CN115590003A - 一种昆虫诱集监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种昆虫诱集监测系统及方法，其中，所述诱集模块包括支撑部件、筒体、顶板以及诱集装置，所述顶板、筒体相互连接设置，所述筒体上设有集虫口，所述支撑部件位于所述筒体内，并安装于所述顶板上；所述诱集装置安装于所述支撑部件上；所述监测模块位于所述筒体内，所述监测模块包括位于所述集虫口上方的昆虫坐标监测装置、设置于所述筒体内的影像记录装置，所述昆虫坐标监测装置位于所述诱集装置的上方；本发明还提供昆虫诱集监测方法。本申请所述的昆虫诱集监测系统可精准长期的对昆虫进行诱集和监测。

Description

一种昆虫诱集监测系统及方法

技术领域

本发明涉及昆虫监测领域，尤其涉及一种昆虫诱集监测系统及方法。

背景技术

昆虫是生态系统中重要的组成部分，但部分昆虫的大规模的发生对于农林业造成极大影响。

为了保证农林业生产的可持续发展，提高经济效益，降低经济损失，需要对农林害虫进行长期、精准的监测，以便及时掌握虫情信息，制定应对策略。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种昆虫诱集监测系统及诱集监测方法。

本发明提供如下技术方案：

一种昆虫诱集监测系统，包括诱集模块、监测模块、控制模块以及分析模块；

所述诱集模块包括支撑部件、筒体、顶板以及诱集装置，所述顶板、筒体相互连接设置，所述筒体上设有集虫口，所述支撑部件位于所述筒体内，并安装于所述顶板上；所述诱集装置安装于所述支撑部件上；

所述监测模块位于所述筒体内，所述监测模块包括位于所述集虫口上方的昆虫坐标监测装置、设置于所述筒体内的影像记录装置，所述昆虫坐标监测装置位于所述诱集装置的上方；

所述分析模块分别与所述监测模块和所述控制模块电连接，所述分析模块用于对来自所述监测模块的信息进行分析，并根据分析结果发送控制信号至所述控制模块；所述控制模块用于根据接收到控制信号控制所述影像记录装置对昆虫进行对焦和拍摄。

进一步地，所述影像记录装置包括：设置于所述顶板上的第一影像记录装置和设置于所述支撑部件上的第二影像记录装置；所述第一影像记录装置用于记录昆虫水平方向上的飞行轨迹和背部影像；所述第二影像记录装置用于记录昆虫在竖直方向上的飞行轨迹和头部影像。

进一步地，所述的昆虫诱集监测系统还包括：击落装置，所述击落装置位于所述筒体内部，所述控制模块根据接收到控制信号控制所述击落装置开闭。

进一步地，所述击落装置为定向气体发射装置，所述控制模块通过控制所述定向气体发射装置向昆虫所在的位置发射压缩空气。

进一步地，所述的昆虫诱集监测系统还包括存储装置，所述存储装置设有连通所述筒体的内腔的储虫腔。

进一步地，所述诱集模块包括设置于所述支撑部件上的拍摄板，所述拍摄板上设置有隔板，两相邻所述隔板形成导引槽；所述影像记录装置包括设置于所述筒体内的第三影像记录装置，对位于所述拍摄板上的昆虫的形态特征进行记录。

进一步地，所述存储装置包括：存储筒、网篮以及滤板，所述网篮设置于所述存储筒内，所述滤板将所述网篮分割为若干存储单元，每个所述存储单元与其上方相应的所述导引槽宽度相同。

进一步地，所述昆虫坐标监测装置临近所述顶板设置，用于确定昆虫所在的空间坐标位置，所述昆虫坐标监测装置包括信号发射单元和信号接收单元。

本发明还提供一种基于前述昆虫诱集监测系统的昆虫诱集监测方法，包括如下步骤：

通过所述分析模块对所述监测模块的监测信号进行处理，分析出昆虫的空间坐标，并传输至所述控制模块；

所述控制模块根据所述分析模块的信息控制所述监测模块获取昆虫的飞行特征、形态特征信息，将所得信息反馈给所述分析模块，所述分析模块通过将所述昆虫的所述飞行特征、形态特征与数据库中现有数据比对分析确定昆虫的种类。

