CN110786301A - 一种自动灭虫系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农业生产技术领域，特别涉及一种自动灭虫系统，包括，虫害情况获取模块：用于获取虫害种类和虫害对种植物的危害程度；诱虫模块：用于根据虫害种类选取吸引各类大棚害虫的诱虫方式；灭虫模块：用于根据选取的诱虫方式和虫害对种植物的危害程度选取对应的杀虫方案将害虫灭杀；所述杀虫方案包括大范围灭虫和定点灭虫；大范围灭虫模块：用于在大棚内充入杀虫气体进行大范围灭虫；定点灭虫模块：用于在大棚内设置高压电网装置进行定点灭虫。本发明能够避免和减少使用农药治虫，提高果蔬品质，减小环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及农业生产技术领域，特别涉及一种自动灭虫系统。
背景技术
蔬菜大棚是一种具有保温性能的框架覆膜结构，它的出现使人们可以吃到反季节蔬菜和水果。一般蔬菜大棚使用竹结构或者钢结构的骨架，上面覆上一层或多层保温塑料膜，这样就形成了一个温室空间。外膜很好地阻止内部蔬菜生长所产生的二氧化碳的流失，使棚内具有良好的保温效果。
但是，蔬菜大棚在为果蔬创造良好生长环境时，也为害虫提供了良好的生长和繁殖场所。温室大棚种植病虫害是最影响水果蔬菜的产量、质量、绿色的重要因素，因为只要有病虫害就想到用农药去灭杀控制。但长期使用农药不仅会对人产生危害，对种植环境污染也很大，导致蔬菜水果上农药大量的残留，影响蔬菜品质和安全。
发明内容
本发明主要目的在于提供一种自动灭虫系统，能够避免和减少使用农药治虫，提高果蔬品质，减小环境污染。
为达到上述目的，本发明提供了一种自动灭虫系统，包括，
虫害情况获取模块：用于获取虫害种类和虫害对种植物的危害程度；
诱虫模块：用于根据虫害种类选取吸引各类大棚害虫的诱虫方式；
灭虫模块：用于根据选取的诱虫方式和虫害对种植物的危害程度选取对应的杀虫方案将害虫灭杀；所述杀虫方案包括大范围灭虫和定点灭虫；
大范围灭虫模块：用于在大棚内充入杀虫气体进行大范围灭虫；
定点灭虫模块：用于在大棚内设置高压电网装置进行定点灭虫。
本发明的工作原理及优点在于：
1.诱虫模块和灭虫模块的设置，采取试剂引诱的方式进行大范围灭虫或定点灭虫，无需使用农药去灭杀控制，不会对人产生危害，对种植也无污染，避免了蔬菜水果上农药的残留，影响蔬菜品质和安全。
2.大范围灭虫模块和定点灭虫模块的设置，可以针对虫害对种植物的危害程度，选取合适的方式进行灭虫，虫害对种植物的危害程度高，范围大，就选用杀虫气体进行大范围灭虫，虫害对种植物的危害程度低，范围小，则设置高压电网装置进行定点灭虫。针对不同的情况采取不同的灭虫方式，在提高灭虫效率的同时，还可以降低灭虫的成本，从而间接的提高经济效益。
进一步，数据库：用于存储病虫害历史数据，以及与病虫害历史数据相对应的种植物的品种数据、大棚的历史环境数据；
病虫害模型构建模块：用于根据数据库中存储的数据构建病虫害预测模型；
环境数据检测模块：用于采集大棚内的环境数据；
种植物采集模块；用于采集种植物的品种；
病虫害预测模块：用于将采集的环境数据、种植物的品种数据导入到病虫害预测模型中进行病虫害种类预测和对种植物的危害程度预测。
