CN106338777A - 蚊虫感应方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了蚊虫感应方法和装置，所述蚊虫感应方法通过红外线感应蚊虫的存在，具体包括如下步骤：1)在蚊虫的必经之路上设置检测区，使蚊虫要通过，必然要穿过所述检测区；2)在检测区内布满红外光栅，所述红外光栅由红外发射端和红外接收端红外对射形成；3)有物体穿过所述红外光栅阻挡住所述红外发射端发出的光束时，所述红外接收端接收的光强减弱，然后输出感应信号。本发明方法和装置能实现对蚊虫的自动感应；本发明方法和装置能自动排除体积明显大于或小于蚊虫的物体被当做蚊虫的可能性，使对蚊虫的感应结果更加准确。

Description

蚊虫感应方法和装置

技术领域

本发明涉及一种蚊虫感应方法，还涉及一种蚊虫感应装置。

背景技术

蚊媒传染病是以蚊虫作为传播媒介,将病原生物从宿主向人传播的疾病,主要有登革热、寨卡、疟疾、黄热病、西尼罗热、乙脑和丝虫病等。这些疾病给人类造成巨大危害,严重影响着人类的政治经济和身体健康。

对蚊媒的监测不仅有利于了解蚊虫的种群构成、密度的消长变化、地理分布等规律,为科学的制定蚊类防制措施提供依据,而且能够在蚊媒传染病流行时提供警报,对蚊媒传染病的预测、预防和风险分析具有重要意义。

现有的蚊媒监测方法有以下几类：

A、人诱法(人工叮咬法)

人诱法是以三人一组,选择清晨或傍晚时间,在无阳光和避风的场所,三人呈三角形面对面坐好不动,暴露小腿,等蚊子叮咬,然后用捕蚊器或吸蚊管人工捕蚊。从捕到第一只蚊子算起连续捕捉1h,将捕获的蚊子计数,鉴定蚊种并计算密度指数[只/(人工·小时)]。人诱法是成蚊监测方法中最敏感的方法,但是由于其存在一定的风险，特别是在疫情发生时,如果直接人诱会有感染疾病的危险,不符合医学伦理和生物安全而很少被应用。

B、人帐诱捕法

人帐诱捕法是在蚊虫孳生地挂一锥形体蚊帐,高1.5m,顶宽0.7m,四方顶,底宽为顶宽的2倍,下缘离地面20～30cm,人在帐内诱蚊入帐,用手电筒照明,以捕蚊器或吸蚊管在帐内连续捕蚊。从日落开始诱捕蚊虫,每次诱捕1～2h,将捕获的蚊子计数,鉴定蚊种并计算密度[只/帐]。

人帐诱捕法在进行蚊虫监测时应严格遵守“定时、定人、定点”原则。以保证监测数据的可对比性。人帐诱捕法操作简单,但该方法以人做诱饵,在发生蚊媒传染病的地区,也存在易使操作者感染疾病的风险。

C、人工小时法

人工小时法是选择适当的成蚊栖息场所,以一个人一个小时捕获的某一种成蚊数,作为该蚊种的成蚊密度。将诱捕收集到的蚊虫带回实验室分类鉴定蚊种,并计算密度,单位为只/人工·小时。密度较大时,可捕捉15min,所得数乘4即得密度指数。

人工小时法使用吸蚊器捕获蚊虫,吸蚊器利用干电池提供风扇工作需要的电能,故干电池的电量与风扇的吸力大小有直接关系,对蚊虫的捕获和监测有一定的影响。另外捕捉蚊虫时,人工小时法需要监测人员手持吸蚊器,持续15min以上。因此人为因素对人工小时法监测蚊虫的效果影响较大,并且人工小时法费力、费时。

D、诱蚊灯(紫外灯)诱捕法

诱蚊灯诱捕的光源为紫外灯,利用蚊虫的趋光性，将蚊虫诱捕到诱蚊灯周围。监测时将灯挂在离地面1.5～2.0m处,利用交流电使电风扇在光区的下方形成一定的负压捕获蚊虫,成蚊接近诱蚊灯10cm即可被捕获。诱蚊灯诱捕法进行监测时,诱蚊灯周围应避免其他光源,以免分散蚊虫的趋向性,干扰诱蚊灯的监测结果。

