一种基于物联网与人工智能的害虫监测、预警、防治一体化装置，将传统的虫情测报灯与电击式杀虫灯，其功能合二为一。首先，对其核心技术高压杀虫的带电栅栏，进行了实质性技术升级，解决了普遍存在的夹塞虫子过多的弊端，以确保对诱集来的虫子有效杀灭；其次，设备上安装了即时虫子图像采集机构，所采集的图像可以直接上传网络，对于特定地块内的目标害虫，可以通过人工智能加以识别训练，完成后的模型可以直接对目标害虫予以识别；再次，设备上安装物联网模块，可以实时了解设定地块范围内设备的运行状况；最后，设备的制造摈弃了注塑件的使用，使之成为耐用的农林害虫防控设施，也杜绝了该类设备时有发生的自燃现象。绝了该类设备时有发生的自燃现象。绝了该类设备时有发生的自燃现象。
【技术实现步骤摘要】
基于人工智能与物联网害虫监测、预警、防治一体化装置
[0001]本专利技术涉及利用昆虫趋光性而实施的害虫诱集、监测与防治等技术，属于物理防控领域。
技术介绍
[0002]我国对于有害昆虫的监测、预警，总体来看已经形成多种技术手段并举的完备体系。本专利技术所针对的主要是特定地块内的特定害虫。由于地块之间农林作物以及小气候因子的不同，害虫的种类与密度有着显著区别。所以，从害虫防治的精准性着眼，现有的监测、预警体系有着明显的不足。这是其一，是从大的方面而言。
[0003]其二，现有的害虫监测、预警、防治体系中，有一类利用害虫趋光性而进行诱杀的设备，有的在光源外围安装高电压低电流的带电栅栏，受灯光引诱飞来的虫子触到带电栅栏就会毙命，这一种通常称作电击式杀虫灯；还有一种是在光源外围安装透明撞击板，虫子飞来时撞到撞击板大多会落入下方集虫箱；这一种通常称作撞击式杀虫灯。还有的是将害虫诱集来以后利用水淹或毒杀的方法，不一而足。实际上，这一类设备在使用过程中，都具有一定害虫防治和监测之功能。后来有人在撞击式杀虫灯集虫箱内安装了处理虫体的装置，有的增加对虫子的拍照功能，从而强化了该种设备的害虫监测功能，称作虫情测报灯。
[0004]实践中，使用最多的是虫情测报灯和电击式杀虫灯。两种设备都存在一定缺陷。
[0005]虫情测报灯有这样几个特点与不足。第一，遭受撞击落入集虫箱的虫子，一般都是形体偏大的，或因为具有假死特性，或因为撞击后造成短暂晕厥；一些持续飞行能力很强的小虫子则效果欠佳。这种情况下，有可能有些需要重点监测的害虫并没有收集到或收集的数量偏少。第二，由于落入集虫箱的虫子有的很快会复活，而这些复活的虫子大多是鞘翅目即甲壳虫类，它们复活后会在集虫箱内爬来爬去，蹂躏的一些非甲壳虫类“面目全非”，这就给后期的分拣与识别带来难度。第三，由于封闭的集虫箱内虫体易于腐败，同时由于复活的虫子善于“胡作非为”，为了避免此状，有的虫情测报灯在集虫箱内装有电烘干系统，将昆虫烘干致死，以防腐败，如此，既增加了设备的制造成本，也增加了使用功耗。第四，有的虫情测报灯为了避免每天收集到的虫子与另一天收集到的虫子相互混淆，设置了分装装置，使每天的虫子单独装入一只小盒子，这种对虫子分拣与存储的机械方法，不仅增加了制造成本，也会增加设备的故障率，同时会对虫体不同程度的毁损，不利于后期的识别，尤其不利于引入人工智能对害虫识别。第五，整体功耗大，体积大，造价高。
[0006]另一种称作电击式杀虫灯的设备，同样存在一定缺陷。第一，构成带电栅栏的钢丝，上下两端均固定在相应的绝缘件上；这样的固定方式，虽然牢固，但却使得钢丝通体刚性太强，缺乏柔软性，导致钢丝与钢丝之间卡塞的虫子不容易脱落，这种状况达到一定程度，会引发高压短路，从而导致对害虫只诱不杀。第二，为了避免带电栅栏虫子卡塞过多，有的增加了定时机械清理虫尸的机构，但由于野外气候条件复杂等原因，这种往复运动的机械机构故障率很高，并且在清理过程中会对虫体造成程度不同的毁损，如果同时用于害虫监测，则不利于分拣与识别。第三，该设备普遍没有考虑用作害虫监测的相关设计，导致其
原本具备的双重功能没有充分发挥。第四，作为户外使用的器具，该设备的外壳及其他主要部件，大多采用了注塑工艺，注塑件户外使用耐候性较差，不仅缩短了工作寿命，也不利于防火安全性。
技术实现思路
[0007]本专利技术解决上述问题采用的基本方案是，制作一个金属材质的方形框架，框架从上至下大致分为三个区间；第一区间，安装布设诱虫光源和带电栅栏，是为诱杀机构；第二区间是接虫漏斗、摄像头、虫子滞留盒等组成的虫子图像采集机构；第三区间是集虫箱。
