CN115226687A - 一种基于高光谱成像的大田害虫监控诱捕装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农业技术工程领域，公开了一种基于高光谱成像的大田害虫监控诱捕装置，包括底座、支撑杆和诱虫箱体，诱虫箱体顶部设有锥形太阳能电池板，太阳能电池板内设有蓄电池,蓄电池右侧设有变压器,蓄电池左侧设有控制器，所述两个底座上均设有支撑柱，诱虫箱体位于支撑柱上方。本装置将准确及时地对害虫进行计数与识别，及时获得大田害虫相关生命指标信息将为农田决策和管理提供信息支持，减小农药使用的盲目性。
Description
技术领域
本发明涉及农业技术工程领域，具体为一种基于高光谱成像的大田害虫监控诱捕装置。
背景技术
长期以来，我国将农业作为国民经济发展的基础，特别是农业安全一直被重点关注。
现在农作物田间管理的除虫方法一般采用化学农药杀虫，化学农药杀虫方法虽然能有效杀灭害虫，但与此同时，益虫昆虫也一同被杀灭了，自然生态受到破坏，而且农药严重污染了农作物，粮食蔬菜残留了大量有毒农药，影响了食品的安全，不利于人们的身体健康。及时获得大田害虫相关生命指标信息将为农田决策和管理提供信息支持，减小农药使用的盲目性。害虫预测预报以及监测农业害虫信息的前提就是如何能准确及时地进行计数与识别害虫。
发明内容
本发明意在提供一种基于高光谱成像的大田害虫监控诱捕装置，以解决无法对害虫进行识别、分类、统计的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种基于高光谱成像的大田害虫监控诱捕装置，包括底座、支撑杆和诱虫箱体，诱虫箱体顶部设有锥形太阳能电池板，太阳能电池板内设有蓄电池,蓄电池右侧设有变压器,蓄电池左侧设有控制器，所述两个底座上均设有支撑柱，诱虫箱体位于支撑柱上方。
基础方案的原理：通过太阳能电池板、伺服电机和诱虫灯将害虫引诱进灯体进行消灭。
基础方案的优点：同时选用的LED光源具有节能、寿命长、光效高、体积小、稳定性好等特点，并且本身不含有有毒物质，不会污染农作物，是一种绿色环保的杀虫方法。该装置能够识别害虫的种类和数量并利用LED特征光谱结合风吸式控制系统实现对害虫的诱捕、杀灭，从而减少农药的使用，提高农作物病虫害的防治水平；解决了无法对害虫进行识别、分类、统计的问题。
进一步，所述诱虫箱体包括上筒体、下筒体和监控箱体，位于上筒体内腔下部水平固定连接有隔板，隔板上部中间位置竖直向下固定安装有伺服电机；位于所述下筒体底部盖合有下网板，下网板上部固定连接有支撑管，支撑管上部盖合有电网；下网板中部竖直固定嵌入有轴承，轴承的中轴竖直向上固定插接有矩形套筒，位于矩形套筒中部外壁固定套接有抽风叶轮；上筒体和下筒体之间左右两部均通过连接杆固定连接；位于隔板底面中部固定连接有外螺纹管，外螺纹管外壁螺纹拧合插接有透明护管，位于外螺纹管内侧区域的隔板底部竖直向下固定安装有诱虫灯；伺服电机的传动端竖直向下规定连接有矩形转杆，矩形转杆下端部活动贯穿过电网上部的通口并与矩形套筒活动插接，监控箱体位于下筒体右侧，下筒体右侧壁上设有限制机构，限制机构右侧安装有传送带，传送带中部上方安装有高光谱仪摄像头，限制机构、电网、太阳能电池板、伺服电机、高光谱仪摄像头和诱虫灯均与控制器电连接，且控制器连接于蓄电池。
基础方案的优点：经过诱虫灯对不同害虫的引诱，害虫通过上筒体和下筒体之间左右两部均通过连接杆固定连接的空隙进入灯体，害虫被风扇的吸力吸入下筒体，害虫接触通电的电网被电死，再滑落到传送带上，传送带经过高光谱仪摄像头下方，害虫的数量和外观信息被记录，再将害虫传送到传送带右侧，通过可以打开的盖板，将害虫尸体清理出来。
