專利名稱：能同時檢測糧食害蟲種類和數(shù)量的方法及無線傳感器裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及糧食害蟲種類和數(shù)量的檢測及無線傳感領域，具體是一種能同時檢測糧食害蟲種類和數(shù)量的方法及無線傳感器裝置。
背景技術：
糧堆在日常保管中，蟲害是經(jīng)常發(fā)生的，檢測糧堆各處的蟲害發(fā)生情況，是必須要做的工作，確定糧食害蟲的種類、數(shù)量等，以確定是否采取防治措施，同時，在熏蒸階段采用正確的施藥濃度、施藥時間和方式，保證糧食的儲藏安全。目前，在糧食儲存中，糧食蟲害的檢測方法主要由以下幾種1、人工取樣方法，這種方法的缺點是顯而易見的，費時、費工、不能實時監(jiān)測。2、光線遮斷自動檢測法，此方法采用在害蟲自由掉落到陷阱器的通道兩側并且和通道垂直安裝發(fā)光二極管和受光二極管，通過害蟲掉落過程中，遮斷發(fā)光二極管到受光二極管的光線，引發(fā)一次計數(shù)，依次統(tǒng)計害蟲的數(shù)量。缺點是不能區(qū)分害蟲的種類，也不能區(qū)分糧食中的雜質(zhì)和害蟲，功耗大，只能采用有線傳輸，在具體實施中，傳感器的布置難度很大，位置移動很不方便。3、視頻檢測法這種方法是在一個透明的集蟲板下方安裝視頻攝像頭，通過視頻圖像或照片人工來區(qū)分害蟲的種類和數(shù)量，功耗大，制造成本和使用成本都很高，現(xiàn)有的視頻檢測法也是有線方式，無法實現(xiàn)蟲害數(shù)據(jù)無線自動監(jiān)測。4、聲波檢測法此方法是通過害蟲活動發(fā)出的聲音來判定害蟲的種類，害蟲的數(shù)量無法判定，受外界干擾很大，具體實施起來很困難，目前幾乎無應用實例。以上糧食害蟲檢測方法存在效率低、準確性差、實施難度大、檢測不及時等諸多弊端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服目前糧食害蟲檢測中存在的效率低、準確性差、實施難度大、檢測不及時的問題，提供一種低功耗，可實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)?，能同時檢測糧食害蟲種類和數(shù)量的的方法及無線傳感器裝置。本發(fā)明所采用的方法是根據(jù)電容檢測電路檢測的電容值的變化范圍和變化次數(shù)進行分析處理，確定并記錄糧食害蟲的種類和數(shù)量，然后依照協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸，即糧食害蟲在檢測電極間自由掉落過程中，會引起檢測電極的電容值改變，不同種類的糧食害蟲對應不同的電容值范圍，以此來區(qū)分糧食害蟲的種類；通過檢測電極的電容值的改變次數(shù)，來統(tǒng)計糧食害蟲的數(shù)量。無線傳感器裝置包括用于糧食害蟲種類和數(shù)量檢測的兩個檢測電極、與兩個檢測電極連接的電容檢測電路、與電容檢測電路相連接的無線傳感模塊。所述的兩個檢測電極是固定于害蟲掉落通道外的兩個相互絕緣的對等的金屬面。所述的電容檢測電路通過Cl和C2導線分別與檢測電極的兩極相連、通過VCC、GND、INT、SDA、SCL導線分別與無線傳感模塊相連接，在極低功耗下連續(xù)不間斷地檢測電容值。所述的無線傳感模塊由微控制器和無線射頻電路組成，采用電池供電，同時為電容檢測電路供電，根據(jù)電容檢測電路檢測的電容值的變化范圍和變化次數(shù)進行分析處理， 確定糧食害蟲種類和數(shù)量并記錄，并依照協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸。本發(fā)明的積極效果是1、能同時對糧食害蟲種類和數(shù)量進行實時檢測。2、能實現(xiàn)極低功耗下的害蟲檢測和數(shù)據(jù)的無線傳輸，工作多年才換一次電池。3、用本發(fā)明制作的檢測裝置，安裝、使用都很方便，利于推廣。


圖1為本發(fā)明的原理示意圖。圖2為本發(fā)明的電路示意圖。圖3為本發(fā)明的實例結構圖。圖中1_檢測電極；2-電容檢測電路；3-無線傳感模塊；4-下端為漏斗狀的高分子塑料圓管；5-塑料盒；6-帶有錐頭的塑料圓管；7-害蟲陷阱；8-害蟲誘捕劑；9-進蟲孔； 10-害蟲掉落通道(玻璃管)。
