基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及食品安全監(jiān)控領(lǐng)域，公開(kāi)了一種基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法。本發(fā)明中，通過(guò)農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)有機(jī)磷的濃度，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果從發(fā)送端處理器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到接收端處理器，并在人機(jī)交互終端進(jìn)行顯示，可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)磷濃度的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，使得能遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)在農(nóng)產(chǎn)品種植過(guò)程中是否存在農(nóng)藥噴灑，實(shí)現(xiàn)有機(jī)磷殘留物質(zhì)的追根溯源以及證據(jù)采集和獲取。
【專利說(shuō)明】基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及食品安全監(jiān)控領(lǐng)域，特別涉及基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)工業(yè)的迅速發(fā)展及農(nóng)業(yè)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，特別是栽培方式的變革，原先為次要的、甚至為檢疫性的病蟲(chóng)草等有害生物的發(fā)生危害日趨嚴(yán)重，抗藥性不斷上升，導(dǎo)致農(nóng)藥用量和施藥次數(shù)不斷增加。濫用高毒、高殘留農(nóng)藥的現(xiàn)象屢禁不止，有的不按規(guī)范要求使用農(nóng)藥，有的甚至嚴(yán)重違反農(nóng)藥安全使用標(biāo)準(zhǔn)。使用高毒農(nóng)藥致使相當(dāng)部分農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留明顯超標(biāo)，食用后在人體內(nèi)積累，引發(fā)疾病，有時(shí)甚至發(fā)生急性中毒，嚴(yán)重危及人民健康和生命安全。同時(shí)，農(nóng)藥殘留問(wèn)題也給農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和正常貿(mào)易帶來(lái)了許多負(fù)面影響。隨著消費(fèi)者的健康意識(shí)、環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，人們更加關(guān)心糧食、蔬菜、水果、中藥材及肉類中有無(wú)農(nóng)藥污染。國(guó)家科技部設(shè)立了食品安全重大專項(xiàng)，在食品安全檢測(cè)方面也投入了大量研究開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)，說(shuō)過(guò)蔬菜批發(fā)市場(chǎng)、集貿(mào)市場(chǎng)、超市、賓館、學(xué)校食堂以及個(gè)人用戶等，對(duì)食品安全的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)有很大的需求。
[0003]另一方面，作為WTO的成員國(guó)，我們與世界各國(guó)間的貿(mào)易往來(lái)日益增加，食品安全已變得沒(méi)有國(guó)界，世界某個(gè)地區(qū)的食品安全問(wèn)題很可能會(huì)波及全球，從而對(duì)我國(guó)食品安全帶來(lái)巨大影響。食品從種植、原輔料加工、生產(chǎn)、包裝、出廠、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、消費(fèi)流通和銷毀處理等環(huán)節(jié)都有可能被環(huán)境中的致病菌、總金屬離子和農(nóng)獸藥等污染，所以食品檢驗(yàn)是食品安全的技術(shù)保障。食品檢測(cè)主要分為實(shí)驗(yàn)室常規(guī)檢測(cè)分析和現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)技術(shù)，實(shí)驗(yàn)室常規(guī)檢測(cè)分析已經(jīng)非常成熟，但操作比較復(fù)雜，所用的儀器昂貴，需要專業(yè)性人員操作，而且大多用于食品消費(fèi)環(huán)節(jié)中或食品出現(xiàn)問(wèn)題后的檢測(cè)，不能準(zhǔn)確及時(shí)反映食品安全現(xiàn)狀；現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)技術(shù)在近幾年發(fā)展迅速，它是食品安全監(jiān)管人員的有力工具，而且能提高實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)分析的針對(duì)性，是實(shí)驗(yàn)室常規(guī)檢測(cè)的有益補(bǔ)充，但是新興的快速檢測(cè)方法技術(shù)單一，處理數(shù)據(jù)給現(xiàn)場(chǎng)人員參考，不能將數(shù)據(jù)直接發(fā)送給監(jiān)管終端平臺(tái)，無(wú)法真正意義上在食品流通的整個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而且不能及時(shí)反饋控制手段。特別是在食品種植階段，是很難進(jìn)行監(jiān)控的環(huán)節(jié)，但如果能在種植過(guò)程中監(jiān)控農(nóng)藥的噴灑，將可以從源頭保證食品安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法，使得能遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)在農(nóng)產(chǎn)品種植過(guò)程中是否存在農(nóng)藥噴灑，實(shí)現(xiàn)有機(jī)磷殘留物質(zhì)的追根溯源以及證據(jù)米集和獲取。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包含:農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置、發(fā)送端處理器、無(wú)線發(fā)送裝置、無(wú)線接收裝置、接收端處理器、人機(jī)交互終端，以及所述無(wú)線發(fā)送裝置和所述無(wú)線接收裝置進(jìn)行通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；[0006]所述農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置采集作為是否噴灑農(nóng)藥的判斷依據(jù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將所述采集到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送給所述發(fā)送端處理器；所述發(fā)送端處理器對(duì)所述農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將所述采集的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，通過(guò)所述無(wú)線發(fā)送裝置發(fā)送給所述無(wú)線接收裝置；所述無(wú)線接收裝置將接收到的所述采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，傳送給所述接收端處理器，所述接收端處理器將接收數(shù)據(jù)和分析結(jié)果顯示在所述人機(jī)交互終端上；
