一种病害的预测警示系统

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一种病害的预测警示系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种病害的预测警示系统。\n背景技术\n[0002] 随着天气与环境的不断变化，果蔬的主要病害发生时间和规模出现很大变化。植物的病虫害发生主要由气象因素决定，只要环境适宜，植物就可能发生病虫害。目前我国对病虫害的防治主要依靠防治历施药，要么错过有利的防治时机，使病害大流行，要么施药过量，造成农药的浪费和污染，使生产成本增加，果蔬的产量减少。以苹果黑星病为例，它是世界各苹果产区的重要病害，主要危害苹果叶片和果实，造成叶片早期脱落，果实畸形，降低其商品价值。该病虽属国内检疫性病害，但发病面积逐年扩大，严重威胁我国苹果生产。为了提高苹果的产量和质量，也为了减少农药的浪费和过量所产生的污染，对果蔬的常见病虫害进行预测和防控是提高产品产量和质量的唯一途径，也是现代农业发展的迫切需要。\n国内外的相关研究如下：\n[0003] 国外研究有：70年代以后，美国、加拿大、英国和日本等国开始建立测报资料数据库，可随时调用各种资料，在美国许多州建立害虫综合管理电算系统，包括控制中心及由电话与计算机相连的联机系统，各国的农业专家系统相继开始发展。1994年，美国华盛顿大学开发出可预测16种小麦病害的系统，根据不同的地理区域、经济区域、作物耕作特点及未来天气变化的发生情况并帮助决策者作出决策，在马铃薯疫病的预测和管理方面也曾建立过多个决策支持系统。随后，英国DACOM公司的开始预测大豆枯萎病，使用安装于气象站的传感器测量降雨量、温度、湿度、风速、风向等气象资料，通过INTERNET送到数据库，由软件访问，输出结果为发病风险和喷施杀菌剂等防治决策，并可通过电话帮助种植者作出防治决策。美国威斯康星大学采用了最新农业系统支持软件WISDOM，用卫星提供的日照辐射值和当地气象服务站提供的温度、湿度和风速以及大气中尺度模型预测的结果，预测叶冠湿度持续时间。种植者运行PC机上的客户程序，通过INTERNET下载或上传数据，根据有关灌溉、降雨等当地信息，得出叶冠湿度持续时间，再用病害预测模型得出防治决策，更提高了效率和准确性。总之，国外的设备都是需要用户直接登录网络，或直接在微机上输入信息而进行病害的预测，这要求用户会微机操作和网络操作，没有考虑不会微机操作的群体，因此也就没有涉及到将信息直接发送到农户手机。\n[0004] 国内研究有：90年代以来，我国利用计算机研究的数学模型，病虫数据库及专家系统在病虫测报上得到很好应用，并研究开发了遥感技术，昆虫雷达和地理信息系统。随着计算机技术的应用，在生物技术方面为植物病害预测的现代化提供了新手段，利用神经网络技术进行病害预测也取得很多成功。目前，我国应用于农业具体的病害管理的预测模型较多，但基本上都是停留在理论研究上而没有物化的产品，因而也无法转化为现实的生产力而用于实践。目前，真正投入实践的除了智能虫情测报灯等简单的电控设备，较著名的有河北农业大学人工智能研究中心研制的苹果、梨病虫害防治决策支持系统，其包含了果园管理数据库，病虫害生物学数据库，12种长发病虫害的中短期预测模型库，专家经验库以及药剂库。虽然该系统较为先进，但需要在微机上输入气象等信息，这对我国的绝大多数农户而言是不现实的。首先，该系统要求用户会基本的微机操作，而我国的绝大部分农户不会微机操作。另一方面，我国的果农较为分散，科学知识有限，地域不同，地理环境差异大，农户无法进行气象数据的采集。我国以地域分散的小规模果园为主，以上两方面原因导致该系统难以在我国的小户果园管理上投入实用。虽然我们课题组前期曾制作了简单的单机运行预测系统，但该系统只能对一种病害进行预测，系统模型固化后也不能更改，而且不能进行多站点的信息管理。\n[0005] 从研究现状看，国外的病虫害预测装置都是根据气象站采集的气象信息和预测模型，通过计算机计算进行病虫害预测的，而小型气象站的价格一般都在5万元以上，价格昂贵，不易普及。由于我国种植分散，因而在一个地域就需要多个气象站，这对于我国分散的农户而言，购买并使用气象站更是不可能的。