CN108925524A - 一种基于压电传感器的害虫自动计数装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于压电传感器的害虫自动计数装置，包括用于安装和固定装置的支撑杆，所述支撑杆相连有支架，所述支架下方安装有信息素诱芯，所述信息素诱芯外部包围有高压电网，所述高压电网正下方且位于箱体外壳上部设置有接虫漏斗，所述接虫漏斗底端出口正下方设置有通过支架进行一端固定的悬臂梁，所述悬臂梁底面末端设有压电传感器通过电压放大器与中央处理器电连接，所述中央处理器与设置于支撑杆顶部的控制箱内的电控器相连。相对现有技术，本发明技术方案具有实时监控和计数精准等优点，可有效提高害虫监测和预报准确度、时效性以及适用性。

Description

一种基于压电传感器的害虫自动计数装置

技术领域

本发明涉及农业虫害情报技术领域，特别涉及一种基于压电传感器的害虫自动计数装置。

背景技术

现有技术中，农田虫害信息采集主要通过人工进行，然而人工计数存在效率低、劳动强度大等缺陷，并且测量结果往往无法准确反映出田间害虫数量的动态变化，进而延误最佳防治时间。

近年来，随着各类电子技术逐渐被应用于农业病虫害防治领域中，从而使得电子捕虫计数装置也逐渐应用于虫害信息采集领域。现有技术的害虫自动计数装置主要为基于红外传感器、声特征监控、图像处理等技术，而这些技术虽然促进了害虫自动监测技术的发展，但是各自技术均存在一定的局限性。例如现有技术的害虫自动监测装置采用红外传感器检测，由于红外传感器容易受到监控目标之外的干扰物影响，并且受限于光电式结构，容易出现害虫重叠而造成漏检，进而导致计数不准确。而声音监控技术容易受到环境噪声影响，并且在分辨复合种类、多数量害虫声音信息上存在一定误差，因此只能适用于仓储、地下室害虫的检测。另外图像识别技术虽然可对害虫进行计数且具有较高的准确率和智能化程度等优点，但也存在着识别算法普遍性差、安装困难且造价高昂等缺陷，实际应用中受到较大局限。因此更为精准地对害虫数量且可自动计数的技术，对提高害虫监测和预报准确度以及时效性具有极其重要意义。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种实时监控和计数精准的基于压电传感器的害虫自动计数装置，旨在有效提高害虫监测和预报准确度以及时效性。

为实现上述目的，本发明提出的一种基于压电传感器的害虫自动计数装置，包括用于安装和固定装置的支撑杆，所述支撑杆相连有支架，所述支架下方安装有信息素诱芯，所述信息素诱芯外部包围有高压电网，所述高压电网正下方且位于箱体外壳上部设置有接虫漏斗，所述接虫漏斗底端出口正下方设置有通过支架进行一端固定的悬臂梁，所述悬臂梁底面末端设有压电传感器通过电压放大器与中央处理器电连接，所述中央处理器与设置于支撑杆顶部的控制箱内的电控器相连。

优选地，所述箱体外壳外表面设有数码管与所述中央处理器电连接。

优选地，所述悬臂梁向下倾斜设置。

优选地，所述悬臂梁下方设有用于收集害虫躯体的储虫袋。

优选地，所述控制箱顶部安装有太阳能光伏板与蓄电池电相连。

优选地，所述信息素诱芯顶部设有顶盖，所述顶盖底部边沿与防雨罩顶部边沿相连，所述防雨罩底部设有便于害虫飞入的开口。

本发明技术方案相对现有技术具有以下优点：

本发明技术方案采用信息素诱芯引诱害虫，再通过高压电网对害虫进行诱捕杀死并使其通过接虫漏斗集中滑落至一端通过支架进行固定的悬臂梁顶面，害虫躯体掉落引起悬臂梁振动，压电传感器将检测到的振动信号转换为脉冲电信号并经过电压放大电路处理后输入至中央处理器计数，最终通过数码管实时显示捕捉到虫子数量。因此，本发明技术方案能够有效避免因害虫距离太近而造成监测误差，相对现有技术可有效提高监测精度、时效性以及节省人力资源。

与此同时，本发明技术方案选用信息素诱芯可实现只对特定目标害虫进行监测，避免非目标害虫混入影响监测的准确性，另外只需更换不同类型的信息素诱芯即可针对不同类型的害虫进行虫情精准检测，这样使本发明技术方案具有较好适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明基于压电传感器的害虫自动计数装置的结构示意图；

图2为本发明基于压电传感器的害虫自动计数装置的部分结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	支撑杆	11	电压放大电路
2	支架	12	中央处理器
				3	顶盖	13	数码管
4	信息素诱芯	14	太阳能光伏板
				5	高压电网	15	电控器
6	防雨罩	16	蓄电池
				7	接虫漏斗	17	控制箱
8	箱体外壳	18	悬臂梁
				9	压电传感器	19	支架
10	储虫袋

