CN105766851A - 一种变频式led智能昆虫诱捕系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变频式LED智能昆虫诱捕系统及方法，属于农作物物理防治领域。本发明的一种变频式LED智能昆虫诱捕系统，包括上位机、中央控制模块、LED驱动模块、LED灯室和红外线感应模块，上位机与中央控制模块双向连接；红外线感应模块与中央控制模块相连接，用于检测LED灯室附近的昆虫信息，并将昆虫信息反馈给上位机；中央控制模块通过LED驱动模块与LED灯室连接，用于根据昆虫信息改变LED灯室的发光频率、强度和颜色。本发明还公开了一种变频式LED智能昆虫诱捕方法。本发明通过采集到的附近昆虫信息来控制光源的发光颜色、频率和强度，实现多种害虫的高效诱捕，不受外界其他因素影响，灵活性和准确性好。

Description

一种变频式LED智能昆虫诱捕系统及方法
技术领域
本发明涉及一种诱捕昆虫的系统及方法，属于农作物物理防治领域，更具体地说，涉及一种变频式LED智能昆虫诱捕系统及方法。
背景技术
粮食和蔬菜是人类生存的基础，作物病虫害一直严重影响着农业生产，害虫防治是农业生产中的重要环节。目前化学农药占据害虫防治中的主导地位，由于化学农药的大量使用，对土壤和水源造成了严重的污染，引起食品安全等许多重大问题，严重影响了农业生产。因此，物理防治技术成为人们关注的焦点。
灯光诱捕是物理防治的一项重要技术，目前的诱虫光源具有防治目标单一、选择性较差、能耗高等不足，LED具有体积小、效率高和颜色多样等特点，LED技术和芯片集成技术的快速发展，为昆虫诱捕注入了新的生命力，LED昆虫诱捕技术在农业生产领域具有良好的应用前景。例如，中国专利号ZL201420350813.9，授权公告日为2014年12月10日，发明创造名称为：LED多光谱智能循环水稻害虫诱捕器，该申请案涉及一种LED多光谱智能循环水稻害虫诱捕器，该申请案根据水稻害虫的夜间活动习性与趋光性的关系，可知夜出性水稻害虫有严格的时间顺序。并且，由于LED灯的单色性好，该申请案使用多个光谱的LED灯组合，并使用单片机进行时间的循环控制，达到在不同的时间段发出不同的光谱颜色，对指定种类的水稻害虫进行诱杀的目的，是一种真正的生态型诱虫灯，可广泛用于农、林业的捕捉、灭杀、驱除有害昆虫领域。但是，该申请案采用“害虫夜出时间顺序”来发出不同颜色的光，实现每个时间段内的特定害虫诱捕的方式，这种方式需要事先调查了解害虫种类和夜间活动习性，根据害虫种类和夜间活动习性来设定发光时间和顺序，前期辅助工作较为繁琐；而且，这种方式的灵活性较差，只能通过时间顺序来判断害虫种类，外在影响因素较多，准确性较差，因此害虫诱捕效果难以达到理想状态。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有害虫诱捕方式存在的上述不足，提供一种变频式LED智能昆虫诱捕系统及方法，采用本发明的技术方案，通过采集到的附近昆虫信息来控制光源的发光颜色、频率和强度，实现多种害虫的高效诱捕，不受外界其他因素影响，灵活性和准确性好；并且具有可扩展性强、效率高、能耗低等优点。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种变频式LED智能昆虫诱捕系统，包括中央控制模块、LED驱动模块和LED灯室，还包括上位机和红外线感应模块，所述的上位机与中央控制模块双向连接，用于对系统进行统一管理和控制；所述的红外线感应模块与中央控制模块相连接，用于检测LED灯室附近的昆虫信息，并将检测得到的昆虫信息通过中央控制模块反馈给上位机；所述的中央控制模块通过LED驱动模块与LED灯室连接，用于根据红外线感应模块检测得到的昆虫信息改变LED灯室的发光频率、强度和颜色。
更进一步地，每个所述的LED灯室均包括红色LED灯珠、蓝色LED灯珠、黄色LED灯珠、绿色LED灯珠和白色LED灯珠；所述的LED驱动模块包括与对应颜色灯珠连接的红色灯珠驱动电路、蓝色灯珠驱动电路、黄色灯珠驱动电路、绿色灯珠驱动电路和白色灯珠驱动电路。
本发明的一种变频式LED智能昆虫诱捕方法，包括以下步骤：
(a)利用红外线感应模块检测LED灯室附近的昆虫信息，并将昆虫信息通过中央控制模块传送给上位机；
