CN112067390A - 一种雨虫智能分离系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种雨虫智能分离系统，属于植保机械领域。所述系统其结构包括：识别模块、主控制器、驱动电机、可转动分流管，雨水收集导管，以及虫体收集导管，其特征在于：所述可转动分流管可以根据感应物的差别，自动转动至所述的雨水收集导管或者虫体收集导管。通过可转动分流管对于进入的物质进行分离，让虫体进入虫体收集导管，让雨水进入雨水收集管道，该系统能够在自然环境下，实现雨水、虫体的智能分离，其分离环节快速，准确率高达99%，系统稳定，能够满足田间害虫监测需求。

Description

一种雨虫智能分离系统

技术领域

本发明属于植保机械领域，具体涉及一种雨虫智能分离系统。

背景技术

目前害虫测报设备都有具有开放式的进虫口，无论是加大防雨罩还是使用百叶窗都不能100%防止雨水进入测报灯内，由于不能阻止雨水进入测报灯内，如何合理处理雨水使之即使进入到测报灯内，也不影响测报设备的正常工作。在现有技术中有采用在测报设备进行隔断，依靠重力将雨水导流。也有采用雨水分离技术的如公开号：CN102783467A通过分流转盘的转动将漏虫口或漏水口转至分流管的下方，但在其分离过程中，由于分离转盘、漏水管、漏虫管多零件同时转动造成的系统结构复杂，系统对于外界的响应速度慢，其系统错误率高。

因此，需要一种雨虫智能分离系统，来补充现有技术之不足，既能够解决雨虫分离过程中出现的各种问题，又能快速准确实现雨虫分离，可兼容多种满足害虫监测过程中的实际需求。

发明内容

本发明根据害虫监测的实际需求，开发出一种雨虫智能分离系统，来克服现有技术之不足，能够实现自然环境下，雨水、虫体的智能分离，其分离环节快速，准确率高，系统稳定，能够满足不同环境下的害虫监测需求。

技术方案如下：

一种雨虫智能分离系统，其结构包括：识别模块、主控制器、驱动电机、可转动分流管，雨水收集导管，以及虫体收集导管，其特征在于：所述可转动分流管可以根据感应物的差别，自动转动至所述的雨水收集导管或者虫体收集导管。通过可转动分流管对于进入的物质进行分离，让虫体进入虫体收集导管，让雨水进入雨水收集管道，这样可以避免由于雨水进入除雨水收集管道外的设备，而造成的系统损坏。

进一步的，所述可转动分流管的顶端有可旋转的齿轮A固定，所述驱动电机底部由齿轮B固定，齿轮A与齿轮B相互咬合。采用齿轮转动传动改变可转动分流管的位置，由于齿轮与可转动分流管是一体的，因此其反应速度更快。

进一步的，所述识别模块固定在雨虫智能分离系统的顶端，与主控制器相连接，主控制器可启动驱动电机，识别模块对进入的物体进行识别，主控制器将识别的信息传输给驱动电机，启动雨水分离程序。在判断外界物质时，可根据设在系统顶端的识别模块进行判断，如识别模块判断为水或者雨水时，识别模块将相关信息传输给主控制器，主控制器控制驱动电机，驱动电机上固定的齿轮主动转动，带动齿轮B转动，可转动分流管末端移动到雨水收集管道上方，雨水分离程序启动。

进一步的，所述可转动分流管是具有一定长度，具有弯曲弧度，可转动的中空管。可转动分流管的顶端和末端呈现一定的弯曲角度，主要为以顶端为轴，以S形向外侧延伸。

进一步的，所述驱动电机通过底部的齿轮B转动带动齿轮A转动，齿轮A在转动的过程中，可转动分流管顶端随齿轮转动，齿轮转动的范围由限位开关控制，可转动分流管的末端可在一定区域内移动。齿轮上设置有限位开关，可转动分流管可以快速从一个指定位置移动至另一个指定位置，在移动过程了避免了因移动不到位而引起的雨虫分离错误而造成的系统或者模块损坏。

