用于监测粮食仓储环境的虫害风险的装置和系统的制作方法

本发明涉及抗害虫的领域。更具体地，本发明涉及使得能够识别粮食仓储环境中的害虫激增因素的用于监测虫害风险的装置和系统。就本发明而言，在接下来的全部描述中，“虫害风险(risque d′infestation)”意指使得能够表征害虫种群、特别是象虫的存在、种类、数量和/或建立和/或生长的有利条件的任何要素。因此，本发明将在食品安全领域中、特别是在粮食贮藏地的远程和长期监测中找到许多有利的应用。

背景技术：

1、申请人观察到粮食、特别是谷物或水稻的长期仓储存在害虫入侵的风险，特别是在粮食内繁殖的象虫类型的害虫。

2、因此，对仓储的粮食进行监测对于保护仓储和防止害虫入侵至关重要。

3、为了发现害虫，已知在仓库中或仓库周围使用各种昆虫捕集装置。这样的捕集装置本身不能保护粮食贮藏室，但是为工作人员提供了存在昆虫的视觉指示，从而促使使用害虫控制溶液，特别是通过仓储杀虫剂。

4、这种仓储杀虫剂的使用使得能够局部地除掉大多数害虫，但是过度使用杀虫剂会带来健康风险，增加环境毒性，并导致出现更具抗性的害虫种类。

5、因此，目前提出的昆虫捕集解决方案限于提供存在昆虫的指示，这必须由工作人员在现场手动记录。在粮食仓储现场的人员本身是有限的，特别是由于仓储余量减少造成的经济原因。

6、因此，申请人认为，到目前为止，还没有令人满意的替代解决方案使得能够远程监测虫害风险、使得能够最大限度地减少用于防止粮食贮藏地内的害虫入侵的人员、杀虫剂和设备。

技术实现思路

1、本发明旨在改善上述现状。

2、更具体地，本发明旨在通过提出能够检测与虫害风险相关联的参数并传输这些参数以促成做出适当的反应的解决方案来补救上述缺点。

3、为此，在第一方面，本发明的主题涉及一种用于在粮食仓储环境中捕集昆虫的捕集装置，该装置包括具有中部和下部的细长的中空主体，所述中部包括多个开口，这些开口通向限定昆虫捕捉区的中部的内部容积，所述下部的内部容积限定昆虫捕集区，中部和下部通过止回开口系统而连接。

4、本发明在于能够在粮食仓储环境中捕集昆虫的实际捕集装置。

5、因此，可以将捕集装置放置在粮食仓储环境中。例如圆柱形的中空主体被设计成一旦放置好就使得昆虫通过中部的开口进入捕捉区，然后通过止回系统进入捕集区，止回系统阻止或限制昆虫离开捕集区。可以通过本领域技术人员已知的多种手段将昆虫吸引到捕捉区和/或捕集区中，例如通过使用设置在捕集区中且吸引昆虫的信息素或其他成分，和/或通过重力捕集系统，其中中空主体沿着基本竖直的方向延伸，捕集区设置在捕捉区下方，并且昆虫被引导下落到捕集区中或朝向捕集区下落。

6、开口具有例如直径在2mm至5mm之间的圆形形状，优选2.5mm，或者尺寸大致等于4mm x 2mm的椭圆形形状。

7、显然，开口的尺寸是以适应于怀疑存在的害虫的方式确定的，并且是根据与特定形状或尺寸相关联的可能性能而确定的。

8、这里要理解到，止回系统有助于昆虫从捕捉区通往捕集区，而减缓或阻止昆虫从捕集区通往捕捉区。它尤其可以是分隔中部和下部并具有漏斗形状的隔膜，漏斗的较宽部分朝向捕捉区而较窄部分朝向捕集区。捕集区可以另外包括本领域技术人员已知的用于留住昆虫的其他手段，例如涂覆有粘性物质的内表面。

9、有利地，该装置包括装载的电子模块，其包括至少一个检测传感器，所述至少一个检测传感器被配置成捕捉代表捕集区中的虫害风险的至少一个信息并生成包含所述至少一个信息的至少一个风险数据。

10、这里要理解到，风险数据可以对应于用于识别害虫入侵因素的至少一个信息的集合或所述至少一个信息的处理结果。

11、有利地，装载的电子模块包括无线传输部件，其被配置成将所述至少一个风险数据传输到离站(déportée)电子实体。

12、离站电子实体可以对应于专用于监测与一个或多个装置相关联的虫害风险的服务器或数据库、对应于诸如便携式电脑或智能电话之类的个人电子实体、或者对应于与此类离站电子实体通信的中转站。

