一种基于重力传感计数的物联网杀虫灯

1.本实用新型涉及农林业绿色防控技术领域，更具体地，涉及一种基于重力传感计数的物联网杀虫灯。


背景技术：

2.在农业生产中，害虫一直是难以解决的问题，灭虫成为农事活动中不可或缺的步骤，且目前农业生产过程中采用的灭虫技术均无法有效统计杀虫数量，无法感知当前位置害虫侵害程度。
3.目前主要采用的三种灭虫方式：一是使用化学药剂(农药)进行灭虫。随着种植业绿色防控的要求以及人们对健康意识不断提高，喷洒农药已逐渐不被消费者认可，农药杀虫方式不能对杀虫数量进行统计。二是使用粘虫板进行灭虫。粘虫板表附着有诱虫剂和黏性物质，可以将害虫吸附在板上，缺点是需要人工统计杀虫数量，需要人工更换粘虫板，效率低下。三是采用杀虫灯进行灭虫。如公开号为cn207054574u(公开日2018
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02)提出的一种杀虫灯组件，采用单一的高压电网的简单结构，然而在大数据与智慧农业发展下，无法确知杀虫灯的杀虫数量、杀虫效率等问题。同时，以上的方法均无法进行远程管理，需要人工管理，存在不够智能化。


技术实现要素：

4.本实用新型为克服上述现有技术所述的无法对杀虫数量进行计算、无法进行远程管理的缺陷，提供一种基于重力传感计数的物联网杀虫灯。
5.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
6.一种基于重力传感计数的物联网杀虫灯，包括控制器、通信模块、传感器模块、触击电网、诱捕紫外灯和杀虫灯外壳，其中，控制器、通信模块、传感器模块、触击电网、诱捕紫外灯分别设置在所述杀虫灯外壳内，所述触击电网套设在所述诱捕紫外灯外周；所述控制器的输出端与所述触击电网、诱捕紫外灯的控制端连接；所述传感器模块包括重力传感器，所述传感器模块的输出端与所述控制器的输入端连接；所述重力传感器设置在所述触击电网下方；所述控制器与所述通信模块连接，所述控制器通过通信模块向物联网平台上传杀虫数量数据，以及通过通信模块接收物联网平台下发的控制指令，所述控制器根据接收的控制指令向所述触击电网、诱捕紫外灯发送控制信号。
7.所述控制器、通信模块、传感器模块、触击电网、诱捕紫外灯分别设置在所述杀虫灯外壳内，所述触击电网套设在所述诱捕紫外灯外周；所述杀虫灯外壳中且于所述触击电网的下方设置有下落通道，所述下落通道为z型通道，所述重力传感器设置在所述下落通道中的斜坡位置。
8.本技术方案中，诱捕紫外灯发出特定波段的紫色光，用于引诱虫子靠近杀虫灯；触击电网输出高压电，用于电击触碰到电网的虫子；被电击的虫子沿触击电网向下掉落并由传感器模块感应，传感器模块将感应信息反馈至控制器中；控制器将感应信息转换为杀虫
数量数据后，通过通信模块向物联网平台上传；同时，控制器通过通信模块接收由物联网平台下发的控制指令，控制器根据接收的控制指令控制触击电网、诱捕紫外灯的开关。
9.作为优选方案，所述触击电网包括升压电路，所述升压电路将输入电压升压至6kv
±
500v后输出。
10.作为优选方案，所述升压电路连接有保险丝。
11.作为优选方案，所述物联网杀虫灯还包括adc模块，所述传感器模块的输出端与所述adc模块的输入端连接，所述adc模块的输出端与所述控制器的输入端连接。
12.作为优选方案，所述物联网杀虫灯还包括电压计数反馈电路，所述电压计数反馈电路与所述触击电网电连接，所述电压计数反馈电路的输出端与所述adc模块的输入端连接。
13.作为优选方案，所述传感器模块还包括温度传感器、湿度传感器、雨滴传感器、加速度倾角传感器、光线传感器，所述温度传感器、湿度传感器的输出端分别与所述adc模块的输入端连接。
14.作为优选方案，所述杀虫灯外壳包括顶盖、底座，所述诱捕紫外灯的一端与所述顶盖连接，所述诱捕紫外灯的另一端与所述底座连接；所述控制器、通信模块、传感器模块分别设置在所述底座内。
15.作为优选方案，所述物联网杀虫灯还包括储虫箱，所述储虫箱设置在所述底座下方且与所述底座底部连通。
16.作为优选方案，所述顶盖的顶部设置有挂钩。