[0007]其中，所述農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置包含:有機(jī)磷檢測(cè)裝置；所述有機(jī)磷檢測(cè)裝置收集液態(tài)或霧態(tài)待測(cè)溶液，檢測(cè)待測(cè)溶液中有機(jī)磷的濃度，并將所述檢測(cè)到的有機(jī)磷濃度值作為所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)發(fā)送給所述發(fā)送端處理器。
[0008]本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了一種基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)方法，包含以下步驟:
[0009]采集作為是否噴灑農(nóng)藥的判斷依據(jù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，其中，收集液態(tài)或霧態(tài)待測(cè)溶液，檢測(cè)待測(cè)溶液中有機(jī)磷的濃度，并將所述檢測(cè)到的有機(jī)磷濃度值作為所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)；
[0010]對(duì)所述采集到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；
[0011]將所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸；
[0012]顯示所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。
[0013]本發(fā)明實(shí)施方式相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，通過(guò)農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)有機(jī)磷的濃度，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果從發(fā)送端處理器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到接收端處理器，并在人機(jī)交互終端進(jìn)行顯示，可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)磷濃度的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，使得能遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)在農(nóng)產(chǎn)品種植過(guò)程中是否存在農(nóng)藥噴灑，實(shí)現(xiàn)有機(jī)磷殘留物質(zhì)的追根溯源以及證據(jù)采集和獲取。
[0014]另外，所述農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置還包含以下裝置中的任意一種或任意組合:溫濕度傳感器、紅外熱釋電傳感器、攝像頭、GPS模組；
[0015]其中，所述溫濕度傳感器用于采集水分雨露以及農(nóng)藥噴灑窗口的溫濕度數(shù)據(jù)，并所述溫濕度數(shù)據(jù)作為所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)發(fā)送給所述發(fā)送端處理器；
[0016]所述紅外熱釋電傳感器探測(cè)所述紅外熱釋電傳感器的感知范圍內(nèi)是否有人體侵入，若探測(cè)到有人入侵，則將有人入侵的數(shù)據(jù)作為所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)發(fā)送給所述發(fā)送端處理器；
[0017]所述攝像頭拍攝所述攝像頭的拍攝范圍內(nèi)的照片或連續(xù)視頻，并將照片數(shù)據(jù)或視頻數(shù)據(jù)作為所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)發(fā)送給所述發(fā)送端處理器；
[0018]所述GPS模組獲取所述農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置所在位置的經(jīng)度、緯度和海拔，并將所述經(jīng)度、緯度和海拔作為所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)發(fā)送給所述發(fā)送端處理器。
[0019]通過(guò)采集溫濕度數(shù)據(jù)、是否有人體侵入，拍攝照片或連續(xù)視頻，進(jìn)行輔助分析，可以使檢測(cè)到的有機(jī)磷濃度值更可信；通過(guò)獲取農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置所在位置的經(jīng)度、緯度和海拔，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)有機(jī)磷殘留物質(zhì)的追根溯源。
[0020]另外，在所述農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置包含紅外熱釋電傳感器、攝像頭和GPS模組時(shí)，所述發(fā)送端處理器在接收到所述有人入侵的數(shù)據(jù)時(shí)，啟動(dòng)所述攝像頭進(jìn)行抓拍，所述攝像頭將拍攝得到的照片數(shù)據(jù)發(fā)送給所述發(fā)送端處理器；
[0021]同時(shí)所述發(fā)送端處理器觸發(fā)所述GPS模組，將獲取的經(jīng)度、緯度和海拔發(fā)送給所述發(fā)送端處理器。
[0022]通過(guò)將位置信息與照片數(shù)據(jù)的結(jié)合，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)有機(jī)磷殘留物質(zhì)的追根溯源。
[0023]另外，在所述農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置包含攝像頭時(shí)，所述基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包含視頻控制中心；
[0024]所述無(wú)線發(fā)送裝置包含傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送裝置和視頻數(shù)據(jù)發(fā)送裝置；
