本發(fā)明涉及智能檢測(cè)技術(shù)與食品安全生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種栗實(shí)象智能檢測(cè)與無公害處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

板栗是我國(guó)種植范圍最廣的一類淀粉質(zhì)堅(jiān)果，多生于低山丘陵緩坡及河灘地帶，蟲害較多，被害果實(shí)喪失食用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。危害板栗的蛀果害蟲最主要是栗實(shí)象（又叫栗實(shí)象甲）。栗實(shí)象對(duì)板栗的危害率為25%-40%，有的地方高達(dá)70%以上。

當(dāng)前，我國(guó)對(duì)栗實(shí)象的檢測(cè)絕大多數(shù)還停留在原始的肉眼觀察階段，對(duì)板栗等堅(jiān)果類蟲害的處理方法大都還采用化學(xué)熏蒸、燈光誘殺及噴灑農(nóng)藥等防蟲法。這些檢測(cè)與防治方法不僅缺乏科學(xué)性、實(shí)時(shí)性，智能性不高；而且具有食品安全隱患和環(huán)境污染等問題，不利于提升板栗品質(zhì)和附加值。如何從源頭上對(duì)栗實(shí)象在還未對(duì)果實(shí)造成危害之前就開展檢測(cè)以便進(jìn)行無公害防治,對(duì)發(fā)展板栗生產(chǎn),減少栗農(nóng)經(jīng)濟(jì)損失已迫在眉睫。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種栗實(shí)象智能檢測(cè)與無公害處理系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中的諸多缺點(diǎn)，并實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種栗實(shí)象智能檢測(cè)與無公害處理系統(tǒng)，包括移動(dòng)控制端（又稱上位機(jī)）、無線通信模塊和栗實(shí)象檢殺系統(tǒng)（又稱下位機(jī)）。上位機(jī)集顯示、預(yù)警、控制于一體，由移動(dòng)通信終端構(gòu)成，與下位機(jī)通過無線網(wǎng)絡(luò)通信。下位機(jī)以dsp處理器為核心，包括栗實(shí)象在線檢測(cè)系統(tǒng)和無害化捕殺系統(tǒng)。在線檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)栗實(shí)象主要生物特性參數(shù)，并將其與預(yù)先存儲(chǔ)在dsp內(nèi)的栗實(shí)象生物特性標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，診斷出有無蟲害存在,并將診斷結(jié)果和檢測(cè)信息通過無線通信模塊上傳至上位機(jī)顯示。若有蟲害，上位機(jī)上設(shè)置的報(bào)警器報(bào)警；用戶將依據(jù)蟲害情況通過移動(dòng)控制端適時(shí)向dsp處理器發(fā)出捕殺指令，dsp接收到捕殺指令后開啟無害化捕殺系統(tǒng)，實(shí)施對(duì)栗實(shí)象的捕殺。無害化捕殺系統(tǒng)采用rf/mw介電加熱殺蟲和誘捕燈兩套設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)對(duì)栗實(shí)象的組合捕殺。無線通信模塊是上位機(jī)與下位機(jī)間的信息傳輸媒介。

在本發(fā)明中，所述移動(dòng)控制端即上位機(jī)由移動(dòng)通信終端構(gòu)成；上位機(jī)上設(shè)計(jì)有主子三層結(jié)構(gòu)的ui操作界面，實(shí)現(xiàn)良好的人機(jī)對(duì)話；主界面用來顯示信息、發(fā)出預(yù)警和操作功能控制；第二層ui子界面用來查看蟲害具體位置，第三層ui子界面用來打啟和關(guān)閉捕殺系統(tǒng)。

