一种谷物试验田专用物联网喷灌驱鸟一体系统

    专利2025-11-12  2


    本发明属于农机,具体涉及一种谷物试验田专用物联网喷灌驱鸟一体系统。


    背景技术:

    1、农作物收获季节,特别是水稻、小麦等谷物,会成为鸟类疯狂啄食的对象之一,普通农田需要保证产量,提高经济收入,而试验田通常是小块地种植研究,为了确保谷物的研究数据可靠,对谷物结果的要求更是精确到粒,为了保证试验田中的作物免遭鸟类啄食,传统的驱鸟方式会借助稻草人或在田地周围拉上防护网,防护网简单有效,但极易造成鸟类的伤亡;稻草人对鸟类没有伤害,但其不能移动且不会发出声响,在实际应用中驱鸟效果微乎其微,如何在试验田免遭鸟类啄食的情况下,又能保护鸟类不受伤害成为亟需解决的问题;另一方面,为便于观察记录,试验田通常设立在距离居民区较近的位置,在有效驱鸟的同时,减少对居民区的干扰亦是需要解决的问题。


    技术实现思路

    1、本发明为了解决上述现有技术中存在的问题,提供了一种谷物试验田专用物联网喷灌驱鸟一体系统,能够快速确定鸟类降落的范围,并在该范围内进行声光驱鸟作业,既能实现有效驱鸟,又不会使鸟类伤亡,同时防止大范围声光驱鸟对居民区产生干扰,保证试验田的谷物免遭鸟类的啄食,进而为科研提供可靠的数据。

    2、本发明采用的具体技术方案是:

    3、一种谷子试验田专用物联网喷灌驱鸟一体系统,包括控制单元,与控制单元的控制端连接的悬挂喷灌驱鸟装置,关键在于,所述的悬挂喷灌驱鸟装置包括借助一组间隔设置的支撑杆支撑的横梁、设置于横梁上方的喷水管、位于喷水管下方沿横梁的长度方向设置的轨道及与轨道配套设置的小车,小车上设置有声光报警器,横梁位于试验田内,试验田外设置有沿横梁成行排列的一组摄像头,沿横梁长度方向设置有一组矩形的监测区域,所述的摄像头包括位于监测区域一侧的第一摄像头、第二摄像头,第一摄像头、第二摄像头至横梁的距离相同,第一摄像头、第二摄像头的摄像范围覆盖该监测区域,所述的喷水管、小车和声光报警器的受控端分别与控制单元的控制端连接,控制单元的信息采集端分别与第一摄像头、第二摄像头的信息发送端连接。

    4、该系统还包括悬挂喷灌驱鸟装置的使用方法,该使用方法包括如下步骤,

    5、s1、对单个监测区域内的各支撑杆进行编号,由左向右依次为a1、a2、a3…am、am+1…an、an+1……az;

    6、s2、第一摄像头、第二摄像头在鸟类降落至监测区域时捕获图像d1、图像d2,图像d1、图像d2发送至控制单元;

    7、s3、控制单元根据两摄像头所捕获的图像确定驱逐区域:

    8、s301、图像d1中,鸟类遮挡在支撑杆an与an+1之间,图像d2中,鸟类遮挡在支撑杆am与am+1之间,说明鸟类在捕获图像时刻,位于am与an+1编号的支撑杆之间,则确定am与an+1之间为驱逐区域;

    9、s302、图像d1中,鸟类遮挡在支撑杆az与第二摄像头之间时,图像d2中鸟类遮挡在支撑杆am、am+1之间时,则确定am+1与az之间作为驱逐区域;图像d1中,鸟类遮挡在支撑杆an、an+1之间时,图像d2中鸟类遮挡在支撑杆a1与第一摄像头之间时,则确定a1与an之间作为驱逐区域;

    10、s4、控制单元控制小车于轨道上在驱逐区域内往复移动若干次,同时启动声光报警器进行驱鸟作业。

    11、步骤s301中还包括驱逐区域中高度怀疑位点的确定方法的步骤:

    12、在第一摄像头、第二摄像头安装到位后,以第一摄像头为原点,以第一摄像头与第二摄像头之间的连线为x轴,第一摄像头与横梁之间的垂线为y轴,建立坐标轴;预先将第一摄像头、第二摄像头分别与相邻两支撑杆之间所夹的一段横梁的中点连线形成位置参考线,并测量各位置参考线与x轴的夹角,s301确定图像d1及图像d2中鸟类图像各自遮挡的支撑杆区间后,两组位置参考线的交点为高度怀疑位点,根据预设的位置参考线及夹角,获取两组位置参考线的交点即高度怀疑位点的坐标(x高,y高)。