[0025]所述無(wú)線接收裝置包含傳感器數(shù)據(jù)接收裝置和視頻數(shù)據(jù)接收裝置；
[0026]所述人機(jī)交互終端包含傳感器數(shù)據(jù)顯示裝置和視頻數(shù)據(jù)顯示裝置；
[0027]所述傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送裝置從所述發(fā)送端處理器接收有機(jī)磷濃度值、溫濕度數(shù)據(jù)、是否有人入侵的數(shù)據(jù)，并發(fā)送給所述傳感器數(shù)據(jù)接收裝置，所述傳感器數(shù)據(jù)接收裝置將接收到的數(shù)據(jù)傳送給所述接收端處理器，所述接收端處理器將顯示在所述傳感器數(shù)據(jù)顯示裝置上；
[0028]所述攝像頭的拍攝數(shù)據(jù)上傳到所述視頻控制中心，所述視頻控制中心對(duì)所述拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，所述視頻數(shù)據(jù)發(fā)送裝置將壓縮的拍攝數(shù)據(jù)發(fā)送給所述視頻數(shù)據(jù)接收裝置，所述接收端處理器對(duì)壓縮的拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮，并顯示在所述視頻數(shù)據(jù)顯示裝置上。
[0029]通過(guò)專用的服務(wù)器對(duì)視頻進(jìn)行處理，開(kāi)辟專用信道進(jìn)行視頻傳輸，可以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)視頻的實(shí)時(shí)傳輸，提高整個(gè)系統(tǒng)的處理速度。
[0030]另外，所述有機(jī)磷檢測(cè)裝置包含:液體收集器、導(dǎo)管、色帶、顏色傳感器、顏色-濃度轉(zhuǎn)換處理器；
[0031]所述液體收集器收集液態(tài)或霧狀的待測(cè)溶液；
[0032]所述待測(cè)溶液通過(guò)所述導(dǎo)管到達(dá)所述色帶，所述待測(cè)溶液與所述色帶表面的檢測(cè)酶發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)待測(cè)溶液中有機(jī)磷的濃度不同，色帶表面呈現(xiàn)的顏色有所不同；
[0033]所述顏色傳感器探測(cè)所述色帶表面的顏色，并將所述顏色傳送給所述顏色-濃度轉(zhuǎn)換處理器；
[0034]所述顏色-濃度轉(zhuǎn)換處理器根據(jù)所述顏色、預(yù)先確定的顏色與有機(jī)磷濃度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到所述待測(cè)溶液中有機(jī)磷的濃度值，并將所述檢測(cè)到的有機(jī)磷濃度值傳送給所述發(fā)送端處理器。
[0035]通過(guò)本發(fā)明對(duì)農(nóng)產(chǎn)品種植環(huán)境中的有機(jī)磷濃度進(jìn)行檢測(cè)，可以確定在農(nóng)產(chǎn)品種植過(guò)程中是否存在農(nóng)藥噴灑，并可以檢測(cè)出有機(jī)磷的實(shí)際濃度，實(shí)現(xiàn)有機(jī)磷殘留物質(zhì)的追根溯源以及證據(jù)采集和獲取，解決了目前有機(jī)磷檢測(cè)嚴(yán)重依賴專業(yè)大型儀器分析，樣品制備極其復(fù)雜，且檢測(cè)速度慢等問(wèn)題。
[0036]另外，所述導(dǎo)管采用微細(xì)引流的溝道陣列將所述液體收集器收集的液態(tài)待測(cè)溶液導(dǎo)流到所述色帶，或者將所述液體收集器收集的霧態(tài)顆粒轉(zhuǎn)化為液態(tài)，并導(dǎo)流到所述色帶。
[0037]由于有機(jī)磷檢測(cè)系統(tǒng)所處環(huán)境的特殊性，空氣中可能只存在較少量的液態(tài)水或有機(jī)磷，甚至是只有霧態(tài)的水或有機(jī)磷，為了盡可能收集空氣中分布的有機(jī)磷，采用微細(xì)引流溝道陣列導(dǎo)管，通過(guò)分子的表面張力使液態(tài)待測(cè)溶液能擴(kuò)散到色帶所在位置，從而使色帶的顏色值盡可能真實(shí)地反應(yīng)有機(jī)磷的濃度。
[0038]另外，所述色帶包含底材、檢測(cè)酶、過(guò)濾層；所述檢測(cè)酶通過(guò)三維打印、納米壓印在所述底材上形成電極圖案；經(jīng)表面修飾后，在所述檢測(cè)酶之上形成所述過(guò)濾層；所述過(guò)濾層上分布有濾孔，所述濾孔只允許水或有機(jī)磷大分子通過(guò)所述過(guò)濾層；[0039]其中，所述底材為紙或菲林中的任意一種；所述檢測(cè)酶包含催化物和底物；有機(jī)磷抑制催化物的活性，有機(jī)磷濃度不同，對(duì)催化物的抑制程度不同，使催化物和底物發(fā)生反應(yīng)時(shí)呈現(xiàn)不同的顏色。
[0040]上述色帶的結(jié)構(gòu)可以有選擇地對(duì)有機(jī)磷大分子團(tuán)進(jìn)行篩選，使能通過(guò)濾孔的有機(jī)磷大分子與檢測(cè)酶發(fā)生反應(yīng)，從而使有機(jī)磷濃度的檢測(cè)更客觀和精確。
[0041]另外，所述基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包含:云端；所述接收端處理器與所述云端通信，將所述采集到的作為是否噴灑農(nóng)藥的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果傳送到所述云端，供查詢、下載、備份。使人們可以隨時(shí)隨地查詢到農(nóng)產(chǎn)品從種植開(kāi)始的相關(guān)信息。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0042]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的示意圖；
[0043]圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中有機(jī)磷檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖3和圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中有機(jī)磷檢測(cè)裝置的色帶示意圖；
[0045]圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實(shí)施方式中，為了使讀者更好地理解本申請(qǐng)而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒(méi)有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。
[0047]本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及一種基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如圖1所示，包含:農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置、發(fā)送端處理器、無(wú)線發(fā)送裝置、無(wú)線接收裝置、接收端處理器、人機(jī)交互終端，以及無(wú)線發(fā)送裝置和無(wú)線接收裝置進(jìn)行通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
