MC-BZY-VI型物聯(lián)網(wǎng)智能孢子捕捉系統(tǒng)

一、儀器簡介：

    物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)孢子捕捉系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成技術(shù)、4G無線傳輸技術(shù)、數(shù)碼圖像采集與處理技術(shù)、遠(yuǎn)程電動(dòng)微距控制、自動(dòng)傳動(dòng)及協(xié)調(diào)系統(tǒng)、光學(xué)輔助系統(tǒng)、人工AI智能識別系統(tǒng)、溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)等諸多其控制和軟件處理系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域技術(shù)組成的一套植物病菌檢測智能自動(dòng)化工具。   

    本設(shè)備收集隨空氣流動(dòng)而傳播的病原菌孢子及花粉塵粒。主要用于檢測病害孢子存量及其擴(kuò)散動(dòng)態(tài)，為預(yù)測并預(yù)防病害流行，傳染提供數(shù)據(jù)。   

    該設(shè)備主要由孢子吸附捕捉系統(tǒng)、孢子傳動(dòng)系統(tǒng)、孢子培養(yǎng)系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、對焦系統(tǒng)、電源系統(tǒng)組成。

    設(shè)備利用光電數(shù)控技術(shù)，孢子收集采用國標(biāo)7101載玻片，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)捕捉各種花粉和孢子信息，自動(dòng)加載玻片，自動(dòng)拍照，圖片數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳，自動(dòng)運(yùn)行等功能?？筛鶕?jù)需要實(shí)時(shí)對環(huán)境氣象和孢子病害情況上傳到指定網(wǎng)絡(luò)平臺，分析人員可在平臺對每個(gè)時(shí)間段內(nèi)收集到的孢子進(jìn)行手工分類與計(jì)數(shù)，形成孢子測報(bào)數(shù)據(jù)庫，供遠(yuǎn)程對病害的發(fā)生與發(fā)展進(jìn)行分析和預(yù)測，為農(nóng)業(yè)提供服務(wù)，滿足病情預(yù)測預(yù)報(bào)及標(biāo)本采集的需要，及時(shí)防治病害發(fā)生。

二、性能特點(diǎn)：

1、參考 GB/T 24689.1-2009（植物保護(hù)機(jī)械 孢子捕捉儀（器））標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)固定式孢子捕捉儀（器）的安全要求和技術(shù)要求。

2、可遠(yuǎn)程調(diào)焦，遠(yuǎn)程設(shè)置運(yùn)行參數(shù)。

3、可自動(dòng)、手動(dòng)拍照。

4、內(nèi)有空氣溫濕度傳感器，隨時(shí)監(jiān)測環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)并遠(yuǎn)程傳輸?shù)椒?wù)器。

5、設(shè)備具有雨情監(jiān)測模塊，隨時(shí)監(jiān)測戶外降雨情況以便控制設(shè)備工作。

6、設(shè)備具有多種工作時(shí)段模式， 可任意設(shè)置為定時(shí)、分時(shí)間段工作模式。

7、機(jī)械聯(lián)動(dòng)往復(fù)式裝片卸片結(jié)構(gòu)設(shè)備控制由一臺分體式工業(yè)電腦實(shí)現(xiàn)，配備10寸彩色觸摸屏，內(nèi)置正版windows10操作系統(tǒng)，具有良好的人機(jī)交互界面。

8、具有1000萬像素放大顯微成像系統(tǒng)，能夠自動(dòng)對所捕獲病菌孢子進(jìn)行顯微拍攝，所拍攝圖像清晰度能夠達(dá)到人工識別病菌孢子種類的要求。

9、能夠?qū)崿F(xiàn)從載玻片裝載、病菌孢子捕捉、顯微成像全過程自動(dòng)化運(yùn)行。

10、具有遠(yuǎn)程及現(xiàn)場編程功能，設(shè)備各項(xiàng)功能可通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程設(shè)置，修改和讀取。工作模式可調(diào)。

11、內(nèi)置衛(wèi)星定位功能，可在地圖上查看當(dāng)前設(shè)備參數(shù)。

12、分時(shí)工作：可根據(jù)標(biāo)靶病原菌孢子的活動(dòng)習(xí)性規(guī)律，設(shè)定工作時(shí)段。可輸出設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，以便于中心平臺對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

13、可對設(shè)備開關(guān)、工作時(shí)間段、圖像拍攝頻率、上傳圖像頻率等設(shè)備管理信息進(jìn)行遠(yuǎn)程配置。

三、技術(shù)參數(shù)：

1、孢子收集采用國標(biāo)7101載玻片，規(guī)格25.4x76.2x1.0mm。

2、設(shè)備內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用一體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，運(yùn)轉(zhuǎn)方式采用轉(zhuǎn)盤與圓心旋轉(zhuǎn)技術(shù)，節(jié)省了設(shè)備占用空間。