在野外,诱蚊灯捕获蚊虫根本满足不了采集目标要求,造成结果的不同可能是受诱捕蚊虫的时间及场所的影响；此外也和环境及气象条件等因素不同有关。且需要基层人员定期收集计数，费时费力且结果容易产生偏差。

E、灭蚊磁场法

灭蚊磁场法的原理是利用丙烷(液化石油气的主要成分)经燃烧产生一定浓度的二氧化碳、热量和水蒸气,主动引诱蚊虫寻找血源而诱捕蚊虫。

灭蚊磁场法的捕蚊效率较诱蚊灯诱捕法更高，但是该方法对于致倦库蚊的诱捕效果更好，对传播登革热的主要蚊媒白纹伊蚊诱捕效果不佳。且需要基层人员定期收集计数，费时费力且结果容易产生偏差。

总结：上述诱蚊监测方法是目前主要的方法，但均存在一定的缺陷，其中最主要的缺陷，就是对基层工作人员的依赖性极高。基层工作人员的经验、责任心等会导致监测结果出现一定的偏差，同时，数据记录零散，不能形成完整系统的数据库进行长期、精准、科学的监测与分析。

蚊子诱捕器能实现蚊虫的自动捕捉，但市场上还没有一款能实现蚊虫的自动计数的蚊子诱捕器，技术上最主要的原因在于，目前还没有一种能准确感应蚊虫的方法及装置。

上面各方法的参考文献如下：

A、周毅彬,冷培恩,朱江,等.人诱法和CO2诱捕法在白纹伊蚊监测中的比较研究[J].中华卫生杀虫药械,2011,17(3):171-173.

B、帅淑芬，李奕基，陈晓光.常用蚊媒监测方法概述【J】.热带医学杂志，Trop Med,Oct.2013,Vol.13,No.10

C、柳小青,陶卉英,陈海婴,等.2种方法监测蚊虫密度消长和种群构成研究[J].中华卫生杀虫药械,2008,14(4):262-265.

D、傅桂明,白勇,龚震宇,等.光诱捕技术在蚊虫监测中的应用[J].中国媒介生物学及控制杂志,2010,21(4):339-340.

E、阚冬梅,刘岩琳,金德利.两种成蚊监测方法浅析[J].中国媒介生物学及控制杂志,2007,18(3):225.

