一种应用于粮库的射频杀虫系统

1.本实用新型主要是设计了一种应用于粮库的射频杀虫系统，可以应用在不同的粮食存储上。


背景技术：

2.粮食在存储过程中，由于受到霉变和储粮害虫的侵害，造成粮食数量上和质量上的损失。传统的小麦干燥方法就是曝晒，不光劳动强度大，耗时长，效率低，还干燥不彻底容易造成食品不安全不卫生的问题。基于此本实用新型设计了一种应用于粮库的射频杀虫系统，对粮库里面的粮食用射频装置进行杀虫和除湿。射频作为一种高频电磁波，能够产生高频电磁场，在高频电磁场的作用下，促进分子的运动和相互摩擦从而产生热量。此时交变电场的场能转化为介质内的热能，使介质温度不断升高。有着干燥速度快，除湿均匀彻底，便于操作控制，节省占地面积等优点。
3.尤其对于大型粮库，由于存储的粮食情况复杂和通风条件不畅，极易发生粮食霉变和生虫。针对这一情况，本实用新型针对大型粮库进行了设计，温湿度传感器可以检测粮库食的环境温度和湿度，风速传感器可以监测粮库的通风条件和通风程度。
4.并且粮库的杀虫和除湿工作都是在粮食入库之前做处理，入库之后就很少做杀菌和除湿处理，并且对堆积的粮食内部也很难做到实时的监测和杀虫除湿处理，针对此情况，本实用新型所使用的热成像仪可以有效地监测堆积的粮食内部，一旦发现有霉变和生虫，就可以驱动射频杀虫设备进行处理，达到及时地监控和预防的目的，把粮食损失降到最低。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于减少因虫害和霉变所带来的粮食损失。其特征是：由电源模块、热成像仪、温湿度传感器、风速传感器、射频装置和单片机控制系统组成。单片机控制系统采用stm32f103zet6单片机来实现数据的读取和输出功能；电源模块采用lm2596s把12v的车载电压转变为可供系统使用的电压等级，给整个系统供电；热成像仪采用mlx90640
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d55来检测堆积的粮食内部是否虫卵和霉变的发生；温湿度传感器采用dht11用来检测粮食周围环境的温湿度情况；风速传感器采用sm5382用来检测粮库的通风情况；射频装置采用电磁波频率300khz
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300ghz的射频放大器，与stm32单片机连接进行定点杀虫除湿。
6.本实用新型控制模块采用stm32f103zet6芯片作为主控制器，此芯片的主要特点如下：(1)具有很强的数据处理能力及有足够大的存储器对数据进行存储；(2)价格、功耗以及稳定性综合性价比高；(3)stm32f103zet6，内核是arm 32位的cortex
tm
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m3 cpu，共100个引脚。
7.本实用新型所述电源模块采用lm2596s来给整个系统供电，此芯片的主要特点如下：(1)可输出3.3v，5v等多个电压等级；(2)最大输出电压37v，最大输出电流3a；(3)工作模式有低功耗/正常两种模式，外部可调；
8.本实用新型所述热成像仪采用mlx90640
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d110，此热成像仪的主要特点如下：(1)32
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24像素，110度视场角；(2)采用mlx9064远红外热传感器阵列，可检测镜头视野中物体的红外辐射能量分布，并生成热成像图；(3)抗射频干扰能力强；(4)输出功率小，对人体构不成危害；(5)支持对非生命类物体和生命物体检测；(6)支持i2c接口通讯，兼容3.3v/5v电平；(7)支持stm32等主控板；
9.本实用新型所述温湿度传感器采用dht11，此芯片的主要特点如下：(1)接触式；(2)能适合恶劣环境；(3)抗干扰能力强；(4)测量湿度范围为20％
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75％；(5)测量温度范围为0℃
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100℃；(6)测量误差小；
10.本实用新型所述风速传感器采用hstl
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fs01，此芯片的主要特点如下：(1)采用三杯式风速测量设计；(2)能适合恶劣环境；(3)抗干扰能力强；(4)测量风速范围为0
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30m/s；(5)风速分辨精度达到0.2m/s；(6)可自由选择输出信号是电压型还是电流型；
11.本实用新型所述射频装置采用电磁波频率为300khz
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300ghz的射频放大器；具有射频频率可调，便于操作等特点
12.本实用新型的优点是：(1)总体电路设计较为简单，应用场合较为广泛，具有很好的通用性和可改变性，稍加改动就可以应用到其他场合。(2)设计的连接电路成本较低，易于布置，使用方便。
附图说明
13.图1为总体结构框图。
14.图2为整个系统的接线示意图。
具体实施方式
15.下面结合附图对本实用新型进一步说明。
16.如图1总体结构框图所示：总体结构框图包括单电源模块、热成像仪、温湿度传感器、风速传感器、射频装置和单片机控制系统组成，以stm32f103zet6单片机为主控制器，通过i/o接口和外围电路的连接来完成系统控制和数据处理的功能。
17.如图2接线示意图所示：在本实用新型系统中，热成像仪的vcc接+5v电压，信号端连接到单片机的pb1端口，与单片机进行通讯。温湿度传感器的vcc接+5v电压，温度数据端口接到单片机的pb8端口，湿度数据端口接到单片机的pb9端口，与单片机进行通讯。风速传感器的vcc接+5v电压，信号端连接到单片机的pb10端口，与单片机进行通讯。射频装置内的启动开关继电器接口连单片机的pe3端口，单片机通过拉低相对应端口的电平，使其动作，从而控制射频装置的启停，运行指示灯连pe5端口。当热成像仪检测到粮食里出现虫子时，或者温湿度传感器检测到粮库里面的粮食受潮或者环境湿度过大时，单片机发出指令，这时安装在粮库内的射频装置就会启动发出高频射频电磁波进行除湿和杀虫，同时运行指示灯变绿显示射频装置正在运行，提醒人员切勿靠近，以免造成不必要的伤害。风速传感器实时监测粮库里的通风条件，提醒粮库人员及时地开窗通风，避免粮食因通风不畅而遭受霉变损失。


