迁移飞翔蛾类害虫光诱热集型脉冲强光击致落虫收集装置

摘要

本发明公开了迁移飞翔蛾类害虫光诱热集型脉冲强光击致落虫收集装置，包括光源旋转装置、支撑装置、脉冲强光照射装置、电加热热施扩散装置、光源发光系统、收集装置和单片机控制系统，光源旋转装置中的直流电机与单片机控制系统中的单片机电连接，支撑装置的透明玻璃支撑板下表面与脉冲强光照射装置中的悬吊杆连接，支撑装置中的支撑连杆与下方的收集装置中的支杆连接，且支撑装置与收集装置之间设有电加热热施扩散装置和光源发光系统，本发明整合实施了迁飞及夜间蛾类害虫诱热集调控、光热操控上灯强化、光热耦变及强光致变落虫和落虫滑移收集等措施，解决了夜间迁飞飞翔蛾类害虫难于诱集击杀收集监测问题。

说明书

技术领域

本发明涉及绿色防控型现代物理农业工程装备技术领域，具体为迁移飞翔蛾类害虫光诱热集型脉冲强光击致落虫收集装置。

背景技术

农作物虫害预警防治是重要的防灾减灾措施，为保障我国主要粮食作物安全生产发挥了不可替代的重要作用；在这些年科学技术的发展以来，农业防害领悟上也出现了许多新兴技术，如基因编辑、生物源农药、生态防控、物理防控、智慧农业等，尤其是绿色防控技术对农作物害虫的防治效果明显，目前对昆虫的趋光性现象仍缺少公认的解释，有效强化蛾类害虫趋光上灯的操控因素不明确，且蛾类害虫生物诱导性上灯机制不确定，光诱空间时间参量及捕集效果制约性显著，而自然现象中，蛾类害虫具备最佳光诱调控致变性视状态并呈现热致性趋光上灯强化效应，且蛾类害虫的夜间趋光活动行为特征、视觉行为特征及波谱刺激下的反应特征、光照突变光致蛾类害虫生物应激调控性逃逸反应，制约了上灯蛾类害虫的杀灭收集实现；同时，草地贪夜蛾作为重大的入侵害虫，在我国定殖以来对重大粮食作物的生产存在着巨大的风险，开发草地贪夜蛾光防控及其监测的物理防治器具是现阶段紧迫的任务；因此，为进一步创新应用光物理诱导杀虫技术，在蛾类害虫夜间高峰活动可察、生物趋忌敏感性因素可控、蛾类害虫趋光敏感特性和生物趋向行为强化因素可调的基础上，需依据迁飞飞翔蛾类害虫光热生物趋性因素，尤其是草地贪夜蛾光热生物行为的可操控特性，采取光热耦合措施及光灯塔效应，实施迁飞飞翔蛾类光热靶标诱导及上灯杀灭措施，解决蛾类害虫监测性趋光上灯强化及光热诱集杀灭收集问题，获得诱集技术、监测设备和生物环境群落高度相关型迁移飞翔蛾类害虫光热诱集杀灭落虫收集装备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，该发明结构合理、光热耦合诱集效果强、靶标害虫击致收集效率高、诱导监测范围广、适应性作业效果显著，并结合了夜间迁飞蛾类害虫的趋光趋热特性、光热诱集性飞翔上灯行为特性及强化效应，适用于夜间不同趋光特征害虫的诱导聚集，且有效实现了蛾类害虫光热诱导强化效果，确定了蛾类害虫光热生物活性致变性上灯强化措施，实施了光热致变性落虫收集和上灯蛾类害虫强光致变落虫收集措施，有效确定了迁飞蛾类害虫频闪紫光光标定向诱集、蛾类害虫光热诱使趋光飞翔作用下紫外、绿、紫、黄光旋转交替性光照刺激措施，并在黄光交替刺激作用下获得害趋益忌性光照调控功能，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：迁移飞翔蛾类害虫光诱热集型脉冲强光击致落虫收集装置，包括光源旋转装置、支撑装置、脉冲强光照射装置、电加热热施扩散装置、光源发光系统、收集装置和单片机控制系统，光源旋转装置中的直流电机与单片机控制系统中的单片机电连接，单片机控制系统中的单片机通过导线分别于脉冲发生控制器和脉冲功率源连接，光源旋转装置中的直流电机位于支撑装置的透明玻璃防护罩上方,支撑装置的透明玻璃支撑板下表面与脉冲强光照射装置中的悬吊杆连接，支撑装置中的支撑连杆与下方的收集装置中的支杆连接，且支撑装置与收集装置之间设有电加热热施扩散装置和光源发光系统。