在本發(fā)明中，所述栗實(shí)象在線檢測(cè)系統(tǒng)主要包括音頻檢測(cè)模塊、聲波檢測(cè)模塊、風(fēng)速檢測(cè)模塊。所述音頻檢測(cè)模塊包括：帶整形放大電路和帶通濾波器的音頻傳感器、第一多路開關(guān)和鑒頻器。音頻傳感器依次通過第一多路開關(guān)、鑒頻器與dsp處理器相連。音頻檢測(cè)模塊用于采集栗實(shí)象出土羽化后飛往板栗樹上時(shí)翅膀扇動(dòng)頻率參數(shù)和害蟲方位信息，并將其送入所述dsp處理器中，進(jìn)行算數(shù)處理和對(duì)比。所述聲波檢測(cè)模塊主要包括：帶整形放大電路和帶通濾波器的聲波傳感器、第二多路開關(guān)和頻譜分析儀。聲波傳感器依次通過第二多路開關(guān)、頻譜分析儀與dsp處理器相連。聲波檢測(cè)模塊用于采集栗實(shí)象成蟲在啃食板栗樹上幼嫩組織（如嫩葉等）時(shí)的聲波頻率參數(shù)和蟲害方位信息，并將其送入所述dsp處理器中，進(jìn)行算數(shù)處理和對(duì)比。所述風(fēng)速檢測(cè)模塊包括三杯式風(fēng)速傳感器和信號(hào)放大器電路。三杯式風(fēng)速傳感器通過信號(hào)放大器電路直接與dsp處理器相連，風(fēng)速檢測(cè)模塊用于監(jiān)測(cè)被測(cè)板栗園的當(dāng)前風(fēng)速和風(fēng)向。通過所述風(fēng)速檢測(cè)模塊，建立音頻在空氣中傳播時(shí)和風(fēng)速間的函數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系以及聲頻傳輸播速度和風(fēng)速間的函數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系，減少風(fēng)速、風(fēng)向?qū)σ纛l檢測(cè)、聲頻檢測(cè)的影響。下位機(jī)與無線通信模塊均與混合電源模塊相連；混合電源模塊給以dsp處理器為核心的下位機(jī)和無線通信模塊提供工作電源。

各功能模塊與處理器之間通過單向串口總線相連接。在考慮風(fēng)速、風(fēng)向?qū)σ纛l、聲頻影響的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)多角度、準(zhǔn)確地對(duì)栗實(shí)象主要生物特性參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。

在本發(fā)明中，所述無線通信模塊是上位機(jī)與下位機(jī)間的信息傳輸媒介。無線通信模塊采用緊湊型的gsm/gprs通信模塊或無線路由器。gsm/gprs通信模塊或無線路由器均通過uart與dsp處理器通信，無線通信模塊與移動(dòng)控制端則通過無線網(wǎng)絡(luò)傳遞數(shù)據(jù)指令?；旌想娫茨K給無線通信模塊提供工作電壓。

在本發(fā)明中，所述無害化捕殺系統(tǒng)采用rf/mw介電加熱殺蟲和誘捕燈兩套設(shè)備，開展多種方式捕殺，以實(shí)現(xiàn)對(duì)栗實(shí)象的組合捕殺，提高捕殺率。其中，rf/mw介電加熱殺蟲設(shè)備包括dds頻率合成器、時(shí)鐘、差分器、功率放大器和帶匹配電阻的發(fā)射天線；誘捕燈通過繼電器驅(qū)動(dòng)電路與dsp處理器的i/o口相連。dsp處理器依次通過dds頻率合成器、功率放大器與發(fā)射天線相連，時(shí)鐘通過差分器與dds頻率合成器相連。

在本發(fā)明中，所述栗實(shí)象智能檢測(cè)與無公害處理系統(tǒng)的處理器為管腳帶a/d轉(zhuǎn)換的ti公司的tms320c28x系列dsp，以滿足復(fù)雜信息的數(shù)據(jù)處理與運(yùn)算及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。

在本發(fā)明中，所述混合電源模塊以12v可充電鋰電池組為核心，采用電力和太陽(yáng)能兩種混合方式給其充電，節(jié)能環(huán)保?；旌想娫茨K給以dsp處理器為核心的下位機(jī)系統(tǒng)及無線通信模塊供電。

