CN207006007U - 一种智能高效的太阳能灭虫灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能高效的太阳能灭虫灯，由灯体与控制电路组成，其中，控制电路包括切换电路和电压采集电路，可以实现多种工作模式间切换，由于本实用新型利用太阳能自供应能源，且装置基于太阳能发电系统、蓄电池的电压值以及传感器获得的温湿度数据、降雨数据作为判据，能实现装置在灭虫灯和景观灯间快速切换，且可根据蓄电池电量动态控制LED灯输出功率，使得本灭虫灯不仅满足在昆虫活跃时可有效灭虫，同时还能减少设备耗损，延长设备使用寿命，节约能源，保证系统在连续阴雨天情况下有足够能源维持其稳定运行。

Description

一种智能高效的太阳能灭虫灯

技术领域

本实用新型属于农业灭虫领域，具体涉及一种智能高效的太阳能灭虫灯。

背景技术

随着环境污染日益严重，传统农业中为灭虫而大量使用农药的做法引起人们注意，大量使用农药可能导致严重的水土污染，因此该灭虫方式亟待改善。太阳能灭虫灯作为一种清洁、绿色的灭虫装置，凭借其零污染、零排放、高效率的特点在现代农业中扮演着越来越重要的角色，事实证明，该装置对消灭农田里飞虫类害虫具有一定效果。

目前太阳能灭虫灯大多采用蓝紫灯光诱引飞虫至高压电网，再通过高压电网将其击杀，传统灭虫灯往往采用市电作为能源供给，在农地中部署需要开沟埋线，工程量大，设备成本投入高。因此，有方案提出采用太阳能对设备进行供电，但目前太阳能供电的灭虫灯多数工作模式较为单一，即在使用过程中，无论春夏秋冬，装置都不停歇地进行工作。显然，虫害活动具有一定周期性与规律性，而装置缺乏对农业虫害活跃时间和环境温湿度的判断，进而导致电网和LED组件在虫害不出没的较长时间里还保持运行状态，未能起到相应作用的同时还严重降低了灭虫灯的寿命。另一方面，太阳能电池板功率有限，若未能较好的对所产生电能进行合理应用，可能导致其储存的电量供电时间不长，因此现有灭虫灯有必要进行改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种智能高效的太阳能灭虫灯，其能在害虫活动较为活跃时进入运行状态实现灭虫，而在害虫不活动时能自动转换为景观用灯，实现对太阳能的高效利用，避免系统在虫害不活动期间还持续运行，节约能源并减少设备损耗，延长其使用寿命，提升设备运行稳定性。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是：

一种智能高效的太阳能灭虫灯，由灯体与控制电路组成，灯体设有紫外线光源、照明光源、传感装置、太阳能发电系统和蓄电池，紫外线光源外围设有高压电网，用于电死靠近高压电网的虫害，同时，控制电路包括切换电路和电压采集电路，实现多种工作模式间切换以提升太阳能用电效率，电压采集电路包括用于检测蓄电池电能余量的蓄电池电压采集电路与用于检测是否为白天的太阳能电压采集电路；切换电路包括用于切换太阳能应用模式的太阳能充电切换电路和用于切换照明光源、紫外线光源的灯切换电路，通过在不同模式间的自动切换，可以降低设备能耗，延长设备使用时间。

较佳的，传感装置包括降雨传感器、温度传感器和湿度传感器，通过降雨及温湿度环境的监测，确定是否要启动杀虫模式。

较佳的，灯切换电路通过中央处理电路实现，中央处理电路采用 STC15W404AS单片机。

较佳的，灯切换电路与紫外线光源、照明光源间进行可脉冲宽度调制的信号连接，当检测蓄电池电量较低时，可通过脉冲宽度调制降低紫外线光源、照明光源功率，以低功率运行，延长设备使用时间。