进一步的，所述的虫体收集导管与所述的雨水收集导管具有一定间隔，其间隔距离在可转动分流管末端移动的范围内。可转动分流管在虫体收集导管上方与雨水收集导管上方根据主控制器的指令来回移动。

进一步的，所述雨水收集导管包括开口向上的漏斗状导管，所述可转动分流管的末端可位于漏斗状导管的上方，雨水可通过所述漏斗状导管排出系统。

进一步的，所述虫体收集导管位于所述可转动分流管的末端的下方，其开口向上，虫体收集导管的管壁具有烘干装置，虫体收集导管下方设置拍照装置。所述虫体收集导管为方形管，其开口面积大于可转动分流管的末端开口面积，方形管的管壁四周设置有烘干装置，可将进入虫体收集导管中的害虫进行灭杀，同时将其虫体的烘干至一定程度，虫体收集导管下方设置拍照装置，主要用于害虫监测的记录及害虫种类、虫体特征的识别，虫体完成拍照后进入虫体收集器。

（1）在工作状态下，可转动分流管末端通常位于虫体收集导管的上方，虫体可通过可转动分流管，进入虫体收集导管中进行虫体烘干，拍照装置对于虫体进行拍照识别完成后进入虫体收集器；

（2）在工作状态下，若识别模块识别到所进入的物体为雨水或者水滴，识别模块产生信号，主控制器识别该信号，驱动电机带动可转动导管移动，可转动分流管末端从虫体收集导管上方移动至雨水收集导管上方，雨水或者水滴可通过可转动分流管落入雨水收集导管内，完成雨水分离；

（3）在待机状态下，可转动分流管末端位于雨水收集导管的上方，雨水可通过可转动分流管，进入雨水收集导管，由雨水收集导管排出系统。

在整个雨虫分离过程中，分工作状态和待机状态。

在工作状态时，可转动分流管为初始状态，可转动的分流管在的顶端齿轮在限位开关指定位置C处，可转动分流管末端位于虫体收集导管正上方，当害虫进入系统，识别模块识别后，将相关信息传达至主控制器，主控制器通过驱动电机的齿轮B保持不动，可转动的分流管的齿轮A在限位开关指定位置C处保持不动，害虫通过可转动分流管进入虫体收集导管，在虫体收集导管内的烘干装置将害虫灭杀烘干，拍照装置对于害虫进行拍照识别完成后，进入虫体收集器中，被收集，以备后期应用。当雨水进入系统时，识别模块识别后，将相关信息传达至主控制器，主控制器通过驱动电机的齿轮B转动带动可转动分流管顶端的齿轮A转动，可转动的分流管的齿轮A在从限位开关指定位置C处转动到另一指定位置D处，可转动分流管的末端转至雨水收集导管正上方，雨水通过可转动分流管进入雨水收集导管内，并通过雨水收集导管将雨水排出系统。等雨水排出系统后，可转动分流管的顶端有限位开关在指定位置D处转动至限位开关指定位置C处，可转动分流管的末端转动至虫体收集导管的正上方。根据进入系统的物质不同，可转动分流管转动来实现雨虫的智能分离。

在待机状态下，可转动分流管的顶端位于限位开关的指定位置D处，可转动分流管的末端位于雨水收集导管的正上方，进入系统的物质通过雨水收集导管排出系统。这种状态下，系统属于非工作状态，一般是多日的连阴雨天采用此工作状态，避免雨水的连续进入对系统造成的损坏。