能够方便的对病虫害种类和对种植物的危害程度进行预测，便于选取合适的灭虫方案进行灭虫。
进一步，病虫害历史数据包括：病虫害的种类、所述病虫害出现的时间及所述病虫害的损害程度。
能够方便的对病虫害种类和对种植物的危害程度进行准确的预测。
进一步，所述诱虫模块包括：
灯光诱虫子模块：用于在夜晚通过灯光吸引各类大棚害虫；
诱虫剂子模块：用于在白天通过化学药剂吸引各类大棚害虫。
通过灯光诱虫、诱虫剂诱虫这两种方式进行诱虫，能在不同的时间节点进行针对性的灭虫，也能对不同种类的害虫起到引诱效果。
进一步，诱虫剂包括诱虫食剂和诱虫性剂，所述诱虫食剂为害虫偏好的食物，诱虫性剂为吸引雄性害虫的雌性激素。
通过诱虫食剂和诱虫性剂的设置，能够对不同种类的害虫进行引诱，提高害虫的引诱范围和引诱效果。
进一步，杀虫气体为臭氧发生器产生的臭氧，所述高压电网装置设置在诱虫模块周围。
臭氧能够杀虫杀菌，而且在空气中经过一段时间能够分解为氧气，对环境无污染。高压电网装置的设置能有效杀虫并且无污染。
进一步，环境数据检测模块包括大棚光照度传感器、环境湿度传感器、环境温度传感器、红外传感器和臭氧传感器。
便于检测大棚内的种植环境，便于了解种植物的生长情况，也方便了解大棚内的臭氧浓度。
进一步，还包括，
风险预估报告模块：用于根据预设的病虫害数据与风险等级的对应关系，对所述未来相应预设时间段内的病虫害数据进行等级评估，生成风险预估报告；
报告发送模块：用于将风险预估报告发送至后台管理人员。
通过风险预估报告的方式便于后台管理人员及时了解未来可会出现的情况，并采取相应的措施进行预防。
进一步，灯光诱虫子模块中的灯光发射装置为节能宽谱诱虫灯。
不仅节能，而且光谱范围宽，诱虫种类多。
进一步，种植物采集模块包括摄像机，种植物采集模块通过摄像机对种植物进行图像识别。
通过图像识别能够精准识别种植物的种类，从而保证采集的数据的准确性。
附图说明
图1为本发明一种自动灭虫系统实施例的逻辑框图；
图2为本发明实施例二防虫装置的轴测图；
图3为防虫装置的展开示意图
图4为电压调节模块的电路原理图；
图5为实施例三中延时开关的俯视图；
图6为图5的后视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：手提带1、手提扣2、右外壳3、底座4、左外壳5、控制面板6、顶盖7、旋转盘8、金属导电丝正极9、金属导电丝负极10、隔离线11、旋转柱外壳12、第一挡块13、第一接触开关14、第一毛刷15、第二挡块16、毛刷套17、旋转柱18、齿轮19、齿条20、磁铁21、电磁铁22、第二毛刷23、第二接触开关24、第三挡块25、旋转柱壳盖26。
实施例一
一种自动灭虫系统，基本如图1所示，包括数据库、病虫害模型构建模块、环境数据检测模块、种植物采集模块、病虫害预测模块、虫害情况获取模块、诱虫模块灭虫模块、风险预估报告模块和报告发送模块。
数据库：用于存储病虫害历史数据，以及与病虫害历史数据相对应的种植物的品种数据、大棚的历史环境数据；病虫害历史数据包括：病虫害的种类、所述病虫害出现的时间及所述病虫害的损害程度。
病虫害模型构建模块：用于根据数据库中存储的数据构建病虫害预测模型；
环境数据检测模块：用于采集大棚内的环境数据，并将采集的环境数据保存到数据库中；环境数据检测模块包括大棚光照度传感器、环境湿度传感器、环境温度传感器、红外传感器和臭氧传感器。