采用上述方案后，由于本实用新型利用太阳能自供应能源，且装置基于太阳能发电系统、蓄电池的电压值以及传感器获得的温湿度数据、降雨数据作为判据，能实现装置在灭虫灯和景观灯间快速切换，且可根据蓄电池电量动态控制LED 灯输出功率，使得本实用新型不仅满足在昆虫活跃时可有效灭虫，同时还能减少设备耗损，延长设备使用寿命，节约能源，保证系统在连续阴雨天情况下有足够能源维持其稳定运行。

附图说明

图1是本实用新型的剖面图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是本实用新型的控制电路整体结构示意图；

图4是中央处理电路图；

图5是太阳能电压采集电路图；

图6是蓄电池电压采集电路图；

图7是太阳能充电切换电路图；

图8是单片机供电电路图；

图9是电网供电电路图；

图10是电网驱动电路图；

图11是LED驱动电路图；

图12是传感信息采集电路图；

图13是下载模块电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。

本实用新型所揭示的是一种智能高效的太阳能灭虫灯，灭虫灯由灯体与控制电路组成，灯体同时设有紫外线光源、照明光源，紫外线光源外围还设有高压电网，通过紫外线光源诱引飞虫接触高压电网，实现消灭蚊虫。进一步，为提高装置用电效率，本实用新型提出在灯体上布设有传感装置、太阳能发电系统和蓄电池等，利用传感装置，对灭虫灯进行有选择的蓄电池供电，以避免蓄电池供电过度。同时，利用控制电路中的切换电路和电压采集电路，基于电压采集电路及传感装置检测得到的数据，通过切换电路实现不同功率、不同输出光源间自动转换，以达到降低电能耗的目的。

具体的，如图1-2所示，为灭虫灯灯体主要结构，灯体由位于上部的供能模块、中部的功能模块以及下部的支撑杆4组成，其中，功能模块包括一支撑板 31和架设在支撑板31上的支撑框32，支撑板31上表面布设有发出白光、紫外光的两种LED灯，可以将白光LED灯5与紫外LED灯6交错分布。支撑框32 外表面还分布有高压电网7用于电死靠近灭虫灯的飞虫。供能模块固定设置在支撑框32的上端，具体包括用于将太阳能转化为电能的太阳能发电系统1、位于太阳能发电系统1下方的蓄电池2以及用于放置整个控制电路相应零部件、电子元件的电路容纳腔9。灯体上还固定设有传感装置，具体包括设置在太阳能发电系统1上表面用于检测当前是否存在降雨的降雨传感器81，以及设置在支撑板31下表面的用于检测周围温湿度的温度传感器82和湿度传感器83，本实施例采用的温湿度传感器是DHT11芯片。进一步，为避免太阳能发电系统1上表面积水影响降雨传感器81监测结果，可以将太阳能发电系统1上表面的多个边角设计为斜面，降雨传感器81则设置在各斜面上，一旦任一一方向斜面上的降雨传感器81监测到降雨，则判定当前为下雨状态。

