一種基於昆蟲電荷測量的非接觸式昆蟲探測系統的製作方法
2023-12-10 08:06:22
一種基於昆蟲電荷測量的非接觸式昆蟲探測系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於昆蟲電荷測量的非接觸式昆蟲探測系統，包括昆蟲帶電特性測量系統、信號傳輸系統和信號接收分析系統。通過電場感應的方式來非接觸的測量昆蟲電荷信號，可以在自然狀態下，不改變昆蟲的活動方式和其活動環境的情況下測得昆蟲帶電特性，不會改變昆蟲身上的電荷分布，能夠真實的反映自然情況下昆蟲的帶電特性，而且通過對採集數據的分析，可以根據測得的電場數據對昆蟲實現探測定位。在昆蟲的撲殺、農作物和環境的保護及出入境的有害生物檢疫檢驗方面都有著廣闊的應用前景。
【專利說明】一種基於昆蟲電荷測量的非接觸式昆蟲探測系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型的昆蟲監測系統，特別是一種基於昆蟲電荷測量的非接觸式昆蟲探測系統。
【背景技術】
[0002]測量昆蟲的帶電特性，是昆蟲基礎理論研究的一個重要方面，同時通過對昆蟲帶電特性的分析和統計，可以實現對昆蟲的探測定位和精確高效撲殺，在農林作物的害蟲防治，出入境的有害生物檢疫檢驗領域有著重要用途。
[0003]目前國內外對昆蟲的帶電特性研究是通過把待測昆蟲放置在法拉第桶內，使昆蟲與法拉第桶直接接觸，測量昆蟲電荷通過法拉第桶流向大地而產生的電流大小的方式來測量昆蟲的帶電特徵，該測量方式改變了昆蟲的活動環境，改變了昆蟲身上的電荷分布，而且在把昆蟲放置到法拉第桶內部的過程中，就已經改變了昆蟲的帶電量的大小，測得的數據不能真實地反映昆蟲在自然環境下的帶電特性，而且並沒有應用昆蟲的帶電特性來對其進行探測定位的功能。
[0004]本發明針對目前昆蟲電荷測定的不足，提供了一種基於昆蟲電荷測量的非接觸式昆蟲探測系，可以通過電場感應的方式來非接觸的測量昆蟲電荷信號，可以在自然狀態下，不改變昆蟲的活動方式和其活動環境的情況下測得昆蟲帶電特性，不會改變昆蟲身上的電荷分布，能夠真實的反映自然情況下昆蟲的帶電特性，很好的填補了國內外相關研究領域的多項空白。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是:針對目前國內外對於昆蟲電荷量測定的不足，提供一種用於昆蟲電荷測量的新型裝置，具有結構簡單、使用方便、可對昆蟲帶電量有效測量，並能根據測得的電場數據對昆蟲實現探測定位，為下一步的精確、高效的昆蟲捕殺提供位置和電荷特徵數據。
[0006]本發明採用的技術方案是:一種基於昆蟲電荷測量的非接觸式昆蟲探測系統，包括昆蟲帶電特性測量系統、信號傳輸系統和信號接收分析系統。
[0007]所述的帶電特性測量系統包括靜電感應探頭和信號傳輸線，其中靜電感應探頭通過轉軸安裝在支架上，支架通過主轉軸固定在基座上；轉軸的一端裝有方便調節靜電感應探頭朝向的旋鈕，靜電感應探頭可以通過主轉軸來調節不同的方位，靜電感應探頭可以通過多軸方式擴大昆蟲的測量範圍。
[0008]所述的信號傳輸系統包括無線傳輸模塊和天線，無線傳輸系統通過信號傳輸線與靜電感應探頭連接。
[0009]所述的信號接受和分析系統包括無線信號接收模塊、接收天線、上位機和數據線，信號接收模塊和上位機之間通過數據線連接。
[0010]所述的探測系統的探測原理是:通過電荷感應原理非接觸的測量昆蟲帶電特性，獲得昆蟲自然情況下的帶電特徵，通過電場數據來實現對昆蟲的探測定位，通過無線數傳模塊把數據傳到上位機進行顯示、存儲和分析；並且可以通過對昆蟲帶電特性的測量分析，實現對昆蟲的探測定位，為進一步的高效撲殺提供位置和電荷數據。
[0011 ] 所述的昆蟲電荷量探測系統採用感應式準靜電場測量，靜電感應探頭用於提供靜電場，通過電場感應原理對昆蟲進行探測與定位，通過對微弱小信號的提取、放大及噪聲抑制，進而對昆蟲電荷信號進行小波分析，對昆蟲帶電特性進行處理。
[0012]所述的昆蟲探測系統可以根據測得昆蟲的帶電特性，使得農藥或某些昆蟲病毒帶上和昆蟲相反極性的電荷，提高其對昆蟲附著力和附著數量，從而實現對害蟲的精確、高效探測和撲殺。
[0013]所述的昆蟲探測系統主要技術指標:靈敏度:lV/m，量程-15000 V/m -15000
V/m，誤差:〈1%。
[0014]本發明所實現的技術優勢是:通過電場感應的方式來非接觸的測量昆蟲電荷信號，可以在自然狀態下，不改變昆蟲的活動方式和其活動環境的情況下測得昆蟲帶電特性，不會改變昆蟲身上的電荷分布，能夠真實的反映自然情況下昆蟲的帶電特性。而且通過對採集數據的分析，可以根據測得的電場數據對昆蟲實現探測定位。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是系統結構圖(正面)