本發(fā)明有益效果：①本發(fā)明通過低頻的音頻檢測(cè)模塊、聲波檢測(cè)模塊與風(fēng)速檢測(cè)模塊相結(jié)合，既排除了風(fēng)速風(fēng)向?qū)z測(cè)栗實(shí)象主要生物特性參數(shù)的影響，又實(shí)現(xiàn)了多角度全方位無死角監(jiān)測(cè)，有效提高了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和可靠性，有利于用戶及時(shí)準(zhǔn)確地掌握板栗園栗實(shí)象蟲害情況；②利用rf/mw介電加熱殺蟲和誘捕燈兩套設(shè)備相結(jié)合，開展多種方式捕殺，既能確保對(duì)栗實(shí)象的捕殺率，又克服了化學(xué)熏蒸、噴灑農(nóng)藥等防蟲法帶來的食品安全隱患和環(huán)境污染等問題，有利于提升板栗品質(zhì)和附加值，對(duì)發(fā)展板栗生產(chǎn),減少栗農(nóng)經(jīng)濟(jì)損失意義重大。

附圖說明

圖1為本發(fā)明栗實(shí)象智能檢測(cè)與無公害處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明的具體實(shí)施例整個(gè)系統(tǒng)控制流程圖。

圖3為本發(fā)明的上位機(jī)ui操作主界面設(shè)計(jì)圖。

圖4為本發(fā)明的栗實(shí)象在線檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖5為本發(fā)明的栗實(shí)象無害化捕殺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖6為本發(fā)明的電源裝置結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

參見圖1、圖2所示的栗實(shí)象智能檢測(cè)與無公害處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及其系統(tǒng)控制流程圖。在本實(shí)施例中，栗實(shí)象智能檢測(cè)與無公害處理系統(tǒng)，包括移動(dòng)控制端（又稱上位機(jī)）、無線通信模塊和栗實(shí)象檢殺系統(tǒng)（又稱下位機(jī)）。上位機(jī)集顯示、預(yù)警、控制于一體，由移動(dòng)通信終端構(gòu)成，與下位機(jī)通過無線網(wǎng)絡(luò)通信。下位機(jī)以dsp處理器為核心，包括栗實(shí)象在線檢測(cè)系統(tǒng)和無害化捕殺系統(tǒng)。在線檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)栗實(shí)象主要生物特性參數(shù)，并將其與預(yù)先存儲(chǔ)在dsp處理器內(nèi)的栗實(shí)象生物特性標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，診斷出有無蟲害存在,并將診斷結(jié)果和檢測(cè)信息通過無線通信模塊上傳至上位機(jī)顯示。若有蟲害，上位機(jī)上設(shè)置的報(bào)警器報(bào)警；用戶將依據(jù)蟲害情況通過移動(dòng)控制端適時(shí)向dsp處理器發(fā)出捕殺指令，dsp處理器接收到指令后開啟無害化捕殺系統(tǒng)，實(shí)施對(duì)栗實(shí)象的捕殺。無害化捕殺系統(tǒng)采用rf/mw介電加熱殺蟲和誘捕燈兩套設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)對(duì)栗實(shí)象的組合捕殺。無線通信模塊是上位機(jī)與下位機(jī)間的信息傳輸媒介。