种植物采集模块；用于采集种植物的品种，并将采集的种植物的品种数据保存到数据库中；种植物采集模块包括摄像机，种植物采集模块通过摄像机对种植物进行图像识别。
病虫害预测模块：用于将采集的环境数据、种植物的品种数据导入到病虫害预测模型中进行病虫害种类预测和对种植物的危害程度预测。
虫害情况获取模块：用于获取虫害种类和虫害对种植物的危害程度；
诱虫模块：用于根据虫害种类选取吸引各类大棚害虫的诱虫方式；
诱虫模块具体包括以下两个子模块：
灯光诱虫子模块：用于在夜晚通过灯光吸引各类大棚害虫；其中灯光的发射装置为节能宽谱诱虫灯。
诱虫剂子模块：用于在白天通过化学药剂吸引各类大棚害虫。诱虫剂包括诱虫食剂和诱虫性剂，所述诱虫食剂为害虫偏好的食物，诱虫性剂为吸引雄性害虫的雌性激素。
灭虫模块：用于根据选取的诱虫方式和虫害对种植物的危害程度选取对应的杀虫方案将害虫灭杀；所述杀虫方案包括大范围灭虫和定点灭虫；
大范围灭虫模块：用于在大棚内充入杀虫气体进行大范围灭虫；杀虫气体为臭氧发生器产生的臭氧。
定点灭虫模块：用于在大棚内设置高压电网装置进行定点灭虫，高压电网装置设置诱虫模块周围。
风险预估报告模块：用于根据预设的病虫害数据与风险等级的对应关系，对所述未来相应预设时间段内的病虫害数据进行等级评估，生成风险预估报告；
报告发送模块：用于将风险预估报告发送至后台管理人员，并保存到数据库中。
具体实施过程如下：
环境数据检测模块中的大棚光照度传感器、环境湿度传感器、环境温度传感器、红外传感器采集环境数据，种植物采集模块通过图像识别采集种植物的品种，病虫害预测模块将采集的环境数据、种植物的品种数据导入到病虫害预测模型中进行病虫害种类预测和对种植物的危害程度预测。诱虫模块根据虫害种类选取吸引各类大棚害虫的诱虫方式，例如，潜叶蝇类的昆虫采用诱虫食剂，通过其偏好的食物的气味进行引诱，甜菜夜蛾采用诱虫性剂进行引诱，方便将单一性别的害虫进行灭杀，从而达到整体灭杀的效果。蛾类害虫利用其趋光性进行吸引，再进行灭杀。当虫害对种植物的危害程度高、范围大时，就选用杀虫气体-臭氧进行大范围灭虫，当虫害对种植物的危害程度低，范围小，则设置高压电网装置进行定点灭虫。针对不同的情况采取不同的灭虫方式，在提高灭虫效率的同时，还可以降低灭虫的成本，从而间接的提高经济效益。而且进行大范围灭虫或定点灭虫时，无需使用农药去灭杀控制，不会对人产生危害，对种植也无污染，避免了蔬菜水果上农药的残留，影响蔬菜品质和安全。
实施例二
实施例二与实施例一的区别在于，所述高压电网装置基本如图2、图3所示：包括底座4、灯柱和顶盖7，底座4包括旋转盘8和电机。
底座4上表面设有凹槽，电机设置在凹槽内，旋转盘8覆盖设置在凹槽上且与电机的转轴固定连接，灯柱的上下两端分别固定顶盖7和旋转盘8。灯柱包括可拆卸安装的诱虫灯，诱虫灯与电源电连接，诱虫灯为节能宽普诱虫灯。
旋转盘8上表边缘固定设置有两根向上螺旋缠绕的金属导电丝，金属导电丝的顶端固定在顶盖7上，顶盖7和旋转盘8之间连接有若干用于隔离且固定两根金属导电丝的隔离线11。金属导电丝的材质为金属铝，所述隔离线11为具有弹性且不导电的线，其材质为橡胶。金属导电丝包括金属导电丝正极9和金属导电丝负极10。