17.与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：本实用新型采用触击电网、诱捕紫外灯，配合传感器模块实现杀虫及杀虫数量计数效果；通过通信模块与物联网平台数据交互，实现杀虫灯的远程管控及数据的智能统计，为后续研究人员的数据分析做准备；本实用新型还配合重力传感器和电压计数反馈电路，对杀虫数量进行计算，能够有效提高杀虫数量计算的准确率。
附图说明
18.图1为实施例1的基于重力传感计数的物联网杀虫灯的硬件结构示意图。
19.图2为实施例2的基于重力传感计数的物联网杀虫灯的硬件结构示意图。
20.图3为实施例2的计数策略的流程图。
21.图4为实施例2的读取传感器状态与控制流程图。
22.图5为实施例3的基于重力传感计数的物联网杀虫灯的结构示意图。
具体实施方式
23.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
24.为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
25.对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
26.下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
27.实施例1
28.本实施例提出一种基于重力传感计数的物联网杀虫灯，如图1所示，为本实施例的基于重力传感计数的物联网杀虫灯的硬件结构示意图。
29.本实施例提出的基于重力传感计数的物联网杀虫灯中，包括控制器1、通信模块2、传感器模块3、触击电网4、诱捕紫外灯5和杀虫灯外壳6，其中：
30.诱捕紫外灯5发出特定波段的紫色光，用于引诱虫子靠近杀虫灯，触击电网4输出高压电，用于电击触碰到电网的虫子；
31.控制器1的输出端与触击电网4、诱捕紫外灯5的控制端连接；
32.传感器模块3包括重力传感器301，传感器模块3的输出端与控制器1的输入端连接，且重力传感器301设置在触击电网4下方，当触电的虫子沿触击电网4向下掉落时，重力传感器301感应并生成重力感应信息反馈至控制器1中；
33.控制器1与通信模块2连接，控制器1通过通信模块2向物联网平台上传杀虫数量数据，以及通过通信模块2接收物联网平台下发的控制指令，控制器1根据接收的控制指令向触击电网4、诱捕紫外灯5发送控制信号。
34.所述控制器1、通信模块2、传感器模块3、触击电网4、诱捕紫外灯5分别设置在所述杀虫灯外壳6内，所述触击电网4套设在所述诱捕紫外灯5外周；所述杀虫灯外壳6中且于所述触击电网4的下方设置有下落通道603，所述下落通道603为z型通道，所述重力传感器301设置在所述下落通道603中的斜坡位置。
35.本实施例中的控制器1选用stm32f103rct6单片机，所选用的stm32f103rct6是一种高性能低功耗的32位集成控制器，芯片速度为72mhz，拥有48kb的sram运存、256kb的flash存储以及51个通用i/o接口，满足当前及未来扩展电路或传感器的设计需求。
36.本实施例中的通信模块2选用bc35
‑
g模块进行物联网通信，所选用bc35
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g是一款高性能、低功耗的多频段nb
‑
iot无线通信模块，支持b1/b3/b5/b8/b20/b28频段，兼容移动gsm网络，单多频下载速率可达25.2kbps，支持ipv4/ipv6/udp/tcp/mqtt协议，支持uart方式下载。
37.进一步的，本实施例中的触击电网4包括升压电路401，所述升压电路401将输入电压升压至6kv
±
500v后输出，且升压电路401连接有保险丝8，用于保护升压电路的异常工作造成损害。
38.在具体实施过程中，当触击电网4和诱捕紫外灯5开启时，诱捕紫外灯5发射365nm波段的紫外光，利用昆虫趋光性的性质来引诱昆虫接近，被引诱的昆虫在靠近诱捕紫外灯5过程中接触触击电网4，昆虫经过触击电网4上的高压电电击后沿触击电网4掉落，此时设置在触击电网4下方的重力传感器301感应昆虫的重量，重力传感器301生成重力感应信息并传输至控制器1中，控制器1根据接收的重力感应信息进行杀虫数量的计算，并保存当前杀虫数量计算结果后通过通信模块2同步发送至物联网平台。