进一步地，所述飞行特征包括：昆虫的飞行速度、振翅频率、飞行轨迹中的一种或多种；所述形态特征包括昆虫的体长、展翅宽度、头部宽度、腹部宽度中的一种或多种；

进一步地，所述分析模块统计特定时间段诱集监测到的昆虫的信息，并判断虫害发生等级。

本发明的具有如下优点：

本申请通过诱集模块、监测模块、控制模块、分析模块之间的相互配合，对诱集到的昆虫的特征进行高精度的采集，并进行准确的分析和收集保存，从而实现对虫情发生情况的长期、准确的监测。极大提升了现有昆虫诱集监测装置的精确性，减少了监测人员的劳动强度。

本申请公开的昆虫诱集监测方法能够准确的分析昆虫的种类，并能够主动进行归类汇总，判断虫害发生的严重程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施例所示的昆虫诱集监测系统的简易图；

图2示出了存储筒和拍摄板立体结构简图。

主要元件符号说明：11、支撑部件；12、筒体；13、顶板；14、诱集装置；15、击落装置；16、存储装置；161、存储筒；162、网篮；163、滤板；164、存储单元；17、集虫口；18、拍摄板；181、隔板；182、导引槽；183、拍摄区；184、加热单元；185、挡板；21、昆虫坐标监测装置；211、信号发射单元；212、信号接收单元；22、第一影像记录装置； 23、第二影像记录装置；24、第三影像记录装置。

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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图1-2所示，为本发明一实施例所述的昆虫诱集监测系统，包括诱集模块1、监测模块2和独立设置控制模块以及分析模块。

诱集模块包括支撑部件11、筒体12、顶板13以及诱集装置14，顶板13和筒体12相互连接设置，筒体12上设有集虫口17，支撑部件 11位于筒体12内，支撑部件11安装于顶板13上；诱集装置14安装于支撑部件11上；

监测模块位于筒体12内，监测模块包括位于集虫口17上方的昆虫坐标监测装置21、设置于筒体12内的影像记录装置，昆虫坐标监测装置21位于诱集装置14的上方；

分析模块分别与监测模块和控制模块电连接，分析模块用于对来自监测模块的信息进行分析，并根据分析结果发送控制信号至控制模块；控制模块用于根据接收到控制信号控制影像记录装置对昆虫进行对焦和拍摄。

本发明的昆虫诱集监控系统通过诱集模块、监测模块、控制模块、分析模块之间的有机组合，实现对昆虫的诱集并精确获得昆虫的形态特征和飞行特征，并判断出昆虫的类型、统计数量、判断虫情，从而实现昆虫或虫害的精准监测。

在一实施例中，影像记录装置包括：设置于顶板13上的第一影像记录装置22和设置于支撑部件11上的第二影像记录装置23；第一影像记录装置22用于记录昆虫水平方向上的飞行轨迹和背部影像；第二影像记录装置23用于记录昆虫在竖直方向上的飞行轨迹和头部影像。

在一实施例中，昆虫诱集监控系统还包括：击落装置15，击落装置15位于筒体12内部，控制模块根据接收到控制信号控制击落装置 15开闭。并根据分析模块通过对昆虫坐标监测装置21分析获得有昆虫的具体坐标，通过控制模块控制击落装置15将昆虫击落至特定落点区域内。