\n发明内容\n[0006] 本发明的主要目的在于提供一种病害的预测警示系统，该系统在遭受病害的侵染时，系统可自动进行预警提示，其根据设定相关信息以字符和数据的形式发送到上位机数据库的手机号码中，同时也能以短息的方式发送到农户手机中，且对分散的站点进行准确及时的数据收集，有着较好的环境适应能力和抗干扰能力。\n[0007] 为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：一种病害的预测警示系统，包括下位机，及设置在下位机内的单片机控制模块，及分别与单片机控制模块并行连接的存储模块、时钟模块、液晶显示模块、太阳能供电模块、GPRS模块和气象数据采集模块，及与下位机通过移动互联网连接的上位机，所述上位机依次连接有GSM模块、移动通讯网络和农户手机，所述气象数据采集模块连接有温湿度传感器、叶面湿度传感器和数字雨量计。\n[0008] 进一步地，所述上位机的系统内包括有一种以上病害预测模型。\n[0009] 进一步地，所述上位机包括有以下功能：站点控制、数据库信息操作和清空数据库，站点控制、数据库信息操作、清空数据库贮、病害的预测和预测信息的发送，专家即时干预信息的发送功能。\n[0010] 进一步地，所述农户手机接收到的信息可为平均温度、平均空气湿度、全天累计雨量、叶面湿度、病害侵染量、侵染等级，以及专家即时给出的建议干预信息。\n[0011] 进一步地，所述下位机数量为一个以上。\n[0012] 本发明病害的预测警示系统的有益效果是：通过上述技术方案，该系统在遭受病害的侵染时，系统可自动进行预警提示，其根据设定相关信息以字符和数据的形式发送到上位机的数据库中进行存取，同时也能定时以短息的方式发送到农户手机中，且分散的站点进行准确及时的数据收集，有着较好的环境适应能力和抗干扰能力。\n附图说明\n[0013] 图1为本发明病害的预测警示系统的结构框图。\n具体实施方式\n[0014] 请参阅图1所示，本发明的一种病害的预测警示系统，包括下位机，及设置在下位机内的单片机控制模块，及分别与单片机控制模块并行连接的存储模块、时钟模块、液晶显示模块、太阳能供电模块、GPRS模块和气象数据采集模块，及与下位机通过移动互联网连接的上位机，所述上位机依次连接有GSM模块、移动通讯网络和农户手机，所述气象数据采集模块连接有温湿度传感器、叶面湿度传感器和数字雨量计。\n[0015] 其中，所述上位机的系统内包括有一种以上病害预测模型；所述上位机包括有以下四种功能：站点、站点控制、数据库信息和清空数据库；点击站点，打开发送信息界面，该界面包含新建联系人，添加和删除联系人列表，添加和移除发送人列表，即时信息及该信息剩余字数，定时信息内容预览及字数剩余，定时信息内容选择，其内容包含平均温度、平均空气湿度、全天累计雨量、叶面湿度大于1的累计天数和侵染量，定时信息还可发送追加信息，设置发送信息的起始时间和发送间隔，设置数据发送时间，保存发送时间，保存以上配置；点击数据库信息按钮，打开数据库表界面，表中包含地点，时间，湿度，温度，叶面湿度，前半小时雨量，查询数据库时可输入站点名称关键字、时间区间、湿度区间、温度区间、叶面区间和雨量区间；点击站点控制按钮，会打开站点配置界面，上位机站点配置功能中设置了其在界面地图中的位置，添加、修改和删除站点，站点名称站点的横纵坐标站点识别码，以及最后确认和取消填好的站点；点击清空数据库按钮，可将数据库中保存的内容删除；所述农户手机接收到的信息可为平均温度、平均空气湿度、全天累计雨量、叶面湿度和侵染量中的其中几种或全部；所述下位机数量为一个以上。\n[0016] 本发明病害的预测警示系统的有益效果是：通过上述技术方案，该系统在遭受病害的侵染时，系统可自动进行预警提示，其根据设定相关信息以字符和数据的形式发送到上位机数据库的手机号码中，同时也能以短息的方式发送到农户手机中，且分散的站点进行准确及时的数据收集，有着较好的环境适应能力和抗干扰能力。\n[0017] 上述实施例，只是本发明的一个实例，并不是用来限制本发明的实施与权利范围，凡与本发明权利要求所述内容相同或等同的技术方案，均应包括在本发明保护范围内。