电路容纳腔9内放置有控制整个灭虫灯稳定运行的控制电路，如图3所示，为本实施例的电路组成，控制电路主要通过中央处理电路90对各功能电路模块进行统一控制，如图4所示，中央处理电路90采用STC15W404AS单片机进行设计。中央处理电路90通过太阳能电压采集电路91和蓄电池电压采集电路92 两个电压采集电路分别获得太阳能发电系统1和蓄电池2的电压信息，如图5 和图6所示。太阳能发电系统1电压信息不仅可以反映出当前设备发电量，同时还可以了解当前是否处于白天；蓄电池2的电压信息更多反映出蓄电池2电能的余量，为其电能利用的优化提供基础数据。中央处理电路90还信号连接一用于切换太阳能应用模式的太阳能充电切换电路99，其可以优化太阳能发电系统1 与蓄电池2的电供应，如图7所示，具体的，中央处理电路90在白天控制由太阳能发电系统1给蓄电池2进行充电，在检测到蓄电池2过充时，可停止太阳能发电系统1对蓄电池2的持续充电。夜间，如图8、图9和图10所示，蓄电池2则通过单片机供电电路93和电网供电电路94分别给中央处理电路90供电，给电网驱动电路97提供倍压。中央处理电路90通过紫外LED驱动电路96、白光LED驱动电路95和电网驱动电路97分别控制紫外LED灯6、白光LED灯5 和高压电网7运行，如图11所示。中央处理电路90通过传感信息采集电路98 从各种传感器获得监测数据，如图12所示，并结合电压采集电路发来的检测信息，根据内部程序设计实现紫外LED灯6与白光LED灯5间的切换运行，其构成为LED灯6与白光LED灯5的灯切换电路，其可根据周边环境快速切换照明光源与紫外线光源。灯切换电路与紫外线光源、照明光源间进行可脉冲宽度调整的信号连接，中央处理电路90可通过脉冲宽度调制(PWM)来控制紫外LED 灯和白光LED灯的功率。此外，控制电路还包括一下载模块，下载模块与中央处理电路90直接连接，如图13所示，用于对中央处理电路90中的相应参数进行优化调整，如可以预设温度及湿度的制定范围以实现设备的初始化。下载模块的设计可以根据不同农业区域虫害种类的不同设定其蛰伏环境条件，保证因地制宜、因害施法，使得杀虫效果更好，工作效率更高，农业应用更丰富。

装置运行时，由于白天与雨天蚊虫较少，为优化能耗使用，延长蓄电池供能时间，可使系统处于低耗状态，具体的，通过中央处理电路90由太阳能电压采集电路91获得太阳能发电系统1的输出电压，判定达到一定电压值并维持一段时间，视为白天，将整个灭虫灯转入休眠状态并开始为蓄电池2充电，定时对太阳能发电系统1进行输出电压采集。当系统判定采集到的太阳能发电系统1输出电压低于一定阈值，视为夜晚，启动系统各模块让其保持运行，各模块用电由蓄电池提供。若降雨传感器81感知当天为下雨，则通过中央处理电路90控制白光LED灯5亮起，紫外LED灯6和高压电网7停止运行，整个装置处于夜间景观照明模式，若降雨传感器81感知当天为晴天，则根据获取的当前环境温度与湿度来判定当下虫害活动是否活跃。如果温湿度在预设可能引起虫害活动活跃的范围时，中央处理电路90自动打开高压电网7和紫外LED灯6，转入杀虫模式；如果温湿度不在预设范围内，则转为夜间景观照明模式。

当中央处理电路90检测到蓄电池2电能余量偏低时，可让系统整体进入低能耗运行状态。中央处理电路90可通过脉冲宽度调制(PWM)来控制紫外LED 灯和白光LED灯的功率，让紫外线光源、照明光源处于低功率输出，满足灭蚊、照明等功效的同时，尽可能延长灭虫灯工作时间。进一步的，当检测到电池电量不足，进行设备关机，防止电池过放影响寿命。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故但凡依本实用新型的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本实用新型专利涵盖的范围之内。

Claims (4)

1.一种智能高效的太阳能灭虫灯，由灯体与控制电路组成，灯体设有紫外线光源、照明光源、传感装置、太阳能发电系统和蓄电池，所述紫外线光源外围设有高压电网，其特征在于：所述控制电路包括切换电路和电压采集电路，所述电压采集电路包括用于检测所述蓄电池电能余量的蓄电池电压采集电路与用于检测是否为白天的太阳能电压采集电路；所述切换电路包括用于切换太阳能应用模式的太阳能充电切换电路和用于切换照明光源、紫外线光源的灯切换电路。

2.根据权利要求1所述的一种智能高效的太阳能灭虫灯，其特征在于：所述传感装置包括降雨传感器、温度传感器和湿度传感器。

3.根据权利要求1所述的一种智能高效的太阳能灭虫灯，其特征在于：所述灯切换电路通过中央处理电路实现，所述中央处理电路采用STC15W404AS单片机。

4.根据权利要求1所述的一种智能高效的太阳能灭虫灯，其特征在于：所述灯切换电路与所述紫外线光源、照明光源间进行可脉冲宽度调制的信号连接。