3、載玻片裝填采用垂直機(jī)匣式自動(dòng)裝填結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)模式為可裝填400片載玻片，增量模式可裝填500片載玻片。

4、載玻片轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)采用自動(dòng)裝片、卸片設(shè)計(jì)，采用聯(lián)動(dòng)桿和魚眼關(guān)節(jié)配合機(jī)械聯(lián)動(dòng)方式往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝片，無須額外電路控制。

5、載玻片推送采用機(jī)械手，每一次自動(dòng)將一張載玻片推送到工位上 ，載玻片用盡時(shí)會(huì)觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)。       

6、內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用圓形轉(zhuǎn)盤配合鋁合金龍骨形式。使用過的載玻片廢片，采用鉤形機(jī)械手主動(dòng)清除聯(lián)動(dòng)方式，機(jī)械手自動(dòng)卸片回收，丟棄至廢片盒內(nèi)集中回收。

7、載玻片吸附采用主動(dòng)送風(fēng)，粘附液就有粘性，采用吸附方式。粘附液容器有液位自動(dòng)監(jiān)測，電磁閥自動(dòng)控制粘附液流動(dòng)，配備非接觸式液位傳感器，當(dāng)粘附液液位低于下限時(shí)設(shè)備會(huì)遠(yuǎn)程報(bào)警。  

8、配備1000萬像素工業(yè)CMOS數(shù)字相機(jī)。采用全景自動(dòng)白平衡，對圖像處理后，支持USB2.0通訊。

10、采用分體式工業(yè)電腦控制，正版windows10操作系統(tǒng)，15寸整體觸摸顯示屏。配有LAN、RS485、RS232、USB等多種接口。

11、采用連續(xù)變倍筒式顯微鏡+10x平場消色遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)顯微鏡頭。

12、外殼材料：噴塑鋼板。

13、圖片采集方式：遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)平臺手動(dòng)控制采集、設(shè)備定時(shí)自動(dòng)采集。

14、電源電壓：交流220V±5%，或者DC12V供電。

15、整機(jī)功率：≤180W。

16、節(jié)電模式：本設(shè)備采用節(jié)電模式設(shè)計(jì)，采用40瓦單晶硅太陽板和12AH鋰電池組的情況下可正常工作。在此配置下，即使太陽板沒有發(fā)電、充電，電池也可以支持設(shè)備待機(jī)120小時(shí)以上。

17、定時(shí)：可設(shè)10個(gè)時(shí)間段。

18、集氣口風(fēng)速：0.3～5 m/s。

19、絕緣電阻：≥2.5MΩ

20、設(shè)計(jì)壽命：10年

21、工作環(huán)境溫度：-20 至70℃

22、外形尺寸80×71cm×197cm  

23、重量：60KG

四、AI病菌孢子種類智能識別：

1、對于分布在物聯(lián)網(wǎng)孢子捕捉儀用戶來講，部分用戶缺乏病菌孢子識別技能而無法精準(zhǔn)知道捕捉到的病菌孢子品種，從而影響到設(shè)備的使用效果。我們針對該情況，開發(fā)了《AI智能病菌孢子體識別系統(tǒng)》，面向需求升級了孢子種類數(shù)量、優(yōu)化了算法、擴(kuò)大了數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)量、從新建立了模型，從而進(jìn)一步提升了識別的效果，為提高設(shè)備的使用效果提供了有力的技術(shù)支撐。

2、由于不同孢子的識別具有特殊性，每種形態(tài)都不同，市場上沒有通用的解決方案可以直接使用，所以我們自己只能投入巨大人力和物力建設(shè)一個(gè)孢子圖片庫進(jìn)行定制化訓(xùn)練。

3、該孢子識別功能通過圖像分類任務(wù)，前期收集不少于500張圖片進(jìn)行可行性驗(yàn)證后，最終優(yōu)化為識別準(zhǔn)確率90%以上的模型。

    第一步，明確需要識別的孢子。 第二步，針對各種孢子，收集該種類下的各種角度，分別收集正面、側(cè)面、背面等多角度圖片。 第三步，形成可上傳進(jìn)行訓(xùn)練的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)導(dǎo)入。第四步，當(dāng)您把圖片上傳到圖像分類數(shù)據(jù)集進(jìn)行標(biāo)注時(shí)，可批量標(biāo)注功能快速為圖片打標(biāo)簽，提高您的標(biāo)注效率。第五步，模型訓(xùn)練。第六步，I訓(xùn)練。最終AI自己把所有的孢子圖片訓(xùn)練，達(dá)到自動(dòng)識別功能。

五、大數(shù)據(jù)平臺

1、可以隨時(shí)通過計(jì)算機(jī)和手機(jī)查看當(dāng)下數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，包括照片。

2、支持歷史數(shù)據(jù)下載。

3、遠(yuǎn)程設(shè)置參數(shù)

4、短信預(yù)警

5、遠(yuǎn)程控制設(shè)備