旋转盘8下表面固定有圆环，圆环的内侧面固定设有两道金属环，凹槽内设有电源和电刷，两把电均固定在凹槽侧壁上，且分别接触两道金属环，电源分别连接电刷、灯柱以及顶盖7上的金属导电丝。
外壳整体为桶状，包括对称设置的左外壳5和右外壳3，左外壳5和右外壳3均铰接在顶盖7上。左外壳5和右外壳3的接触面上设置有若干组磁铁。磁铁为铷磁铁，且为圆饼型。
顶盖7上端面设有手提扣2和手提带1，手提带1的两端设有锁扣，锁扣与手提扣2配合连接。左外壳5和右外壳3的侧壁顶端均设有固定扣，固定扣与锁扣配合连接，手提带1的长度不小于顶盖7的直径。
凹槽内设置有控制器，顶盖7上表面设置有与控制器电连接的控制面板6，控制面板6包括用于启停电源的电源控制开关、用于调整电机转速的调整开关、以及诱虫灯启停开关，控制器包括用于调节金属导电丝两端电压的电压调节模块，控制器电连接电源、控制器和金属导电丝。
电源包括蓄电池，蓄电池为两节五号电池，电压为3V，电压调节模块包括高频振荡模块、三倍压整流模块和指示模块，高频振荡模块用于将蓄电池中的直流电转换高频高压交流电，三倍压整流模块用于提高交流电的电压形成更高的高压电，指示模块用于显示电压调节模块正常工作与否，包括指示灯，指示灯在控制面板6上，其电路图如图4所示。
具体实施过程如下：
使用时，将左外壳5和右外壳3向上翻起，并利用手提带1将左外壳5和右外壳3进行固定，方便左外壳5和右外壳3跟随顶盖7一起转动，产生风，惊扰位于菜苗上的害虫，从而提高节能宽普灯的诱虫效果。
随后通过控制面板6启动电机旋转，控制电机旋转的频率，以及将金属导电丝正极9和金属导电丝负极10接上蓄电池。节能宽普灯利用虫类的趋光性进行引诱，使得虫类被引诱到灯柱周围，而旋转盘8使得螺旋缠绕的金属导电丝能够包裹住灯柱并进行旋转，使得在金属导电丝通电后，靠近灯柱的虫类都被电击而死，而且螺旋缠绕状的金属导电丝在旋转时，形成隔离墙，阻止虫类尸体落到旋转盘8上，避免导致清理不便。同时依靠旋转的作用，避免虫类尸体粘连在金属导电丝上，从而避免金属导电丝被腐蚀，达到自清洁的效果，提高使用寿命。
圆环、金属环和电刷的设置，使得金属导电丝在旋转的时候，电源能够对旋转的金属导电丝持续供电，保证金属导电丝能够持续杀虫，持续清理虫类尸体，提高其使用寿命。
电压调节模块工作原理如下：按下电源开关SB，由三极管VT和变压器T构成的高频振荡器得电工作，把蓄电池的3V直流电变成18kHz左右的交流电，经T升压到约500v(L3两端实测)，再经二极管VD2～VD4、电容C1～C3三倍压整流升高到1500V左右，加到金属导电丝的正负极上。当害虫触及金属网丝时，虫体造成电网短路，即会被电流、电弧击晕、击毙。
不使用时，通过控制面板6关闭电源和电机，并将左外壳5和右外壳3翻下来，再将手提带1安装到顶盖7上，方便防虫装置的位置移动。
实施例三
实施例三与实施例二的不同之处在于：还包括定时开关组件，如图5、图6所示，所述定时开关组件包括电磁铁22和延时开关，所述电磁铁22与金属导电丝串联并固定设置在底座的内壁上，所述延时开关包括旋转柱18、旋转柱外壳12、卷簧和旋转柱壳盖26，旋转柱外壳12内部中空，旋转柱壳盖26固定盖合在旋转柱外壳12上，旋转柱外壳12通过焊接的方式固定设置在底座侧面上，旋转柱外壳12的上下表面都悬空，其中旋转柱壳盖26位于旋转柱外壳12上表面。