进一步，限制机构包括电机、滑块、连杆、转盘和滑槽，滑块位于滑槽内上下滑动，连杆一端与转盘铰接，连杆一端与滑块铰接，且滑块对连杆转动角度进行限制，转盘同轴连接于电机输出轴。
基础方案的优点：由于害虫数量很大，被诱虫灯引诱的害虫将大量被风扇吸入下筒体被电网电死，通过电网引流到传送带开始端，限制机构将通过上下滑动的滑块将大量的害虫间歇的使害虫滑落在传送带上，使害虫再经过高光谱仪摄像头下方时不是重叠的，害虫数量适量，增加的高光谱仪摄像头的工作效率和工作效果。
进一步，所述风扇为低功率直流变频风扇；所述风扇叶片数为四片，叶片夹角为九十度。
基础方案的优点：风扇叶片数量的设置有利于产生较大气流将吸引的害虫吹入收集器。
进一步，贴片式LED为单面发光，由360nm～450nm内的10种不同单色光LED组成，各种颜色的单色光LED均匀分布于灯体内，每种颜色的单色光LED的电路独立。
基础方案的优点：利用贴片式LED可调光源，可以发射不同光波和不同光色对不同害虫均会有引诱效果。
进一步，电网向传送带方向倾斜安装于下筒体内，下网板与下筒体底部之间通过至少两个对称分布的蝴蝶螺栓固定拧合。
基础方案的优点：通过倾斜安装的电网，能够将害虫引流至传送带开始端，而且能够使电网上的害虫全部滑落，害虫尸体不会在网上堆积，方便对电网进行拆卸修理和清理。
进一步，位于上筒体左右两侧壁下部均开设有散热孔。
基础方案的优点：通过设有的散热孔，对伺服电机进行散热。
进一步，诱虫灯包括侧罩、顶罩、铝合金散热片、独立驱动的360nm、380nm、400nm、420nm波长的LED灯珠组，所述灯罩分为侧罩和顶罩两部分，顶罩外围顶部均布矩形通风孔，所述LED灯珠组为独立分时驱动的360nm、380nm、400nm、420nm波长的LED芯片。
基础方案的优点：通过独立分时驱动的360nm、380nm、400nm、420nm的LED灯珠组，所述LED单光谱灯珠串联，不同的波长灯珠组再并联，通过分别控制各组通断状态来实现按需开启指定光谱灯珠的目的，均采用亚克力材质，其韧性好，耐冲击，不易变形，顶罩外围顶部均布矩形通风孔，根据虫害的光敏特性进行全部引诱。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是本申请实施例诱虫箱体的正视图。
图2是本申请实施例的正视图。
图3是本申请实施例的限制机构放大图。
图4是本申请实施例的诱虫灯放大图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
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：蓄电池1、底座2、保险盒3、诱虫箱体4、支撑柱6、太阳能电池板7、控制器8、上筒体21、伺服电机22、透明护管23、连接杆24、诱虫灯25、下筒体26、电网27、下网板28、扇叶29、矩形转杆30、外螺纹管31、隔板32、散热孔33、监控箱体34、盖板35、拉把36、传送带37、高光谱仪摄像头38、限制机构39、侧灯罩251、顶罩252、通风孔253、LED灯珠组254、滑块391、连杆392、转盘393、滑槽394。
实施例基本如附图1和附图2所示：一种基于高光谱成像的大田害虫监控诱捕装置，包括底座2、支撑柱6和诱虫箱体4，诱虫箱体4顶部设有锥形太阳能电池板7，太阳能电池板 7内设有蓄电池1,蓄电池1右侧设有变压器,蓄电池1左侧设有控制器8，所述两个底座2上均设有支撑柱6，诱虫箱体4位于支撑柱6上方。
具体实施过程如下：通过太阳能电池板7、伺服电机22和诱虫灯25将害虫引诱进灯体进行消灭。同时选用的LED光源具有节能、寿命长、光效高、体积小、稳定性好等特点，并且本身不含有有毒物质，不会污染农作物，是一种绿色环保的杀虫方法。该装置能够识别害虫的种类和数量并利用LED特征光谱结合风吸式控制系统实现对害虫的诱捕、杀灭，从而减少农药的使用，提高农作物病虫害的防治水平；解决了无法对害虫进行识别、分类、统计的问题。