[0048]農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置采集作為是否噴灑農(nóng)藥的判斷依據(jù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將采集到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送給發(fā)送端處理器；發(fā)送端處理器對(duì)農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，通過(guò)無(wú)線發(fā)送裝置發(fā)送給無(wú)線接收裝置；無(wú)線接收裝置將接收到的采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，傳送給接收端處理器，接收端處理器將接收數(shù)據(jù)和分析結(jié)果顯示在人機(jī)交互終端上。
[0049]其中，農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置包含:有機(jī)磷檢測(cè)裝置；有機(jī)磷檢測(cè)裝置收集液態(tài)或霧態(tài)待測(cè)溶液，檢測(cè)待測(cè)溶液中有機(jī)磷的濃度，并將檢測(cè)到的有機(jī)磷濃度值作為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)發(fā)送給發(fā)送端處理器。具體地說(shuō)，如圖2所示，有機(jī)磷檢測(cè)裝置包含:液體收集器201、導(dǎo)管202、色帶203、顏色傳感器204、顏色-濃度轉(zhuǎn)換處理器205 ;液體收集器收集液態(tài)或霧狀的待測(cè)溶液；待測(cè)溶液通過(guò)導(dǎo)管導(dǎo)流到色帶，待測(cè)溶液與色帶表面的檢測(cè)酶發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)待測(cè)溶液中有機(jī)磷的濃度不同，色帶表面呈現(xiàn)的顏色有所不同；顏色傳感器探測(cè)色帶表面的顏色，并將顏色傳送給顏色-濃度轉(zhuǎn)換處理器；顏色-濃度轉(zhuǎn)換處理器根據(jù)顏色、預(yù)先確定的顏色與有機(jī)磷濃度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到待測(cè)溶液中有機(jī)磷的濃度值，并將檢測(cè)到的有機(jī)磷濃度值傳送給發(fā)送端處理器。通過(guò)本實(shí)施方式對(duì)農(nóng)產(chǎn)品種植環(huán)境中的有機(jī)磷濃度進(jìn)行檢測(cè)，可以確定在農(nóng)產(chǎn)品種植過(guò)程中是否存在農(nóng)藥噴灑，并可以檢測(cè)出有機(jī)磷的實(shí)際濃度，實(shí)現(xiàn)有機(jī)磷殘留物質(zhì)的追根溯源以及證據(jù)采集和獲取，解決了目前有機(jī)磷檢測(cè)嚴(yán)重依賴專業(yè)大型儀器分析，樣品制備極其復(fù)雜，且檢測(cè)速度慢等問(wèn)題。
[0050]需要說(shuō)明的是，由于有機(jī)磷檢測(cè)裝置所處環(huán)境的特殊性，空氣中可能只存在較少量液態(tài)水或有機(jī)磷，甚至只存在霧態(tài)的水或有機(jī)磷，為了盡可能收集空氣中分布的有機(jī)磷，采用微細(xì)引流溝道陣列導(dǎo)管，將液體收集器收集的液態(tài)待測(cè)溶液導(dǎo)流到色帶，或者將液體收集器收集的霧態(tài)顆粒轉(zhuǎn)化為液態(tài)，并導(dǎo)流到色帶，盡可能收集待測(cè)溶液，使其充分與色帶發(fā)生反應(yīng)，使色帶的顏色值盡可能真實(shí)地反應(yīng)周圍環(huán)境中有機(jī)磷的濃度，從而方便顏色傳感器的信號(hào)識(shí)別和處理，使檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確。
[0051]此外，色帶經(jīng)過(guò)樣品制備處理，可以比較有選擇性的吸收有機(jī)磷分子，從而產(chǎn)生特確定的顏色變化，根據(jù)顏色傳感器的輸出進(jìn)行信號(hào)處理即可得知有機(jī)磷的濃度等信息。具體地說(shuō)，如圖3和圖4所示，色帶包含底材301、檢測(cè)酶302、過(guò)濾層303 ;檢測(cè)酶通過(guò)三維打印、納米壓印在底材上形成電極圖案；經(jīng)表面修飾后，在檢測(cè)酶之上形成過(guò)濾層；過(guò)濾層上分布有濾孔，濾孔只允許水或有機(jī)磷大分子通過(guò)過(guò)濾層；其中，底材可以為紙或菲林中的任意一種；檢測(cè)酶包含催化物和底物；有機(jī)磷抑制催化物的活性，有機(jī)磷濃度不同，對(duì)催化物的抑制程度不同，使催化物和底物發(fā)生反應(yīng)時(shí)呈現(xiàn)不同的顏色。述色帶的結(jié)構(gòu)可以有選擇地對(duì)有機(jī)磷大分子團(tuán)進(jìn)行篩選，使能通過(guò)濾孔的有機(jī)磷大分子與檢測(cè)酶發(fā)生反應(yīng)，從而使有機(jī)磷濃度的檢測(cè)更客觀和精確。
[0052]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)施方式通過(guò)農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)有機(jī)磷的濃度，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果從發(fā)送端處理器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到接收端處理器，并在人機(jī)交互終端進(jìn)行顯示，可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)磷濃度的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，使得能遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)在農(nóng)產(chǎn)品種植過(guò)程中是否存在農(nóng)藥噴灑，實(shí)現(xiàn)有機(jī)磷殘留物質(zhì)的追根溯源以及證據(jù)采集和獲取。
[0053]本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及一種基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。第二實(shí)施方式在第一實(shí)施方式基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步改進(jìn)，主要改進(jìn)之處在于:在本發(fā)明第二實(shí)施方式中，為了使有機(jī)磷檢測(cè)的結(jié)果更準(zhǔn)確，采用一些其他輔助的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置，來(lái)輔助判斷是否噴灑了農(nóng)藥。
