迁飞性农业害虫的发生

来源:华文易迅 时间:2022-09-01 09:00:00

作为支撑国民经济建设和发展的第一基础产业。而草地贪夜蛾、稻纵卷叶螟、甜菜叶蛾等迁飞性农业害虫的发生，对农业生产产生了很大的负面影响[1]。当前控制害虫的主要方法是施药，但长期大量使用杀虫剂，不但使农产品品质下降，对自然环境造成污染，同时害虫抗性增强，不利于中国农业的可持续发展[2]。

根据国家实施的化肥杀虫剂双减政策，太阳能灯(SolarInsecticidalLamps,SIL)是一种利用太阳能供电的。应用迁飞性害虫趋光性诱杀害虫扑灯杀灭害虫的物理防治手段，已逐步成为中国害虫防治和植物保护领域的研究热点[3]。因为太阳能杀虫灯在野外使用时，受环境影响较大，易发生故障；另外，由于其悬挂在金属杆上，并带有高压金属网，所以检修和维护比较困难，不能长期发挥杀虫作用。常规的太阳能杀虫灯①没有物联网功能，通常没有故障诊断。一些具有故障诊断功能的产品通过内置传感器检测电压电流异常。发生异常时，以亮故障报警灯等待维修人员发现异常。维修人员经过现场观察，用电笔测试仪进行经验式的故障诊断，不能满足快速杀虫计数、故障诊断、害虫识别等农业生产要求。

伴随着物联网技术的发展，无线传感器网络(WirelessSensorNetworks,WSNs)被广泛地用于温室大棚，植保无人机[5]，植物表型平台[6]等智慧农业场景。SolarInsecticidalLampsInternetofThings，即SIL-IoTs)就是WSNs和SIL结合的产物。SIL-IoTs通过诸如ZigBee和LoRa等无线通信模块，将杀虫计数、太阳能杀虫灯组件状态信息等上载到云平台与用户的移动端，或者直接在节点端进行状态监测，以满足实时获取设备故障信息的需求。例如，使用已知坐标信息的SIL-IoTs节点，通过在后台发送调节工作时间等命令，实现对SIL-IoTs的远程控制和管理SIL-IoTs，实现对害虫区域的快速判断，从而提高太阳能杀虫灯实验的效率，进而辅助农药施用决策。另外，SIL-IoTs还可以扩展土壤墒情、温湿度等模块，以满足不同农业生产的特殊需要，并实现辅助农情监控功能。

[7]提高农业生产管理的效率[8]。

为此，企业纷纷开发SIL-IoT产品，但仍存在着一些局限性。具体表现在：1)目前市场上的产品都是基于蜂窝移动网络进行数据传输。该方法不仅增加了杀虫灯节点的维护成本(需要随时支付交通费用)，而且不适用于某些网络信号质量差的农村地区。2)目前产品的杀虫计数都是根据高压电网放电的次数来计算的，当多个害虫同时与高压电网发生碰撞时，电网仅进行一次放电，就会被杀死一次；或者，虫子粘在高压电网上持续持续放电的虫子，并且不计数。这种状况导致杀虫计数结果不可信，并有可能造成错误诊断。3)WSNs采用节点多跳的方式向基站发送，而SIL-IoTs则基于蜂窝移动网络的后台故障诊断(低延时和通信代价)方法。所以，利用ZigBee等低成本，自组织网络通讯方式，通过节点之间的通信以及节点与基站之间的通讯来实时监控太阳能灯组的状态，将更有利于SIL-IoTs的长期运行。并根据节点自诊断、邻居节点相互监控等方式，能够及时发现后台元件的故障，通过重启等方式消除系统的故障。

通过对SIL-IoTs结构及其研究现状的介绍，阐述了SIL-IoTs故障诊断的重要意义，分析了SIL-IoTs故障诊断的特点，指出了SIL-IoTs故障诊断的特点，指出了SIL-IoTs故障诊断的特点，指出了部署环境和工作特性给故障诊断带来的潜在挑战。