进一步的，光源旋转装置包括直流电机，直流电机的输出轴通过联轴器与旋转轴连接，旋转轴从上至下依次设有上轴承座、上锁紧螺母、下锁紧螺母和下轴承座。

进一步的，支撑装置包括透明玻璃防护罩，透明玻璃防护罩下端与透明玻璃支撑板连接，透明玻璃支撑板下表面四个角处均设有支撑连杆，支撑连杆下端设有支撑架。

进一步的，支撑架与光源旋转装置中的下轴承座通过下锁紧螺母连接。

进一步的，脉冲强光照射装置包括高压功率源，高压功率源位于支撑装置中的透明玻璃支撑板上表面，且高压功率源通过导线与惰性气体灯管连接，且惰性气体灯管两端通过悬吊杆与支撑装置中的透明玻璃支撑板连接。

进一步的，电加热热施扩散装置包括加热器四面支撑体，加热器四面支撑体与电加热器连接。

进一步的，光源发光系统包括四面灯体，四面灯体共四组，每组四面灯体通过铝基板阵列有紫外LED、绿光LED、紫光LED和黄光LED，四面灯体通过导线与稳压电源连接。

进一步的，四面灯体与电加热热施扩散装置中的加热器四面支撑体通过上护板和下固置板固定连接成八面体结构，且四面灯体和加热器四面支撑体组成的八面体内设有内凹球形灯体，内凹球形灯体内侧通过铝基板与紫光LED阵列焊接固定。

进一步的，收集装置包括支杆，支杆下端与箱体固定连接，且箱体上端口设有超滑落虫漏斗，超滑落虫漏斗下端口设有落虫口，且箱体一侧设有取虫口，取虫口处通过螺栓与封板连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本迁移飞翔蛾类害虫光诱热集型脉冲强光击致落虫收集装置，具有以下好处：

1、本发明上设置了旋转装置，直流电机由单片机控制系统控制，通过转轴实现本发明正反间歇终止式转动，以实现不同波谱光照转至预定位置及缓慢转动的光照刺激模式，并在系统开始工作31 min后，编程实现直流电机由0°起始位置以90°/31 min转速依次转至90°、200°、280°、370°位置后，均分别停止31 min的正转旋转模式，然后，实现相同旋转参数的反转旋转模式，以此循环往复，获得不同波谱光照在预定位置的交替往复静止式刺激模式及不同波谱旋转交替式刺激模式，实现蛾类害虫波谱场景变换光致性视敏趋光强化效应和旋转光照柔性诱集上灯效果。

2、本发明上设置了脉冲强光照射装置，通过单片机控制系统中的脉冲发生控制器使作业时间内控制高压功率源实现高能频闪强光的照射实施，并编程实现每间隔12 min的5 min强光照射时长的实施，实现光热源周围飞行上灯蛾类害虫的强光致晕落虫及强光光热生物应激落虫功能。

3、本发明上设置了电加热热施扩散装置，通过单片机控制系统实现夜间8小时作业时间内每隔2小时电加热温度增加12 ℃并由55递增至85 ℃的热施模式，获得害虫热致性趋光诱集、光致性趋热上灯的强化效果，进而实现光热场的耦合致变触击落虫效果及高能频闪强光致晕落虫效果。

4、本发明上设置了光源发光系统，内凹球形灯体具有汇聚光照度、增强光照强度形成空中指向性汇聚光束，实现光标指引性夜间迁飞蛾类害虫的趋光飞行功能，以及大功率LED发光光致生热时汇聚热量，获得光热操控蛾类害虫诱导强化性上灯效果，且稳压电源控制实现31 ms间隔的频闪发光形式，强化高空迁飞蛾类害虫的趋光牵引定向作用；强化蛾类害虫热致性趋光上灯效应和光致性趋热聚集效应，且光热耦合效果，有效形成蛾类害虫的光热诱导场，产生光热耦合诱导效果及光热操控强化性上灯效果，并在光热强度场的刺激作用下，获得上灯害虫光热耦变性光热触击落虫措施。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明部分结构示意图一；