13、借助于本发明，可以基于原位部件远程地监测给定环境被害虫侵袭的风险。

14、在本发明的有利实施例中，电子模块包括所述至少一个传感器的控制电路，其被配置成根据确定的捕捉频率来控制信息捕捉。

15、换言之，控制电路使得能够每确定的周期触发一次所述至少一个传感器的激活，从而使得能够在其余时间使所述至少一个传感器保持待机或等效状态。这种设计使得能够限制装置的能量消耗并提高其续航时间。

16、优选地，捕捉频率大致等于每天捕捉一次。

17、该频率使得能够进行充分的监测，而同时尽可能地限制相关能量消耗。也可以设计每7天捕捉一次的最低频率，或者在冬季每14天捕捉一次的活动期外的频率，以确保使得能够在虑及昆虫入侵风险的季节性的情况下采取预防措施的最低限度的监测。

18、在特定实施例中，所述至少一个风险数据包含：

19、-代表捕集区的视觉表示的信息；和/或

20、-代表存在昆虫的信息；和/或

21、-代表所述昆虫的数量的信息；和/或

22、-代表捕集区的填充率的信息；和/或

23、-代表环境温度的信息；和/或

24、-代表环境湿度的信息。

25、这里要理解到，所述至少一个风险数据根据所使用的传感器的数量和类型以及根据使得能够生成另外的代表信息的对该一个或多个代表信息的可能处理而包括组合起来的这些信息中的一个或多个。

26、在特定实施例中，所述至少一个传感器包括：

27、-相机；和/或

28、-热传感器；和/或

29、-振动传感器；和/或

30、-声音传感器；和/或

31、-湿度计。

32、这里要理解到，例如，相机使得能够提供代表捕集容积的视觉表示的至少一个信息，并且热传感器使得能够提供代表环境温度的至少一个信息。

33、本领域技术人员将会理解，可以根据所述至少一个传感器的各自的性能或者根据其相应的协同作用来选择构成所述至少一个传感器的元件，以评估虫害风险。例如，相机使得能够确定捕集容积中昆虫的存在，可以将此与由热传感器测量的温度相结合，以评估环境是否有利于昆虫的繁殖。

34、在另一实施例中，所述至少一个传感器设置在捕集区中。

35、这种设计使得能够获得捕集区内部的直接信息，同时将外部因素对捕集区的干扰风险降至最低。例如，相机获得捕集区的无遮挡视图。显然，不特别要求获得与捕集区相关联的信息的其他传感器可以设置在装置的任何其他有利位置。

36、在能够与前一实施例结合的另一实施例中，止回开口系统包括用于固定所述至少一个传感器的固定部件。

37、这里要理解到，传感器可以固定到止回系统在捕集区一侧的壁上，这有助于元件的组装，并限制了所述至少一个传感器占据捕集区的空间大小。

38、优选地，止回开口系统具有包括通道的漏斗形状，固定部件设置在通道中。

39、这种设计使得能够例如通过检测与昆虫经过相关联的扰动，例如振动或光强变化，来促进对进入捕集区的昆虫的计数。

40、在另外的实施例中，主体在上部包括存储区，其被配置成容纳以下各项中的电子模块的至少一个电子组件：

41、-传输部件；和/或

42、-控制电路；和/或

43、-电池型电源。

44、要理解到，存储区使得能够将电子设备装载到所述装置中而不妨碍昆虫捕集。显然，也可以根据期望的装置的整体形状和与捕捉区、捕集区和存储区相关联的标准来设计存储区的其他放置变型。

45、装载电池的存在使得能够确保根据装置的能量消耗的装置在一定时间段内的续航时间，而没有能量网络或外部条件的任何约束。

46、优选地，存储区包括至少一个定位销，其被配置用于接收和定位所述至少一个电子组件。

47、这种设计使得能够通过精确地预先确定每个销和相关电子组件的尺寸来促进装置的组装。所述至少一个定位销使得能够以稳定的方式附加地固定所述至少一个电子组件，以保护该装置的操纵安全并增加其使用寿命。

48、根据装置的设计，定位销也可以由存储区中的至少一个翼形螺钉和/或肋板代替，并实现相同的功能。

49、在一个附加实施方式中，捕捉区和存储区被防止昆虫通往存储区的隔板彼此分开。

50、这里要理解到，存储区与外部环境和装置的其余部分隔离，以防止具有损坏所述至少一个电子组件的风险的昆虫入侵。

51、在其中所述至少一个传感器设置在捕集区中的另一实施方式中，主体的中部包括至少一个导向件，其尺寸被确定为供确保所述至少一个传感器与装载的电子模块的其他组件之间的电子连接的至少一个线缆通过。

52、这里要理解到，所述至少一个线缆使得能够向所述至少一个传感器供电、以及双向传输信息，例如从控制电路到传感器的激活命令和在相反方向上的来自传感器的信号。

53、还要理解到，所述至少一个线缆在主体中的位置由所述至少一个相关传感器、电子模块的其他组件和隔板和/或止回系统中供所述至少一个线缆通过的可能开口在主体中的位置而预先限定。

