基于ZigBee技术的亚洲玉米螟监测系统研究

来源 :吉林农业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:lvzhenzhuo112
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
玉米是我国重要粮食产物之一,其产量占全国粮食总产量的22%左右,近年来我国粮食加工产业和畜牧业发展较为迅速,加大了玉米的需求量,致使玉米种植备面积逐渐扩大,但其种植环境的好坏多采用人工判别或者利用测试仪器现场测量的方式,缺少自动化远程监测手段;农作物产生病虫害将直接影响农作物的质量和产量,而在我国随着玉米种植面积不断扩大,亚洲玉米螟已成为危害玉米增产的主要因素,据了解,我国已有11个省份种植的玉米出现了玉米螟危害现象,致使玉米产量大幅度降低,最高产量降低幅度达到了51.6%,最低减产幅度为17.5%,但现阶段缺少专门预测亚洲玉米螟灾害发生程度的远程监测系统,以实现对虫害的预警和防治。针对以上不足之处,本文设计了可以实现玉米种植环境远程监测和对亚洲玉米螟发生程度进行预测的亚洲玉米螟监测系统。本系统由玉米田间数据采集终端、亚洲玉米螟预测模型和上位机监测软件构成,其中玉米田间数据采集终端通过风向传感器、风速传感器、土壤温湿度传感器、光照温湿度传感器、雨量器、摄像头模块和CO2传感器采集玉米种植环境中的气象信息,利用Zig Bee模块将终端各个子节点的数据汇集到终端的主要节点,最后通过4G通讯模块将数据传输至上位机监测软件;根据田间采集的数据和玉米虫株率等信息,利用Python语言构建了亚洲玉米螟预测模型,实现对亚洲玉米螟发生程度的预测;使用上位机监测软件实时显示采集的数据,并将数据处理后导入建立的亚洲玉米螟预测模型,可较为准确的预测出亚洲玉米螟的虫株率,实现了对玉米生长环境数据的远程监测和亚洲玉米螟虫灾的预测预警。为测试本系统的准确性和可靠性,分别进行了实验室测试和田间试验,实验室测试结果表明:除了雨量器采用人工观测式雨量器测量,致使传感器得出的监测精度较低以外,其余各个传感器的监测精度基本都在96%以上,满足系统测量精度的需求;4G通讯模块通讯稳定,传输数据准确可靠;8个Zig Bee模块可以实现自组网,且传输数据准确,通讯质量稳定。田间试验结果表明:玉米田间数据采集终端各个节点的传感器监测精度在96%以上,本文设计的玉米田间数据采集终端可以满足系统采集玉米种植地各种数据的要求,符合系统设计的需要;玉米田间数据采集终端各个节点采集的传感器数据可以准确完整的传输至上位机监测软件,且建立的亚洲玉米螟预测模型其最低预测精度在84%以上,预测结果较为准确。本文利用物联网技术和上位机软件实现了对玉米种植环境的远程监测和亚洲玉米螟发生程度的预测,并可以通过上位机软件和手机短信对发生亚洲玉米螟灾害的区域进行预警,为亚洲玉米螟虫灾的防治提供了一个切实有效的解决方案。
其他文献
HPS(History Philosophy and Sociology of Science)是一种将科学史、科学哲学与科学社会学相融合的整合型教学模式,目前在中学教育的领域已得到了国际性的关注和支持,并且肯定了它在教育教学方面的价值:三者的有机结合对于学生对科学本质的理解、批判性思维能力的养成在一定程度上起到了积极作用。现如今,HPS在中学教学中的应用主要集中于理论层面,或多为针对高中教学的案
学位
机器人抛光工艺中,合理的轨迹规划和工艺参数控制是保证工件表面质量的关键。目前,大多数离线编程软件沿用CAD/CAM系统中的轨迹策略进行抛光轨迹规划,所生成的抛光轨迹由于运