[0008]具体而言，本专利技术改进带电栅栏的结构方式，使杀虫功能进一步完善；增加了对虫子被电死后第一时间的图像采集功能，以及基于人工智能和物联网的延伸功能，强化了其监测预警之功能。
[0009]所述体化装置之带电栅栏之改进，首先摈弃传统的钢丝固定方式，即钢丝的上下两端都要固定的方式，其特征是，构成带电栅栏高压两极的所有钢丝，只固定一端，另一端悬空；以带电栅栏垂直安装的为例，其中，上极的钢丝只固定上端，下端悬空，下极的钢丝只固定下端，上端悬空；固定好钢丝的高压上极和下极，相对交错插入，组合成具备高压两极的完整带电栅栏。
[0010]这样的带电栅栏，可以做成一个整体，或方筒形状或圆筒形状；也可以做成一个一个的单片，再由若干个这样的单片拼接成所需形状。
[0011]这样的带电栅栏，由于每一根钢丝只固定了一端，钢丝就会保持一定柔软度，因此被电死的虫子会较少的夹塞在钢丝之间，即使有夹塞，也不至于很实，容易脱落，因而不至于高压短路。
[0012]该带电栅栏，如果不是整体制作，而是采用由若干单片拼接而成的方法，则上极或下极，左右两端的钢丝由粗细适中的螺杆替代，螺纹部分用于连接紧固绝缘连接件，该绝缘连接件将带电栅栏的上、下两极连为一体，同时阻隔两极高压电流。
[0013]所述一体化装置，为了实现监测、预警之功能，增设了虫子图像采集机构，安装在带电栅栏的下方，以便第一时间采集到被电死虫子的图像。该机构主要包括摄像头与控制电路，虫子滞留盒及其底门与机械控制两个部分。
[0014]虫子图像采集机构中的摄像头，安装在接虫漏斗漏口正上方位置，镜头朝向下方的虫子滞留盒底门。
[0015]虫子滞留盒与接虫漏斗外侧的下端连接，当被电杀的虫子落入虫子滞留盒底门平面上，落入的虫子覆盖底门面积大约2/3时，摄像头工作一次，即采集图像一次。而后底门自动打开，底门上的虫子滑落到集虫箱，而后底门闭合复位。
[0016]虫子滞留盒之底门可以是单开门，也可以是双开门。其打开，依靠微型电磁铁提供的动力，或者依靠微型电动机提供的动力；其闭合复位，依靠底门另一端配重的重力，或者依靠弹簧的拉力。
[0017]虫子滞留盒之底门，使用半透明或透明材质；底门下方有一个光控探头，可以用光敏二极管，也可以用光敏电阻；当虫子落到底门其面积大约遮盖2/3时，由于上方的光线被遮挡的缘故，光控探头发出电信号，摄像头工作一次。这个2/3数据的控制，靠改变底门的透明度可以获得，也可以靠一定程度的遮挡光控探头获得。
[0018]虫子滞留盒其内部，垂直内壁与接虫漏斗斜壁形成的夹角处，安装一定数量的LED灯珠，即为摄像头的拍照，同时也为底门下方的光控探头提供光源。
[0019]摄像头图像采集的信号也可以由视觉传感器提供，视觉传感器安装在接虫漏斗漏口正上方位置。
[0020]该一体化装置的工作程序是：天黑时分，光控作用下一体化装置开始工作，虫子陆续向灯光飞来，触到带电栅栏便会纷纷下落，通过接虫漏斗进入虫子滞留盒，落在底门上覆盖面积2/3左右时，图像采集一次，然后底门打开，虫子滑落到下方的集虫箱；周而复始。
[0021]该一体化装置带来的有益效果是，首先改善了设备的杀虫效果，增加了使用寿命；其次，通过采集到的虫子图像，可以方便监测到设定地块内重点害虫每天的数量变化；根据特定害虫的数量变化曲线或阈值，以判本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能与物联网害虫监测、预警、防治一体化装置，其特征是，有一个承载主要零部件的主体框架2，从上至下分为三个区间，第一区间，安装布置诱虫光源3和带电栅栏4组成的诱杀机构；第二区间安装布置摄像头11、接虫漏斗10、虫子滞留盒13、光控探头17等组成的图像采集机构；第三区间是集虫箱20部分。2.根据权利要求1所述的诱杀机构，其特征是，带电栅栏4，构成高压两极的所有钢丝，只固定一端，另一端悬空，上极5固定上端，下端悬空，下极6固定下端，上端悬空，固定好钢丝的上极5和下极6相对交错插入，组合成分属高压两极的完整带电栅栏4。3.根据权利要求2所述的诱杀机构，其特征是，构成带电栅栏4的上极5和下极6，由安装在钢板横筋7两端的绝缘连接件9连接固定为一个整体。4.根据权利要求1所述的图像采集机构，其特征是，接虫漏斗10的下方，有一个供...
【专利技术属性】
技术研发人员：高建中，
申请(专利权)人：高建中，
类型：发明
国别省市：
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