在一实施例中，击落装置15为定向气体发射装置，控制模块通过控制定向气体发射装置向昆虫所在的位置发射气体将其击落，最终掉落至存储装置16中。进一步的，定向气体发射装置由多个气体发射单元组成，控制模块根据分析模块的指令调用特定气体发射单元以击落昆虫。例如，控制模块可根据分析模块分析出的昆虫数量或者大小信息来选择特定的气体发射单元击落昆虫。

当然，击落装置15的结构模式不仅限于气体发射装置，还可为其他能对昆虫进行定向击落的结构模式，例如，在其他可行的实施例中，可选击落装置15为定向喷淋装置，控制模块控制定向喷淋装置向昆虫所在的位置喷出液体，将其击落。优选地，定向喷淋装置包括多个喷淋单元，控制模块通过控制特定的喷淋单元将昆虫击落，例如，控制模块可根据分析模块分析出的昆虫数量或者大小信息来选择特定的喷淋单元击落昆虫。定向喷淋装置喷出的液体可为抽取自存储装置16中的昆虫保存液。

当然，击落装置15还可以是定向微波发射装置，控制模块通过控制击落装置15向昆虫发射微波，使昆虫热休克而掉落。定向微波发射装置可以包括多个微波发射单元，控制模块可以根据昆虫的种类和在昆虫诱集监测系统中的位置选择功率和相隔距离合适的微波发射单元，将昆虫在特定的区域击落，从而掉落至特定落点区域内。

在一实施例中，昆虫诱集监测系统同时包含前述三种形式的击落装置15。

在一实施例中，昆虫诱集监测系统还包括存储装置16，存储装置 16设有连通筒体12的内腔的储虫腔。优选地，存储装置16中添加有酒精，可以保障昆虫在一定时间内不腐坏，保存的昆虫样本可供后续的分析回溯。

在一实施例中，诱集模块包括设置于支撑部件11上的拍摄板18，拍摄板18上设置有隔板181，两相邻隔板形成导引槽182。控制模块控制击落装置15将昆虫击落至特定的导引槽182中后在重力作用下掉落至存储装置16的特定存储单元164中，从而实现不同类的昆虫分开存储。此处的特定存储单元164，为前述特定落点区域内一种情况。

在一个可选实施方式中，监测模块还包括设置于筒体12上的第三影像记录装置24，用于记录已休克的掉落至拍摄区183的昆虫影像。同时，分析模块根据第三影像记录装置24监测到的影像资料，对原有的分析获得的数据进行校验，从而提高准确性。当然，第三影像记录装置24监测数据也可以和第一影像记录装置22、第二影像记录装置23 所记录的影像资料合并分析计算。当然，拍摄板18的拍摄区183为透明时，第三像记录装置24也可以设置于拍摄板18之下。

在一实施例中，存储装置16包括存储筒161、网篮162，网篮162 设置于存储筒161内，网篮162侧面设置网孔。网篮162可以通过过滤作用将诱集到的昆虫与昆虫保存液分开，在收取存储装置16中的昆虫时，可以将其中的网篮162取下，再更换新网篮162即可完成取样的工作。

在一实施例中，滤板163将存储筒161分割为若干存储单元164，存储单元164与位于其上方的导引槽182相对应设置。

在一实施例中，存储单元164与位于其上方的导引槽182宽度相同，不同导引槽182宽度不相同。对于体型较大的昆虫，击落装置15可以将其击落至较宽的导引槽182中，而对于体型较小的昆虫，击落装置 15将其击落至较窄的导引槽182中，从而实现充分利用空间。

在一实施例中，导引槽182远离存储装置16一端设置有覆盖件覆盖，覆盖后的引导槽182仅在其上端留有供击落昆虫进入的开口，昆虫击落进引导槽182后不会因弹起而出现落点不确定的情况。

在一实施例中，设置有加热单元184对导引槽182进行加热，加热单元为微波加热。通过加热可以将因气流或液体击落的昆虫休克，防止目标昆虫逃逸在监测系统内持续飞行，对监测造成干扰，影响监测结果。