综上，本发明提供了一种雨虫智能分离系统，通过可转动分流管的来回转动实现雨虫的分离，在分离过程中，通过在指定位置设置限位开关，保证可转动分流管在指定位置来回转动，在转动过程中避免了由于转动不到位造成系统出错率高。同时，采用主动件齿轮固定在可转动分流管的顶端与可转动分流管的成为一体，其反应速度更快。在雨水和害虫共存或者交替变化的复杂环境下，可以实现自动切换，其切换速度快。在虫体收集导管中，设置烘干装置，对于进入的害虫进行高温灭杀，保证其害虫死亡，避免了害虫由于未死亡造成的害虫移动攀爬从而引起的系统不同模块的损害，以及系统错误。同时，采用烘干装置可以保持虫体的完整性，有助于后期害虫的准确识别。在本发明中，采用相对简单的构造，可以实现精准的雨虫智能分离。在复杂的田间环境中可以根据环境特点，选择不同的系统状态，包括工作状态和待机状态。在连续下雨状态下，选择待机状态，这可以有效避免在连阴雨状态下，可转动分流管频繁转动造成的系统老化，其田间适应性高。系统可通过远程控制程序实现系统的开关机、待机等不同状态的设定，本发明也根据感应的自然状态，智能调控系统的工作状态。采用本发明一种雨虫智能分离系统可进行雨水、害虫的快速准确智能的分离，其响应速度快，其分离速率可达1.2秒/次，其准确率可达99%以上。

附图说明

结合以下附图详细描述本发明的示例性实施例，其中：

图1示意性示出本发明实施例的雨虫智能分离系统的内部结构示意图；

图2示意性示出本发明实施例的雨虫智能分离系统的结构示意图；

图3示意性示出本发明实施例的雨虫分离部分的结构俯视图；

1-识别模块；2-主控制器；3-驱动电机；4-可转动分流管；5-雨水收集导管；6-虫体收集导管；7-齿轮A；8-齿轮B；9-限位开关；10-烘干装置；11-虫体收集器；12-拍照装置；13-限位开关指定位置C处；14-限位开关指定位置D处；

具体实施方式：

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的具体实施方式并不局限于下述实施例。

实施例1：使用上述雨虫分离系统来进行雨虫分离的室内试验

将本发明的一种雨虫智能分离系统进行室内试验，在系统内随机放置虫体或者雨水，观察系统工作情况。

将系统设置为开机状态，其可转动分流管末端4位于虫体收集导管6正上方，当害虫进入系统，识别模块1识别后，将相关信息传达至主控制器2，主控制器2通过驱动电机的齿轮B 8保持不动，可转动的分流管的齿轮A7在限位开关指定位置C处13保持不动，害虫通过可转动分流管进入虫体收集导管，在虫体收集导管内的烘干装置10将害虫灭杀，拍照装置12对虫体进行拍照识别，之后害虫进入虫体收集器11中，被收集，当雨水进入系统时，识别模块识别后，将相关信息传达至主控制器，主控制器通过驱动电机的齿轮B 8转动带动可转动分流管顶端的齿轮A 7转动，可转动的分流管的齿轮A在从限位开关指定位置C处13转动到另一指定位置D处14，可转动分流管的末端转至雨水收集导5管正上方，雨水通过可转动分流管4进入雨水收集导管5中，并通过雨水收集导管将雨水排出系统。等雨水排出系统后，可转动分流管的顶端有限位开关在指定位置D处14转动至限位开关指定位置C处13，可转动分流管的末端转动至虫体收集导管6的正上方。根据进入系统的物质不同，可转动分流管转动来实现雨虫的智能分离。

进行10组试验，每组试验随机放置雨水或者害虫100次，同时在随机放置的过程，减少两次放置的时间间隔，由人工观察系统工作的情况及准确率，并记录。

根据人工观察以及记录的结果显示，在5组试验中，其雨虫分离的准确率均为100%，与现有技术相比，本发明采用可转动分流管转动的方式，其结构更简单明了，其响应速度更快，其系统反应间隔小于1.2秒。

