一种基于生态波频的经济作物助推装备

本发明涉及计算机学、生态学、物理学、农业学等领域，且公开了一种基于生态波频的经济作物助推装备。

背景技术：

1、在农业产业中，增产和增收的目标通常通过多种策略实现，包括但不限于土壤改良、种子精选、高效化肥和农药的运用、种植密度的优化、先进灌溉系统的部署、水质活性的调节、作物轮作制度的实施，以及管理技能的提升等。除了这些传统方法，亦有探索利用光照、气体、雾化技术以及声波和次声波等物理手段来增强作物产量的尝试。这些技术经过长期的发展和应用，已经取得了一定的成效，然而，随着时间的推移，它们所带来的产量增加正逐渐遭遇递减的边际效应，且许多方法已趋于成熟，难以实现质的飞跃。

2、目前的农业技术多集中于针对性的局部干预，缺少一种全面和基础性的改良方法，这导致即便有所成效，也往往是杯水车薪，或仅能应对局部的农业问题。因此，农业领域迫切需要创新性的解决方案，以克服现有技术的局限，实现农业生产的可持续发展。

3、随着科学技术的飞速发展，人类对环境磁场和生物能量场的认识已经达到了新的高度。这种认识的深化促使我们开始从整体和系统的视角来审视生物现象，特别是探索能量、环境因素与农作物生长之间的复杂联系。为了适应这种新的认识需求，农业科技领域迫切需要开发一种全新的技术框架，它能够全面地整合和分析土壤、气候、生物交互等多个维度的信息，以期对农作物产量与环境条件之间的相互作用有一个更深入的理解。

技术实现思路

1、发明目的：为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种基于生态波频的经济作物助推装备，改善现有农业环境，以解决作物生长过程中存在的问题。通过生物波频共振原位解构土壤中的水分子产生氢、氧、活性氧、氧离子，打破土壤板结，促进团粒结构的形成，为原土著生物创建优质生境。

2、技术方案：本发明所述一种基于生态波频的经济作物助推装备，包括声波箱和负离子装置，所述声波箱的上部固定连接有连接柱，所述连接柱的顶部固定设有顶板，所述顶板的上部固定设有远红外装置、太赫兹装置和气象站装置，所述顶板的下部连接柱上固定设有病虫害检测装置，所述病虫害检测装置下部连接柱上固定设有供电装置和微波装置，所述供电装置通过导线分别给远红外装置、太赫兹装置和气象站装置、病虫害检测装置、微波装置、声波箱和负离子装置供电，所述负离子装置置于经济作物根系上方。

3、进一步地，所述气象装置设置于基于生态波频的经济作物助推装备的最高点以便收集整个区域的平均气象数据，平均气象数据传送至设备终端电脑数据可视化平台上，远红外装置，太赫兹装置均位于基于生态波频的经济作物助推装备的最高点，以确保波能能够直接作用于到植物上。

4、进一步地，所述声波箱下部固定设有多个支脚，所述连接柱通过预埋件锚固在地面上。

5、更进一步地，所述支脚的数量为3个以上。

6、进一步地，所述声波箱中设有声波组件。

7、进一步地，所述微波装置焊接在连接柱上。

8、进一步地，所述供电装置由多个太阳能光伏板构成。

9、更进一步地，所述太阳能光伏板呈现倾斜设置，通过分支柱与连接柱固定连接，安装在开阔区域，以最大化太阳能的收集，通过导线给各个其他装置供电。

10、进一步地，所述的病虫害检测装置通过螺丝固定连接在连接柱上端。

11、更进一步地，所述病虫害检测装置采用yolo卷积神经网络模型对农作物图像中的病虫害特征进行实时检测和分类，生成病虫害信息数据，并将生成病虫害信息数据传送至设备终端电脑可视化数据平台上。