在一实施例中，其中一条导引槽182为供非监测目标昆虫的逃生通道，该导引槽通过开口与外界连通，非监测目标的昆虫击落进该导引槽182后，可重新回归自然环境。

在一个可选实施方式中，导引槽182中部设置有挡板185，当昆虫被击落前挡板185关闭，昆虫热休克后挡板185开启，昆虫从导引槽 182下端掉落至拍摄区183。

在一个可选实施方式中，对于滞留在导引槽182中的昆虫，可通过击落装置15喷出的气体或液体将其冲出。

在一实施例中，昆虫坐标监测装置21临近顶板13设置，用于确定昆虫所在的空间坐标位置，昆虫坐标监测装置21包括信号发射单元 211和信号接收单元212。

在一实施例中，诱集装置14中引诱昆虫的为昆虫信息素。当然，诱集装置14中引诱昆虫的还可以为可见光、紫外光、红外光等，也可以采用多种类型的引诱方式引诱昆虫。若是通过可见光、紫外光或红外线对昆虫进行引诱时，可通过控制模块根据昆虫类型和获得节律改变光线波长来引诱特定的昆虫。

本发明还公开了一种昆虫诱集监测方法，基于上面的昆虫诱集监测系统，包括如下步骤：

S10、通过监测模块监测自集虫口17进入筒体12内的昆虫，并将监测所得信号发送至分析模块。

具体的，监测模块监测自集虫口17进入筒体12内的昆虫。其中，监测模块中的昆虫坐标监测装置21监测昆虫的坐标，第一影像记录装置22记录昆虫水平方向上的飞行轨迹和背部影像，第二影像记录装置 23记录昆虫竖直方向上的飞行轨迹和头部影像。昆虫坐标监测装置21、第一影像记录装置22和第二影像记录装置23将监测和记录所得信息发送至分析模块。

S20、通过分析模块对监测模块的监测信号进行处理，分析出昆虫的空间坐标，并传输至控制模块。

S30、控制模块根据分析模块发送的昆虫坐标位置信息控制监测模块获取目标昆虫的飞行特征、形态特征信息，将所得信息反馈给分析模块，分析模块通过比对昆虫的飞行特征、形态特征与数据库中已知种类的相应信息，确定昆虫的种类。

S40、分析模块统计各类昆虫的数量，并判断虫害发生等级。

具体的，控制模块根据监测模块发送的昆虫坐标位置信息，控制第一影像记录装置22和第二影像记录装置23对焦至昆虫所在的位置，拍摄影像信息，得到昆虫的飞行特征信息和形态特征信息，并将这些信息发送至分析模块，分析模块将拍摄所得的飞行特征信息和形态特征信息数据和数据库中数据进行比对，获得昆虫种类信息。此外，分析模块统计各类昆虫的数量，比对比历年虫害发生情况和虫害发生严重程度的关系，分析判断当前虫害发生等级，并预测未来虫害发生的严重程度，给出虫害防控预案。

进一步的，飞行特征包括：昆虫的飞行速度、振翅频率、飞行轨迹中的一种或多种；形态特征包括昆虫的体长、展翅宽度、头部宽度、腹部宽度中的一种或多种。

优选地，分析模块对特定时间段内的昆虫种类、数量信息汇总后进行综合分析，并将分析结果传输至手机端，供研究人员对虫情进行评判。

本实施例中的昆虫诱集监测方法，可以对昆虫的种类、数量信息进行精准的监测，为本领域研发人员判断虫情提供充足的数据支持，极大降低了虫情监测的难度。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种昆虫诱集监测系统，其特征在于，包括诱集模块、监测模块、控制模块以及分析模块；

所述诱集模块包括支撑部件(11)、筒体(12)、顶板(13)以及诱集装置(14)，所述顶板(13)、筒体(12)相互连接设置，所述筒体(12)上设有集虫口(17)，所述支撑部件(11)位于所述筒体(12)内，并安装于所述顶板(13)上；所述诱集装置(14)安装于所述支撑部件(11)上；

