基本信息
- 項目名稱：
- 非接觸式昆蟲電荷測量及昆蟲探測系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 該作品通過電場感應(yīng)的方式來非接觸的測量昆蟲電荷信號，能夠真實的反映自然情況下昆蟲的帶電特性。通過對采集數(shù)據(jù)的分析，可以對昆蟲實現(xiàn)探測定位，為下一步的精確昆蟲捕殺提供位置和電荷特征數(shù)據(jù)。在測量原理，數(shù)據(jù)處理方式，數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域都有創(chuàng)新性，填補了國內(nèi)外相關(guān)研究領(lǐng)域的多項空白。在昆蟲的基礎(chǔ)理論研究及昆蟲的撲殺和農(nóng)作物的保護及出入境的有害生物檢疫檢驗方面都有著廣闊的應(yīng)用前景。
- 詳細介紹：
- 目前國內(nèi)外對昆蟲的帶電特性研究是通過把待測昆蟲放置在法拉第桶內(nèi)，使昆蟲與法拉第桶直接接觸，測量昆蟲電荷通過法拉第桶流向大地而產(chǎn)生的電流大小的方式來測量昆蟲的帶電特征，該測量方式改變了昆蟲的活動環(huán)境，改變了昆蟲身上的電荷分布，不能真實地反映昆蟲在自然環(huán)境下的帶電特性。而且并沒有應(yīng)用昆蟲的帶電特性來對其進行探測定位的功能。 而本作品是通過電場感應(yīng)的方式來非接觸的測量昆蟲電荷信號，可以在自然狀態(tài)下，不改變昆蟲的活動方式和其活動環(huán)境的情況下測得昆蟲帶電特性，不會改變昆蟲身上的電荷分布，能夠真實的反映自然情況下昆蟲的帶電特性。而且通過對采集數(shù)據(jù)的分析，可以根據(jù)測得的電場數(shù)據(jù)對昆蟲實現(xiàn)探測定位，為下一步的精確、高效的昆蟲捕殺提供位置和電荷特征數(shù)據(jù)。本作品填補了國內(nèi)外相關(guān)研究領(lǐng)域的多項空白。 本作品開發(fā)目的：測量昆蟲的帶電特性，是昆蟲基礎(chǔ)理論研究的一個重要方面，同時通過對昆蟲帶電特性的分析和統(tǒng)計，可以實現(xiàn)對昆蟲的探測定位和精確高效撲殺，在農(nóng)林作物的害蟲防治，出入境的有害生物檢疫檢驗領(lǐng)域有著重要用途。 基本思路：本作品通過電荷感應(yīng)原理非接觸的測量昆蟲帶電特性，獲得昆蟲自然情況下的帶電特征，通過無線數(shù)傳模塊把數(shù)據(jù)傳到上位機進行顯示、存儲和分析；并且可以通過對昆蟲帶電特性的測量分析，實現(xiàn)對昆蟲的探測定位，為進一步的高效撲殺提供位置和電荷數(shù)據(jù)。 創(chuàng)新點：非接觸的昆蟲電荷測量；通過電場感應(yīng)原理對昆蟲進行探測與定位；利用小波分析對昆蟲帶電特性進行處理。 技術(shù)關(guān)鍵：感應(yīng)式準靜電場測量，微弱小信號的提取、放大及噪聲抑制，昆蟲電荷信號的小波分析。 應(yīng)用領(lǐng)域：該作品實現(xiàn)了對昆蟲帶電特性的非接觸測量，可以在自然狀態(tài)下測得昆蟲的真實電荷量，能夠促進昆蟲基礎(chǔ)理論的研究；而且可以對昆蟲進行探測定位，并且根據(jù)測得昆蟲的帶電特性，使得農(nóng)藥或某些昆蟲病毒帶上和昆蟲相反極性的電荷，提高其對昆蟲附著力和附著數(shù)量，從而實現(xiàn)對害蟲的精確、高效探測和撲殺。因此不論在昆蟲的基礎(chǔ)理論研究還是在昆蟲的撲殺、農(nóng)作物和環(huán)境的保護及出入境的有害生物檢疫檢驗方面都有著廣闊的應(yīng)用前景。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 目的：測量昆蟲的帶電特性，是昆蟲基礎(chǔ)理論研究的一個重要方面，同時通過對昆蟲帶電特性的分析和統(tǒng)計，可以實現(xiàn)對昆蟲的探測定位和精確高效撲殺，在農(nóng)林作物的害蟲防治，出入境的有害生物檢疫檢驗領(lǐng)域有著重要用途。 基本思路：本作品通過電荷感應(yīng)原理非接觸的測量昆蟲帶電特性，獲得昆蟲自然情況下的帶電特征，通過無線數(shù)傳模塊把數(shù)據(jù)傳到上位機進行顯示、存儲和分析；并且可以通過對昆蟲帶電特性的測量分析，實現(xiàn)對昆蟲的探測定位，為進一步的高效撲殺提供位置和電荷數(shù)據(jù)。 創(chuàng)新點：非接觸的昆蟲電荷測量；通過電場感應(yīng)原理對昆蟲進行探測與定位；利用小波分析對昆蟲帶電特性進行處理。 技術(shù)關(guān)鍵：感應(yīng)式準靜電場測量，微弱小信號的提取、放大及噪聲抑制，昆蟲電荷信號的小波分析。 主要技術(shù)指標：靈敏度：1V/m， 量程-15000 V/m ——15000 V/m，誤差：<1%
