[发明专利]一种基于昆虫电荷测量的非接触式昆虫探测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的昆虫监测系统，特别是一种基于昆虫电荷测量的非接触式昆虫探测系统。

背景技术

测量昆虫的带电特性，是昆虫基础理论研究的一个重要方面，同时通过对昆虫带电特性的分析和统计，可以实现对昆虫的探测定位和精确高效扑杀，在农林作物的害虫防治，出入境的有害生物检疫检验领域有着重要用途。

目前国内外对昆虫的带电特性研究是通过把待测昆虫放置在法拉第桶内，使昆虫与法拉第桶直接接触，测量昆虫电荷通过法拉第桶流向大地而产生的电流大小的方式来测量昆虫的带电特征，该测量方式改变了昆虫的活动环境，改变了昆虫身上的电荷分布，而且在把昆虫放置到法拉第桶内部的过程中，就已经改变了昆虫的带电量的大小，测得的数据不能真实地反映昆虫在自然环境下的带电特性，而且并没有应用昆虫的带电特性来对其进行探测定位的功能。

本发明针对目前昆虫电荷测定的不足，提供了一种基于昆虫电荷测量的非接触式昆虫探测系，可以通过电场感应的方式来非接触的测量昆虫电荷信号，可以在自然状态下，不改变昆虫的活动方式和其活动环境的情况下测得昆虫带电特性，不会改变昆虫身上的电荷分布，能够真实的反映自然情况下昆虫的带电特性，很好的填补了国内外相关研究领域的多项空白。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对目前国内外对于昆虫电荷量测定的不足，提供一种用于昆虫电荷测量的新型装置，具有结构简单、使用方便、可对昆虫带电量有效测量，并能根据测得的电场数据对昆虫实现探测定位，为下一步的精确、高效的昆虫捕杀提供位置和电荷特征数据。

本发明采用的技术方案是：一种基于昆虫电荷测量的非接触式昆虫探测系统，包括昆虫带电特性测量系统、信号传输系统和信号接收分析系统。

所述的带电特性测量系统包括静电感应探头和信号传输线，其中静电感应探头通过转轴安装在支架上，支架通过主转轴固定在基座上；转轴的一端装有方便调节静电感应探头朝向的旋钮，静电感应探头可以通过主转轴来调节不同的方位，静电感应探头可以通过多轴方式扩大昆虫的测量范围。

所述的信号传输系统包括无线传输模块和天线，无线传输系统通过信号传输线与静电感应探头连接。

所述的信号接受和分析系统包括无线信号接收模块、接收天线、上位机和数据线，信号接收模块和上位机之间通过数据线连接。

所述的探测系统的探测原理是：通过电荷感应原理非接触的测量昆虫带电特性，获得昆虫自然情况下的带电特征，通过电场数据来实现对昆虫的探测定位，通过无线数传模块把数据传到上位机进行显示、存储和分析；并且可以通过对昆虫带电特性的测量分析，实现对昆虫的探测定位，为进一步的高效扑杀提供位置和电荷数据。

所述的昆虫电荷量探测系统采用感应式准静电场测量，静电感应探头用于提供静电场，通过电场感应原理对昆虫进行探测与定位，通过对微弱小信号的提取、放大及噪声抑制，进而对昆虫电荷信号进行小波分析，对昆虫带电特性进行处理。

所述的昆虫探测系统可以根据测得昆虫的带电特性，使得农药或某些昆虫病毒带上和昆虫相反极性的电荷，提高其对昆虫附着力和附着数量，从而实现对害虫的精确、高效探测和扑杀。

所述的昆虫探测系统主要技术指标：灵敏度：1V/m， 量程-15000 V/m ——15000 V/m，误差：<1%。

本发明所实现的技术优势是：通过电场感应的方式来非接触的测量昆虫电荷信号，可以在自然状态下，不改变昆虫的活动方式和其活动环境的情况下测得昆虫带电特性，不会改变昆虫身上的电荷分布，能够真实的反映自然情况下昆虫的带电特性。而且通过对采集数据的分析，可以根据测得的电场数据对昆虫实现探测定位。

附图说明

图1是 系统结构图（正面）

图2是 系统结构图（侧面）

其中：1.静电感应探头 2.调节旋钮 3.支架 4.信号接口 5.固定基座 6.信号传输线 7.无线传输模块 8.传输天线 9.上位PC机 10.数据线 11.无线接收模块 12.接收天线 13.主转轴 14.转轴。

具体实施方式

如图所示，本发明包括昆虫带电特性测量系统、信号传输系统和信号接收分析系统。

所述的带电特性测量系统包括静电感应探头1和信号传输线6，其中静电感应探头1通过转轴14安装在支架3上，支架3通过主转轴13固定在基座5上；转轴14的一端装有方便调节静电感应探头1朝向的旋钮2，静电感应探头1可以通过主转轴13来调节不同的方位，静电感应探头1可以通过多轴方式扩大昆虫的测量范围。