所述监测模块位于所述筒体(12)内，所述监测模块包括位于所述集虫口(17)上方的昆虫坐标监测装置(21)、设置于所述筒体(12)内的影像记录装置，所述昆虫坐标监测装置(21)位于所述诱集装置(14)的上方；

所述分析模块分别与所述监测模块和所述控制模块电连接，所述分析模块用于对来自所述监测模块的信息进行分析，并根据分析结果发送控制信号至所述控制模块；所述控制模块用于根据接收到控制信号控制所述影像记录装置对昆虫进行对焦和拍摄。

2.根据权利要求1所述的昆虫诱集监测系统，其特征在于，所述影像记录装置包括：设置于所述顶板(13)上的第一影像记录装置(22)和设置于所述支撑部件(11)上的第二影像记录装置(23)；所述第一影像记录装置(22)用于记录昆虫水平方向上的飞行轨迹和背部影像；所述第二影像记录装置(23)用于记录昆虫在竖直方向上的飞行轨迹和头部影像。

3.根据权利要求1所述的昆虫诱集监测系统，其特征在于，还包括：击落装置(15)，所述击落装置(15)位于所述筒体(12)内部，所述控制模块根据接收到控制信号控制所述击落装置(15)开闭。

4.根据权利要求3所述的昆虫诱集监测系统，其特征在于，所述击落装置(15)为定向气体发射装置，所述控制模块通过控制所述定向气体发射装置向昆虫所在的位置发射压缩空气。

5.根据权利要求1所述的昆虫诱集监测系统，其特征在于，还包括存储装置(16)，所述存储装置(16)设有连通所述筒体(12)的内腔的储虫腔。

6.根据权利要求5所述的昆虫诱集监测系统，其特征在于，所述诱集模块包括设置于所述支撑部件(11)上的拍摄板(18)，所述拍摄板(18)上设置有隔板(181)，两相邻所述隔板(181)形成导引槽(182)；所述影像记录装置包括设置于所述筒体(12)内的第三影像记录装置(24)，所述第三影像记录装置(24)对位于所述拍摄板(18)上的昆虫的形态特征进行记录。

7.根据权利要求6所述的昆虫诱集监测系统，其特征在于，所述存储装置(16)包括：存储筒(161)、网篮(162)以及滤板(163)，所述网篮(162)设置于所述存储筒(161)内，所述滤板(163)将所述网篮(162)分割为若干存储单元(164)，每个所述存储单元(164)与其上方相应的所述导引槽(182)宽度相同。

8.根据权利要求1所述的昆虫诱集监测系统，其特征在于，所述昆虫坐标监测装置(21)临近所述顶板(13)设置，用于确定昆虫所在的空间坐标位置，所述昆虫坐标监测装置(21)包括信号发射单元(211)和信号接收单元(212)。

9.一种昆虫诱集监测方法，基于权利要求1-8任一项所述的昆虫诱集监测系统，其特征在于，包括如下步骤：

通过所述分析模块对所述监测模块的监测信号进行处理，分析出昆虫的空间坐标，并传输至所述控制模块；

所述控制模块根据所述分析模块的信息控制所述监测模块获取昆虫的飞行特征、形态特征信息，将所得信息反馈给所述分析模块，所述分析模块通过将所述昆虫的所述飞行特征、形态特征与数据库中现有数据比对分析确定昆虫的种类。

10.根据权利要求9所述的昆虫诱集监测方法，其特征在于，所述飞行特征包括：昆虫的飞行速度、振翅频率、飞行轨迹中的一种或多种；所述形态特征包括昆虫的体长、展翅宽度、头部宽度、腹部宽度中的一种或多种；

所述分析模块统计特定时间段诱集监测到的昆虫的信息，并判断虫害发生等级。

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