[0054]比如說(shuō)，農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置還包含以下裝置中的任意一種或任意組合:溫濕度傳感器、紅外熱釋電傳感器、攝像頭、GPS模組。
[0055]其中，溫濕度傳感器用于采集水分雨露以及農(nóng)藥噴灑窗口的溫濕度數(shù)據(jù)，并溫濕度數(shù)據(jù)作為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)發(fā)送給發(fā)送端處理器；紅外熱釋電傳感器探測(cè)紅外熱釋電傳感器的感知范圍內(nèi)是否有人體侵入，若探測(cè)到有人入侵，則將有人入侵的數(shù)據(jù)作為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)發(fā)送給發(fā)送端處理器；攝像頭拍攝該攝像頭的拍攝范圍內(nèi)的照片或連續(xù)視頻，并將照片數(shù)據(jù)或視頻數(shù)據(jù)作為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)發(fā)送給發(fā)送端處理器。
[0056]此外，值得注意的是，還可以設(shè)置另一路溫濕度傳感器，置于有機(jī)磷檢測(cè)裝置內(nèi)部，采集不受外界環(huán)境干擾的溫濕度數(shù)據(jù)，并將檢測(cè)得到的兩路溫濕度數(shù)據(jù)作為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)傳送給發(fā)送端處理器。也可以將兩路溫濕度傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，若超出設(shè)定閾值，則也可認(rèn)為此信息為是否噴灑農(nóng)藥的判斷依據(jù)之一。
[0057]此外，置于有機(jī)磷檢測(cè)裝置內(nèi)部的溫濕度傳感器檢測(cè)有機(jī)磷檢測(cè)裝置內(nèi)部的濕度，作為有機(jī)磷檢測(cè)裝置自動(dòng)進(jìn)行色帶移動(dòng)的啟動(dòng)條件。當(dāng)濕度達(dá)到一定程度(置于有機(jī)磷檢測(cè)裝置內(nèi)部的溫濕度傳感器檢測(cè)到這個(gè)濕度)，ARM處理器控制的絲桿步進(jìn)電機(jī)滑臺(tái)將向上運(yùn)動(dòng)(系統(tǒng)復(fù)位的狀態(tài)默認(rèn)是在滑軌的底部，此時(shí)負(fù)責(zé)采集液體收集器內(nèi)的液體酸堿度的試紙已經(jīng)接觸到收集到的液體)，滑臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)直到與滑臺(tái)高度一致的擋板遮住紅外對(duì)射光電傳感器的H型槽內(nèi)，此時(shí)ARM處理器接收到來(lái)自紅外對(duì)射傳感器的信號(hào)，故停止M0T03步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，滑臺(tái)負(fù)載的色帶剛好處于顏色識(shí)別傳感器的有效范圍之內(nèi)(此時(shí)同時(shí)讀取顏色傳感器的數(shù)據(jù))，該顏色識(shí)別傳感器進(jìn)行顏色采集并且上傳，與基色進(jìn)行對(duì)t匕，(基色即:色帶標(biāo)準(zhǔn)的顏色)，此時(shí)的色帶顏色若變化，且根據(jù)MCU進(jìn)行數(shù)據(jù)分析則可作為有一個(gè)判斷噴灑農(nóng)藥的可能信息。
[0058]多種輔助的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置可以組合起來(lái)使用，比如，通過(guò)將位置信息與照片數(shù)據(jù)的結(jié)合，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)有機(jī)磷殘留物質(zhì)的追根溯源。具體地說(shuō)，在農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置包含紅外熱釋電傳感器、攝像頭和GPS模組時(shí)，發(fā)送端處理器在接收到有人入侵的數(shù)據(jù)時(shí)，啟動(dòng)攝像頭進(jìn)行抓拍，并將拍攝得到的照片數(shù)據(jù)發(fā)送給發(fā)送端處理器；同時(shí)發(fā)送端處理器觸發(fā)GPS模組，將獲取的經(jīng)度、緯度和海拔發(fā)送給發(fā)送端處理器。在實(shí)際實(shí)現(xiàn)中，采用ARM處理器作為發(fā)送端處理器，控制一路紅外熱釋電傳感器，靈敏度設(shè)置好，當(dāng)有人體侵入探測(cè)器的感知范圍時(shí)，達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)就觸發(fā)，從而ARM處理器做出相應(yīng)處理，此時(shí)ARM處理器控制的CCD攝像頭啟動(dòng)抓拍，云臺(tái)的2個(gè)步進(jìn)電機(jī)上下左右旋轉(zhuǎn)并復(fù)位。抓拍到的照片數(shù)據(jù)上傳到遠(yuǎn)程監(jiān)控端(即接收端處理器)存儲(chǔ)，此時(shí)抓拍的照片可作為是否噴灑農(nóng)藥的判斷依據(jù)之一。
[0059]此外，值得一提的是，可以通過(guò)專用的服務(wù)器對(duì)視頻進(jìn)行處理，開(kāi)辟專用信道進(jìn)行視頻傳輸，可以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)視頻的實(shí)時(shí)傳輸，提高整個(gè)系統(tǒng)的處理速度。在農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置包含攝像頭時(shí)，本實(shí)施方式還可以包含視頻控制中心，相應(yīng)地，無(wú)線發(fā)送裝置包含傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送裝置和視頻數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，無(wú)線接收裝置包含傳感器數(shù)據(jù)接收裝置和視頻數(shù)據(jù)接收裝置，人機(jī)交互終端包含傳感器數(shù)據(jù)顯示裝置和視頻數(shù)據(jù)顯示裝置，如圖5所示。
[0060]傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送裝置從發(fā)送端處理器接收有機(jī)磷濃度值、溫濕度數(shù)據(jù)、是否有人入侵的數(shù)據(jù)，并發(fā)送給傳感器數(shù)據(jù)接收裝置，傳感器數(shù)據(jù)接收裝置將接收到的數(shù)據(jù)傳送給接收端處理器，接收端處理器將顯示在傳感器數(shù)據(jù)顯示裝置上。
[0061]攝像頭的拍攝數(shù)據(jù)上傳到視頻控制中心，視頻控制中心對(duì)拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，視頻數(shù)據(jù)發(fā)送裝置將壓縮的拍攝數(shù)據(jù)發(fā)送給視頻數(shù)據(jù)接收裝置，接收端處理器對(duì)壓縮的拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮，并顯示在視頻數(shù)據(jù)顯示裝置上。