39.在另一具体实施过程中，本实施例的物联网杀虫灯通电后控制器1先进行自检，当自检失败时控制器1通过通信模块2向物联网平台上传自检失败信息，用于通知工作人员检修，能够实现物联网杀虫灯的自动报错；当自检成功则进入等待指令模式。其中，控制器1所等待的指令包含用户指令和物联网指令。所述用户指令为用户直接对控制器1输入的指令，包括开启/关闭触击电网、开启/关闭诱捕紫外灯；所述物联网指令为由物联网平台通过通
信模块2下发的指令，包括开启/关闭触击电网、开启/关闭诱捕紫外灯、定时开启/关闭触击电网和诱捕紫外灯。当控制器1接收到指令后加以处理，输出开启/关闭信号至触击电网4和诱捕紫外灯5，从而控制触击电网4和诱捕紫外灯5的开启/关闭。
40.实施例2
41.本实施例在实施例1提出的基于重力传感计数的物联网杀虫灯的基础上作出改进。如图2所示，为本实施例的基于重力传感计数的物联网杀虫灯的硬件结构示意图。
42.本实施例中的物联网杀虫灯还包括adc模块101，传感器模块3的输出端与adc模块101的输入端连接，adc模块101的输出端与控制器1的输入端连接。本实施例中的adc模块101用于将传感器模块3采集的信号进行模数转换后输入控制器1中，由控制器1对所采集的数据进行逻辑判断和数据统计。
43.进一步的，本实施例的物联网杀虫灯还包括电压计数反馈电路7，电压计数反馈电路7与触击电网4电连接，电压计数反馈电路7的输出端与adc模块101的输入端连接，用于输出电压计数反馈电路7中的信息，且电压反馈电路7的信息为触击电网4的击虫信息。
44.进一步的，本实施例的传感器模块3还包括温度传感器302、湿度传感器303、雨滴传感器304、加速度倾角传感器305、光线传感器306，温度传感器302、湿度传感器303的输出端分别与adc模块101的输入端连接。
45.在本实施例中，所述雨滴传感器304、光线传感器306设置在杀虫灯外壳6的上方，用于采集雨水信息和光线信息；所述温度传感器302、湿度传感器303、加速度倾角传感器305的输出端均设置在杀虫灯外壳6的中部，用于采集温度、湿度、光照、倾斜角信息。本实施例通过采用多种传感器实现对外部环境检测，具体为外界环境的温度、湿度、降雨、光照、设备倾斜角度，实现对外界环境的全面监控和保护设备。其中，传感器模块3将收集的信息输入控制器1，控制器1对环境数据进行分析，可实现根据具体环境信息对杀虫灯的触击电网4、诱捕紫外灯5的开关控制，实现设备的自动化管理和保护。
46.在具体实施过程中，当触击电网4和诱捕紫外灯5开启时，诱捕紫外灯5发射365nm波段的紫外光，利用昆虫趋光性的性质来引诱昆虫接近，被引诱的昆虫在靠近诱捕紫外灯5过程中接触触击电网4，昆虫经过触击电网4上的高压电电击后沿触击电网4掉落，此时与触击电网4电性连接的电压计数反馈电路7生成电压信号并反馈至控制器1中；同时，昆虫沿触击电网4向下掉落至重力传感器301设置位置，重力传感器301感应昆虫的重量后生成重力感应信息并传输至控制器1中，控制器结合电压信号和重力感应信息进行杀虫数量的计算。
47.进一步的，控制器1中预设有计数策略，当触击电网4和诱捕紫外灯5启动时，控制器1中预设的计数策略同时生效，用于提高杀虫数量计算准确率。如图3所示，为本实施例的计数策略的流程图。
48.具体的，控制器1等待接收电压计数反馈电路7反馈的电压信号；当昆虫经过触击电网4高压电电击后沿触击电网4掉落，此时与触击电网4电性连接的电压计数反馈电路7生成电压信号并反馈至控制器1中；控制器1记录反馈电压信号过程的持续时长，当电压信号结束反馈后，控制器1等待重力传感器301的感应信息，若在预设时间内未接收到重力感应信息，则把当前反馈的电压信号记录删除，重新等待来自电压计数反馈电路7反馈的电压信号；当在预设时间内控制器1接收到重力感应信息，则控制器1结合电压计数反馈电路7反馈的电压信号和重力传感器301反馈的重力感应信息进行融合计算处理得出杀虫数，并保存
当前杀虫数量计算结果后通过通信模块2同步发送至物联网平台。
49.在另一具体实施过程中，在物联网杀虫灯通电器件，控制器1实时对控制器1对温度传感器302、湿度传感器303、雨滴传感器304、加速度倾角传感器305、光线传感器306反馈的温度信息、湿度信息、雨水信息、倾角信息、光线信息等传感数据进行处理及判断，当传感数据大于/小于预设的阈值时，控制器1生成相应的开启/关闭控制信号后发送至触击电网4和诱捕紫外灯5，从而控制触击电网4和诱捕紫外灯5的开启/关闭。