旋转柱18放置在旋转柱外壳12内，并与旋转柱外壳12内部底面中部垂直设置，而且还与旋转柱外壳12转动连接；卷簧设置在旋转柱外壳12内，卷簧中心端固定在旋转柱18中部，卷簧的外圈端固定在旋转柱外壳12的内壁上；
旋转柱18的一端端部伸出旋转柱外壳12的底面，但不接触底座的底面，且其端部上固定齿轮19，齿轮19啮合有齿条20，齿条20滑动连接在底座内壁上设置的滑槽中且水平设置，齿条20的端部上固定有磁铁21，底座内部底面上固定设置有电磁铁22，磁铁21与电磁铁22对立且隔开一段距离设置。电磁铁22通电后，其磁铁21与电磁铁22相互排斥。
旋转柱18的另一端端部伸出旋转柱壳盖26，其端部上固定有毛刷套17，所述毛刷套17的圆周壁上垂直固定有两个毛刷，分别为第一毛刷15和第二毛刷23，两个毛刷相互垂直设置。所述旋转柱壳盖26上设有用于让毛刷限时转动通过的挡块，所述挡块为三块，分别为第一挡块13、第二挡块16和第三挡块25，第一挡块13和第二挡块16相互垂直，第二挡块16和第三挡块25相互垂直，第一挡块13和第三挡块25关于旋转柱18中心对称设置。第一挡块13、第二挡块16和第三挡块25均设置在毛刷的转动轨迹上，第一挡块13的左侧壁上固定有用于灯柱功率逐渐减小至关闭的第一接触开关14，第三挡块25的左侧壁上固定有用于开启灯柱或增大灯柱功率的第二接触开关24。
所述毛刷的材质采用具有弹性的塑胶材料，本方案优选为橡胶材料，单根毛刷的直径为1-2mm，可根据卷簧的规格进行合理选取。所述第一接触开关14和第二接触开关24可采用压力传感器，用于在检测到毛刷对第一接触开关14或第二接触开关24施加压力时，执行对应的功能。
具体实施过程如下：
当被灯吸引时，害虫接触到两根金属导电丝，其身体会充当导线，就会有电流通过，从而将害虫杀死。当两根金属导电丝内有电流通过时，与其串联的电磁铁22会通电，由于电磁铁22通电后，其磁铁21与电磁铁22相互排斥，从而推动磁铁21和齿条20向上移动，如图5所示。当齿条20向上移动时，带动齿轮19逆时针转动，从而带动旋转柱18逆时针转动，进行使旋转柱外壳12内的卷簧扭曲产生形变存储弹性势能。如图5所示，旋转柱18进行顺时针转动，带动毛刷套17顺时针转动，从而带动橡胶材质毛刷顺时针转动。
毛刷顺时针转动时，其第一毛刷15只会依次接触第三挡块25右侧面、第二挡块16下侧面、第一挡块13左侧面。而且将第一毛刷15在接触到第一挡块13左侧面的位置设置为最终位置，防止毛刷过度转动。因此，在第一毛刷15和第二毛刷23逆时针转动复位时，第一毛刷15只会依次接触第二挡块16上侧面、第一挡块13左侧面。第二毛刷23只会接触第三挡块25左侧面。
当两根金属导电丝的导电时间长，说明两根金属导电丝在持续杀虫，当第一毛刷15在顺时针转动且接触到第一挡块13左侧面的第一接触开关14时，第一接触开关14会采集到压力信号，说明此时杀虫装置的能力达到最大限度，害虫可能会穿过两根金属导电丝，导致活着的害虫依附在灯柱上无法清理，或者导致进入后被杀死的虫子的尸体无法清理。可通过控制面板控制节能宽普灯，减小节能宽普灯的功率或直接关闭节能宽普灯，减小对害虫的吸引力。由于挡块会对毛刷的转动的造成阻碍，卷簧扭曲产生形变存储弹性势能的能力也会对毛刷的转动的造成阻碍，导致第一毛刷15在顺时针转动时，接触到第一挡块13左侧面的第一接触开关14的难易度可控制，从而对杀虫装置杀虫能力的最大限度进行控制，避免造成后期装置的清理困难。