技术特征：
1.一种应用于粮库的射频杀虫系统，其特征是：包括单片机控制系统、电源模块、热成像仪、温湿度传感器、风速传感器和射频装置，所述单片机控制系统是由stm32f103zet6芯片构成的最小系统，通过i/o接口和外围电路的连接来完成系统控制和数据处理的功能；所述电源模块采用lm2596s把220v的家用电压转变为可供系统使用的电压等级，给整个系统供电；所述热成像仪采用mlx90640
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d110来检测粮食内的生虫情况；所述温湿度传感器采用dht11用来检测粮库的环境温度和湿度；所述风速传感器采用hstl
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fs01用来检测粮库的通风情况；所述射频装置采用采用电磁波频率为300khz
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300ghz的射频放大器，实现对粮食的杀虫和除湿功能。2.根据权利要求1所述的一种应用于粮库的射频杀虫系统，其特征在于：所述单片机控制系统采用stm32f103zet6单片机。3.根据权利要求1所述的一种应用于粮库的射频杀虫系统，其特征在于：所述电源模块采用lm2596s模块。4.根据权利要求1所述的一种应用于粮库的射频杀虫系统，其特征在于：所述热成像仪采用mlx90640
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d110高精度红外成像仪。5.根据权利要求1所述的一种应用于粮库的射频杀虫系统，其特征在于：所述温湿度传感器采用dht11传感器。6.根据权利要求1所述的一种应用于粮库的射频杀虫系统，其特征在于：所述风速传感器采用hstl
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fs01传感器。

技术总结
本实用新型针对粮库里面粮食的受潮、生虫从而造成的粮食损失问题，设计了一种应用于粮库的射频杀虫系统。该系统以低功耗的STM32F103ZET6型单片机为处理器，利用热成像仪来检测粮食内的生虫情况，并用温湿度传感器和风速传感器来监测粮库环境并判断是否有利于储粮，通过射频装置实现对粮库内粮食的杀虫和除湿。该系统整体结构简单、成本较低、体积小、易于布置、通用性高，适合在不同规格的粮库上推广应用。上推广应用。上推广应用。


技术研发人员：李继生 张倬铭 胡孟林 杨超 吕达峰 龚美玲 冯国祥
受保护的技术使用者：天津科技大学
技术研发日：2020.12.15
技术公布日：2021/9/17