CN113545333A - 一种智能识别高压灭鼠器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能识别高压灭鼠器，包括信息采集模块、MCU模块、捕杀模块、无线传输模块和远程终端，信息采集模块用于采集老鼠信息以及检测区域的环境数据信息，MCU模块用于对信息采集模块采集的信息进行处理后控制捕杀模块进行工作，远程终端用于远程监控灭鼠器的工作状态，本发明通过在老鼠活动区域架设高压电网，当老鼠撞上高压电网时，快速将老鼠击晕，并在一段时间后使老鼠全身痉挛窒息死亡，使得其他老鼠不会产生警惕性，保证了灭鼠的效果，同时，通过摄像机单元用于采集老鼠视频信息，并通过MCU模块对老鼠视频信息进行处理后生成包含老鼠个数的统计信息以及判断检测到的生物是否为老鼠和老鼠的种类信息，具有较高的检测精度。

Description

一种智能识别高压灭鼠器

技术领域

本发明涉及捕鼠器技术领域，尤其涉及一种智能识别高压灭鼠器。

背景技术

鼠害的危害面积广，对农业、林业、牧草业均能够造成一定的危害，严重危害时可造成约150亿Kg粮食减产，导致严重经济损失，此外，鼠类动物能够传播多种疾病，对人类生命安全造成危害，于是，寻找有效的鼠害防治手段遏制鼠害的发生刻不容缓。

传统的鼠害防治手段主要有化学防治手段、物理防治、生物防治等手段。化学防治主要是投放灭鼠剂、驱鼠剂、不育剂等化学药剂，但其不仅对环境造成污染，容易杀害鼠类天敌；而且容易造成鼠类抗药性的出现及鼠类服药后尸体腐烂、死鼠污染等问题，物理防治手段主要是以捕鼠笼、粘鼠板等形式，此类形式易导致鼠类之间进行相互交流，诱捕效率低下等问题，生物防治手段主要是以植物次生代谢物、生物素及鼠类天敌等手段进行防治，但此类手段防治效果缓慢，防治效率低下，同时，现有的捕鼠手段可能会伤害非鼠类生物，并且对老鼠属的种类也没有进行识别。

因此，提供一种新的技术方案改善上述问题，是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种智能识别高压灭鼠器，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能识别高压灭鼠器，包括信息采集模块、MCU模块、捕杀模块、无线传输模块和远程终端。

在上述的方案中，所述信息采集模块用于采集老鼠信息以及检测区域的环境数据信息。

在上述的方案中，所述MCU模块与所述信息采集模块相连接，所述捕杀模块与所述MCU模块相连接，所述MCU模块用于对所述信息采集模块采集的信息进行处理后控制所述捕杀模块进行工作。

在上述的方案中，所述远程终端通过所述无线传输模块与所述MCU模块相互通信，所述远程终端用于远程监控灭鼠器的工作状态。

在上述的方案中，所述信息采集模块包括感应单元，所述感应单元包括安装于检测区域入口以及检测区域内部的多个红外距离传感器，所述红外距离传感器用于检测是否老鼠进入检测区域以及老鼠与检测区域内部的距离信息；所述感应单元还包括温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器用于获取检测区域的温度信息，所述湿度传感器用于获取检测区域的湿度信息。

在上述的方案中，所述信息采集模块还包括摄像机单元，所述摄像机单元用于采集检测区域视频信息，所述摄像机单元包括红外摄像头、云台、步进电机、视频信号电缆和图像捕捉卡，所述红外摄像头安装在所述云台上，所述红外摄像头用于采集视频信息，所述步进电机与所述云台相连接，所述步进电机用于驱动所述云台沿着水平方向和垂直方向转动，并驱动所述云台改变转动速度，所述图像捕捉卡同通过所述视频信号电缆与所述红外摄像头相连接，所述图像捕捉卡用于将所述红外摄像头采集的老鼠视频信息发送至所述MCU模块。

在上述的方案中，所述MCU模块包括存储单元和图像处理单元，所述存储单元用于对所述信息采集模块采集的信息、图像数据库以及音频数据库，所述图像处理单元与所述存储单元相连接，所述图像处理单元用于对所述存储单元存储的视频信息进行处理。