[0062]此外，為了使人們可以隨時(shí)隨地查詢到農(nóng)產(chǎn)品從種植開(kāi)始的相關(guān)信息，本實(shí)施方式還可以包含:云端；接收端處理器與云端通信，將采集到的作為是否噴灑農(nóng)藥的判斷依據(jù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果傳送到云端，供查詢、下載、備份。在實(shí)際實(shí)現(xiàn)中，攝像頭采集的視頻和音頻數(shù)據(jù)以視頻控制中心進(jìn)行編碼處理，并且以WIFI或者3G形式與遠(yuǎn)程端(即云端)通信，鏈路實(shí)現(xiàn)采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議、視頻編碼采用H.264協(xié)議、音頻以G.711協(xié)議。傳感器節(jié)點(diǎn)裝置(即傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送裝置)處的通信采用2.4GHZ，或者GPRS無(wú)線方式與接收終端進(jìn)行交互，接收終端(即人機(jī)交互終端)處也可以分為2部分，一個(gè)是3.2寸的TFT液晶，主控制器也采用ARM處理器，該終端負(fù)責(zé)顯示采集節(jié)點(diǎn)處的傳感器信號(hào)和數(shù)據(jù)，并且直觀的顯示出來(lái)，比如溫濕度的數(shù)據(jù)，啟動(dòng)紅外熱釋電并且抓拍時(shí)的溫濕度，人體入侵的次數(shù)，對(duì)應(yīng)的色帶的顏色信息等，從而以簡(jiǎn)單的算法得出大致的結(jié)論，即是否滿足該處噴灑了農(nóng)藥的條件。另一個(gè)接收終端(即人機(jī)交互終端)負(fù)責(zé)接收視頻/音頻信號(hào)，并且實(shí)現(xiàn)TCP/IP通信、視頻解碼采用H.264協(xié)議、音頻以G.711協(xié)議，并將攝像頭的圖像和音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并且以一定的界面實(shí)現(xiàn)視頻的回放，實(shí)時(shí)監(jiān)控、抓怕、保存、錄像等功能。當(dāng)然這部分的功能都是基于有Internet的場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)，或者有3G/[目號(hào)覆蓋的場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)，此處可考慮米用平板電腦代替微機(jī)來(lái)操作。而針對(duì)沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)以及3G信號(hào)的情況下，實(shí)時(shí)傳輸視頻音頻并且遠(yuǎn)程監(jiān)控可以通過(guò)無(wú)線微波調(diào)制方式實(shí)現(xiàn)傳輸。
[0063]此外，除了記錄是否噴灑農(nóng)藥的判斷依據(jù)，還可以可記錄該地點(diǎn)的溫濕度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，煙霧，CO的分布情況，進(jìn)行其他食品安全監(jiān)控。
[0064]本發(fā)明第三實(shí)施方式涉及一種基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)方法，包含以下步驟:
[0065]采集作為是否噴灑農(nóng)藥的判斷依據(jù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)采集到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。
[0066]其中，在采集作為是否噴灑農(nóng)藥的判斷依據(jù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的步驟中，收集液態(tài)或霧態(tài)待測(cè)溶液，檢測(cè)待測(cè)溶液中有機(jī)磷的濃度，并將檢測(cè)到的有機(jī)磷濃度值作為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)。具體地說(shuō)，首先，收集液態(tài)或霧狀的待測(cè)溶液，接著，待測(cè)溶液與色帶表面的檢測(cè)酶發(fā)生反應(yīng)，并探測(cè)色帶表面的顏色；根據(jù)顏色、預(yù)先確定的顏色與有機(jī)磷濃度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到待測(cè)溶液中有機(jī)磷的濃度值。
[0067]不難發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施方式為與第一實(shí)施方式相對(duì)應(yīng)的方法實(shí)施例，本實(shí)施方式可與第一實(shí)施方式互相配合實(shí)施。第一實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實(shí)施方式中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在第一實(shí)施方式中。
[0068]本發(fā)明第四實(shí)施方式涉及一種基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)方法。第四實(shí)施方式在第三實(shí)施方式基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步改進(jìn)，主要改進(jìn)之處在于:在本發(fā)明第四實(shí)施方式中，在采集作為噴灑農(nóng)藥的判斷依據(jù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的步驟中，包含以下子步驟中的任意一個(gè)或任意組合:
[0069](I)采集水分雨露以及農(nóng)藥噴灑窗口的溫濕度數(shù)據(jù)，將檢測(cè)得到的溫濕度數(shù)據(jù)作為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)；
[0070](2)探測(cè)是否有人體侵入，若探測(cè)到有人入侵，則將有人入侵的數(shù)據(jù)作為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)；
[0071](3)拍攝照片或連續(xù)視頻，并將照片數(shù)據(jù)或視頻數(shù)據(jù)作為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)；
[0072](4)獲取農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置所在位置的經(jīng)度、緯度和海拔，并將經(jīng)度、緯度和海拔作為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)。
[0073]比如說(shuō)，將上述(2)、(3)和(4)組合起來(lái)，那么在采集作為噴灑農(nóng)藥的判斷依據(jù)的數(shù)據(jù)的步驟中，則包含以下子步驟:
[0074]探測(cè)是否有人體侵入，若探測(cè)到有人入侵，則將有人入侵的數(shù)據(jù)作為所述判斷依據(jù)中的一個(gè)，同時(shí)啟動(dòng)照片的拍攝，獲取農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置所在位置的經(jīng)度、緯度和海拔，并將拍攝得到的照片數(shù)據(jù)，經(jīng)度、緯度和海拔也作為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
[0075]由于第二實(shí)施方式與本實(shí)施方式相互對(duì)應(yīng)，因此本實(shí)施方式可與第二實(shí)施方式互相配合實(shí)施。第二實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實(shí)施方式中依然有效，在第二實(shí)施方式中所能達(dá)到的技術(shù)效果在本實(shí)施方式中也同樣可以實(shí)現(xiàn)，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在第二實(shí)施方式中。
[0076]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，上述各實(shí)施方式是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體實(shí)施例，而在實(shí)際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包含:農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置、發(fā)送端處理器、無(wú)線發(fā)送裝置、無(wú)線接收裝置、接收端處理器、人機(jī)交互終端，以及所述無(wú)線發(fā)送裝置和所述無(wú)線接收裝置進(jìn)行通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)； 所述農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置采集作為是否噴灑農(nóng)藥的判斷依據(jù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將所述采集到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送給所述發(fā)送端處理器；所述發(fā)送端處理器對(duì)所述農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將所述采集的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，通過(guò)所述無(wú)線發(fā)送裝置發(fā)送給所述無(wú)線接收裝置；所述無(wú)線接收裝置將接收到的所述采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，傳送給所述接收端處理器，所述接收端處理器將接收數(shù)據(jù)和分析結(jié)果顯示在所述人機(jī)交互終端上； 其中，所述農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置包含:有機(jī)磷檢測(cè)裝置；所述有機(jī)磷檢測(cè)裝置收集液態(tài)或霧態(tài)待測(cè)溶液，檢測(cè)待測(cè)溶液中有機(jī)磷的濃度，并將所述檢測(cè)到的有機(jī)磷濃度值作為所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)發(fā)送給所述發(fā)送端處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置還包含以下裝置中的任意一種或任意組合:溫濕度傳感器、紅外熱釋電傳感器、攝像頭、GPS模組； 其中，所述溫濕度傳感器用于采集水分雨露以及農(nóng)藥噴灑窗口的溫濕度數(shù)據(jù)，并所述溫濕度數(shù)據(jù)作為所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)發(fā)送給所述發(fā)送端處理器； 所述紅外熱釋電傳感器探測(cè)所述紅外熱釋電傳感器的感知范圍內(nèi)是否有人體侵入，若探測(cè)到有人入侵，則將有人入侵的數(shù)據(jù)作為所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)發(fā)送給所述發(fā)送端處理器； 所述攝像頭拍攝所述攝像頭的拍攝范圍內(nèi)的照片或連續(xù)視頻，并將照片數(shù)據(jù)或視頻數(shù)據(jù)作為所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)發(fā)送給所述發(fā)送端處理器； 所述GPS模組獲取所述農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置所在位置的經(jīng)度、緯度和海拔，并將所述經(jīng)度、緯度和海拔作為所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)發(fā)送給所述發(fā)送端處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，在所述農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置包含紅外熱釋電傳感器、攝像頭和GPS模組時(shí)，所述發(fā)送端處理器在接收到所述有人入侵的數(shù)據(jù)時(shí)，啟動(dòng)所述攝像頭進(jìn)行抓拍，所述攝像頭將拍攝得到的照片數(shù)據(jù)發(fā)送給所述發(fā)送端處理器； 同時(shí)所述發(fā)送端處理器觸發(fā)所述GPS模組，將獲取的經(jīng)度、緯度和海拔發(fā)送給所述發(fā)送端處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，在所述農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置包含攝像頭時(shí)，所述基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包含視頻控制中心； 所述無(wú)線發(fā)送裝置包含傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送裝置和視頻數(shù)據(jù)發(fā)送裝置； 所述無(wú)線接收裝置包含傳感器數(shù)據(jù)接收裝置和視頻數(shù)據(jù)接收裝置； 所述人機(jī)交互終端包含傳感器數(shù)據(jù)顯示裝置和視頻數(shù)據(jù)顯示裝置； 