储粮害虫智能监测信息管理平台的设计与实现

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原粮及成品粮储备安全是粮食安全体系的基础。作为世界上原粮储量最大、储藏时间最长以及单仓容量最大的国家,我国每年因储粮害虫危害造成的损失占据粮食损失中很大的比例。在粮库实际管理过程中,对粮堆内部的害虫发生情况监测和评估主要依靠人工抽样,数据获取滞后,对害虫发生情况的评估误差较大,给虫害的有效防控带来风险。目前,我国在大力推进智慧粮库的建设,其中储粮害虫的智能监测是重要的组成部分。实现智能监测,一方面需要储粮害虫信息采集终端,来获取充分的虫情数据;另一方面需要面向用户的储粮害虫监测信息系统,实现虫情数据的存储管理和分析利用。本文基于两款新型探管式储粮害虫信息采集终端在粮库的推广应用,定制研发了一种储粮害虫智能监测信息管理平台,该平台致力于实现跨区域采集终端的远程接入与虫情数据的统一管理,支持Web端与移动端的使用,为粮库提供虫情实时监测、可视化分析与虫情报警等服务。本文核心工作成果为:1.实现了储粮害虫信息采集终端与虫情数据的跨区域管理。设计终端设备的网络接入方案,基于分层模块化思想搭建平台软件架构。采用Protobuf设计储粮害虫数据的序列化与反序列化方案,在云服务器搭建MySQL数据库,设计储粮害虫数据采集流程与存储方案,开发完成数据采集接口。2.设计并搭建Web端储粮害虫信息管理系统。基于Django设计服务器后台RESTful接口,开发Web前端界面,实现了用户信息与权限管理、储粮害虫数据管理、设备在线升级、数据上传下载、虫情可视化等功能模块。3.设计并实现移动端储粮害虫监测APP。基于Android开发技术完成虫情查看、报警推送、粮虫图鉴与数据上传等模块,实现了虫情数据在移动端设备的实时监测。4.设计构建虫情分析与报警模型。绘制采集终端三维分布图、害虫数量三维柱状图与虫情热度图,生成虫情可视化分析报告。设计虫情报警模型,计算判定虫害等级,实现了虫情的分级报警。本文实现的储粮害虫智能监测信息管理平台,可以帮助粮库提升储粮害虫的智能监测水平,目前已成功接入并管理中储粮北京顺义直储库的采集终端与虫情数据,山东、广东等各地粮库的接入方案已经完成。
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