在上述的方案中，所述图像处理单元包括视频处理单元、特征提取单元和聚类处理单元，所述视频处理单元包括解码模块、降噪模块以及图像生成模块，所述解码模块用于对所述存储单元存储的视频信息进行解码处理得到多个视频帧，所述降噪模块与所述解码模块相连接，所述降噪模块用于对经过所述解码模块解码后的视频帧进行去噪处理获取多个去噪视频帧，所述图像生成模块与所述降噪模块相连接，所述图像生成模块用于通过卷积神经网络算法对所述去噪视频帧进行检测处理，并生成包含单个老鼠的多个图像；所述特征提取单元与所述视频处理单元相连接，所述特征提取单元用于对所述图像生成模块生成的图像进行特征提取，并生成特征向量信息以及特征向量数据库；所述聚类处理单元与所述特征提取单元相连接，所述聚类处理单元用于对所述特征提取单元生成的特征向量信息进行聚类处理，并生成包含老鼠个数的统计信息。

在上述的方案中，所述图像处理单元还包括种类识别单元，所述种类识别单元与所述视频处理单元相连接，所述种类识别单元用于通过主动学习算法对所述视频处理单元生成的图像与所述图像数据库中的鼠类图像信息进行比对分析来判断检测到的生物是否为老鼠以及老鼠的种类。

在上述的方案中，所述MCU模块还包括分析比较单元，所述分析比较单元与所述存储单元相连接，所述分析比较单元用于对所述存储单元存储的距离信息与距离预设值进行比较，并根据比较结果发送关门控制信号至所述捕杀模块。

在上述的方案中，所述捕杀模块包括控制门单元，所述控制门单元包括光电耦合器、直流电机驱动电路、直流电机、电子门和光电编码器，所述光电耦合器与所述 MCU模块相连接，所述直流电机驱动电路与所述光电耦合器相连接，所述直流电机与所述直流电机驱动电路相连接，所述光电编码器与所述电子门和所MCU模块相连接，所述光电耦合器用于接收所述MCU模块发送的门控制信号，并发送电机控制信号至所述直流电机驱动电路，所述直流电机驱动电路用于驱动所述直流电机工作来控制所述电子门的开启、关闭以及运动速度，所述光电编码器用于对所述电子门的运动速度以及转动角度进行检测。

在上述的方案中，所述捕杀模块还包括高压单元，所述高压单元包括交流电源、升压模块和高压整流模块，所述升压模块与所述交流电源相连接，所述升压模块用于通过升压变压器对所述交流电源提供的交流电进行升压，所述高压整流模块与所述升压模块相连接，所述高压整流模块用于通过包括多个高压整流桥的高压整流电路将所述升压模块输出的交流信号转换为直流信号。

在上述的方案中，所述高压单元还包括高压电网、单向可控硅、触发模块和工作状态模块，所述高压电网与所述高压整流模块相连接，所述高压电网用于将所述高压整流模块输出的直流信号作为电源对老鼠进行电击，所述单向可控硅与所述MCU模块相连接，所述触发模块与所述高压电网和所述单向可控硅相连接，所述单向可控硅用于在所述MCU模块的控制下发送触发控制信号至所述触发模块来触发所述高压电网的开启与关闭，所述工作状态模块与所述高压电网相连接，所述工作状态模块用于采用双色LED指示灯以及蜂鸣器对所述高压电网的工作状态进行指示。

综上所述，本发明的有益效果是：通过在老鼠活动区域架设高压电网，当老鼠撞上高压电网时，快速将老鼠击晕，并在一段时间后使老鼠全身痉挛窒息死亡，老鼠来不及发出哀鸣，也来不及留给同伴危险信息，其他老鼠不会产生警惕性，保证了灭鼠的效果，同时，通过摄像机单元用于采集老鼠视频信息，并通过MCU模块对老鼠视频信息进行处理后生成包含老鼠个数的统计信息以及判断检测到的生物是否为老鼠和老鼠的种类信息，具有较高的检测精度。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明智能识别高压灭鼠器的组成示意图。

图2为信息采集模块的组成示意图。

图3为MCU模块的组成示意图。

图4为图像处理单元的组成示意图。

图5为视频处理单元的组成示意图。

图6为捕杀模块的组成示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1所示，本发明的一种智能识别高压灭鼠器，包括信息采集模块、MCU模块、捕杀模块、无线传输模块和远程终端。

下面结合附图对本发明上述各模块间的连接关系做进一步详细说明。

进一步地，所述信息采集模块用于采集老鼠信息以及检测区域的环境数据信息；所述MCU模块与所述信息采集模块相连接，所述捕杀模块与所述MCU模块相连接，所述MCU模块用于对所述信息采集模块采集的信息进行处理后控制所述捕杀模块进行工作；所述远程终端通过所述无线传输模块与所述MCU模块相互通信，所述远程终端用于远程监控灭鼠器的工作状态。