圖2是系統結構圖(側面)
其中:1.靜電感應探頭2.調節旋鈕3.支架4.信號接口 5.固定基座6.信號傳輸線7.無線傳輸模塊8.傳輸天線9.上位PC機10.數據線11.無線接收模塊12.接收天線13.主轉軸14.轉軸。
【具體實施方式】
[0016]如圖所示，本發明包括昆蟲帶電特性測量系統、信號傳輸系統和信號接收分析系統。
[0017]所述的帶電特性測量系統包括靜電感應探頭I和信號傳輸線6，其中靜電感應探頭I通過轉軸14安裝在支架3上，支架3通過主轉軸13固定在基座5上；轉軸14的一端裝有方便調節靜電感應探頭I朝向的旋鈕2，靜電感應探頭I可以通過主轉軸13來調節不同的方位，靜電感應探頭I可以通過多軸方式擴大昆蟲的測量範圍。
[0018]所述的信號傳輸系統包括無線傳輸模塊7和傳輸天線8，無線傳輸系統通過信號傳輸線6與靜電感應探頭I連接。
[0019]所述的信號接受和分析系統包括無線信號接收模塊11、接收天線12、上位機9和數據線10，信號接收模塊11和上位機9之間通過數據線10連接。
[0020]當對昆蟲非接觸的進行電荷測量時，只需把該系統的靜電感應探頭對準待測昆蟲，保持20cm的距離，打開屏蔽罩，則數據會通過無線數傳模塊傳到上位機上，通過窗口化的數據軟體進行顯示存儲和分析。
[0021]當對昆蟲進行探測，只需把該系統的靜電感應探頭對準樹幹，莖葉等待測區域，打開屏蔽罩，觀察顯示窗口的電場波形或是小波分析後的各頻率分量波形，看有沒有和特徵波形相匹配的，如有，則探頭所對的區域就有某種昆蟲。 本發明實現了對昆蟲帶電特性的非接觸測量，可以在自然狀態下測得昆蟲的真實電荷量，能夠促進昆蟲基礎理論的研究；而且可以對昆蟲進行探測定位，並且根據測得昆蟲的帶電特性，使得農藥或某些昆蟲病毒帶上和昆蟲相反極性的電荷，提高其對昆蟲附著力和附著數量，從而實現對害蟲的精確、高效撲殺。不論在昆蟲的基礎理論研究還是在昆蟲的撲殺、農作物和環境的保護及出入境的有害生物檢疫檢驗方面都有著廣闊的應用前景。
【權利要求】
1.一種基於昆蟲電荷測量的非接觸式昆蟲探測系統，包括昆蟲帶電特性測量系統、信號傳輸系統和信號接收分析系統。
2.根據權利要求1所述的一種基於昆蟲電荷測量的非接觸式昆蟲探測系統，其特徵在於帶電特性測量系統包括靜電感應探頭I和信號傳輸線6，其中靜電感應探頭I通過轉軸14安裝在支架3上，支架3通過主轉軸13固定在基座5上；轉軸14的一端裝有方便調節靜電感應探頭I朝向的旋鈕2，靜電感應探頭I可以通過主轉軸13來調節不同的方位，靜電感應探頭I可以通過多軸方式擴大昆蟲的測量範圍。
3.根據權利要求1所述的一種基於昆蟲電荷測量的非接觸式昆蟲探測系統，其特徵在於信號傳輸系統包括無線傳輸模塊7和傳輸天線8，無線傳輸系統通過信號傳輸線6與靜電感應探頭I連接。
4.根據權利要求1所述的一種基於昆蟲電荷測量的非接觸式昆蟲探測系統，其特徵在於信號接受和分析系統包括無線信號接收模塊11、接收天線12、上位機9和數據線10，信號接收模塊11和上位機9之間通過數據線10連接。
5.根據權利要求1所述的一種基於昆蟲電荷測量的非接觸式昆蟲探測系統，其特徵在於探測系統的探測原理是:通過電荷感應原理非接觸的測量昆蟲帶電特性，獲得昆蟲自然情況下的帶電特徵，通過電場數據來實現對昆蟲的探測定位，通過無線數傳模塊把數據傳到上位機進行顯示、存儲和分析；並且可以通過對昆蟲帶電特性的測量分析，實現對昆蟲的探測定位，為進一步的聞效撲殺提供位置和電荷數據。
6.根據權利要求1所述的一種基於昆蟲電荷測量的非接觸式昆蟲探測系統，其特徵在於昆蟲電荷量探測系統採用感應式準靜電場測量，靜電感應探頭用於提供靜電場，通過電場感應原理對昆蟲進行探測與定位，通過對微弱小信號的提取、放大及噪聲抑制，進而對昆蟲電荷信號進行小波分析，對昆蟲帶電特性進行處理。
7.根據權利要求1所述的一種基於昆蟲電荷測量的非接觸式昆蟲探測系統，其特徵在於昆蟲探測系統可以根據測得昆蟲的帶電特性，使得農藥或某些昆蟲病毒帶上和昆蟲相反極性的電荷，提聞其對昆蟲附著力和附著數量，從而實現對害蟲的精確、聞效探測和撲殺。
8.根據權利要求1所述的一種基於昆蟲電荷測量的非接觸式昆蟲探測系統，其特徵在於昆蟲探測系統主要技術指標:靈敏度:lV/m，量程-15000 V/m——15000 V/m，誤差:〈1%。
【文檔編號】G01R29/12GK103852793SQ201210522399
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月7日 優先權日:2012年12月7日
【發明者】吉金鵬 申請人:新昌縣冠陽技術開發有限公司