(b)上位机根据红外线感应模块检测得到的昆虫信息判断出昆虫的种类和数量，并根据昆虫的种类和数量向中央控制模块提供相应的诱捕方案；
(c)中央控制模块根据上位机提供的诱捕方案控制LED驱动模块的输出电流，进而控制LED灯室发出相应频率、强度和颜色的光来诱捕昆虫。
更进一步地，每个所述的LED灯室均包括红色LED灯珠、蓝色LED灯珠、黄色LED灯珠、绿色LED灯珠和白色LED灯珠；所述的LED驱动模块包括与对应颜色灯珠连接的红色灯珠驱动电路、蓝色灯珠驱动电路、黄色灯珠驱动电路、绿色灯珠驱动电路和白色灯珠驱动电路，通过改变LED驱动模块的各个驱动电路的输出电流来改变LED灯室发出光的频率、强度和颜色。
更进一步地，所述的上位机获取红外线感应模块反馈的昆虫信息后，进行数据存储、显示以及诱捕方案调用，可用于实时监测和历史数据分析。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种变频式LED智能昆虫诱捕系统及方法，其利用红外线感应模块检测附近昆虫信息，并由上位机来判断昆虫种类和数量，进而根据附近昆虫的种类及数量来智能确定诱捕方案，通过控制光源的发光颜色、频率和强度变化来实现多种昆虫的诱捕，该系统及方法不受外界其他因素影响，灵活性和准确性好，昆虫诱捕效率高，提高了农作物的产量与品质；并且具有可扩展性强、能耗低等优点，在农业种植领域具有良好的应用前景；
(2)本发明的一种变频式LED智能昆虫诱捕系统及方法，其每个LED灯室均包括红色LED灯珠、蓝色LED灯珠、黄色LED灯珠、绿色LED灯珠和白色LED灯珠；LED驱动模块包括与对应颜色灯珠连接的红色灯珠驱动电路、蓝色灯珠驱动电路、黄色灯珠驱动电路、绿色灯珠驱动电路和白色灯珠驱动电路；LED灯室的灯珠发光比例、发光强度和发光频率可调节，可从LED灯室的发光颜色、频率和光强三个方面智能诱捕昆虫，实现多种诱捕方案诱捕多种有害昆虫；
(3)本发明的一种变频式LED智能昆虫诱捕系统及方法，其采用上位机进行系统的统一管理和控制，对数据进行存储、显示及分析，可进行大量的数据存储，便于随时调用历史记录，实现实时监测和历史数据分析。
附图说明
图1为本发明的一种变频式LED智能昆虫诱捕系统的系统框图；
图2为本发明中的LED驱动模块的电路模块示意图；
图3为本发明中的LED灯室的结构示意图。
示意图中的标号说明：
1、上位机；2、中央控制模块；3、LED驱动模块；4、LED灯室；5、红外线感应模块。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
实施例
结合图1所示，本实施例的一种变频式LED智能昆虫诱捕系统，包括上位机1、中央控制模块2、LED驱动模块3、LED灯室4和红外线感应模块5，上位机1与中央控制模块2双向连接，上位机1直接向中央控制模块2发出操控命令，中央控制模块2将其控制的执行元件数据信号反馈给上位机1，用于对系统进行统一管理和控制；红外线感应模块5与中央控制模块2相连接，用于检测LED灯室4附近的昆虫信息，并将检测得到的昆虫信息通过中央控制模块2反馈给上位机1，上位机1对该昆虫信息进行分析辨别，判断出昆虫的种类及数量；中央控制模块2通过LED驱动模块3与LED灯室4连接，由中央控制模块2控制LED驱动模块3的输出电流来控制LED灯室4的发光，用于根据红外线感应模块5检测得到的昆虫信息改变LED灯室4的发光频率、强度和颜色，利用昆虫的趋光性，从光的频率、强度和颜色三个方面智能诱捕昆虫。
如图3所示，本实施例中的每个LED灯室4均包括红色LED灯珠、蓝色LED灯珠、黄色LED灯珠、绿色LED灯珠和白色LED灯珠。如图2所示，LED驱动模块3包括与对应颜色灯珠连接的红色灯珠驱动电路、蓝色灯珠驱动电路、黄色灯珠驱动电路、绿色灯珠驱动电路和白色灯珠驱动电路，每种颜色的LED灯珠的发光比例、发光强度和发光频率可以调节，从而可以发出不同颜色、频率和强度的诱捕光。
本实施例的一种变频式LED智能昆虫诱捕方法，包括以下步骤：
(a)利用红外线感应模块5检测LED灯室4附近的昆虫信息，并将昆虫信息通过中央控制模块2传送给上位机1；红外线感应模块5可设于LED灯室4的附近，对LED灯室4附近环境进行扫描，将扫描到的昆虫大小、形状等信息反馈给上位机1；
