物联网虫情测报灯产品介绍

一、仪器定位与学术定义

托普云农物联网虫情测报灯（典型型号TPCB-I/II/III/IV及AI型，亦称智能虫情监测系统）是依据昆虫趋光性（Phototaxis）原理与机器视觉分类理论设计的野外自动化害虫监测设备。该装置通过多波段诱虫光源将夜间趋光性害虫诱集入室，经远红外加热致死烘干、振动分散平铺后由工业相机采集虫体图像，嵌入卷积神经网络（CNN）模型自动完成种类鉴别与计数，最终通过物联网通信模块将结构化虫情数据上传至植保大数据平台，实现"诱集—致死—分散—成像—识别—传输—分析"全流程无人值守闭环，用于替代传统人工扫网与灯下逐日目测计数，满足GB/T 24689.1《植物保护机械 虫情测报灯》标准要求。

二、工作原理与理论依据

趋光诱集原理：多数夜间活动害虫（鳞翅目蛾类、鞘翅目甲虫、半翅目蝽类、同翅目飞虱等）对特定波段光谱具正趋光反应，尤以365nm附近紫外光及400–600nm可见光谱敏感。设备采用黑光灯管或LED多波段可调光源（覆盖紫外至黄绿光），夜间自动开启，可依靶标害虫光谱敏感性匹配最佳诱集波长，白天光控待机。

远红外无害致死与烘干：诱入虫体落入远红外加热处理仓，分仓控温并短时升至设定温度使昆虫快速致死同时完成虫体脱水烘干，保持形态特征完整便于图像分割识别，避免虫体腐烂粘连影响计数准确性。

振动分散与平铺成像：经处理的虫体落入带振动电机的传送带或旋转托盘，通过高频微振使重叠虫体分离并单层均匀分布，高清工业相机在可控背景光照下垂直俯拍获得无遮挡虫体图像。

深度学习目标检测与分类：采集图像输入预训练CNN模型（基于大规模标注昆虫图像数据集训练），执行虫体区域候选、轮廓提取、特征向量比对与Softmax分类，输出各害虫种类名称、单帧计数、体长估计及时间戳，叠加多时段数据生成日/旬/月发生量序列。

雨虫分离与环境联动：配备雨滴传感器与防雨百叶结构，降雨时自动关闭诱虫光源并启动排水/虫体收集仓切换，雨停后恢复运行；可选配空气温湿度、光照及降雨量传感器同步记录微气象因子，用于虫情—气象关联分析。

三、系统硬件构成

诱虫光源与撞击屏单元：主波长约365nm黑光灯管或数控多波段LED诱虫灯盘（覆盖紫外至黄绿光），支持单色/复合光模式切换及时段频闪控制；外围设漏斗形集虫漏斗与120°夹角撞击屏引导落虫。

远红外处理仓：上下双层远红外加热仓实现杀虫与烘干同步，仓温可控并设过热保护，保障致死率与虫体完整率。

机械传送与分装系统：内置振动分散机构与传送带/转盘，将虫体单层平铺输送至拍照位；八位自动转换接虫器支持多时段独立存储（通常可达48个时段），避免不同时间段的虫体混淆。

图像采集与主控单元：工业级高清摄像头（通常1200万或2000万像素）配定焦微距镜头及可控补光；主控系统集成ARM嵌入式处理器或工控板，运行Linux/RTOS实时操作系统承载AI推理引擎。

通信供电与防护结构：支持AC 220V交流或太阳能光伏+蓄电池直流供电；通信模块支持4G/5G/Wi-Fi/RJ45多模联网，内置GPS定位；整机采用304不锈钢或喷塑钢结构，配防雷、防漏电、防鸟兽及底座抬高防雨水倒灌设计。

四、主要功能特性

1、物联网测报灯整体结构采用304不锈钢，采用光、电、数控技术，远程自动控制及雨虫分离技术，有防雨百叶，下雨天可以正常工作，正常捕虫。

2、内置1200W高清工业摄像机。可远程设置工作模式，通过PC云端及手机APP端能远程自动拍照和手动拍照，7寸工业彩色手触摸屏显示与操作，安卓系统智能控制。全中文液晶显示，可分时段设置和控制，自动拍照和手动拍照均可。

3、虫情测报灯内设有图像采集设备，可通过摄像头实时采集传送带上的虫子情况，也可通过平台远程进行拍照和工作模式更改等设置。

4、自动拍照：可调时段拍照，拍照可调频率区间≥〔10min,3h〕/张

5、自动传输：自动上传监测图片数据。数据实时传输，上传速度应≥1M/s

6、远程查询监控：可实现在电脑端和手机端（安卓系统和苹果系统均可）远程监控平台对虫情自动采集系统的控制，包括但不限于指令发布执行、系统参数设置和采集信息的查询分析等。

7、图像处理：可实现对拍摄画面的图像处理，包括但不限于画面分割、切换处理及保存等功能。图片保存质量应满足虫体人工手动计数的识别需求。

8、内置GPS定位功能，物联网测报灯可在地图中查看设备站点等数据。在PC云端地图中查看设备站点等数据，设备被盗可追踪。

9、设备也可以远程手动控制换位、诱虫灯开启、加热管通断、杀虫仓和烘干仓清空、震动电机开关、传送带开关等功能。

10、虫子分散平铺机构，通过振动将虫体均匀洒落平铺在传送带上使虫子可以均匀，传送带准确将虫体运输到拍照区域内，保证每一个虫子特征都可以被拍的清楚，为识别及人工矫正打好基础。

11、高温加热虫体处理致死率不小于98%，虫体完整率不小于95%

12、高温加热虫体处理仓温度控制：工作温度最高达85±5℃，处理温度分仓位任意可调，上下两层远红外虫体处理仓，更有效地完成杀虫和烘干工作。

13、光控控制：晚上自动开灯运行，白天自动关灯（待机），在夜间工作状态下，不受瞬间强光照射改变工作状态。

14、时段控制：根据靶标害虫生活习性规律，设定工作时间段。

15、虫雨仓结构：将雨水自动排出，能有效将雨虫分离，使箱体内无积水。

16、雨控装置：可按外界天气变化自动控制设备工作。

17、防雷装置：能够有效防止雷击。

五、典型应用领域

大田作物害虫监测：水稻（二化螟、稻纵卷叶螟、褐飞虱）、小麦（黏虫、蚜虫）、玉米（草地贪夜蛾、玉米螟）等主粮作物迁飞性与钻蛀性害虫的动态测报。

经济作物与特色农业：茶园（茶小绿叶蝉）、烟田、果园、中药材基地等高频次害虫发生监测与减药精准防控指导。

林业与园林绿化：松毛虫、美国白蛾、尺蠖等林业害虫的定点监测预警，支撑森林病虫害防治决策。

植保科研与教学：为昆虫种群动态、迁飞规律及灯光诱杀效率研究提供标准化、连续性虫情图像与数量数据集。

植物检疫与外来入侵监测：口岸周边、物流园区布设用于入侵害虫（如草地贪夜蛾）的早期发现与预警。

六、设计与执行标准

产品设计符合GB/T 24689.1《植物保护机械 虫情测报灯》安全技术要求与性能指标，箱体材料及防腐处理符合GB/T 4237相关标准，电气安全满足GB 4706家用电器通用安全要求及田间防雷接地规范，支持出具第三方计量检定/校准证书以满足植保站实验室及测报网点CMA/CNAS相关管理要求。

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