54、导向件例如对应于设置在装置主体中的一个或多个侧面沟槽，或者对应于设置在中空主体的内表面上或者固持在中空主体的中心的局部固定部件。

55、在一个特定实施方式中，主体通过模制或机械加工来制造。

56、本领域技术人员在此要理解到，通过模制制造，例如注塑模制，使得能够在大批量生产中以低成本制造中空主体或待组装的中空主体的部分，而通过机械加工制造使得能够制造更复杂形状的零件以获得特定功能，例如基于异型管。主体可以由若干零件制成，这些零件能够组装在一起并且使得能够容纳诸如电子模块之类的元件，例如通过制造两个互补的半壳。

57、在一个特定实施方式中，所述至少一个传感器是相机类型的，并且被配置成捕捉捕集区的至少一个图像，并且其中，捕集区由具有低反光系数的材料制造，从而防止相机镜头上出现反光。

58、这里要理解到，捕集区的内表面被设计成提高相机接收到的图像的质量。因此，选择该表面的材料，或者可选地选择该表面上的涂层的材料，以最小化相机镜头上的反光，特别是在该相机配备有被配置成在拍摄期间点亮的led型二极管的情况下。

59、捕集区的背景也可以被设计成提高视觉表示的质量，特别是通过具有使得昆虫们能够分散开的形状。背景也可以是浅色或透明色，优选为白色，从而使得能够优化与昆虫的视觉对比度。

60、在另一实施方式中，主体的下部沿其长度具有多个刻度。

61、这种设计使得能够促进后述的图像处理操作，例如以便更好地评估捕集区的填充率或者估计被捕昆虫的数量。

62、在另一实施方式中，主体的下部具有窄而长的形状，从而促进捕集容积的填充率的测量。

63、这种设计还使得能够促进捕集装置的填充率的估计，同时保持简单的形状，不需要额外的制造步骤。

64、本发明的第二方面涉及一种用于监测粮食仓储环境内的虫害风险的系统，该系统包括结合到仓储环境中的至少一个根据本发明第一方面的捕集装置、被配置成收集由所述至少一个装置生成的至少一个风险数据并将所收集的至少一个风险数据传输到远程服务器的离站电子实体。

65、所述至少一个装置例如引入到粮食仓库中，使得捕捉区和捕集区完全掩埋在粮食中，并且存储区至少部分地暴露于外部，以促进传输部件发送所述至少一个风险数据，而不会受到环境的干扰。

66、这里要理解到，离站电子实体充当所述至少一个装置与远程服务器之间的中转站。离站电子实体例如结合到粮食仓储环境中或附近，并且直接连接到电气网络，以促进来自所述至少一个装置的通信，又不会约束所述至少一个风险数据到远程服务器的传输。

67、离站电子实体可以附加地包括内部存储部件，例如用于在传输到远程服务器之前随时间聚集多个风险数据。

68、如上所述，远程服务器可以对应于用于监测至少一个仓储环境内的虫害风险的服务器或数据库，使得能够随时间聚集至少一个装置的风险数据、经由应用程序提供对风险数据的访问和/或基于风险数据执行附加处理操作。

69、所述至少一个装置、离站电子实体和远程服务器可以根据无线通信模式、例如根据无线电通信技术进行通信。离站电子实体创建例如本地无线通信网络，所述至少一个装置能够在该网络上传输信息。

70、优选地，所述至少一个传感器是相机类型的，并且被配置成捕捉捕集区的至少一个图像，并且电子模块包括实施图像处理算法的图像处理部件，其被配置成：

71、-检测昆虫的存在；和/或

72、-识别与昆虫相关联的至少一个种类；和/或

73、-对昆虫进行计数；和/或

74、-估计捕集区的填充率。

75、这里要理解到，根据能量消耗标准来选择图像处理部件，以便尽可能地限制所述至少一个装置处理和传输所述至少一个风险数据所需的总能量。

76、显然，根据所述至少一个装置、离站电子实体和远程服务器的各自的能力，远程服务器和/或离站电子实体也可以实施全部或部分的图像处理部件。

77、图像处理算法可以对应于本领域技术人员公知的任何手段，例如聚焦于对象识别并通过神经网络而实现的机器学习算法。这种算法使得能够分析复杂的图像，同时逐步提高分析速度和准确度。还可以根据与能量消耗或处理图像的质量相关联的标准来选择神经网络。

78、因此，通过上述各种功能和结构技术特征，申请人提出了一种昆虫捕集装置，其使得能够生成和传输至少一个风险数据，以远程监测仓储环境被害虫侵袭的风险。