具體實施例方式參照實例結構圖3:用一根長0.8米、管壁上留有若干個進蟲孔(9)的、內(nèi)壁光滑的、下端為漏斗狀的高分子塑料圓管(4)，在其頂端連接高分子塑料盒(5)，內(nèi)裝電池和無線傳感塊(3)；在漏斗的下方連接一根壁厚1毫米玻璃圓管，外徑4毫米，長度50毫米，作為害蟲自由掉落通道 (10)；在玻璃圓管的外壁貼裝一對相互絕緣檢測電極(1)；在塑料圓管(4)的低端套接帶有錐形頭的塑料圓管(6)，形成害蟲陷阱(7)，內(nèi)部放有害蟲誘捕劑(8)。在塑料圓管7的內(nèi)部固定電容檢測電路(2)，電容檢測電路主要由電容檢測芯片 AD7151構成，AD7151連續(xù)不斷地把Cl、C2連接的兩個檢測電極的電容量直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，通過布設于塑料圓管⑷外壁與內(nèi)壁間布線通道中的五根線VCC、GND、INT、SCI、SDL 與塑料盒(5)內(nèi)部的無線傳感模塊(3)相連，其中VCC為電源線，GND為地線，INT為電容值超范圍報警線，SCI、SDL為I2C數(shù)據(jù)線。當有害蟲進入兩電極中時，電容值超范圍，通過 INT線通知無線傳感模塊(3)，無線傳感模塊(3)主要由集微控制器和無線射頻電路一體的 SIlOOO的芯片和附屬電路組成，采用電池供電，并通過VCC為AD7151供電，通過SCI、SDL 與AD7151進行命令和數(shù)據(jù)交換，把檢測的電容值的變化范圍和變化次數(shù)進行分析處理，確定糧食害蟲種類和數(shù)量并記錄，并依照協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸。本發(fā)明裝置使用時，將其插入糧堆，當糧食害蟲從進蟲孔(9)進入塑料圓管(4)時自由滑落，同時穿過害蟲通道(10)和檢測電極(1)，電容檢測電路(2)檢測電極的電容值， 無線傳感模塊(3)根據(jù)監(jiān)測到的電容值改變的范圍大小，確定害蟲的種類，并記錄電容值的改變次數(shù)，來統(tǒng)計糧食害蟲的數(shù)量，并根據(jù)協(xié)議進行無線數(shù)據(jù)傳輸。
權利要求
1.能同時檢測糧食害蟲種類和數(shù)量的方法及無線傳感器裝置，其特征是，本發(fā)明所采用的方法是根據(jù)電容檢測電路檢測的電容值的變化范圍和變化次數(shù)進行分析處理，確定并記錄糧食害蟲的種類和數(shù)量，然后依照協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸，即糧食害蟲在檢測電極間自由掉落過程中，會引起檢測電極的電容值改變，不同種類的糧食害蟲對應不同的電容值范圍，以此來區(qū)分糧食害蟲的種類；通過檢測電極的電容值的改變次數(shù)，來統(tǒng)計糧食害蟲的數(shù)量。
2.根據(jù)權利要求1所述的能同時檢測糧食害蟲種類和數(shù)量的方法及無線傳感器裝置， 其特征是，無線傳感器裝置包括用于糧食害蟲種類和數(shù)量檢測的兩個檢測電極、與兩個檢測電極連接的電容檢測電路、與電容檢測電路相連接的無線傳感模塊。
3.根據(jù)權利要求2所述的能同時檢測糧食害蟲種類和數(shù)量的方法及無線傳感器裝置， 其特征是，所述的兩個檢測電極是固定于害蟲掉落通道外的兩個相互絕緣的對等的金屬
4.根據(jù)權利要求2所述的能同時檢測糧食害蟲種類和數(shù)量的方法及無線傳感器裝置， 其特征是，所述的電容檢測電路通過Cl和C2導線分別與檢測電極的兩極相連、通過VCC、 GND、INT、SDA、SCL導線分別與無線傳感模塊相連接，在極低功耗下連續(xù)不間斷地檢測電容值。
5.根據(jù)權利要求2所述的能同時檢測糧食害蟲種類和數(shù)量的方法及無線傳感器裝置， 其特征是，所述的無線傳感模塊由微控制器和無線射頻電路組成，采用電池供電，同時為電容檢測電路供電，根據(jù)電容檢測電路檢測的電容值的變化范圍和變化次數(shù)進行分析處理， 確定糧食害蟲種類和數(shù)量并記錄，并依照協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸。
全文摘要
能同時檢測糧食害蟲種類和數(shù)量的方法及無線傳感器裝置，目的是提供一種效率高、準確性高、實施難度小、檢測及時、低功耗，可實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)难b置。本發(fā)明所采用的方法是根據(jù)電容檢測電路檢測的電容值的變化范圍和變化次數(shù)進行分析處理，確定并記錄糧食害蟲的種類和數(shù)量，然后依照協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸，無線傳感器裝置包括用于糧食害蟲種類和數(shù)量檢測的兩個檢測電極、與兩個檢測電極連接的電容檢測電路、與電容檢測電路相連接的無線傳感模塊。
文檔編號G08C17/02GK102288649SQ20111011581
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月4日 優(yōu)先權日2011年5月4日
發(fā)明者何昶, 岐世峰, 常春波, 張芳, 李彩云, 李曉芳, 楊希宏, 梁愛琴, 趙嬋林, 陳煒 申請人:山西中谷科貿(mào)有限公司