一种可自动替换黄板棉蚜监测装置的制作方法

本发明涉及农业病虫害监测技术领域，特别是涉及一种可自动替换黄板棉蚜监测装置。

背景技术

蚜虫危害是在棉花生产过程中对其威胁最大的虫害之一，在蚜虫危害严重时往往能影响棉花的产量和质量，实现监测大田蚜虫数量和对未来蚜虫数量进行预测过程是对棉话品质和产量保障的前提。

棉蚜计数的发展，经历了吸虫塔，雷达计数，卫星遥感。在图像识别计数实现之前，大田蚜虫的统计工作都是依靠人工。此方式能实现蚜虫数量的统计工作，但是存在费时费力精度不高的问题。不利于大面积的推广和普通的用户使用。雷达计数通过监测昆虫体内的水分信息从而拟合出昆虫的数量信息，此方式费用昂贵也不利于普通用户工作的开展。

目前的棉蚜监测装置在长期监测棉蚜活动中，图像上的棉蚜粘连和重叠的情况会很严重，不利于棉蚜图像的自动识别计数，并且在长期的棉花监测过程中诱蚜黄板的颜色会发生变化不利于诱蚜工作的继续进行。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可自动替换黄板棉蚜监测装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现粘虫黄板的自动替换，有效减弱棉蚜重叠和粘连情况，保证监测装置的监测准确性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种可自动替换黄板棉蚜监测装置，包括支架、图像采集区、棉蚜诱集区、控制箱和气象传感器组件，所述支架的底端通过四脚支架固定在地面上。四个棉蚜诱集区固定在支架外侧的嵌套环上，控制箱和图像采集区从下至上依次固定在中轴支架上且位置高于嵌套环，棉蚜诱集区焊接框的外边缘均布固定有六个非同向旋转的旋转轴，粘虫纸轴套设在旋转轴上以嵌套环为视点从外向里、从右往左沿旋转轴进行延展；图像采集区和棉蚜诱集区的电机均与控制箱电源连接。

可选的，所述支架固定连接有一四脚支架，所述四脚支架放置在地面上。

可选的，所述支架上等距均布有若干眼孔，所述眼孔与所述嵌套环插销式固定连接。

可选的，所述棉蚜诱集区支架由内侧套管和外侧套管套接而成，所述内侧套管的外径等于所述外侧套管的内径，所述内侧套管焊接在所述嵌套环上。

可选的，所述粘虫纸为黄色，有粘性的一侧朝外。

可选的，所述图像采集区包括高清网络摄像机、摄像机载台、传动齿轮和电机，所述高清网络摄像机通过适配支架安装在所述摄像机载台上并位于所述摄像机载台的前端，所述摄像机载台的末端通过螺丝固定在传动齿轮上，所述传动齿轮与电机连接后与所述控制箱电源连接。

可选的，所述摄像机载台为z型不锈钢板载台，所述高清网络摄像机安装在载台的前端，所述摄像机载台的末端与所述传动齿轮固定。

可选的，在所述图像采集区的传动齿轮的大齿轮下设置有限位开关组，所述控制箱内的电源、继电器组与所述限位开关组连接，所述图像采集区对应每个所述棉蚜诱集区的位置设置有限位开关。

可选的，所述监测装置还包括气象传感器组件，所述气象传感器组件通过气象传感器组件支架固定在所述中轴支架的上部。

可选的，所述气象传感器组件包括风力风向传感器、温湿度传感器和降雨量传感器，所述为t型支架，所述风力风向传感器和降雨量传感器固定在t型支架横轴上，所述温湿度传感器固定在t型横轴下部突出的支架上；所述控制箱位于所述温湿度传感器下方。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明中的可自动替换黄板棉蚜监测装置，粘虫黄板的自动替换有利于减弱棉蚜重叠、粘连情况，有利于图像识别过程；纸卷的释放保护了未使用黄板纸的质量，保证了粘虫纸的粘性和颜色不会发生改变，与利于诱蚜过程的连续实现。其次，气象数据和棉蚜监测图像信息上传至服务器处理，处理结果直接面向用户。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中可自动替换黄板棉蚜监测装置的整体结构示意图；