生物学作为自然科学中基础学科的一部分,是用来研究生命特征和生命活动的学科,生物学科的发展历经了从现象到本质、从量变到质变的转变,对农业、医学、环保、人类活动等起着至关重要的作用。就七年级学生来讲,既要习得生物科学的基本内容,也要知道生物科学的本质,更要学会运用生物学知识解决生活中实际问题。生物学特点符合七年级学生身心发展的特点,培养具有科学思维、积极的科学态度、终身发展的人才。生物课程资源主要以教
学位
教育部颁布的《普通高中生物课程标准(2017年版)》提出生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等四个生物学科核心素养。这四个学科核心素养基于生物学科属性提出,故理论上应作为初、高中两个阶段生物课程共同的学科核心素养。人教版的初中生物学教材中的“科学·技术·社会”栏目不仅能激发学生的学习兴趣,也有利于培养学生从不同角度理解生物科学发展的科学思维,了解生物知识在实际生产生活中的具体应用,培养科学探究能
学位
我国新一轮基础教育课程改革提倡自主、合作、探究的学习方式。从教学实践的角度看,合作学习具有十分强大的生命力,更有利于发挥学生的主体功能、培养学习兴趣和合作精神等。初中生物学知识量大,常规教学中教师枯燥的讲解通常会让学生感到厌倦,而合作学习则可以很好地突破这一层阻碍,为课堂教学注入活力。但是在一线教学中有些教师一味追求合作学习的形式,没有对合作学习整个过程的思考和设计,最后反而降低了教学质量,在初中
学位
图像语义分割是计算机视觉领域的重要课题。传统图像分割算法往往依赖于人们的先验知识,其特征提取能力低,边界分割不清晰,效率与精度无法满足复杂图像分割的需求。随着深度学习的发展,基于全卷积网络的语义分割技术实现了端到端的像素级分类,使得分割效果得到了很大的提升。交通场景图像,其物体类别复杂且尺度多变,对不同物体的精确分割存在很大挑战。本论文针对交通场景图像中的细小物体分割不精确等问题展开研究。本文选用
我国个人征信业务发展起始于改革初期,在上个世纪九十年代末,国内的经济发展不景气、内需不足,在这种情况下,商业银行又大批量、长时间地开展个人信贷业务,为了能更好地使业务顺利进行,国家开始研究决定着重发展个人信用制度。如今,个人信用制度在中国已经有了初步的发展。个人信用是经济的根本,对于金融体系高速发展起到了极具重要的作用。同时,为了市场经济秩序能更好地稳定发展,必须对其制度进行良好的保障。由于客户自
物理规律是构成物理学科体系的核心内容,物理规律教学是高中物理知识教学最重要的内容之一。然而由于学生与教师长期受到应试观与传统教学的影响,目前物理规律教学仍然无法很好地实现培养学生的核心素养以促进学生全面发展终身发展的目标。为了克服在实际物理规律教学中,学生对于物理规律的学习可能只是从实践到实践,或只从浅层的理性认识到理论推导,直接从理论到理论,教学过程不完备的问题。克服物理规律课堂教学过程中的科学
学位
健康是人类的第一财富,健康素养是影响健康的重要因素。当前我国居民健康素养普遍不高,改善这一问题主要由健康教育来承担。而生物学作为研究生命现象和生命规律的一门科学,因其学科特点成为针对青少年儿童进行健康教育的有效途径。本研究以中学健康教育为立足点,探索如何结合初中生物教学实施健康教育以提高学生健康素养。本研究在内蒙古赤峰市阿鲁科尔沁旗天山第四中学结合初中生物教学进行了提高学生健康素养的实践研究。首先
学位
量子反常霍尔效应作为一种特殊的拓扑物理性质,近年来引起了广泛的研究热潮,然而受限于其自身较高的实现条件,能够在实验上观测到高温量子反常霍尔效应的材料寥寥无几。在本