技术文章

1引言
      现有对害虫的灭杀方式通常是采用喷洒农药的方法，但这种方法带来的问题是农药的残留和对环境的污染。喷洒农药的过程不但会使喷洒人员受到农药的危害，也会使大量的农药残存在农作物上，经过食物链的延续会使人类和其他生物受到威胁。为解决此问题，目前市上出现了太阳能杀虫器，其使用了太阳能电池和灭虫相结合的技术，但大多为高压灭虫。高压灭虫容易产生供电困难、漏电现象，当虫的数量达到一定值是，也有可能引起火灾。有的高压灭虫器不加选择的灭虫，会错杀一部分有益的昆虫和害虫的天敌，使周遭的昆虫数目急剧增加。
      虫类的迁徙和反季水果的增长，使虫类种群数目急剧增加，虫害已经成为果林业面临的重要问题。农业中人们通常采用扎稻草人、养殖虫的天敌和投毒来驱赶周围的虫，前者在经历了一段时间后，虫会产生适应现象，即不再害怕稻草人。后者则会破坏当地生物链，虫儿几乎不敢在周围飞行。传统杀虫方法多采用专人看守、敲锣、放炮等，但效果不佳。目前我国杀虫器市场上销售的杀虫器产品，主要有风车式杀虫器和超声波杀虫器：而风车式杀虫器存在着易老化、自然损坏严重、寿命短、无风天气不能发挥作用和成本高等问题，现在该产品逐渐被市场所淘汰。超声波杀虫器由于覆盖范围的限制，起效慢，一般用在电力系统中，在农田、果园效果不好。国外的声音杀虫器成本过高，易损耗，而且往往存在着水土不服的缺点。
      我们就上述提到的问题，经过长期的研究和讨论，制出一款能将两者有效结合的产品——太阳能杀虫灯。采用纯物理手段进行灭虫和趋虫。首先，会采用频振式杀虫器，改变杀虫器的频率来引诱害虫，这样就解决了市面上产品不加选择的杀虫问题。其次，利用生物仿生技术和电子技术，同时吸取国外的先进经验，研究开发出了智能语音杀虫系统，该太阳能杀虫灯的系统以低功耗单片机为核心，采用最新数字语音存储技术，形成针对不同虫类的声音芯片库，采用高性能的控制器，按照随机播放顺序、频率等方式播放高保真声音，试验证明，智能语音杀虫系统可持续、有效实现田地、果园的广域杀虫。不但解决庄稼中的害虫减产的问题，同时还解决了白天虫儿对庄稼的破坏。
2设计原理
      本太阳能杀虫灯杀虫部分原理是：在夜间利用害虫趋光性进行诱杀，白天在水槽中加入白糖、醋等有吸引昆虫能力的物质。本设备在夜间的工作原理是利用害虫较强的趋光、趋波、趋色的特性，将光的波长、波段、波的频率设定在特定范围内，利用多色多波段光波，对绝大多数飞行的害虫进行引诱。灯下配以一定浓度的药水和溶液，使害虫落入灯下的槽内，达到杀灭害虫的目的。白天，利用爬行昆虫对某些物质的敏感性进行辅助杀虫，本设备杀虫部分原理是利用虫趋利避害的本能反应。杀虫器通过单片机控制音频芯片工作，并通过扩音装置把杀虫器中录制的各种声音播放出去，在听觉上给以打击。同时本产品采用红色等鲜艳颜色、强反光材料及独特外形特点来制作，从而达到对虫类进行视觉和听觉的双重打击。
3功能实现

      本太阳能杀虫灯采用低功耗单片机作为控制载体，终端配置相应的绿色清洁的太阳能光伏供电系统，节能环保，安装、维护简洁。本设备在国内首次采用杀虫杀虫相结合的思想，且每部分都有其创新特色。由于昆虫的视网膜上有一种色素，它能够吸收某一特殊波长的光，并引起光反应，刺激视觉神经而趋向光源，不同波段的光对害虫的趋光性有所不同，因此，笔者同沈阳农业大学教授进行相应的实验研究，掌握了主要害虫的趋光波段。为此笔者设计出频振式杀虫器吸引昆虫，通过简单的物理反射原理，在水槽中加药水或特殊溶液，同时在底部放置易反光物质吸引害虫跳入。其中杀虫器部分电路图如图1所示。

      针对我国不同地区，不同季节的虫害种类的大量调研，及采集大量这些虫类天敌的声音，利用生物仿生技术和电子技术，同时吸取国外的先进经验，研究开发出了智能语音杀虫系统，该系统以低功耗单片机为核心，采用最新数字语音存储技术，形成针对不同虫类的声音芯片库，采用高性能的控制器，外接扬声器使存入音频芯片的声音(鹰叫声、枪声、人叫声、爆竹声等)按一定规律播放达到趋虫效果。试验证明，智能语音杀虫系统可持续、有效实现田地、果园的广域杀虫。此外，尽量将外形设各设计为人形，以红色等鲜艳颜色和强反光材料配合趋虫。其中杀虫器语音芯片(IsD400x)控制电路图如图2所示。太阳能杀虫灯的语音芯片(IsD400x)控制程序流图如图3所示。