    13、所述的步骤s4中,控制单元控制小车于轨道上在驱逐区域内往复移动过程中,小车移动至x高处时均停留3-5s。

    14、所述的横梁上位于轨道一侧设置有一组间隔设置的金属薄片,所述的小车上设置有与金属薄片接触的拨片。

    15、本发明的有益效果是:

    16、本发明中横梁借助一组间隔设置的支撑杆支撑,并在试验田内沿横梁的长度方向设置一组监测区域,采用位于各监测区域外的第一摄像头、第二摄像头对各监测区域进行监测,当鸟类降落时两摄像头同时捕获照片发送至控制单元,控制单元经计算选取某一支撑杆与另一支撑杆之间的范围为驱逐范围,并驱动小车在驱逐范围往复移动,在驱逐范围内往复移动的同时启动声光报警器,开始驱鸟作业,此方法仅在距离鸟类较近的小范围内驱鸟,对居民区的影响甚小;小车移动与声光作业能够使鸟类产生畏惧,从而远离试验田,有效保护试验田的谷物免遭啄食的同时不会造成鸟类的伤亡。



    技术特征:

    1.一种谷子试验田专用物联网喷灌驱鸟一体系统,包括控制单元(1),与控制单元(1)的控制端连接的悬挂喷灌驱鸟装置,其特征在于:所述的悬挂喷灌驱鸟装置包括借助一组间隔设置的支撑杆(2)支撑的横梁(3)、设置于横梁(3)上方的喷水管(4)、位于喷水管(4)下方沿横梁(3)的长度方向设置的轨道(5)及与轨道(5)配套设置的小车(6),小车(6)上设置有声光报警器(7),横梁(3)位于试验田内,试验田外设置有沿横梁(3)成行排列的一组摄像头,沿横梁(3)长度方向设置有一组矩形的监测区域(8),所述的摄像头包括位于监测区域(8)一侧的第一摄像头(9)、第二摄像头(10),第一摄像头(9)、第二摄像头(10)至横梁(3)的距离相同,第一摄像头(9)、第二摄像头(10)的摄像范围覆盖该监测区域(8),所述的喷水管(4)、小车(6)和声光报警器(7)的受控端分别与控制单元(1)的控制端连接,控制单元(1)的信息采集端分别与第一摄像头(9)、第二摄像头(10)的信息发送端连接。

    2.根据权利要求1所述的一种谷子试验田专用物联网喷灌驱鸟一体系统,其特征在于:该系统还包括悬挂喷灌驱鸟装置的使用方法,该使用方法包括如下步骤,

    3.根据权利要求2所述的一种谷子试验田专用物联网喷灌驱鸟一体系统,其特征在于,所述的步骤s301中还包括驱逐区域中高度怀疑位点的确定方法的步骤:

    4.根据权利要求3所述的一种谷子试验田专用物联网喷灌驱鸟一体系统,其特征在于:所述的步骤s4中,控制单元(1)控制小车(6)于轨道(5)上在驱逐区域内往复移动过程中,小车(6)移动至x高处时均停留3-5s。

    5.根据权利要求1所述的一种谷子试验田专用物联网喷灌驱鸟一体系统,其特征在于:所述的横梁(3)上位于轨道(5)一侧设置有一组间隔设置的金属薄片,所述的小车(6)上设置有与金属薄片接触的拨片。


    技术总结
    本发明属于农机技术领域,具体涉及一种谷物试验田专用物联网喷灌驱鸟一体系统,包括控制单元,与控制单元的控制端连接的悬挂喷灌驱鸟装置,悬挂喷灌驱鸟装置包括借助一组间隔设置的支撑杆支撑的横梁、设置于横梁上方的喷水管、位于喷水管下方沿横梁的长度方向设置的轨道及与轨道配套设置的小车,小车上设置有声光报警器,试验田外设置摄像范围覆盖监测区域的摄像头,该系统能够快速对落入试验田的鸟类进行识别,并在监测区域内靠近鸟类的范围进行驱逐作业,仅需得到粗略的鸟类降落范围即可,算法简单,识别快速,驱鸟成本低。

    技术研发人员:崔纪菡,焦海涛,赵宇,张俊杰,夏雪岩,刘猛,李顺国
    受保护的技术使用者:河北省农林科学院谷子研究所
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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