如附图1所示：所述诱虫箱体4包括上筒体21、下筒体26和监控箱体34，位于上筒体21内腔下部水平固定连接有隔板32，隔板32上部中间位置竖直向下固定安装有伺服电机22；位于所述下筒体26底部盖合有下网板28，下网板28上部固定连接有支撑管，支撑管上部盖合有电网27；下网板28中部竖直固定嵌入有轴承，轴承的中轴竖直向上固定插接有矩形套筒，位于矩形套筒中部外壁固定套接有抽风叶轮；上筒体21和下筒体26之间左右两部均通过连接杆24固定连接；位于隔板32底面中部固定连接有外螺纹管31，外螺纹管31外壁螺纹拧合插接有透明护管23，位于外螺纹管31内侧区域的隔板32底部竖直向下固定安装有诱虫灯25；伺服电机22的传动端竖直向下规定连接有矩形转杆30，矩形转杆30下端部活动贯穿过电网27上部的通口并与矩形套筒活动插接，监控箱体34位于下筒体26右侧，下筒体26右侧壁上设有限制机构39，限制机构39右侧安装有传送带37，传送带37中部上方安装有高光谱仪摄像头38，限制机构39、电网27、太阳能电池板7、伺服电机22、高光谱仪摄像头38和诱虫灯25均与控制器8电连接，且控制器8连接于蓄电池1。
具体实施过程如下：经过诱虫灯25对不同害虫的引诱，害虫通过上筒体21和下筒体26 之间左右两部均通过连接杆24固定连接的空隙进入灯体，害虫被风扇的吸力吸入下筒体26，害虫接触通电的电网27被电死，再滑落到传送带37上，传送带37经过高光谱仪摄像头38 下方，害虫的数量和外观信息被记录，再将害虫传送到传送带37右侧，通过可以打开的盖板35，将害虫尸体清理出来。
如附图3所示：限制机构39包括电机、滑块391、连杆392、转盘393和滑槽394，滑块391位于滑槽394内上下滑动，连杆392一端与转盘393铰接，连杆392一端与滑块391 铰接，且滑块391对连杆392转动角度进行限制，转盘393同轴连接于电机输出轴。
具体实施过程如下：由于害虫数量很大，被诱虫灯25引诱的害虫将大量被风扇吸入下筒体26被电网27电死，通过电网27引流到传送带37开始端，限制机构39将通过上下滑动的滑块391将大量的害虫间歇的使害虫滑落在传送带37上，使害虫再经过高光谱仪摄像头38下方时不是重叠的，害虫数量适量，增加的高光谱仪摄像头38的工作效率和工作效果。
如附图1所示：所述风扇为低功率直流变频风扇；所述风扇叶29片数为四片，叶片夹角为九十度。
具体实施过程如下：风扇叶29片数量的设置有利于产生较大气流将吸引的害虫吹入收集器。
如附图4所示：贴片式LED为单面发光，由360nm～450nm内的10种不同单色光LED组成，各种颜色的单色光LED均匀分布于灯体内，每种颜色的单色光LED的电路独立。
具体实施过程如下：利用贴片式LED可调光源，可以发射不同光波和不同光色对不同害虫均会有引诱效果。
如附图1所示：电网27向传送带37方向倾斜安装于下筒体26内，下网板28与下筒体26底部之间通过至少两个对称分布的蝴蝶螺栓固定拧合。
具体实施过程如下：通过倾斜安装的电网27，能够将害虫引流至传送带37开始端，而且能够使电网27上的害虫全部滑落，害虫尸体不会在网上堆积，方便对电网27进行拆卸修理和清理。
如附图1所示：位于上筒体21左右两侧壁下部均开设有散热孔33。
具体实施过程如下：通过设有的散热孔33，对伺服电机22进行散热。
如附图4所示：诱虫灯25包括侧罩、顶罩252、铝合金散热片、独立驱动的360nm、380nm、 400nm、420nm波长的LED灯珠组254，所述灯罩分为侧罩和顶罩252两部分，顶罩252外围顶部均布矩形通风孔253，所述LED灯珠组254为独立分时驱动的360nm、380nm、400nm、420nm波长的LED芯片。
