Google+ 生物產業機械: 蟲害自動偵測系統

Tuesday, May 08, 2007

蟲害自動偵測系統

.農機中心、台灣大學 江昭皚 盧福明.
.台北科技大學 曾傳蘆 李仁貴.

一、前言

研究昆蟲危害農作物之調查研究包括田間特定害蟲之專一性誘捕方式、雷達誘導監測方式、攝錄影技術監測方式、熱紅外線影像技術監測方式、光感測器與昆蟲陷阱誘捕方式、蜂窩結構式設備的誘捕方式、無線電射頻波識別鑑定誘捕方式、衛星遙測技術監測方式、全球定位系統的監測技術、壓控聲波監測方式等。以上各種方法都需花費人力協助,也無法做到即時得知、即時回報蟲害資訊。以果實蠅為例,目前在疫情偵測方式大都藉由人力定點定期到田間調查蟲口密度,費時費力。

本文針對十字花科蔬菜栽培之蟲害防治,報導農委會農糧署補助學研機構所研發之國內第一個全自動化之蔬菜栽培作業所需的蟲害監控管理系統。本系統整合機電技術,衛星定位技術與通訊技術,開發一套採用性費洛蒙為誘引劑之菜蛾害蟲自動化偵測計量與無線通報系統,以便早期判斷蟲害程度並作為發佈疫情之參考依據。

二、自動偵測裝置平台

田間資料偵測裝置平台如圖一所示。以蟲害密度偵測為例,裝置啟動以後,當害蟲進入電擊誘殺裝置,即可將捕殺時之環境參數如風速、溼度、溫度等數據在偵測平台裝置中整合記錄並透過無線傳輸機制連同捕殺蟲數等資料送到農場管理者與農民之電腦與手機。以下將針對圖一中之主要模組逐一介紹。





1. 環境感測模組
本平台裝備有感測模組收集田間溫度、風速、濕度等田間環境相關參數,此模組保留擴充彈性,可彈性增加其他參數之量測。

2. 誘捕機
誘捕設施包含自備蓄電池電源之電網、電擊檢測裝置、計數器、資料傳送與儲存裝置。當菜蛾碰到本系統之電網即造成電網上瞬間的電壓(或電流)變化,藉由電擊發生次數來自動紀錄計量菜蛾誘捕數。

3. 系統整合
整合系統架構如圖二所示。此整合系統以GSM無線傳輸機制為主,包括可遠距自動化收集田間環境試驗資料的偵測平台與監控平台。偵測平台包括電擊感測模組、GPS定位模組、環境感測模組、GSM模組及田間偵測整合核心模組;監控系統包括了遠端硬體除錯、資料庫建立、警報監控系統。資料傳輸方面利用GSM手機的既有網路架構,透過手機模組自動將時序性之害蟲捕獲資訊及各項環境檢測訊號定時傳送至伺服PC,於畫面上顯示菜蛾捕獲訊號,亦可以簡訊方式傳至農場管理者與農民之手機。


三、田間測試

本系統於田間作業時(圖三及圖四),菜蛾受到費洛蒙藥劑之誘引進入誘捕機內,觸碰電網即被捕殺因而造成電網上瞬間的電壓(或電流)變化,系統即自動紀錄計量菜蛾誘捕數。藉助GSM手機模組自動將害蟲捕獲資訊及各項環境檢測訊號定時傳送至農場管理者與農民之電腦或手機。



四、結論

本文所提之蟲害自動偵測與無線傳輸系統可將現行台灣蓬勃發展之GSM無線通信系統與田間之資料收集作結合,符合資訊農業資訊化之需求。同時,藉由GSM無線傳輸機制,可使田間資料收集可不受地形、地域或時間之限制,不需管理人員現場守候待命即可進行遠距遙控,大大的提高其管理效率,降低人力成本。本系統亦適用於果實蠅之自動偵測。(作者連絡電話:02-3366-5341)