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种基于压电传感器的害虫自动计数装置。

请参见图图1，在本发明实施例中，基于压电传感器的害虫自动计数装置包括安装于农田内的支撑杆1，支撑杆1的侧部安装有水平设置的支架2，支架2下方安装有信息素诱芯4，并且信息素诱芯4外周面包围有高压电网5，高压电网5的正下方且位于箱体外壳8上部设置有接虫漏斗7，接虫漏斗7底端出口正下方设有向下倾斜设置且一端通过支架19进行固定的悬臂梁18，悬臂梁18底面末端设有压电传感器9通过电压放大器11与中央处理器12电连接，中央处理器12与设置于支撑杆1顶端的控制箱17内的电控器15相连。

为了方便用户及时读取到捕捉到的虫子数量，通过在箱体外壳8外表面设置有数码管13与中央处理器12电连接，可实时更新监测到的虫子数量。

本实施例中，设置于箱体外壳8内部的压电传感器9为安装于悬臂梁18底面末端，并且悬臂梁18为向下倾斜设置，使害虫躯体掉落于悬臂梁18后引起悬臂梁18的振动，进而被压电传感器9检测到，并且害虫躯体能够沿着向下倾斜设置的悬臂梁18表面向下滑落。优选地，本实施例的悬臂梁18下方设有用于收集害虫躯体的储虫袋10，从而方便后期清理更换以及再一次通过人工进行分类核实数量。

另外，本实施例通过在控制箱17顶部安装有太阳能光伏板14与蓄电池16相连，从而通过太阳能光伏板14将太阳能转换为电能，从而为蓄电池16充电，以提高本实施例基于压电传感器9的害虫自动计数装置的续航时间以及节省电力资源，本实施例的蓄电池16通过电控器15为高压电网5、中央处理器12提供电源。

本实施例中，信息素诱芯4顶部设置有顶盖3，并且顶盖3底部边沿与防雨罩6顶部边沿相连，通过顶盖3和防雨罩6可有效防止雨水、树枝等杂物被风吹进入接虫漏斗7中影响压电传感器9的检测精准性。另外，本实施例的防雨罩6底部设置有便于害虫飞入的开口。

请参见图图1，本实施例基于压电传感器的害虫自动计数装置的工作原理为：

本实施例的信息素诱芯4引诱害虫从防雨罩6底部的开口飞入至防雨罩6内且飞向信息素诱芯4，当害虫触碰到高压电网5后，则会被高压电网5的高压电而电晕或杀死，被电晕或杀死的害虫以自由落体方式下落至接虫漏斗7内，顺着接虫漏斗7内壁面向下滑落至悬臂梁18，害虫躯体掉落冲击引起悬臂梁18振动，叠堆压电陶瓷传感器在一定方向上受到外力而发生形变，其内部两电极电压会发生变化而产生电压信号，从而将振动信号转换为电压信号，再通过电压放大电路11放大处理后输入至中央处理器12，中央处理器12通过将接收到的电压信号与内部处理器设定的参考电压值进行对比，若输入电压信号大于参考电压值时，中央处理器12进入中断并进行计数，害虫累加计数结果后通过数码管13实时显示检测到的害虫数量。

本实施例基于压电传感器的害虫自动计数装置相对现有技术通过人工数虫计数，能够大大节省人力资源付出，提高预测精确度且能够实时对农田害虫情况信息作出准确预报。另外相对现有技术的红外传感器作为信号收集装置，能够避免因部分重叠现象而被误判为同一只害虫造成的漏检现象，与此同时，本实施例采用叠堆压电陶瓷传感器作为信号收集装置，只要保证两只害虫在下落过程中间距在十分之几毫米之上，即可使得本实施例的装置保证害虫计数的准确性。

需要说明的是，传统用于捕捉害虫的装置通常使用诱虫灯进行诱虫，在吸引目标害虫的同时，往往会有非目标害虫如飞蛾、蝇类等虫类混入，而本实施例装置选用信息素诱芯4可实现只对特定目标害虫进行监测，避免非目标害虫混入影响监测的准确性，另外只需更换不同类型的信息素诱芯4即可针对不同类型的害虫进行虫情的精准检测，这样使本实施例技术方案具有较好的适用性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于压电传感器的害虫自动计数装置，其特征在于，包括用于安装和固定装置的支撑杆，所述支撑杆相连有支架，所述支架下方安装有信息素诱芯，所述信息素诱芯外部包围有高压电网，所述高压电网正下方且位于箱体外壳上部设置有接虫漏斗，所述接虫漏斗底端出口正下方设置有通过支架进行一端固定的悬臂梁，所述悬臂梁底面末端设有压电传感器通过电压放大器与中央处理器电连接，所述中央处理器与设置于支撑杆顶部的控制箱内的电控器相连。

2.如权利要求1所述的害虫自动计数装置，其特征在于，所述箱体外壳外表面设有数码管与所述中央处理器电连接。

3.如权利要求2所述的害虫自动计数装置，其特征在于，所述悬臂梁向下倾斜设置。

4.如权利要求3所述的害虫自动计数装置，其特征在于，所述悬臂梁下方设有用于收集害虫躯体的储虫袋。

5.如权利要求4所述的害虫自动计数装置，其特征在于，所述控制箱顶部安装有太阳能光伏板与蓄电池电相连。

6.如权利要求5所述的害虫自动计数装置，其特征在于，所述信息素诱芯顶部设有顶盖，所述顶盖底部边沿与防雨罩顶部边沿相连，所述防雨罩底部设有便于害虫飞入的开口。