图2为支架简图；

图3为中轴支架打孔位置示意图；

图4为嵌套环与中轴支架示意图；

图5为嵌套环与棉蚜诱集区支架焊接位置示意图；

图6为嵌套环结构透视图；

图7为嵌套环结构示意图；

图8为黄板纸展开过程示意图；

图9为棉蚜诱集区示意图；

图10为图像采集区工作示意图；

图11为图像采集区触碰限位开关俯视图；

图12为图像采集区限位开关位置示意图；

其中，1支架；2棉蚜诱集区；3图像采集区；4控制箱；5降雨量传感器；6风力风向传感器；7温湿度传感器；8棉蚜诱集区支架；9气象传感器组件支架；10嵌套环；11螺丝；12粘虫纸；13旋转轴；14高清网络摄像机；15摄像机载台；16大齿轮；17小齿轮和电机；18限位开关；19相机获取图像位置；20限位开关位置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种可自动替换黄板棉蚜监测装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现粘虫黄板的自动替换，有效减弱棉蚜重叠和粘连情况，保证监测装置的监测准确性。

本发明提供的可自动替换黄板棉蚜监测装置，包括支架、图像采集区、棉蚜诱集区、控制箱和气象传感器组件。支架的底端固定在地面上，四个棉蚜诱集区固定在支架外侧的嵌套环上，控制箱和图像采集区从下至上依次固定在中轴支架上且位置高于嵌套环，棉蚜诱集区焊接框的外边缘均布固定有六个非同向旋转的旋转轴，粘虫纸绕在旋转轴上以嵌套环为视点从外向里、从右往左沿旋转轴进行延展；图像采集区和棉蚜诱集区的电机均与控制箱电源连接。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1-12，其中，图1为本发明中可自动替换黄板棉蚜监测装置的整体结构示意图；图2为支架简图；图3为中轴支架示意图；图4为嵌套环与中轴支架的配合示意图；图5为嵌套环与棉蚜诱集区支架的连接示意图；图6为嵌套环透视图；图7为嵌套环结构示意图；图8为黄板纸展开过程示意图；图9为棉蚜诱集区示意图；图10为图像采集区示意图；图11为棉蚜图像采集区作业示意图；图12为图像采集区限位开光位置示意图。

如图1-12所示，本发明提供一种可自动替换黄板棉蚜监测装置，主要由中轴支架1、图像采集区3、棉蚜诱集区2、气象传感器组件、控制箱4和气象传感器组件5、6、7组成。在棉蚜监测过程中，利用棉蚜的趋黄性在棉蚜诱集区2，吸引和粘黏蚜虫。利用图像采集区3的高清网络摄像机14拍摄棉蚜图像，上传云平台后处理、分析数据，最终得出棉田不同种类的蚜虫数量。

如图1，可自动替换黄板棉蚜监测装置，从上到下依次是气象传感器组件(降雨量传感器5、风力风向传感器6、温湿度传感器7)、控制箱4、图像采集区3和棉蚜诱集区2、四脚支架。气象传感器组件分别固定在支架上，风力风向传感器6和降雨量传感器5固定在支架的最上端“t”型横轴上，温湿度传感器7固定在“t”型横轴下突出的支架上。控制箱4在温湿度传感器7下方，固定在支架上。图像采集区3在控制箱4下方，固定在支架上，与棉蚜诱集区2工作面的中心点等水平。棉蚜获取区支架在图像采集区3的下方，固定在支架外侧的嵌套环10上，嵌套环10嵌套在支架1外侧，由螺丝11插销调整作业高度。

气象监测组件为温湿度传感器7、风力风向传感器6、降雨量传感器5组成。风力风向传感器6和降雨量传感器5固定在气象监测组件上层支架两端，温湿度传感器7固定在气象监测组件下层支架上。上层支架长度为60cm，下层支架长度为20cm。控制箱4固定在整体支架上位于气象监测组件支架下方，高清网络摄像机14上方。尺寸要求为20×40×50cm。内部安装总控开光、电源、16-ccgprs手机远程控制开关、高清网络摄像机14控制模块、气象监测组件控制模块、线排。