參見圖3所示的移動(dòng)控制端（又稱上位機(jī),如各類智能手機(jī)、ipad等）ui操作主界面布局示意圖。在本實(shí)施例中，所述上位機(jī)上設(shè)計(jì)有主子三層結(jié)構(gòu)的ui操作界面，實(shí)現(xiàn)良好的人機(jī)對(duì)話。所述ui操作主界面左上側(cè)設(shè)置有文本報(bào)警區(qū)，用以顯示如“請(qǐng)注意！已檢測(cè)到栗實(shí)象?！钡奈谋绢A(yù)警信息；所述ui操作主界面左下角設(shè)置有聲波檢測(cè)通道查詢按鈕，用于查詢具體是哪些聲波傳感器檢測(cè)到栗實(shí)象，根據(jù)聲波傳感器的安置位置來確立發(fā)現(xiàn)蟲害的具體位置；ui操作主界面正中間上端，設(shè)置有紅色閃爍報(bào)警器；ui操作主界面正中間下端，設(shè)置有方位顯示區(qū)，正常情況下為綠色，若某個(gè)表示箭頭變紅并閃爍，就代表哪個(gè)方位檢測(cè)到栗實(shí)象，給用戶一個(gè)的總體方位提示，但具體蟲害位置依靠聲波檢測(cè)通道查詢按鈕和音頻檢測(cè)通道查詢按鈕來查看；ui操作主界面右上角設(shè)置有風(fēng)速、風(fēng)向參數(shù)顯示區(qū)；右下角設(shè)置有音頻檢測(cè)通道查詢按鈕，用于查詢具體是哪些音頻傳感器檢測(cè)到栗實(shí)象，根據(jù)音頻傳感器的具體安置位置來確立發(fā)現(xiàn)蟲害的具體位置。第二層ui界面位于聲波、音頻這兩個(gè)檢測(cè)通道查詢按鈕的后臺(tái)，上面分別設(shè)置了兩套并列排列的綠色可變紅色、可抖動(dòng)按鍵。分別與分布在栗園不同位置上的聲波、音頻傳感編號(hào)一一對(duì)應(yīng)。一套與聲波傳感編號(hào)一一對(duì)應(yīng)、另一套音頻傳感編號(hào)一一對(duì)應(yīng)。且安裝在同一地點(diǎn)的聲波、音頻傳感編號(hào)一致，該編號(hào)也設(shè)定為捕殺系統(tǒng)的編號(hào)。這樣每個(gè)按鍵不僅代表一個(gè)傳感器也就代表了一套捕殺系統(tǒng)。當(dāng)其中的某個(gè)或某些按鍵由綠色變?yōu)榧t色并不斷地在抖動(dòng)時(shí)，就說明該聲波或音頻傳感器近距離檢測(cè)到栗實(shí)象，根據(jù)聲波或音頻傳感器在園區(qū)具體安置位置來確立發(fā)現(xiàn)蟲害的具體位置。第三層ui界面位于各傳感編號(hào)后臺(tái)（即綠色可變色、可抖動(dòng)按鍵后臺(tái)。），只有“開”與“關(guān)”兩個(gè)按鍵，每一個(gè)傳感器對(duì)應(yīng)一組“開”與“關(guān)。用來打啟和關(guān)閉無害化捕殺系統(tǒng)。點(diǎn)擊任意一個(gè)代表傳感器的按鍵就能進(jìn)入第三層ui界面，在該界面中選擇“開”、“關(guān)”無害化捕殺系統(tǒng)。

參見圖4，在本實(shí)施例中，栗實(shí)象在線檢測(cè)系統(tǒng)包括音頻檢測(cè)模塊、聲波檢測(cè)模塊、風(fēng)速檢測(cè)模塊。音頻檢測(cè)模塊包括：帶整形放大電路和帶通濾波器的音頻傳感器、第一多路開關(guān)和鑒頻器。音頻傳感器依次通過第一多路開關(guān)、鑒頻器與dsp處理器相連。聲波檢測(cè)模塊包括：帶整形放大電路和帶通濾波器的聲波傳感器、第二多路開關(guān)和頻譜分析儀。聲波傳感器依次通過第二多路開關(guān)、頻譜分析儀與dsp處理器相連。風(fēng)速檢測(cè)模塊包括三杯式風(fēng)速傳感器和信號(hào)放大器電路。三杯式風(fēng)速傳感器通過信號(hào)放大器電路直接與處理器相連?；旌想娫茨K給整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)供電。所述處理器選用運(yùn)算分析能力強(qiáng)的dsp——tms320c28x系列（如tms320f28335）?；旌想娫茨K給以dsp處理器為核心的下位機(jī)系統(tǒng)及無線通信模塊供電。