(b)上位机1根据红外线感应模块5检测得到的昆虫信息判断出昆虫的种类和数量，并根据昆虫的种类和数量向中央控制模块2提供相应的诱捕方案；
(c)中央控制模块2根据上位机1提供的诱捕方案执行诱捕动作，具体是控制LED驱动模块3的输出电流，进而控制LED灯室4发出相应频率、强度和颜色的光来诱捕昆虫；具体地，每个LED灯室4均包括红色LED灯珠、蓝色LED灯珠、黄色LED灯珠、绿色LED灯珠和白色LED灯珠；LED驱动模块3包括与对应颜色灯珠连接的红色灯珠驱动电路、蓝色灯珠驱动电路、黄色灯珠驱动电路、绿色灯珠驱动电路和白色灯珠驱动电路，通过改变LED驱动模块3的各个驱动电路的输出电流来改变LED灯室4内对应颜色的LED灯珠的发出光的频率、强度和颜色，实现多种诱捕方案诱捕多种有害昆虫。在一个实施例中，中央控制模块2也可分时控制LED驱动模块3来发出诱捕光。
另外，上述的上位机1获取红外线感应模块5反馈的昆虫信息后，进行数据存储、显示以及诱捕方案的调用。采用上位机1进行系统的统一管理和控制，对数据进行存储、显示及分析，可进行大量的数据存储，便于随时调用历史记录，实现实时监测和历史数据分析。
本发明的一种变频式LED智能昆虫诱捕系统及方法，其利用红外线感应模块检测附近昆虫信息，并由上位机来判断昆虫种类和数量，进而根据附近昆虫的种类及数量来智能确定诱捕方案，通过控制光源的发光颜色、频率和强度变化来实现多种昆虫的诱捕，该系统及方法不受外界其他因素影响，灵活性和准确性好，昆虫诱捕效率高，提高了农作物的产量与品质；并且具有可扩展性强、能耗低等优点，在农业种植领域具有良好的应用前景。
以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种变频式LED智能昆虫诱捕系统，包括中央控制模块(2)、LED驱动模块(3)和LED灯室(4)，其特征在于：还包括上位机(1)和红外线感应模块(5)，所述的上位机(1)与中央控制模块(2)双向连接，用于对系统进行统一管理和控制；所述的红外线感应模块(5)与中央控制模块(2)相连接，用于检测LED灯室(4)附近的昆虫信息，并将检测得到的昆虫信息通过中央控制模块(2)反馈给上位机(1)；所述的中央控制模块(2)通过LED驱动模块(3)与LED灯室(4)连接，用于根据红外线感应模块(5)检测得到的昆虫信息改变LED灯室(4)的发光频率、强度和颜色。
2.根据权利要求1所述的一种变频式LED智能昆虫诱捕系统，其特征在于：每个所述的LED灯室(4)均包括红色LED灯珠、蓝色LED灯珠、黄色LED灯珠、绿色LED灯珠和白色LED灯珠；所述的LED驱动模块(3)包括与对应颜色灯珠连接的红色灯珠驱动电路、蓝色灯珠驱动电路、黄色灯珠驱动电路、绿色灯珠驱动电路和白色灯珠驱动电路。
3.一种变频式LED智能昆虫诱捕方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)利用红外线感应模块(5)检测LED灯室(4)附近的昆虫信息，并将昆虫信息通过中央控制模块(2)传送给上位机(1)；
(b)上位机(1)根据红外线感应模块(5)检测得到的昆虫信息判断出昆虫的种类和数量，并根据昆虫的种类和数量向中央控制模块(2)提供相应的诱捕方案；
(c)中央控制模块(2)根据上位机(1)提供的诱捕方案控制LED驱动模块(3)的输出电流，进而控制LED灯室(4)发出相应频率、强度和颜色的光来诱捕昆虫。
4.根据权利要求3所述的一种变频式LED智能昆虫诱捕方法，其特征在于：每个所述的LED灯室(4)均包括红色LED灯珠、蓝色LED灯珠、黄色LED灯珠、绿色LED灯珠和白色LED灯珠；所述的LED驱动模块(3)包括与对应颜色灯珠连接的红色灯珠驱动电路、蓝色灯珠驱动电路、黄色灯珠驱动电路、绿色灯珠驱动电路和白色灯珠驱动电路，通过改变LED驱动模块(3)的各个驱动电路的输出电流来改变LED灯室(4)发出光的频率、强度和颜色。
5.根据权利要求3所述的一种变频式LED智能昆虫诱捕方法，其特征在于：所述的上位机(1)获取红外线感应模块(5)反馈的昆虫信息后，进行数据存储、显示以及诱捕方案调用，可用于实时监测和历史数据分析。
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