图3为本发明部分结构示意图二；

图4为本发明A向结构示意图；

图5为本发明收集装置结构示意图。

图中：1旋转装置、2支撑装置、3脉冲强光照射装置、4电加热热施扩散装置、5光源发光系统、6收集装置、7单片机控制系统、8单片机、9脉冲发生控制器、10脉冲功率源、11直流电机、12透明玻璃防护罩、13旋转轴、14上轴承座、15透明玻璃支撑板、16支撑连杆、17上锁紧螺母、18下锁紧螺母、19下轴承座、20支撑架、21四面灯体、22加热器四面支撑体、23电加热器、24高压功率源、25悬吊杆、26惰性气体灯管、27稳压电源、28上护板、29下固置板、30内凹球形灯体、31紫光LED阵列、32铝基板、33紫外LED、34绿光LED、35黄光LED、36紫光LED、37支杆、38箱体、39超滑落虫漏斗、40封板、42取虫口、42落虫口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：迁移飞翔蛾类害虫光诱热集型脉冲强光击致落虫收集装置，包括光源旋转装置1、支撑装置2、脉冲强光照射装置3、电加热热施扩散装置4、光源发光系统5、收集装置6和单片机控制系统7，光源旋转装置1中的直流电机11与单片机控制系统7中的单片机8电连接，单片机控制系统7中的单片机8通过导线分别于脉冲发生控制器9和脉冲功率源10连接，光源旋转装置1中的直流电机11位于支撑装置2的透明玻璃防护罩12上方,支撑装置2的透明玻璃支撑板15下表面与脉冲强光照射装置3中的悬吊杆25连接，支撑装置2中的支撑连杆16与下方的收集装置6中的支杆37连接，且支撑装置2与收集装置6之间设有电加热热施扩散装置4和光源发光系统5，光源旋转装置1包括直流电机11，直流电机11的输出轴通过联轴器与旋转轴13连接，旋转轴13从上至下依次设有上轴承座14、上锁紧螺母17、下锁紧螺母18和下轴承座19，支撑装置2包括透明玻璃防护罩12，透明玻璃防护罩12下端与透明玻璃支撑板15连接，透明玻璃支撑板15下表面四个角处均设有支撑连杆16，支撑连杆16下端设有支撑架20，透明玻璃防护罩12和透明玻璃支撑板15实现光束指向空中的透光功能，通过支撑装置2支撑整个系统实现预期功能的实施，支撑架20与光源旋转装置1中的下轴承座19通过下锁紧螺母18连接，以此使得旋转轴13带动电加热热施扩散装置4和光源发光系统5转动，脉冲强光照射装置3包括高压功率源24，高压功率源24位于支撑装置2中的透明玻璃支撑板15上表面，且高压功率源24通过导线与惰性气体灯管26连接，惰性气体灯管26共14个，且惰性气体灯管26两端通过悬吊杆25与支撑装置2中的透明玻璃支撑板15连接，单片机系统7中的脉冲发生控制器9控制高压功率源24实现高能频闪强光的照射实施，并编程实现每间隔12 min的5 min强光照射时长的实施，实现光热源周围飞行上灯蛾类害虫的强光致晕落虫及强光光热生物应激落虫功能，电加热热施扩散装置4包括加热器四面支撑体22，加热器四面支撑体22与电加热器23连接，加热器四面支撑体22内填充有隔热材料，避免电加热热量对发光体的影响，单片机系统7中的脉冲功率源10控制电加热器23达到预定的电加热温度，并经电加热器23的散热片进行热量的扩散传播，且编程实现夜间8小时作业时间内每隔2小时电加热温度增加12 ℃并由55递增至85 ℃的热施模式。