在本實(shí)施例中，所述無線通信模塊。無線通信模塊是上位機(jī)與下位機(jī)間的信息傳輸媒介。無線通信模塊采用緊湊型的gsm/gprs通信模塊或無線路由器。所述gsm/gprs通信模塊或無線路由器均通過uart與dsp處理器通信，無線通信模塊與移動(dòng)控制端則通過無線網(wǎng)絡(luò)傳遞數(shù)據(jù)指令?；旌想娫茨K給無線通信模塊提供5v工作電壓。

在本實(shí)施例中，當(dāng)系統(tǒng)開啟后,dsp處理器接收聲波傳感器、音頻傳感器模塊送來的信號(hào)。若被測(cè)環(huán)境中無風(fēng)時(shí)，以設(shè)定的時(shí)間(如60s或更長(zhǎng)，用戶可自由設(shè)定)為單位，聲波信號(hào)經(jīng)聲波傳感器自帶的低噪聲整形放大電路和帶通濾波器后，可得到?jīng)]有噪聲的栗實(shí)象啃食板栗樹幼嫩組織的聲波信號(hào)，得到?jīng)]有噪聲的栗實(shí)象啃食板栗樹幼嫩組織的聲波基波信號(hào)，該聲波信號(hào)經(jīng)第二多路選擇開關(guān)、頻譜分析確認(rèn)后輸入dsp處理器。同時(shí)，低頻的音頻傳感器采集的信號(hào)經(jīng)音頻傳感器自帶的整形放大電路和帶通濾波器后，通過多路選擇開關(guān)，經(jīng)鑒頻器鑒頻后可直接得到翅膀扇動(dòng)時(shí)的音頻信號(hào)送入dsp處理器，dsp處理器將這兩路信號(hào)與預(yù)先預(yù)置在dsp處理器內(nèi)的栗實(shí)象生物特性標(biāo)準(zhǔn)值相比較，在允許誤差范圍內(nèi)（如5%的頻率誤差），判斷出有無檢測(cè)到栗實(shí)象。若被測(cè)環(huán)境中有風(fēng)時(shí)，板栗樹枝之間、樹葉與樹枝之間、樹葉之間就會(huì)拍打、搖晃振動(dòng)和摩擦，產(chǎn)生噪聲，對(duì)音頻檢測(cè)和聲頻檢測(cè)產(chǎn)生影響。為從已疊加了噪聲的音頻和聲頻信號(hào)中成功地提取出主要生物特性參數(shù)，為此，dsp處理器將根據(jù)風(fēng)速（風(fēng)級(jí)）的大小分別采取不同的方法來分離和提取主要生物特性參數(shù)。當(dāng)風(fēng)速傳感器測(cè)得的風(fēng)速較小（如二級(jí)風(fēng)及以下）時(shí)，這時(shí)噪聲信號(hào)頻率比主要生物特性參數(shù)小得多，對(duì)音頻檢測(cè)和聲頻檢測(cè)信息夠不成大的影響。dsp處理器根據(jù)程序設(shè)計(jì)，將自動(dòng)采用傅立葉變換，通過對(duì)音頻和聲頻傳感器的輸入信號(hào)進(jìn)行分析，就能很好地分析原信號(hào)，提取出音頻檢測(cè)和聲頻檢測(cè)信息中栗實(shí)象的主要生物特性參數(shù)，判斷出有無檢測(cè)到栗實(shí)象；當(dāng)風(fēng)速傳感器測(cè)得的風(fēng)速較大（如三—五級(jí)風(fēng)）時(shí)，這時(shí)噪聲信號(hào)頻率與主要生物特性參數(shù)相近，這時(shí)利用傅立葉變換，分析和提取出主要生物特性參數(shù)將存在很大誤差。因此，dsp處理器根據(jù)程序設(shè)計(jì)，將自動(dòng)采用最小二乘法來對(duì)音頻和聲頻傳感器的輸入信號(hào)進(jìn)行分析，在觀測(cè)矩陣的基礎(chǔ)上利用2范數(shù)最小的終止準(zhǔn)則，通過求解線性方程，辨識(shí)出相近信號(hào)組成的特性參數(shù)（如幅值、相角等）。從而有效地辨識(shí)和提取出音頻檢測(cè)和聲頻檢測(cè)信息中栗實(shí)象的主要生物特性參數(shù)，判斷出有無檢測(cè)到栗實(shí)象。