所述傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送裝置從所述發(fā)送端處理器接收有機(jī)磷濃度值、溫濕度數(shù)據(jù)、是否有人入侵的數(shù)據(jù)，并發(fā)送給所述傳感器數(shù)據(jù)接收裝置，所述傳感器數(shù)據(jù)接收裝置將接收到的數(shù)據(jù)傳送給所述接收端處理器，所述接收端處理器將顯示在所述傳感器數(shù)據(jù)顯示裝置上;所述攝像頭的拍攝數(shù)據(jù)上傳到所述視頻控制中心，所述視頻控制中心對(duì)所述拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，所述視頻數(shù)據(jù)發(fā)送裝置將壓縮的拍攝數(shù)據(jù)發(fā)送給所述視頻數(shù)據(jù)接收裝置，所述接收端處理器對(duì)壓縮的拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮，并顯示在所述視頻數(shù)據(jù)顯示裝置上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述有機(jī)磷檢測(cè)裝置包含:液體收集器、導(dǎo)管、色帶、顏色傳感器、顏色-濃度轉(zhuǎn)換處理器； 所述液體收 集器收集液態(tài)或霧狀的待測(cè)溶液； 所述待測(cè)溶液通過(guò)所述導(dǎo)管導(dǎo)流到所述色帶，所述待測(cè)溶液與所述色帶表面的檢測(cè)酶發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)待測(cè)溶液中有機(jī)磷的濃度不同，色帶表面呈現(xiàn)的顏色有所不同； 所述顏色傳感器探測(cè)所述色帶表面的顏色，并將所述顏色傳送給所述顏色-濃度轉(zhuǎn)換處理器； 所述顏色-濃度轉(zhuǎn)換處理器根據(jù)所述顏色、預(yù)先確定的顏色與有機(jī)磷濃度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到所述待測(cè)溶液中有機(jī)磷的濃度值，并將所述檢測(cè)到的有機(jī)磷濃度值傳送給所述發(fā)送端處理器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)管采用微細(xì)引流的溝道陣列將所述液體收集器收集的液態(tài)待測(cè)溶液導(dǎo)流到所述色帶，或者將所述液體收集器收集的霧態(tài)顆粒轉(zhuǎn)化為液態(tài)，并導(dǎo)流到所述色帶。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述色帶包含底材、檢測(cè)酶、過(guò)濾層；所述檢測(cè)酶通過(guò)三維打印、納米壓印在所述底材上形成電極圖案；經(jīng)表面修飾后，在所述檢測(cè)酶之上形成所述過(guò)濾層；所述過(guò)濾層上分布有濾孔，所述濾孔只允許水或有機(jī)磷大分子通過(guò)所述過(guò)濾層； 其中，所述底材為紙或菲林中的任意一種；所述檢測(cè)酶包含催化物和底物；有機(jī)磷抑制催化物的活性，有機(jī)磷濃度不同，對(duì)催化物的抑制程度不同，使催化物和底物發(fā)生反應(yīng)時(shí)呈現(xiàn)不同的顏色。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包含:云端； 所述接收端處理器與所述云端通信，將所述采集到的作為是否噴灑農(nóng)藥的判斷依據(jù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果傳送到所述云端，供查詢、下載、備份。
9.一種基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包含以下步驟: 采集作為是否噴灑農(nóng)藥的判斷依據(jù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，其中，收集液態(tài)或霧態(tài)待測(cè)溶液，檢測(cè)待測(cè)溶液中有機(jī)磷的濃度，并將所述檢測(cè)到的有機(jī)磷濃度值作為所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)； 對(duì)所述采集到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析； 將所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸； 顯示所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，在所述采集作為噴灑農(nóng)藥的判斷依據(jù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的步驟中，包含以下子步驟中的任意一個(gè)或任意組合: 采集水分雨露以及農(nóng)藥噴灑窗口的溫濕度數(shù)據(jù)，將檢測(cè)得到的溫濕度數(shù)據(jù)作為所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)； 或者，探測(cè)是否有人體侵入，若探測(cè)到有人入侵，則將有人入侵的數(shù)據(jù)作為所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)； 或者，拍攝照片或連續(xù)視頻，并將照片數(shù)據(jù)或視頻數(shù)據(jù)作為所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)； 或者，獲取所述農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置所在位置的經(jīng)度、緯度和海拔，并將所述經(jīng)度、緯度和海拔作為所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，在所述采集作為噴灑農(nóng)藥的判斷依據(jù)的數(shù)據(jù)的步驟中，包含以下子步驟: 探測(cè)是否有人體侵入； 若探測(cè)到有人入侵，則將有人入侵的數(shù)據(jù)作為所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)；同時(shí)啟動(dòng)照片的拍攝，獲取所述農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)裝置所在位置的經(jīng)度、緯度和海拔，并將拍攝得到的照片數(shù)據(jù)，所述經(jīng)度、緯度和海拔也作為所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)藥噴灑監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，在所述收集液態(tài)或霧態(tài)待測(cè)溶液，檢測(cè)待測(cè)溶液中有機(jī)磷的濃度的步驟中，包含以下子步驟: 收集液態(tài)或霧狀的待測(cè)溶液； 所述待測(cè)溶液與色帶表面的檢測(cè)酶發(fā)生反應(yīng)； 探測(cè)所述色帶表面的顏色； 根據(jù)所述顏色、預(yù)先確定的顏色與有機(jī)磷濃度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到所述待測(cè)溶液中有機(jī)磷的濃度值。
【文檔編號(hào)】H04L29/08GK103685503SQ201310666252
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】紀(jì)新明, 竇宏雁 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)