当两根金属导电丝无法持续杀虫时，电流减小，卷簧扭曲产生形变而存储的弹性势能使第二毛刷23逆时针转动，由于挡块会对毛刷的转动的造成阻碍，使得第二毛刷23无法快速的接触到第二接触开关24，产生延时的作用。避免直接关闭节能宽普灯，失去对害虫的吸引，从而不进行杀虫。当第二接触开关24接收到压力信号时，说明此时节能宽普灯吸引的害虫较少，两根金属导电丝杀死的也较少，此时通过控制面板控制节能宽普灯开启，保证杀虫装置的杀虫效率。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种自动灭虫系统，其特征在于：包括，
虫害情况获取模块：用于获取虫害种类和虫害对种植物的危害程度；
诱虫模块：用于根据虫害种类选取吸引各类大棚害虫的诱虫方式；
灭虫模块：用于根据选取的诱虫方式和虫害对种植物的危害程度选取对应的杀虫方案将害虫灭杀；所述杀虫方案包括大范围灭虫和定点灭虫；
大范围灭虫模块：用于在大棚内充入杀虫气体进行大范围灭虫；
定点灭虫模块：用于在大棚内设置高压电网装置进行定点灭虫。
2.根据权利要求1所述的自动灭虫系统，其特征在于：还包括，
数据库：用于存储病虫害历史数据，以及与病虫害历史数据相对应的种植物的品种数据、大棚的历史环境数据；
病虫害模型构建模块：用于根据数据库中存储的数据构建病虫害预测模型；
环境数据检测模块：用于采集大棚内的环境数据；
种植物采集模块；用于采集种植物的品种；
病虫害预测模块：用于将采集的环境数据、种植物的品种数据导入到病虫害预测模型中进行病虫害种类预测和对种植物的危害程度预测。
3.根据权利要求2所述的自动灭虫系统，其特征在于：所述病虫害历史数据包括：病虫害的种类、所述病虫害出现的时间及所述病虫害的损害程度。
4.根据权利要求3所述的自动灭虫系统，其特征在于：所述诱虫模块包括：
灯光诱虫子模块：用于在夜晚通过灯光吸引各类大棚害虫；
诱虫剂子模块：用于在白天通过化学药剂吸引各类大棚害虫。
5.根据权利要求4所述的自动灭虫系统，其特征在于：所述诱虫剂包括诱虫食剂和诱虫性剂，所述诱虫食剂为害虫偏好的食物，诱虫性剂为吸引雄性害虫的雌性激素。
6.根据权利要求4所述的自动灭虫系统，其特征在于：所述杀虫气体为臭氧发生器产生的臭氧，所述高压电网装置设置在诱虫模块周围。
7.根据权利要求6所述的自动灭虫系统，其特征在于：所述环境数据检测模块包括大棚光照度传感器、环境湿度传感器、环境温度传感器、红外传感器和臭氧传感器。
8.根据权利要求2所述的自动灭虫系统，其特征在于：还包括，
风险预估报告模块：用于根据预设的病虫害数据与风险等级的对应关系，对所述未来相应预设时间段内的病虫害数据进行等级评估，生成风险预估报告；
报告发送模块：用于将风险预估报告发送至后台管理人员。
9.根据权利要求3所述的自动灭虫系统，其特征在于：所述灯光诱虫子模块中的灯光发射装置为节能宽谱诱虫灯。
10.根据权利要求1所述的自动灭虫系统，其特征在于：所述种植物采集模块包括摄像机，种植物采集模块通过摄像机对种植物进行图像识别。
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