本发明涉及生物防治技术领域，具体是一种基于虚拟电子围栏的生物防治系统及方法。
背景技术
人类从40年代起开始使用农药除虫除草，每年挽回农业总产量15%左右的损失。但长期使用农药，使环境中有害物质大大增加，危害到生态和人类，形成农药污染。许多国家积极提倡生物防治，提倡“以鸟治虫”、“以虫治虫”。
技术实现要素：
本发明提供一种基于虚拟电子围栏的生物防治系统及方法，可以减少农药使用进而减少农药污染。
本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种基于虚拟电子围栏的生物防治系统，包括：
控制设备和服务器，所述控制设备固定于被控动物身体上；所述控制设备通过无线网络与所述服务器进行通信；
所述控制设备包括定位模块、方向模块、电击模块；
所述定位模块，用于获取定位数据，将所述定位数据发送至服务器；
所述方向模块，用于获取方向数据，将所述方向数据发送至所述电击模块；
所述电击模块，包括多个环绕于被控动物身体周围并与被控动物身体接触的电极，所述电击模块用于接收服务器返回的判断结果信号和方向模块返回的所述方向数据，控制所述电极发出电击刺激，引起被控动物的条件反射。
第二方面，本发明提供了一种基于虚拟电子围栏的生物防治方法，包括：
在服务器上设定虚拟电子围栏范围数据，并在虚拟电子围栏范围内设置中心点位置数据；
将大量固定有控制设备的被控动物，投放在所述虚拟电子围栏范围以内；
控制设备中的定位模块获取被控动物的定位数据，将所述定位数据发送至服务器；
服务器接收所述定位数据，根据所述定位数据判断被控动物是否处于所述虚拟电子围栏范围以内，如果被控动物处于所述虚拟电子围栏范围以外，服务器计算所述定位数据到所述中心点位置的导航方向，并向控制设备发送出界信号和所述导航方向数据；如果被控动物处于所述虚拟电子围栏范围以内，则向控制设备发送未出界信号；
控制设备中的电击模块收到服务器发送的出界信号和所述导航方向数据后，电击模块接受方向模块发送的方向数据，控制与所述导航方向相反方向的电极发出电击刺激，刺激被控动物向所述导航方向移动；控制设备中的电击模块收到服务器发送的未出界信号后，电击模块停止发出电击刺激；
将大量固定有控制设备的被控动物，限制在虚拟电子围栏范围以内，利用被控动物的捕食习性，达到消灭虚拟电子围栏范围以内被捕食动植物的目的；
回收被控动物时，在服务器上向所述中心点位置逐步缩小虚拟电子围栏范围设定数值，使被控动物逐渐聚集到所述中心点位置附近，方便回收。
本发明提供的技术方案带来如下有益效果：
本发明利用成熟的定位技术所衍生出的虚拟电子围栏功能，通过将大量固定有控制设备的被控动物投放并限制在虚拟电子围栏范围以内，利用被控动物的捕食习性，消灭虚拟电子围栏范围以内的被捕食动植物，实现生物防治的效果，减少农药使用进而减少农药污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的基于虚拟电子围栏的生物防治系统的示意图；
图2是本发明提供的基于虚拟电子围栏的生物防治系统的结构方框图；
图3是本发明提供的基于虚拟电子围栏的生物防治方法实施例的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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。
图1是本发明提供的基于虚拟电子围栏的生物防治系统的示意图、图2是本发明提供的基于虚拟电子围栏的生物防治系统的结构方框图。参考图1、图2所示，该基于虚拟电子围栏的生物防治系统，包括控制设备1和服务器2，所述控制设备1固定于被控动物3身体上；所述控制设备1通过无线网络与所述服务器2进行通信；
所述控制1设备包括定位模块11、方向模块12、电击模块13；
所述定位模块11，用于获取定位数据，将所述定位数据发送至服务器2；
所述方向模块12，用于获取方向数据，将所述方向数据发送至所述电击模块13；
所述电击模块13，包括环绕于被控动物3身体周围并与被控动物3身体接触的电极131、电极132、电极133、电极134、电极135、电极136，所述电击模块13用于接收服务器2返回的判断结果信号和方向模块12返回的所述方向数据，控制所述电极（电极131或电极132或电极133或电极134或电极135或电极136）发出电击刺激，引起被控动物的条件反射。