50.如图4所示，为本实施例的读取传感器状态与控制流程图。其中，控制器1根据温度传感器302反馈的温度信息判断当前环境温度是否处于0℃至55℃范围以外，若是则标记状态，并强制关闭触击电网4和诱捕紫外灯5；控制器1根据湿度传感器303反馈的湿度信息判断当前环境湿度是否大于90％，若是则标记状态，并强制关闭触击电网4和诱捕紫外灯5；控制器1根据雨滴传感器304反馈的雨水信息判断当前是否下雨，若是则标记状态，并强制关闭触击电网4和诱捕紫外灯5；控制器1根据加速度倾角传感器305反馈的倾角信息判断当前杀虫灯整体与地面夹角是否小于60
°
，若是则标记状态，并强制关闭触击电网4和诱捕紫外灯5；以上状态为否时，均保持杀虫灯当前状态不改变。
51.实施例3
52.本实施例在实施例1或实施例2提出的基于重力传感计数的物联网杀虫灯的基础上，针对物联网杀虫灯的装置结构进行说明。如图5所示，为本实施例的基于重力传感计数的物联网杀虫灯的侧视图。
53.本实施例中的杀虫灯外壳6包括顶盖601、底座602，所述诱捕紫外灯5的一端与所述顶盖601连接，所述诱捕紫外灯5的另一端与所述底座602连接；所述控制器1、通信模块2、传感器模块3分别设置在所述底座602内。
54.其中，顶盖601与诱捕紫外灯5、触击电网4直接相连，底座602上方设置有用于固定诱捕紫外灯5、触击电网4的固定架603，固定架603上以及顶盖601底部相应位置开设有螺孔，将顶盖601、触击电网4、诱捕紫外灯5、固定架603、底座602五个部件使用上述方式连接后，使用螺纹钢条605配合贯穿螺孔，并在螺纹钢条605两端使用螺帽旋转固定。需要注意的是，图5为物联网杀虫灯的侧视图，此处仅对一处螺纹钢条605的固定方式作说明，本物联网杀虫灯共使用四根螺纹钢条605进行固定，固定方式均相同，不再赘述。
55.所述顶盖601的顶部设置有挂钩604，用于将本实施例的物联网杀虫灯挂起使用。
56.进一步的，本实施例的物联网杀虫灯还包括储虫箱9，所述储虫箱9设置在所述底座602下方且与所述底座602底部连通，二者采用螺丝进行固定。储虫箱9可选用吸热材料制作成。昆虫经过电击后掉落至储虫箱9中可能还有生命迹象，选用吸热材料制作的储虫箱9，可将昆虫进一步窒息闷死，进一步提高杀虫的可靠性。
57.所述物联网杀虫灯还包括下落通道603，所述下落通道603的一端与所述底座602的底部连通设置，所述下落通道603的另一端与所述储虫箱9的顶部连通设置；所述下落通道603为z型通道，所述重力传感器301设置在所述下落通道603中的斜坡606位置。
58.在具体实施过程中，当触击电网4和诱捕紫外灯5开启时，诱捕紫外灯5发射365nm波段的紫外光，利用昆虫趋光性的性质来引诱昆虫接近，被引诱的昆虫在靠近诱捕紫外灯5过程中接触触击电网4，昆虫经过触击电网4上的高压电电击后沿触击电网4掉落至下落通道603，昆虫经z型通道必然经过斜坡606位置，此时设置在斜坡606位置的重力传感器301感
应昆虫的重量，重力传感器301生成重力感应信息并传输至控制器1中，控制器1根据电压计数反馈电路7反馈的电压信号进行记录，再进一步根据接收的重力感应信息基于计数策略进行杀虫数量的计算，然后保存当前杀虫数量计算结果后通过通信模块2同步发送至物联网平台。
59.本实施例中，雨滴传感器304设置在顶盖601上方开设的凹槽结构607内，当凹槽结构607处的累积雨水量超过2ml后可触发雨滴传感器304，控制器1接收雨滴传感器304反馈的雨水信息后向触击电网4和诱捕紫外灯5发送关闭信号，触击电网4和诱捕紫外灯5停止工作；当凹槽结构607处雨水被蒸发至累积雨水量低于2ml时，雨滴传感器304向控制器1反馈雨水信号，控制器1向触击电网4和诱捕紫外灯5发送启动信号，触击电网4和诱捕紫外灯5重新启动。
60.相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
61.附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
62.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。