12、更进一步地，所述yolo卷积神经网络模型构建方法为：

13、(1)将含有病虫害的农作物图像收集起来，这些图像将用于训练和测试模型；

14、(2)对图像进行预处理，包括调整大小、归一化亮度和对比度、数据增强等，以提高模型的泛化能力；

15、(3)利用标注好的病虫害图像数据集训练yolo模型，模型通过学习图像中的特征来识别和定位病虫害；

16、(4)yolo模型通过多层卷积层和池化层自动提取图像中的病虫害特征；

17、(5)在测试集上评估yolo模型的性能，使用诸如精确度、召回率和平均精确度(ap)等指标；

18、(6)将训练和优化好的yolo模型部署到病虫害检测装置中，进行实时或批量的病虫害检测。

19、进一步地，所述红外装置的波长为5μm-25μm，能与生物体内细胞的水分子产生最有效的共振，同时具备了渗透性能。

20、进一步地，所述声波箱的声波频率为125-250hz，声波的频率范围需要根据特定的植物，声频可以通过生物力学加快细胞分裂，并对植物内源激素含量水平产生影响。

21、进一步地，所述太赫兹装置的波长为3mm-300μm，对水分子的高吸收率和与生物大分子共振的特性，可以进行植物生理检测和土壤检测。

22、进一步地，微波装置的频率为750～21500mhz，微波能量迅速加强了工作区域内的磁场强度，提升土壤的通气性和透水性。

23、进一步地，所述红外装置、声波箱、太赫兹装置和微波装置的辐射半径均为200m-500m，农作物波频能量的辐射半径的范围内。

24、进一步地，所述经济作物种植在经济作物助推装备的波频能量辐射半径范围内。

25、机理：本发明所述基于生态波频的经济作物助推装备中，气象站装置提供环境数据，供电装置提供能源，而远红外装置、太赫兹装置、声波箱和负离子装置则直接作用于植物，提升其生长和品质。病虫害检测装置检测作物病叶。微波能量促进了土壤中的固氮微生物活动，加速了氮气向氨气(n2+3h2→2nh3)的转化过程，实现了固氮效果。本发明基于生态波频的经济作物助推装备远红外波促进了植物体内的氧化还原反应，在光合作用中，远红外波能够加速水的光解过程，2h2o→4h++4e-+o2，产生更多的氧气和还原剂nadph，为植物提供能量和合成有机物的原料；负离子装置置于植物根系上方，与远红外装置和太赫兹装置协同作用；负氧离子与细菌结合，使细菌产生结构的改变或能量的转移，导致细菌死亡；通过生成负氧离子的脉冲振荡电路，触发株体内电荷的能量转化，能够快速促进植物健康生长，提高植物的免疫力，增强植物抗病能力。特定的远红外波、声波、太赫兹波能量的频率与经济作物自身的振动频率相匹配，使得经济作物与这些波频能量产生共振；在共振状态下，经济作物能够更有效地吸收和利用这些能量；病虫害检测利用计算机视觉目标检测技术自动识别和定位图像中的病虫害，通过分类和评估病虫害的类型与严重程度，来进行监控和防治。

26、有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：

27、(1)本发明各种波能的应用解构了水分子，增氧、释氢及活性氧，激活原土著微生物，促进了农业生态系统的平衡与稳定，提高了土壤肥力和生物多样性，为植物的生长提供了良好的生态环境。

28、(2)本发明能够影响植物体内激素的合成和分泌，调节植物体内信号传导途径，从而优化植物的生长环境。这不仅有利于植物的正常生长和发育，还能提高植物对环境的适应性和抗逆性，提高了作物的产量。

29、(3)本发明以其高效、环保、可持续的特点，通过利用波动能量，生态波能技术能够将其高效转化为植物可直接吸收的能量形式，从而促进植物的生长，提高农作物的产量和品质。

技术特征：

1.一种基于生态波频的经济作物助推装备，其特征在于，包括声波箱(7)和负离子装置(8)，所述声波箱(7)的上部固定连接有连接柱(10)，所述连接柱(10)的顶部固定设有顶板(12)，所述顶板(12)的上部固定设有远红外装置(1)、太赫兹装置(2)和气象站装置(3)，所述顶板(12)的下部连接柱(10)上固定设有病虫害检测装置(4)，所述病虫害检测装置(4)下部连接柱(10)上固定设有供电装置(5)和微波装置(6)，所述供电装置(5)通过导线分别给远红外装置(1)、太赫兹装置(2)和气象站装置(3)、病虫害检测装置(4)、微波装置(6)、声波箱(7)和负离子装置(8)供电，所述负离子装置(8)置于经济作物根系上方。

2.根据权利要求1所述基于生态波频的经济作物助推装备，其特征在于，所述声波箱(7)下部固定设有多个支脚(9)，所述连接柱(9)通过预埋件锚固在地面上。

3.根据权利要求2所述基于生态波频的经济作物助推装备，其特征在于，所述支脚(9)的数量为3个以上。

4.根据权利要求1所述基于生态波频的经济作物助推装备，其特征在于，所述声波箱(7)中设有声波组件。

5.根据权利要求1所述基于生态波频的经济作物助推装备，其特征在于，所述微波装置(6)焊接在连接柱(10)上。

6.根据权利要求1所述基于生态波频的经济作物助推装备，其特征在于，所述供电装置(5)由多个太阳能光伏板构成。

7.根据权利要求1所述基于生态波频的经济作物助推装备，其特征在于，所述供电装置(5)呈现倾斜设置，通过分支柱(11)与连接柱(10)固定连接。

8.根据权利要求1所述基于生态波频的经济作物助推装备，其特征在于，所述病虫害检测装置(4)通过螺丝固定连接在连接柱(10)上端。

9.根据权利要求1所述基于生态波频的经济作物助推装备，其特征在于，所述红外装置(1)的波长为5μm-25μm，所述声波箱(7)的声波频率为125-250hz，所述太赫兹装置(2)的波长为3mm-300μm，微波装置(6)的频率为750～21500mhz，红外装置(1)、声波箱(7)、太赫兹装置(2)和微波装置(6)的辐射半径的均为200m-500m。

10.根据权利要求1所述基于生态波频的经济作物助推装备，其特征在于，所述经济作物种植在经济作物助推装备的波频能量辐射半径范围内。

技术总结
本发明公开了一种基于生态波频的经济作物助推装备，包括：气象站装置提供环境数据，供电装置提供能源，而远红外装置、太赫兹装置、微波装置、声波箱和负离子装置则直接作用于植物，提升其生长和品质，并通过病虫害检测装置进行病叶检测，所有这些装置的数据和控制都通过可视化数据平台进行集成和管理。本发明促进植物细胞加速新陈代谢和繁殖，不仅实现了资源的有效利用，降低了浪费，还促进了种植物的生长，从而提高了产量。

技术研发人员：宋佳欣,彭若与,苏翔,张超慧,程科
受保护的技术使用者：江苏科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23