实施例2：将本发明雨虫分离系统应用于虫情测报灯中，在田间进行雨虫分离试验。

将本发明应用于虫情测报灯中，记录田间状态下雨虫分离的情况。首先雨虫分离系统的应用场景，区分雨天以及非雨天，设置为雨天为待机状态，非雨天为工作状态。在待机状态下，可转动分流管4的顶端转动至限位开关的指定位置D处14，可转动分流管的末端位于雨水收集导管5的正上方，进入系统的物质通过雨水收集导管排出系统。在该状态下，进入系统的物质均会通过雨水收集导管收集至雨水收集器中。在工作状态下，可转动的分流管4在的顶端齿轮A 7在限位开关指定位置C处13，可转动分流管末端位于虫体收集导管6正上方，当害虫进入系统，识别模块1识别后，将相关信息传达至主控制器2，主控制器通过驱动电机的齿轮B 8保持不动，可转动的分流管的齿轮A 7在限位开关指定位置C处13保持不动，害虫通过可转动分流管进入虫体收集导管5，在虫体收集导管内的烘干装置10将害虫灭杀，拍照装置12对于虫体进行拍照识别，之后害虫进入虫体收集器11中，被收集，并通过虫情测报灯进行计数。

将本设备通过虫情测报灯对田间进入的物质进行监控拍照统计，同时每天对于虫体收集器中虫体数量进行人工统计。并查看雨水收集器中是否存在虫体。

持续观察50天，除去整日连续降雨的5天为待机状态以外，其余的45天虽有间断性降雨造成的，但每日均有工作状态，有雨虫分离的工作。

表：田间试验中系统统计数据与人工统计数据的对比情况

单位：只

根据结果可以看出，有3天存在系统拍照计数与人工统计存在差别，害虫数量的差距为1-2只，对比人工统计，系统通过拍照记录的数据，观察时间50天，除去5天的整体待机状态外，45天的系统监控拍照计数的害虫数量为4110只，在虫体收集器中，人工统计虫体的数据为4106只，两者相比差距4只。其中，有2只存在于雨水收集器中。这可能由于系统在实际运行过程中，由于雨虫分离过程中出现识别或者系统反应问题导致。

综合上述结果显示，在田间状态下，雨虫分离的错误率仅为0.09%，其准确率可达99.9%以上。

Claims (9)

1.一种雨虫智能分离系统，其结构包括：识别模块、主控制器、驱动电机、可转动的分流管，雨水收集导管，以及虫体收集导管，其特征在于：所述可转动的导管可以根据感应物的差别，自动转动至所述的雨水收集导管或者虫体收集导管。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述可转动的分流管的顶端有可旋转的齿轮A固定，所述驱动电机底部由齿轮B固定，齿轮A与齿轮B相互咬合。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述识别模块固定在雨虫智能分离系统的顶端，与主控制器相连接，主控制器可启动驱动电机，识别模块对进入的物体进行识别，主控制器将识别的信息传输给驱动电机，启动雨水分离程序。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述可转动的分流管具有一定长度，是具有弯曲弧度的中空管。

5.根据权利要求2至4任一所述的系统，其特征在于：所述驱动电机通过底部的齿轮B转动带动齿轮A转动，齿轮A在转动的过程中，可转动的分流管顶端随齿轮转动，齿轮转动的范围由限位开关控制，可转动的分流管的末端可在一定区域内移动。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的虫体收集导管与所述的雨水收集导管具有一定间隔，其间隔距离在可转动的分流管末端移动的范围内。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述雨水收集导管包括开口向上的漏斗状导管，所述可转动的分流管的末端可位于漏斗状导管的上方，另一端是排水管可将雨水排出系统。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述虫体收集导管位于所述可转动分流管的末端的下方，其开口向上，虫体收集导管的管壁具有烘干装置，虫体收集导管下方设置拍照装置。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

（1）在工作状态下，可转动的分流管末端通常位于虫体收集导管的上方，虫体可通过可转动的分流管，进入虫体收集导管中进行虫体烘干，拍照装置对于虫体进行拍照识别完成后进入虫体收集器；

（2）在工作状态下，若识别模块识别所进入的物体为雨水或者水滴，识别模块产生信号，主控制器识别该信号，驱动电机带动可转动导管移动，可转动的分流管末端从虫体收集导管上方移动至雨水收集导管上方，雨水或者水滴可通过可转动的分流管落入雨水收集导管内，完成雨水分离；

（3）在待机状态下，可转动的分流管末端位于雨水收集导管的上方，雨水可通过可转动的分流管，进入雨水收集导管，由雨水收集导管排出系统。

Images