在上述各種情況下，若檢測(cè)到栗實(shí)象，下位機(jī)的dsp處理器將檢測(cè)信息上傳上位機(jī)顯示；同時(shí)，上位機(jī)上主ui界面上的紅色閃爍報(bào)警器閃爍、文本報(bào)警區(qū)提示“請(qǐng)注意！已檢測(cè)到栗實(shí)象?！钡奈谋绢A(yù)警信息；圖3中的方位顯示區(qū)顯示大致方位。報(bào)警時(shí)間設(shè)定為60s(用戶可根據(jù)實(shí)際情況自主地來設(shè)定報(bào)警時(shí)間長(zhǎng)短。)，60s后系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉報(bào)警器。若想要查看栗實(shí)象的具體蟲害位置，將通過點(diǎn)擊ui操作主界面上的“聲波檢測(cè)通道查詢按鈕”和“音頻檢測(cè)通道查詢按鈕”，進(jìn)入對(duì)應(yīng)的第二層ui子界面。查看第二層ui子界面上所設(shè)置的兩套并列排列的綠色可變色、可抖動(dòng)按鍵，哪個(gè)或哪些按鍵由綠色變?yōu)榧t色并不斷地抖動(dòng)時(shí)，就說明相應(yīng)傳感器近距離檢測(cè)到栗實(shí)象。根據(jù)傳感器在園區(qū)安裝位置就能確定蟲害的具體發(fā)生地點(diǎn)。點(diǎn)擊第二層上代表各個(gè)傳感器的已變色、在抖動(dòng)按鍵，就進(jìn)入第三層ui界面，通過上面的“開”與“關(guān)”兩個(gè)按鍵，來開啟和關(guān)閉無害化捕殺系統(tǒng)。開啟捕殺系統(tǒng)后將實(shí)時(shí)查看上位機(jī)上的報(bào)警器，來判斷該區(qū)域是否還有栗實(shí)象，若沒有就關(guān)閉捕殺系統(tǒng)，并消除報(bào)警。

在本實(shí)施例中，對(duì)傅立葉變換和最小二乘法等運(yùn)算處理方法的編程采用matlab來實(shí)現(xiàn)，利用matlab生成dsp的c程序并導(dǎo)入本實(shí)施例dsp所創(chuàng)建的工程中，編譯下載在dsp中，以解決matlab程序與dsp間的不兼容。當(dāng)風(fēng)速傳感器測(cè)得的風(fēng)速更大（如六級(jí)及以上風(fēng)）時(shí)，這時(shí)栗實(shí)象既不會(huì)啃食板栗樹幼嫩組織，也沒有能力展開翅膀往樹上飛了。這時(shí)dsp處理器根據(jù)程序設(shè)計(jì)自動(dòng)關(guān)機(jī)。

在本實(shí)施例中，利用風(fēng)速檢測(cè)模塊采集板栗園區(qū)內(nèi)風(fēng)速風(fēng)向信息，并送入dsp處理器進(jìn)行處理與分析，可極大地降低檢測(cè)的誤報(bào)率。dsp處理器輸出，一方面把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在自身存儲(chǔ)內(nèi)。另一方面，向上位機(jī)輸出，并驅(qū)動(dòng)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