如图2-7，中轴支架1整体高度为2m，起连接和支撑作用；四脚支架起固定和调节高度作用；棉蚜诱集区支架8起支撑和固定诱蚜黄板纸12作用，作业水平高度为60-120cm，气象传感器组件支架9起支持、固定气象监测组件作用。支架整体材料为3cm的不锈钢管，气象传感器支架焊接在支架1上，位于整体支架的最上方，分别固定风力风向传感器6、温湿度传感器7。棉蚜诱集区支架8焊接在中轴支架1外侧的嵌套环10上，位处支架整体的中间。

在中轴支架60cm、70cm、80cm、90cm、100cm、120cm处等距打眼，设置6个可调节棉蚜监测支架的高度。棉蚜诱集区支架8焊接在一个可调节高度的嵌套环上。该环嵌套在中轴支架1外侧，可以自由上下移动，由具有插销功能的螺丝11固定。图4中描述了该嵌套环10可以实现由实线位置到虚线位置的功能。以此类推可以实现棉蚜诱集区2从60-120cm高度的自由调节。

如图8-9，棉蚜诱集区支架8由不锈钢管套在一起，内侧套管的外径等于外侧套管的内径，内侧的钢管焊接在嵌套环10上，可以实现棉蚜诱集区2的伸缩与拆卸。

棉蚜诱集区2由可自动替换黄板纸12和六个垂直的旋转轴13组成，六个旋转轴13不是同向的，以逆时针的方式带动黄板纸12。旋转轴13按顺时针依次标号a-f，a和f是顺时针旋转，b、c、d、e是逆时针。由电机带动粘虫纸逆时针旋转，由控制箱4内电源供电。诱蚜黄板纸12材料为粘虫纸，颜色为黄色，具有粘性的在外侧，规格为30×500cm。诱蚜黄板纸12是类似于胶带结构的黄色粘虫纸，裸露的粘虫纸12定义为旧黄板纸，尚未使用的粘虫纸12定义为新黄板纸。工作前手动上纸，旧黄板纸在完成工作时长之后，由于长时间的裸露和蚜虫的粘叠会影响棉蚜的诱集和图像的处理，此时由电机带动新黄板纸展开、旧黄板纸收起实现新黄板纸代替旧黄板纸的过程，此过程通过控制电机旋转时间实现。

如图10，图像采集区3由高清网络摄像机14、摄像机载台15、传动齿轮、电机、限位开关组。高清网络摄像机14和其适配支架安装在摄像机载台15上，位于摄像机载台15的前端，摄像机载台15固定在大传动齿轮上，小齿轮和电机17带动大齿轮16进而带动摄像机载台15旋转，摄像机载台15为“z”形的钢板，大齿轮16半径72cm，小齿轮半径36cm，图像采集区3可以实现由高清网络摄像机14拍摄四个方向的棉蚜图像。

如图11-12，图像采集区3由控制箱4内两组正负极相反的电源和继电器供电。先由电源供电电机带动摄像机旋转，触碰到限位开关电源停止供电，此时高清网络摄像机14位于摄像机获取图像位置18，进行拍照。拍照完成，继电器供电越过限位开关位置19，一次完整的拍照过程为电源和继电器供电以逆时针的方向进行四次拍照，反向电源和反向继电器开始供电以顺时针方向进行四次，但是不进行拍照工作也不进行数据的上传，摄像机恢复到初始位置。高清网络摄像机14的旋转通过软硬件结合的方式实现。

摄像头载台触碰到限位开关会形成一定角度，此时刚好运动到实线位置。电源停止供电，摄像头进行拍照工作，停留2—3min，完成图像上传至服务器的工作，上传完成由服务器反馈信号，继电器供电越过限位开关。

需要说明的是，本发明的可自动替换黄板棉蚜监测装置，其中旋转轴以及棉蚜诱集区的数量可以根据实际情况进行适应性的调整，也在本发明的保护范围内；此外，上述相关参数值也仅是一种可以实现的实施例，也可以根据实际监测需要对数值进行改动，也落在本发明的保护范围内。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。