积，高性能，高集成主板。板载蓝牙4.1、双频WiFi，同时集成GPS、4G、SSD、CAN等可扩展口，尺寸仅有100*85*10mm，不但支持CPU、GPU人工智能运算，还支持基于NPU的神经网络计算硬件加速，满足小麦赤霉病采集数据时的运算要求和传输方式。
[0016]采集卡包括集成在线路板上的MCU微控制器、启动电路、DC/CD降压模块、环境监测传感器模块、wifi无线传输模块和两路485通讯接口，环境监测传感器模块与MCU微控制器连接，用于监测环境中的各项指标数据并将数据送入MCU微控制器；启动电路和DC/CD降压模块都与MCU微控制器连接，wifi无线传输模块与MCU微控制器连接并实现MCU微控制器与处理器之间的数据通讯，两路485通讯接口与MCU微控制器连接；
[0017]环境监测传感器模块包括光照传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器、臭氧传感器、温湿度传感器和PM5颗粒监测传感器，光照传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器、臭氧传感器、温湿度传感器和PM5颗粒监测传感器的输出端都与MCU微控制器连接；
[0018]环境监测传感器还包括外部分别接插两路485通讯接口的土壤温湿度传感器和土壤ph值传感器。
[0019]摄像头采用工业级一体机摄像头，所述工业级一体机摄像头通过可调节螺旋摇杆转动连接监测预警装置，实现工业级一体机摄像头360度旋转；所述工业级一体机摄像头通过圆柱平台配合联接可调节螺旋摇杆固定工业级一体机摄像头的拍摄角度。此工业摄像头，耐温性能高，高温工作下，电平稳定，低功耗，节能省电，适合安装在手持式设备上，并且在田间作业时能够最大限度的延长工作时间，避免需要充电的状况。
[0020]本技术与现有技术相比的有益效果是：
[0021]1、本手持式田间小麦赤霉病监测预警装置，体积小，携带方便，不需要大范围部署监测装置，可以对大规模小麦种植区进行监测预警。
[0022]2、本技术通过手持设备采集数据的方式获取小麦生长及染病状况，能够实时上传采集到的数据，并能够在云端通过多元算法对田间多尺度数据进行融合智能解析， 反馈给用户小麦是否染病及染病程度。同时此设备成本可控，集成化程度高。
[0023]3、本技术能够帮助用户对赤霉病发病做出决策，避免化学农药的粗放式施放，节约农药的使用，符合国家“双减”政策，保障食品安全。
附图说明
[0024]图1为本技术手持式田间小麦赤霉病监测预警装置的外形立体图。
[0025]图2为本技术手持式田间小麦赤霉病监测预警装置的原理框图。
[0026]图3为采集卡的原理框图。
[0027]图4为本实施例的MCU微控制器模块的电路图。
[0028]图5为本实施例的两路485通讯模块的电路图。
[0029]图6为本实施例的wifi无线通讯模块的电路图。
[0030]图7为本实施例的温湿度传感器模块接口的电路图。
[0031]图8为本实施例的光照采集接口的电路图。
[0032]图9为本实施例的PM2.5/5/10传感模块接口的电路图。
[0033]图10为本实施例的一氧化碳浓度检测模块接口的电路图。
[0034]图11为本实施例的二氧化碳浓度检测模块接口的电路图。
[0035]图12为本实施例的臭氧浓度检测模块接口的电路图。
[0036]图13为本实施例的点动开关机的电路图。
[0037]图14为本实施例的电源降压可调模块的电路图。
[0038]图15为本实施例的下载接口的电路图。
[0039]图16为本实施例的供电接口的电路图。
具体实施方式
[0040]下面对本技术技术方案进行详细说明，但是本技术的保护范围不局限于所述实施例。
[0041]为使本技术的内容更加明显易懂，以下结合附图1-图16和具体实施方式做进一步的描述。
[0042]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0043]实施例1
[0044]本实施例提供的一种手持式田间小麦赤霉病监测预警装置，包括采集卡、处理器、摄像头1、触摸屏2、电源和4G网卡，采集卡用于采集数据，处理器用于对采集数据进行分析，基于深度学习算法得出小麦生长和染病状况；摄像头用于采集田间小麦根、茎和穗部信息；触摸屏，用于人机交互的载体；电源用于为监测预警装置供电；4G网卡用于数据通讯同时与外部云端服本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手持式田间小麦赤霉病监测预警装置，其特征在于：包括采集卡，用于采集数据；处理器，用于对采集数据进行分析，基于深度学习算法得出小麦生长和染病状况；摄像头，用于采集田间小麦根、茎和穗部信息；触摸屏，用于人机交互的载体；电源，用于为所述监测预警装置供电；以及4G网卡，用于数据通讯同时与外部云端服务器通信；所述处理器分别与所述摄像头、所述触摸屏和所述采集卡通讯连接，所述电源分别与所述摄像头、所述触摸屏和所述采集卡电连接。2.根据权利要求1所述的一种手持式田间小麦赤霉病监测预警装置，其特征在于：所述处理器采用华为海思Hikey970单板机，华为海思Hikey970单板机内置wifi模块与4G网卡实现数据通讯。3.根据权利要求1所述的一种手持式田间小麦赤霉病监测预警装置，其特征在于：采集卡包括集成在线路板上的MCU微控制器、启动电路、DC/CD降压模块、环境监测传感器模块、wifi无线传输模块和两路485通讯接口，环境监测传感器模块与MCU微控制器连接，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佳玮，周济，温明星，李东升，陈琛，郭瑞，刘家俊，丁艳锋，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：新型
国别省市：