光源发光系统5包括四面灯体21，四面灯体21共四组，每组四面灯体21通过铝基板32阵列有紫外LED33、绿光LED34、紫光LED36和黄光LED35，四面灯体21通过导线与稳压电源27连接，四面灯体21与电加热热施扩散装置4中的加热器四面支撑体22通过上护板28和下固置板29固定连接成八面体结构，且四面灯体21和加热器四面支撑体22组成的八面体内设有内凹球形灯体30，内凹球形灯体30内侧通过铝基板32与紫光LED阵列31焊接固定，四面灯体21和内凹球形灯体30均由铝板支撑，且内凹球形灯体30下端焊接衬板通过下锁紧螺母18与旋转轴固定连接，内凹球形灯体30内镀银形成反光镜面，汇聚光照度增强光照强度形成空中指向性汇聚光束，实现光标指引性夜间迁飞蛾类害虫的趋光飞行功能，以及大功率LED发光光致生热时汇聚热量，获得光热操控蛾类害虫诱导强化性上灯效果，且稳压电源27通过单片机控制系统7实现31 ms间隔的频闪发光形式，强化高空迁飞蛾类害虫的趋光牵引定向作用；再经由稳压电源27控制紫外LED33、绿光LED34、紫光LED36和黄光LED35实现恒定光照模式，并在光源旋转装置1的作用下转至预定位置实施不同波谱光照31 min的交替刺激形式，获得蛾类害虫波谱光照场景变换的光致视敏强化性趋光飞行诱集效果，且黄光LED35对益虫的驱避作用以及黄光LED35对蛾类害虫光生物效应的调控作用，获得害趋益避性光诱效果及蛾类害虫飞行上灯的调控效果，而且，四面发光体以90°/31 min转至预定位置过程中的转动光照形式，实现蛾类害虫视敏状态缓慢转变的柔性诱导效果；大功率LED发光生热效应和电加热器23热扩散效应，二者在发光体周围形成的热源刺激效应，强化蛾类害虫热致性趋光上灯效应和光致性趋热聚集效应，且光热耦合效果，有效形成蛾类害虫的光热诱导场，产生光热耦合诱导效果及光热操控强化性上灯效果，并在光热强度场的刺激作用下，获得上灯害虫光热耦变性光热触击落虫措施，收集装置6包括支杆37，支杆37下端与箱体38固定连接，且箱体38上端口设有超滑落虫漏斗39，用于承接滑移下落害虫，超滑落虫漏斗39下端口设有落虫口42，且箱体38一侧设有取虫口41，取虫口41处通过螺栓与封板40连接，以活动开启实现取虫功能。

在使用时：针对害虫对紫及紫短波谱、绿及黄长波谱光照特性的敏感趋光特性，以及黄光对益虫的驱避和对蛾类害虫的趋光生物调控作用，利用紫光LED阵列31、紫外LED33、绿光LED34、黄光LED35和紫光LED35为3W/颗大功率贴片式LED，分别制成紫外、绿、紫、黄LED发光体，并分别固置于四面灯体21的四面，实现恒定光照形式，且在光源旋转装置1的旋转轴13的作用下，实现不同波谱光照在0°、90°、200°、280°、370°位置实施31 min的恒定光照刺激，且转动过程中的转速为90°/31 min，单片机系统7控制实现正反转循环模式，获得不同波谱光照交替往复实现静止式、刺激模式及旋转交替式刺激模式，实现蛾类害虫波谱场景变换光致性视敏趋光强化效应和旋转光照柔性诱集上灯效果。同时，针对迁飞蛾类害虫的高空飞行特性，利用内凹球形灯体30对31 ms频闪紫光的汇聚作用，实现空中指向性汇聚光束，实现迁飞蛾类害虫趋光牵引及指引刺激效果，且利用频闪强光强度，引诱趋光飞行蛾类害虫的上灯行为。

为获得蛾类害虫热致性趋光上灯、光致性趋热聚集、光热生物活性调控和光热耦合上灯强化效果，利用电加热器23产生的热量扩散效应，获得热刺激措施，并针对害虫上灯生物活性随夜间温度减低而减低特性，单片机系统7控制实现夜间每隔2小时的不同作业时间段内电加热温度12℃功能，获得害虫在夜间8:00-次日4:00的4个作业时段内由55℃渐增为85℃的热刺激实施措施，获得害虫热致性趋光诱集、光致性趋热上灯的强化效果，而且，光源发光系统4和电加热热施扩散装置4的耦合叠加实施效应，可有效增强蛾类害虫光热活性效应，获得蛾类害虫趋光趋热聚集性光热诱导效果，诱发蛾类害虫产生光热生物耦变应激性上灯效果，且光热耦合叠加强度场刺激上灯蛾类害虫引起的生物耦变效应，引起蛾类害虫产生应激跌落性落虫效果。

为弥补趋光飞翔上灯蛾类害虫光热耦变落虫效果的不足，高效实现上灯害虫的落虫收集功效，利用脉冲发生控制器9控制高压功率源24实现高能频闪强光的照射实施模式，获得光热源周围飞行上灯蛾类害虫的强光致晕落虫及强光光热生物应激落虫功能，同时，光热耦变性落虫以及强光致变落虫虫体通过滑移漏斗落入箱体内实施收集。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。