科學(xué)性、先進性
- 目前國內(nèi)外對昆蟲的帶電特性研究是通過把待測昆蟲放置在法拉第桶內(nèi)，使昆蟲與法拉第桶直接接觸，測量昆蟲電荷通過法拉第桶流向大地而產(chǎn)生的電流大小的方式來測量昆蟲的帶電特征，該測量方式改變了昆蟲的活動環(huán)境，改變了昆蟲身上的電荷分布，不能真實地反映昆蟲在自然環(huán)境下的帶電特性。而且并沒有應(yīng)用昆蟲的帶電特性來對其進行探測定位的功能。 而本作品是通過電場感應(yīng)的方式來非接觸的測量昆蟲電荷信號，可以在自然狀態(tài)下，不改變昆蟲的活動方式和其活動環(huán)境的情況下測得昆蟲帶電特性，不會改變昆蟲身上的電荷分布，能夠真實的反映自然情況下昆蟲的帶電特性。而且通過對采集數(shù)據(jù)的分析，可以根據(jù)測得的電場數(shù)據(jù)對昆蟲實現(xiàn)探測定位，為下一步的精確、高效的昆蟲捕殺提供位置和電荷特征數(shù)據(jù)。 參考文獻：趙博光，劉云飛，吳宗漢等.昆蟲帶電特性及影響因子.林業(yè)科學(xué),2001.3
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 第十一屆"挑戰(zhàn)杯"全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽省一等獎,學(xué)校特等獎
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 申報專利后再定
作品可展示的形式
- 實物，圖片，現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 使用說明：1）對昆蟲非接觸的進行電荷測量，只需把該系統(tǒng)的靜電感應(yīng)探頭對準待測昆蟲，保持20cm的距離，打開屏蔽罩，則數(shù)據(jù)會通過無線數(shù)傳模塊傳到上位機上，通過窗口化的數(shù)據(jù)軟件進行顯示存儲和分析。 2）對昆蟲進行探測，只需把該系統(tǒng)的靜電感應(yīng)探頭對準樹干，莖葉等待測區(qū)域，打開屏蔽罩，觀察顯示窗口的電場波形或是小波分析后的各頻率分量波形，看有沒有和特征波形相匹配的，如有，則探頭所對的區(qū)域就有某種昆蟲。 應(yīng)用領(lǐng)域：該作品實現(xiàn)了對昆蟲帶電特性的非接觸測量，可以在自然狀態(tài)下測得昆蟲的真實電荷量，能夠促進昆蟲基礎(chǔ)理論的研究；而且可以對昆蟲進行探測定位，并且根據(jù)測得昆蟲的帶電特性，使得農(nóng)藥或某些昆蟲病毒帶上和昆蟲相反極性的電荷，提高其對昆蟲附著力和附著數(shù)量，從而實現(xiàn)對害蟲的精確、高效撲殺。因此不論在昆蟲的基礎(chǔ)理論研究還是在昆蟲的撲殺、農(nóng)作物和環(huán)境的保護及出入境的有害生物檢疫檢驗方面都有著廣闊的應(yīng)用前景。
同類課題研究水平概述
- 目前國內(nèi)外對昆蟲的帶電特性研究是通過把待測昆蟲放置在法拉第桶內(nèi)，使昆蟲與法拉第桶直接接觸，測量昆蟲電荷通過法拉第桶流向大地而產(chǎn)生的電流大小的方式來測量昆蟲的帶電特征，該測量方式改變了昆蟲的活動環(huán)境，改變了昆蟲身上的電荷分布，而且在把昆蟲放置到法拉第桶內(nèi)部的過程中，就已經(jīng)改變了昆蟲的帶電量的大小，測得的數(shù)據(jù)不能真實地反映昆蟲在自然環(huán)境下的帶電特性。 通過電場感應(yīng)原理來實現(xiàn)對昆蟲電荷的非接觸測量的研究，國內(nèi)外未見相關(guān)報道和論文。 通過電場數(shù)據(jù)來實現(xiàn)對昆蟲的探測定位的研究，國內(nèi)外并未見相關(guān)報道和研究論文。 通過小波分析對昆蟲電荷數(shù)據(jù)進行分析處理，國內(nèi)外并未見相關(guān)報道和研究論文。 通過測得昆蟲的帶電特征來進一步應(yīng)用到對蟲害的防治方面的研究，國內(nèi)也鮮有報道和研究論文。 而本作品是通過電場感應(yīng)的方式來非接觸的測量昆蟲電荷信號，可以在自然狀態(tài)下，不改變昆蟲的活動方式和其活動環(huán)境的情況下測得昆蟲帶電特性，不會改變昆蟲身上的電荷分布，能夠真實的反映自然情況下昆蟲的帶電特性。而且通過對采集數(shù)據(jù)的分析，可以根據(jù)測得的電場數(shù)據(jù)對昆蟲實現(xiàn)探測定位，為下一步的精確、高效的昆蟲捕殺提供位置和電荷特征數(shù)據(jù)。因此本作品填補了國內(nèi)外相關(guān)研究領(lǐng)域的多項空白。