在本實(shí)施例中，栗實(shí)象在線檢測(cè)系統(tǒng)中的聲波傳感器和音頻傳感器布置情況如下：在一定面積的板栗種植園內(nèi)(如一畝地)的中間位置為原點(diǎn)，把園區(qū)分為上下左右四個(gè)區(qū)域，在每個(gè)區(qū)域內(nèi)以原點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，采用扇形分布式結(jié)構(gòu)，音頻傳感器和聲波傳感器成對(duì)地、較均勻地將已編號(hào)的聲波傳感器（如cry2110/2112等系列，16或32個(gè)等）、頻音頻傳感器(如mp34dt02tr系列，16或32個(gè)等)安放在樹枝和樹干上，聲波傳感器敏感部件緊貼樹枝或夾住樹枝，音頻傳感器背靠樹干振動(dòng)面朝外，分別用來采集板栗種植園內(nèi)中栗實(shí)象啃食板栗樹幼嫩組織的聲信號(hào)和羽化后的栗實(shí)象成蟲飛往板栗樹時(shí)翅膀扇動(dòng)時(shí)的音頻信號(hào)。在四個(gè)區(qū)域的約中間位置各放置1個(gè)風(fēng)速檢測(cè)傳感器（如lvfsc系列）。

參見圖5所示，在本實(shí)施例中，無害化捕殺系統(tǒng)采用rf/mw介電加熱殺蟲和誘捕燈兩套設(shè)備，開展多種方式捕殺，以提高對(duì)栗實(shí)象的捕殺率。其中，rf/mw介電加熱殺蟲設(shè)備包括dds頻率合成器、功率放大器、差分器、時(shí)鐘和帶匹配電阻的發(fā)射天線；誘捕燈通過繼電器驅(qū)動(dòng)電路與dsp處理器的i/o相連。dsp處理器依次通過dds頻率合成器、功率放大器與發(fā)射天線相連，時(shí)鐘通過差分器與dds頻率合成器相連。當(dāng)系統(tǒng)開啟后,上位機(jī)接收從栗實(shí)象在線檢測(cè)系統(tǒng)經(jīng)無線通信模塊傳輸來的信息。若檢測(cè)到栗實(shí)象，上位機(jī)通過無線通信模塊發(fā)出捕殺蟲害指令，dsp處理器接收到上位機(jī)發(fā)出的指令后，分別向dds頻率合成器和繼電器驅(qū)動(dòng)電路輸出高電平，驅(qū)動(dòng)dds合成頻率和誘捕燈打開。

在本實(shí)施例中，為提高rf/mw介電加熱對(duì)栗實(shí)象的捕殺效果，考慮到介電加熱在蟲害個(gè)體中產(chǎn)生不良生物學(xué)反應(yīng)的差異，dds頻率合成器采用掃描工作方式，在該工作方式下，根據(jù)軟件設(shè)計(jì)合成對(duì)栗實(shí)象介電加熱最為顯著而又給板栗等帶來較小影響的27mhz主殺蟲頻點(diǎn)和5mhz掃描半徑，并該主頻點(diǎn)為中心軸、5m為最大半徑，在主頻點(diǎn)來回掃描形成22m-32mhz的殺蟲頻帶，之后通過功率放大器放大以獲得3w功率，放大后的rf波經(jīng)帶50歐姆匹配電阻的發(fā)射天線發(fā)射出去，實(shí)現(xiàn)介電加熱殺蟲。

在本實(shí)施例中，dds頻率合成器選用ad公司的ad9852或ad9854，完全能滿足小步進(jìn)、相位連續(xù)、頻率轉(zhuǎn)換速率高、穩(wěn)定時(shí)間短、低相位噪聲、易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制之要求。dds的最高內(nèi)部時(shí)鐘頻率為80mhz，其外圍時(shí)鐘電路選用16mhz高精度的osc系列晶體振蕩器，ad9852將通過內(nèi)部的倍頻器（5倍頻）來產(chǎn)生所需的80mhz最高時(shí)鐘信號(hào)。ad9852的可編程工作模式，采用斜坡fsk工作模式，以實(shí)現(xiàn)小步進(jìn)。其寄存器對(duì)應(yīng)地址設(shè)置為0x04。射頻放大器以mpp6660場(chǎng)效應(yīng)管為核心，外加一些高頻濾波電路。