综上，本发明提供的基于虚拟电子围栏的生物防治系统，首先针对虚拟围栏范围内要消灭的有害动植物，选择其天敌作为被控动物并安装控制设备，然后将大量被控动物投放和限制在虚拟电子围栏范围内，让被控动物吃掉虚拟电子围栏范围内的有害动植物，实现了生物防治，减少了农药的使用。
图3是本发明提供的基于虚拟电子围栏的生物防治方法实施例的方法流程图。参考图3所示，该方法包括：
s1、在服务器上设定虚拟电子围栏范围数据，并在虚拟电子围栏范围内设置中心点位置数据。
具体为在服务器上打开电子地图，在地图上设置或者划出虚拟电子围栏范围；然后在虚拟电子围栏中选择位置居中的一个点设置为中心点位置，中心点位置用于之后服务器计算导航方向和集中被控动物时使用。虚拟电子围栏范围和中心点位置都可以变化，但须使中心点位置保持在虚拟电子围栏范围以内。
s2、将大量固定有控制设备的被控动物，投放在所述虚拟电子围栏范围以内。
具体为在每一只被控动物身体上固定一个控制设备，并为个控制设备设定唯一标识码，以实现服务器对每一只被控动物的控制。
s3、控制设备中的定位模块获取被控动物的定位数据，将所述定位数据发送至服务器。
s4、服务器接收所述定位数据，根据所述定位数据判断被控动物是否处于所述虚拟电子围栏范围以内，如果被控动物处于所述虚拟电子围栏范围以外，服务器计算所述定位数据到所述中心点位置的导航方向，并向控制设备发送出界信号和所述导航方向数据；如果被控动物处于所述虚拟电子围栏范围以内，则向控制设备发送未出界信号。
具体为服务器将接受到的被控动物定位数据与虚拟电子围栏范围数据进行比较，并将比较结果返回给控制设备，如果被控动物位于虚拟电子围栏范围外，服务器计算被控动物位置到中心点位置的导航方向，并向控制设备发送出界信号和导航方向数据；如果被控动物位于虚拟电子围栏范围内，则向控制设备发送未出界信号。
s5、控制设备中的电击模块收到服务器发送的出界信号和所述导航方向数据后，电击模块接受方向模块发送的方向数据，使与所述导航方向相反方向的电极发出电击刺激，刺激被控动物向所述导航方向移动；控制设备中的电击模块收到服务器发送的未出界信号后，电击模块停止发出电击刺激。
需说明的是：在被控动物是动作灵活的小型动物时，为适应其快速频繁转体的动作，本实例设计了由电击模块读取方向模块发送的方向数据并快速切换启动与导航方向相反方向的电极发出电击信号的设计，从而能快速调整对被控动物的刺激方向，保证被控动物向导航方向运动；当被控动物进入虚拟电子围栏范围后，服务器就发出未出界信号，电极模块停止电击刺激，即被控动物只是朝中心点位置方向运动，进入虚拟电子围栏范围内后，就停止电击刺激。
s6、将大量固定有控制设备的被控动物，限制在虚拟电子围栏范围以内，利用被控动物的捕食习性，达到消灭虚拟电子围栏范围以内被捕食动植物的目的。
需说明的是：如被控动物有捕食同类的习性时，须在控制设备中加入限制两个控制设备间距的模块，当两个被控动物间距小于预设阀值时，电击模块在两个被控动物相向的方向发出电击刺激，避免两个被控动物接近，避免被控动物捕食同类的情况发生。
s7、回收被控动物时，在服务器上向所述中心点位置逐步缩小虚拟电子围栏范围设定数值，使被控动物逐渐聚集到所述中心点位置附近，方便回收
消灭虚拟电子围栏区域内有害动植物目标实现后，为重复利用被控设备和被控动物，通过在服务器上逐步朝着中心点位置缩小虚拟电子围栏设置范围的方式，使得被控动物逐渐向中心点位置靠近，最后由人工或其他方式回收被控动物和被控设备，准备投入下一次使用。
综上，本发明提供的基于虚拟电子围栏的生物防治方法，针对虚拟围栏范围内要消灭的有害动植物，选择其天敌作为被控动物并安装控制设备，然后将大量被控动物投放和限制在虚拟电子围栏范围内，让被控动物吃掉虚拟电子围栏范围内的有害动植物，实现了生物防治，减少了农药的使用。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，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，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。