孢子自动捕捉系统：气传病原菌的数字化前端监测技术

一、产品概述

托普云农孢子自动捕捉系统（以TPSQ-BZ型为代表）是面向气传植物病原菌监测的野外自动观测终端，集成恒流负压采样、惯性撞击截留、自动显微成像与图像识别分析功能，用于连续获取空气中病菌孢子种类、数量与扩散动态。

设备符合GB/T 24689.3《植物保护机械 孢子捕捉仪（器）》方法框架，定位为农业四情监测体系中“病害感知"的核心节点。其价值不在于治疗已显症病害，而是把防控窗口前移至孢子释放与侵染前的潜伏期，替代传统“玻片沉降+人工镜检"的低频、滞后采样模式。

二、工作原理

系统按“气样采集—物理截留—时序换带—显微成像—识别计数—平台耦合"六级链路运行：

恒流负压采样：内置气泵以约120 L/min稳定流量抽吸环境空气，风道经流体优化，降低风速波动对捕获效率的影响；

惯性撞击截留：含孢气溶胶经收缩喷嘴加速，气流偏转后孢子因惯性撞击涂有粘性介质的连续载玻带，洁净气流排出，较重力沉降受风力干扰更小；

时序进给换带：步进电机按设定周期推进载玻带，形成带时间戳的样本序列，避免同点位重复叠加；

自动显微成像：500万像素工业相机配合20×光学放大与景深融合算法，对采样区自动对焦，获取孢子形态、纹饰、尺寸等微观特征图像；

图像识别计数：云端或边缘侧基于形态学特征与训练模型完成孢子分割、分类与计数，区分花粉、尘粒等干扰物；

多源数据耦合：图像与浓度数据经4G/有线网络回传，结合温湿度、降雨、风速与作物生育期信息，输出浓度曲线与风险等级。

设备具备防雨百叶、箱体温湿度自检、GPS定位与载玻带余量提醒，支持市电或太阳能双模供电，适应长期无人值守。

三、核心检测指标与功能

主要输出指标

孢子浓度：单位体积空气孢子数（个/m³）及分类计数；

种类判别：稻瘟病、锈病、白粉病、霜霉病、灰霉病、赤霉病等常见气传真菌形态归类；

时空序列：采样时间点、站点坐标、载带位置对应的连续分布；

环境耦合参量：同步记录空气温湿度、降雨、风速及采样流量状态。

系统功能特性

24小时连续捕集：定时启动、自动拍照（1–100张/周期）、无人值守；

自动换带与留样：载玻带一次装载可支撑长周期运行，样本可回溯复核；

清晰图优选：多焦点融合，自动筛选有效图像上传，降低无效数据；

远程管控：开关机、采样时长、工作时段、拍照频率均支持平台配置；

预警推送：浓度超阈值时触发Web/APP告警，辅助判断施药窗口；

数据归档：原始图、识别图、计数表与设备日志同库存储，可接入植保测报系统。

功能特点

1、智能孢子捕捉分析仪可24小时无间断自动捕捉病菌孢子，对所捕获的病菌孢子自动实时在线拍摄。

2、照片自动选取并上传：系统具备图片选取功能，自动选取清晰的照片上传至云服务器。

3、自动统计分析：采用云服务器技术，实现对病菌孢子图片的人工统计与分析，可实时人工远程查看确认，缩短了预测预报周期。

4、智能孢子捕捉分析仪能实行远程控制，无需人员去现场。

<1>开关机；远程设置工作模式：远程自动拍照和手动拍照；

<2>设置工作时段，拍照张数，拍照采集时间；

<3>查询设备实时状态：工作状态/离线状态，查询空气采样时间；设置空气采样时间；

5、GPS定位，防盗防位移。

6、高清摄像头，景深融合技术，3D观感强。

7、自动检测载玻带使用量，提示更换。可连续工作365天。

8、设备自动检测箱体内温湿度，保证设备自动正常运行。

四、适用应用场景

粮食大田病害预警

小麦条锈病、白粉病、赤霉病，水稻稻瘟病、纹枯病，玉米大斑病等的始发期监测，结合雨前窗口指导保护剂施用。

设施园艺与高值果蔬

温室黄瓜霜霉病、番茄晚疫病、草莓白粉病、葡萄霜霉病等高湿环境病害的孢子累积监控，联动通风降湿与精准用药。

果园与茶园管理

苹果褐斑病、柑橘炭疽病、茶饼病等在花期、幼果期、采前关键期的空气传播动态评估。

林业与园林植保

松材线虫病伴生真菌、杨树溃疡病、行道树叶斑病的区域扩散路径判别。

植保测报与绿色防控

基层农技中心网格化布点，替代周频次人工巡查，支撑统防统治时机决策。

科研与检疫监测

植物病理学“孢子雨"时空动态、抗病种质筛选、外来病原隔离试种监测，提供可复现连续数据。

五、科研价值与系统意义

在病害流行学研究中，气传孢子释放峰值通常早于田间显症数日至十余日。该系统把“看不见的侵染源"转化为带坐标与时间的浓度序列，使孢子日消长、季节动态、风雨触发机制可被定量建模。

其学术意义体现在三方面：

消除人工偏差：机器视觉统一计数口径，解决镜检主观误差与样本代表性不足；

支撑机理耦合：孢子数据可与气象、作物生育期、叶湿时长代入Mills表、Rogers函数等侵染模型，校准病害预测；

构建空间网络：多站点组网后可反演孢子传播方向，服务区域联防联控与品种抗性评价。

在智慧农业体系中，它是“病—虫—气—土"多源感知网的关键一环：上游接气象与墒情，下游接虫情测报与施药决策，推动植保从“见病打药"转向“见孢预防、按风险干预"。

六、结尾总结

托普云农孢子自动捕捉系统以主动采样、自动成像与智能识别为基础，将气传病原菌监测由离散人工镜检升级为连续、定量、可溯源的数字感知过程。它在工程上兼顾野外适应性与数据规范性，在应用上兼顾基层测报与科研分析需求。作为数字植保的病害前端哨点，该系统对提升气传真菌病害早期预警能力、减少盲目用药及支撑绿色精准防控具有实用价值。

浙江托普云农科技股份有限公司专业研发生产供应（销售）孢子自动捕捉系统，厂家直销，欢迎新老用户了解咨询！