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种蚊虫感应方法。

本发明通过如下技术方案解决其技术问题：一种蚊虫感应方法，其特征在于，它通过红外线感应蚊虫的存在。

上述方法具体包括如下步骤：

1)在蚊虫的必经之路上设置检测区，使蚊虫要通过，必然要穿过所述检测区；

2)在检测区内布满红外光栅，所述红外光栅由红外发射端和红外接收端红外对射形成；

3)有物体穿过所述红外光栅阻挡住所述红外发射端发出的光束时，所述红外接收端接收的光强减弱，然后输出感应信号。

作为本发明方法的进一步改进：

所述感应信号对应于所述光强减弱的程度；

所述方法还包括根据所述感应信号排除非蚊虫的步骤，具体步骤如下：

1)确定对应于蚊虫体积的感应信号范围；

2)若所述感应信号落入所述感应信号范围，判断穿过所述红外光栅的物体为蚊虫。

作为本发明的推荐实施方式：

所述检测区采用方形检测区。

作为本发明方法的改进：

所述方法还包括如下步骤，在所述检测区内形成引导蚊虫定向穿过所述检测区的负压。

所述方法还包括收集穿过所述检测区的蚊虫的步骤。

本发明还提供一种蚊虫感应装置，所述蚊虫感应装置包括：

一内部形成方形通道或部分为方形通道的结构体，所述通道为蚊虫的必经之路，所述方形通道内设置有检测区，蚊虫通过，必然要穿过所述检测区；

红外发射端和红外接收端，安装在所述结构体方形通过的内壁，它们通过红外对射形成红外光栅，所述红外光栅布满所述检测区；

有物体穿过所述红外光栅阻挡住所述红外发射端发出的光束时，所述红外接收端接收的光强减弱，然后输出感应信号。

所述感应信号对应于所述光强减弱的程度；

所述装置还包括根据所述感应信号排除非蚊虫的排除模块，所述排除模块包括：

存储模块：储存对应于蚊虫体积的感应信号范围；

判断模块：若所述感应信号落入所述感应信号范围，判断穿过所述红外光栅的物体为蚊虫。

所述装置还包括负压产生机构，所述负压产生机构包括风扇和风扇安装管路，所述风扇安装在所述风扇安装管路内，所述风扇安装管路与所述结构体内的通道连通。

所述装置还包括收集穿过所述检测区的蚊虫的收集装置，所述收集装置与所述风扇安装管路的出风端相连，所述收集装置上设有滤孔，以便风能透过，而蚊虫不能穿过。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1)本发明方法和装置能实现对蚊虫的自动感应；

2)本发明方法和装置能自动排除体积明显大于或小于蚊虫的物体被当做蚊虫的可能性，使对蚊虫的感应结果更加准确；

3)本发明方法和装置将检测区设计成方形，有利于简化光栅的结构和蚊虫感应过程中的计算复杂度；

4)本发明方法和装置在检测区内形成引导蚊虫定向穿过所述检测区的负压，避免蚊虫在检测区往返运动，有利于避免对同一只蚊虫的反复感应情况；

5)本发明方法和装置将穿出检测区的蚊虫收集起来，以便避免对同一只蚊虫的二次感应。

附图说明

图1为本发明装置具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明方法采用红外线感应蚊虫的存在。

本发明在蚊虫的必经之路上设置检测区，使蚊虫要通过，必然要穿过检测区。

然后，在检测区内布满红外光栅，红外光栅由红外发射端和红外接收端红外对射形成，可避免太阳光等的干扰。红外光栅可成网格状也可由多条平行的光束构成。

有物体穿过红外光栅阻挡住红外发射端发出的光束时，红外接收端接收的光强减弱，然后输出感应信号。

感应信号对应于光强减弱的程度，以便根据感应信号识别物体一般为飞虫的种类。

蚊虫只是飞虫中的一种，论体积大小，有的飞虫体积比蚊虫大，有的飞虫体积比蚊虫小。本发明感应信号对应于光强减弱的程度，可根据感应信号排除掉非蚊虫的飞虫，步骤如下：

先预先确定对应于蚊虫体积的感应信号范围；

然后，若感应信号落入上述感应信号范围，判断穿过红外光栅的物体(飞虫)为蚊虫，反之，就排除穿过红外光栅的物体为蚊虫的可能性，该步骤有利于通过本发明方法感应蚊虫的蚊虫计数模块计数的准确性。

本发明方法中的检测区推荐采用方形检测区，有利于简化光栅的结构和蚊虫感应过程中的计算复杂度。

为了避免蚊虫在检测区往返运动，还可以在检测区内形成引导蚊虫定向穿过检测区的负压。本发明方法还包括收集穿过检测区的蚊虫的步骤。该两步骤主要用于提升通过本发明方法感应蚊虫的蚊虫计数模块统计蚊虫密度的准确性。

下面为一种用于实施上述方法的装置，如图1所示，本实施例的蚊虫感应装置包括：

一内部形成方形通道或部分为方形通道的结构体1，结构体1内的通道作为蚊虫的必经之路，其中方形通道或部分方形通道11内设置有检测区，蚊虫通过，必然要穿过所述检测区，检测区由整个方形通道或部分方形通道构成；