      本设备采用低功耗单片机作为控制器控制设备的工作状态。利用太阳能供电系统解决设备的供电问题。控制器控制设备在夜间杀虫器的工作和趋虫仪的不工作。在白天(上午2——下午6)杀虫器的不工作趋虫仪的工作。同时杀虫灯下的水槽可放入糖、醋等物质对爬行类害虫进行辅助诱杀。产品整体组成图如图4所示。

4产品特色
      太阳能辐射式杀虫灯采用绿色环保低功耗型元器件，操作简单、易行。在我国现有政策的鼓励指导—F，人们的环保意识不断加强，都期望吃到无公害的粮食产物。农民朋友们更是希望提高产量，保证质量。该设各采用纯物理手法，大大降低了误食农药对生物的影响，也提高了农作物的产出质量。方便快捷的帮助农民朋友们实达到除害虫赶走飞虫的目的。
4.1应用广泛
      可广泛用于农、林、菜园、果园、茶园、烟草、仓库、城镇绿化、公园、水产养殖业、学校、医院、住宅小区等。可诱杀各类害虫1000多种：
      (1)水稻：水稻二化螟、三化螟、台湾螟、稻螟、叶蝉、金刚钻等；(2)作物：大豆食心虫、米扁虫、叩头虫、粘虫、谷子钻心虫、马铃薯甲虫、红头丽蝇、玉米螟、豆天蛾、麦蛾、高粱条螟、澳大利亚丽蝇等：(3)蔬菜害虫：菜蛾、甜菜夜蛾、天蛾、刺蛾、斜纹夜蛾、瓜绢蛾、菜螟、潜叶蝇、白飞虱等：(4)棉花害虫：棉铃虫、烟青虫、红铃虫、造桥虫、盲蝽象、金龟子、蝼蛄等：(5)果树害虫：桃蛀螟、食心虫、翠尺蛾、桃天峨、苹果圈叶蛾、盗毒蛾、芡刺蛾、吸果夜蛾、斑红蝽、小灰蝶、荔枝蝽、突背斑红蝽等：(6)地下害虫：瓜蚊瓢虫、龟蚊瓢虫、烟青虫、地老虎、金龟子、蝼蛄、白蚁蛾等：(7)森林害虫：松毛虫、灯蛾、美国白蛾、杨白蛾、柳毒蛾、松天牛、光肩星天牛、柄天牛、吸血蝽、大青叶蝉、卷叶蛾、桦尺蠖、蝽尺蠖、绿瘿蚊等：(8)动物害虫：吸绿蚊、吸血蚊、小虱蚊、长足蚊、叮血蝇等：(9)仓库害虫：大谷盗、小谷盗、豆象、黑粉虫、药材甲等。
4.2诱杀成虫．效果显著
      由于太阳能杀虫灯将害虫直接诱杀在成虫期，而不是像农药主要灭杀幼虫，大大提高了防治效果。同时又避免了害虫抗药性的发生和喷洒农药对害虫天敌的误杀。
4.3保护天敌。维护生态平衡
      据试验，杀虫器的益害比为1：97．6。表明杀虫器对害虫天数的伤害小，诱集害虫专一性强。杀虫器诱到的活成虫可以将其饲养产卵，作为寄主让寄生蜂寄生后放回人田，让天敌作为饲料，有利于大田天敌种群数量的增长，维护生态平衡。
4.4减少环境污染．降低农药残留
     太阳能辐射式杀虫灯是通过物理方法诱杀害虫，与常规管理相比，每茬减少用药2—3次：大大减少农药用量，降f氐农药残留，提高农产品品质，减少对环境的污染，避免人畜中毒事件屡屡发生，适合无公害农产品的生产。不会使害虫产生任何抗性，并将害虫杀灭在对农作物的危害之前。具有较好的生态效益和社会效益。
4.5控制面积大．投入成本低
      每个太阳能杀虫灯有效控制面积可达30—60亩，亩投入成本低，而且一次投资可连续使用5—6年，一次安灯。多年受益：一年如减少两次人工用药防治，以每台控制60亩面积计算，可减少药本人工支出1500元左右。
4.6使用简单．操作方便
      每天早晚自动关灯、开灯，无需用户操作，必要时，只需清理槽内昆虫。
4.7优化生态环境、社会效益显著
      如果在果园或农田边的池塘里挂上频振式杀虫杀虫器，就形成了一个良性生态链：太阳能辐射式杀虫灯杀灭害虫一害虫喂鱼一鱼拉粪便肥水一肥水淋施果、菜，既减轻了种养成本，又优化了生态环境。诱捕到的害虫没有农药和化学元素试剂的污染，是家禽、鱼、蛙优质的天然饲料，用于生态养殖，变废为宝，经济效益、生态效益、社会效益显著。
结语
      太阳能杀虫灯不同于一般的杀虫和杀虫设备，它主要是以物理手段为主，杀虫部分运用多光色多波段原理，体现绿色环保，安全节能：杀虫部分展现生物学和生态学以及电子科学技术，保护物种，循环利用，可长期有效的进行杀虫和杀虫。