在本實(shí)施例中，ad9852的采樣時(shí)鐘信號(hào)采用差分形式以優(yōu)化性能。差分輸出可直接耦合到dds的refclk和refclkb引腳，這兩個(gè)引腳在片內(nèi)被偏置，無需外加偏置電路。為了提高時(shí)鐘信號(hào)的差分輸入質(zhì)量，本實(shí)施例采用了motorola公司的低壓差分接收芯片mc100lvel16。

在本實(shí)施例中，dds正常工作時(shí)電流消耗較大，可達(dá)500ma及以上，故采用以高隔離電源dcm5d12hv為核心的獨(dú)立混合電源模塊給該器件供電。為降低電源的高頻分量所產(chǎn)生輻射對(duì)dds的影響，在靠近混合電源模塊的輸出端，設(shè)置和的去耦電容。

在本實(shí)施例中，栗實(shí)象無害化捕殺系統(tǒng)的發(fā)射天線和誘捕燈的個(gè)數(shù)、編號(hào)和區(qū)位與栗實(shí)象在線檢測(cè)系統(tǒng)的傳感器（音頻傳感器和聲波傳感器）個(gè)數(shù)與編號(hào)一一對(duì)應(yīng)。

參見圖6所示，在本實(shí)施例中，所述混合電源模塊給整個(gè)下位系統(tǒng)供電，給混合電源模塊的供電采用太陽(yáng)能混合供電方式。一是通過220vac電源經(jīng)過12v充電器，給12v鋰電池充電；二是由太陽(yáng)能供電。由于光伏板輸出受光線強(qiáng)弱入射角度影響波動(dòng)較大，直接使用對(duì)鋰電池?fù)p壞較大，為此，在光伏板與鋰電池之間要增設(shè)防逆流和過充控制器。當(dāng)充電電壓范圍和12v電池的額定電壓范圍接近時(shí)，可使充電過程工作在最大功率點(diǎn)附近，其充電效率更高。為此根據(jù)光伏板面板的填充因子，選用最大功率點(diǎn)電壓為vmpp≈18v的光伏板。

在本實(shí)施例中，控制器所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載較多，為減少各負(fù)載工作時(shí)的相互干擾、提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，根據(jù)各功能模塊的工作電壓不同，本發(fā)明混合電源模塊將對(duì)功能模塊供電采用獨(dú)立供電方式。所述12v可充電鋰電池的輸出電壓被分成五路：其中：第一路經(jīng)高效率線性三端線性穩(wěn)壓管ams1117-3.3降穩(wěn)壓后再分成兩路，一路經(jīng)濾波后輸出3.3v，給dsp的i/o供電，一路經(jīng)調(diào)壓電路調(diào)節(jié)10k電位器高壓、濾波后輸出1.9v，給dsp的內(nèi)核供電；第二路經(jīng)五端穩(wěn)降器如dc-dc隔離混合電源模塊b1205s-2wr3降穩(wěn)壓、濾波后輸出5v，給聲波檢測(cè)模塊、給風(fēng)速檢測(cè)模塊、通信模塊、誘捕燈、繼電器驅(qū)動(dòng)電路等供電；第三路經(jīng)過三端穩(wěn)降器如lm2576-adj，調(diào)壓電路調(diào)節(jié)10k電位器，經(jīng)穩(wěn)壓、濾波后輸出3v，給低功耗的音頻速檢測(cè)模塊等供電，第四路為dds專用電源，經(jīng)高隔離電源dcm5d12hv，濾波后給dds供電。第五路為12v，直接給誘捕燈供電。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。