红外发射端和红外接收端2，安装在结构体1方形通道11的内壁，它们通过红外对射形成红外光栅，红外光栅布满检测区；

有物体穿过红外光栅阻挡住红外发射端发出的光束时，红外接收端接收的光强减弱，然后输出感应信号，感应信号对应于光强减弱的程度；

装置还包括根据感应信号排除非蚊虫的排除模块，排除模块包括：

存储模块：储存对应于蚊虫体积的感应信号范围；

判断模块：若感应信号落入感应信号范围，判断穿过红外光栅的物体为蚊虫；

装置还包括负压产生机构，负压产生机构包括风扇31和风扇安装管路32，风扇31安装在风扇安装管路32内，风扇安装管路32与结构体1内的通道连通；

装置还包括收集穿过检测区的蚊虫的收集装置4，收集装置4与风扇安装管路32的出风端相连，收集装置4上设有滤孔，以便风能穿过，而蚊虫不能穿过。

本发明方法和装置对蚊虫的感应结果准确性极高：

将本发明装置置于实验室内密闭的空间里，在封闭空间内放入一定数量的实验室饲养的白纹伊蚊，隔24小时查看，经过多次反复实验，本发明装置准确率达到99.5％，实验数据如表1所示。

表1

本发明方法和装置可与蚊虫诱捕器结合起来，以便实现蚊虫的自动捕捉、统计，甚至统计结果的自动上传等，可大大减少了基层工作人员的工作量和蚊媒监测工作对基层工作人员的依赖性。

Claims (10)

1.一种蚊虫感应方法，其特征在于，它通过红外线感应蚊虫的存在。

2.根据权利要求1所述的蚊虫感应方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

1)在蚊虫的必经之路上设置检测区，使蚊虫要通过，必然要穿过所述检测区；

2)在检测区内布满红外光栅，所述红外光栅由红外发射端和红外接收端红外对射形成；

3)有物体穿过所述红外光栅阻挡住所述红外发射端发出的光束时，所述红外接收端接收的光强减弱，然后输出感应信号。

3.根据权利要求2所述的蚊虫感应方法，其特征在于，所述感应信号对应于所述光强减弱的程度；

所述方法还包括根据所述感应信号排除非蚊虫的步骤，具体步骤如下：

1)确定对应于蚊虫体积的感应信号范围；

2)若所述感应信号落入所述感应信号范围，判断穿过所述红外光栅的物体为蚊虫。

4.根据权利要求3所述的蚊虫感应方法，其特征在于，所述检测区采用方形检测区。

5.根据权利要求4所述的蚊虫感应方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤，在所述检测区内形成引导蚊虫定向穿过所述检测区的负压。

6.根据权利要求5所述的蚊虫感应方法，其特征在于，所述方法还包括收集穿过所述检测区的蚊虫的步骤。

7.一种蚊虫感应装置，其特征在于，所述蚊虫感应装置包括：

一内部形成方形通道或部分为方形通道的结构体，所述通道为蚊虫的必经之路，所述方形通道内设置有检测区，蚊虫通过，必然要穿过所述检测区；

红外发射端和红外接收端，安装在所述结构体方形通道的内壁，它们通过红外对射形成红外光栅，所述红外光栅布满所述检测区；

有物体穿过所述红外光栅阻挡住所述红外发射端发出的光束时，所述红外接收端接收的光强减弱，然后输出感应信号。

8.根据权利要求7所述的蚊虫感应装置，其特征在于，所述感应信号对应于所述光强减弱的程度；

所述装置还包括根据所述感应信号排除非蚊虫的排除模块，所述排除模块包括：

存储模块：储存对应于蚊虫体积的感应信号范围；

判断模块：若所述感应信号落入所述感应信号范围，判断穿过所述红外光栅的物体为蚊虫。

9.根据权利要求8所述的蚊虫感应装置，其特征在于，所述装置还包括负压产生机构，所述负压产生机构包括风扇和风扇安装管路，所述风扇安装在所述风扇安装管路内，所述风扇安装管路与所述结构体内的通道连通。

10.根据权利要求9所述的蚊虫感应装置，其特征在于，所述装置还包括收集穿过所述检测区的蚊虫的收集装置，所述收集装置与所述风扇安装管路的出风端相连，所述收集装置上设有滤孔，以便风能透过，而蚊虫不能穿过。