具体实施过程如下：通过独立分时驱动的360nm、380nm、400nm、420nm的LED灯珠组254，所述LED单光谱灯珠串联，不同的波长LED灯珠组254再并联，通过分别控制各组通断状态来实现按需开启指定光谱灯珠的目的，均采用亚克力材质，其韧性好，耐冲击，不易变形，顶罩252外围顶部均布矩形通风孔253，根据虫害的光敏特性进行全部引诱。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。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 (8)
1.一种基于高光谱成像的大田害虫监控诱捕装置，其特征在于：包括底座、支撑杆和诱虫箱体，诱虫箱体顶部设有锥形太阳能电池板，太阳能电池板内设有蓄电池,蓄电池右侧设有变压器,蓄电池左侧设有控制器，所述两个底座上均设有支撑柱，诱虫箱体位于支撑柱上方。
2.根据权利要求1所述的一种基于高光谱成像的大田害虫监控诱捕装置，其特征在于：所述诱虫箱体包括上筒体、下筒体和监控箱体，位于上筒体内腔下部水平固定连接有隔板，隔板上部中间位置竖直向下固定安装有伺服电机；位于所述下筒体底部盖合有下网板，下网板上部固定连接有支撑管，支撑管上部盖合有电网；下网板中部竖直固定嵌入有轴承，轴承的中轴竖直向上固定插接有矩形套筒，位于矩形套筒中部外壁固定套接有抽风叶轮；上筒体和下筒体之间左右两部均通过连接杆固定连接；位于隔板底面中部固定连接有外螺纹管，外螺纹管外壁螺纹拧合插接有透明护管，位于外螺纹管内侧区域的隔板底部竖直向下固定安装有诱虫灯；伺服电机的传动端竖直向下规定连接有矩形转杆，矩形转杆下端部活动贯穿过电网上部的通口并与矩形套筒活动插接，监控箱体位于下筒体右侧，下筒体右侧壁上设有限制机构，限制机构右侧安装有传送带，传送带中部上方安装有高光谱仪摄像头，限制机构、电网、太阳能电池板、伺服电机、高光谱仪摄像头和诱虫灯均与控制器电连接，且控制器连接于蓄电池。
3.根据权利要求1所述的一种基于高光谱成像的大田害虫监控诱捕装置，其特征在于：限制机构包括电机、滑块、连杆、转盘和滑槽，滑块位于滑槽内上下滑动，连杆一端与转盘铰接，连杆一端与滑块铰接，且滑块对连杆转动角度进行限制，转盘同轴连接于电机输出轴。
4.根据权利要求1所述的一种基于高光谱成像的大田害虫监控诱捕装置，其特征在于：所述风扇为低功率直流变频风扇；所述风扇叶片数为四片，叶片夹角为九十度。
5.根据权利要求1所述的一种基于高光谱成像的大田害虫监控诱捕装置，其特征在于：贴片式LED为单面发光，由360nm～450nm内的10种不同单色光LED组成，各种颜色的单色光LED均匀分布于灯体内，每种颜色的单色光LED的电路独立。
6.根据权利要求1所述的一种基于高光谱成像的大田害虫监控诱捕装置，其特征在于：电网向传送带方向倾斜安装于下筒体内，下网板与下筒体底部之间通过至少两个对称分布的蝴蝶螺栓固定拧合。
7.根据权利要求1所述的一种基于高光谱成像的大田害虫监控诱捕装置，其特征在于：位于上筒体左右两侧壁下部均开设有散热孔。
8.根据权利要求1所述的一种基于高光谱成像的大田害虫监控诱捕装置，其特征在于：诱虫灯包括侧罩、顶罩、铝合金散热片、独立驱动的360nm、380nm、400nm、420nm波长的LED灯珠组，所述灯罩分为侧罩和顶罩两部分，顶罩外围顶部均布矩形通风孔，所述LED灯珠组为独立分时驱动的360nm、380nm、400nm、420nm波长的LED芯片。
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