在本实施例中，所述无线传输模块包括WIFI通信单元、4G通信单元和5G通信单元中的一种或多种。

在本实施例中，所述远程终端包括智能手机、iPad和笔记本电脑等设备中的一个或多个。

如图2所示，所述信息采集模块包括感应单元，所述感应单元包括安装于检测区域入口以及检测区域内部的多个红外距离传感器，所述红外距离传感器用于检测是否老鼠进入检测区域以及老鼠与检测区域内部的距离信息；所述感应单元还包括温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器用于获取检测区域的温度信息，所述湿度传感器用于获取检测区域的湿度信息。

进一步地，所述信息采集模块还包括摄像机单元，所述摄像机单元用于采集检测区域视频信息，所述摄像机单元包括红外摄像头、云台、步进电机、视频信号电缆和图像捕捉卡，所述红外摄像头安装在所述云台上，所述红外摄像头用于采集视频信息，所述步进电机与所述云台相连接，所述步进电机用于驱动所述云台沿着水平方向和垂直方向转动，并驱动所述云台改变转动速度，所述图像捕捉卡同通过所述视频信号电缆与所述红外摄像头相连接，所述图像捕捉卡用于将所述红外摄像头采集的老鼠视频信息发送至所述MCU模块。

在本实施例中，所述MCU模块接收安装于检测区域入口的红外距离传感器发送的数据信息，并在安装于检测区域入口的红外距离传感器检测到有生物靠近时，所述 MCU模块控制所述红外摄像头打开进行信息采集，并根据生物图像在红外摄像头的位置，发送驱动控制信号至所述步进电机来驱动云台沿着水平方向和垂直方向转动，并驱动所述云台改变转动速度。

如图3所示，所述MCU模块包括存储单元和图像处理单元，所述存储单元用于对所述信息采集模块采集的信息、图像数据库以及音频数据库，所述图像处理单元与所述存储单元相连接，所述图像处理单元用于对所述存储单元存储的视频信息进行处理。

如图4和图5所示，所述图像处理单元包括视频处理单元、特征提取单元和聚类处理单元，所述视频处理单元包括解码模块、降噪模块以及图像生成模块，所述解码模块用于对所述存储单元存储的视频信息进行解码处理得到多个视频帧，所述降噪模块与所述解码模块相连接，所述降噪模块用于对经过所述解码模块解码后的视频帧进行去噪处理获取多个去噪视频帧，所述图像生成模块与所述降噪模块相连接，所述图像生成模块用于通过卷积神经网络算法对所述去噪视频帧进行检测处理，并生成包含单个老鼠的多个图像；所述特征提取单元与所述视频处理单元相连接，所述特征提取单元用于对所述图像生成模块生成的图像进行特征提取，并生成特征向量信息以及特征向量数据库；所述聚类处理单元与所述特征提取单元相连接，所述聚类处理单元用于对所述特征提取单元生成的特征向量信息进行聚类处理，并生成包含老鼠个数的统计信息。

进一步地，所述图像处理单元还包括种类识别单元，所述种类识别单元与所述视频处理单元相连接，所述种类识别单元用于通过主动学习算法对所述视频处理单元生成的图像与所述图像数据库中的鼠类图像信息进行比对分析来判断检测到的生物是否为老鼠以及老鼠的种类。

进一步地，所述MCU模块还包括分析比较单元，所述分析比较单元与所述存储单元相连接，所述分析比较单元用于对所述存储单元存储的距离信息与距离预设值进行比较，并根据比较结果发送关门控制信号至所述捕杀模块。

在本实施例中，所述分析比较单元接收安装于检测区域内部的红外距离传感器发送的信息，并在安装于检测区域内部的红外距离传感器检测到的距离信息小于距离预设值时，发送关门控制信号至控制门单元关闭电子门。

如图6所示，所述捕杀模块包括控制门单元，所述控制门单元包括光电耦合器、直流电机驱动电路、直流电机、电子门和光电编码器，所述光电耦合器与所述MCU模块相连接，所述直流电机驱动电路与所述光电耦合器相连接，所述直流电机与所述直流电机驱动电路相连接，所述光电编码器与所述电子门和所MCU模块相连接，所述光电耦合器用于接收所述MCU模块发送的门控制信号，并发送电机控制信号至所述直流电机驱动电路，所述直流电机驱动电路用于驱动所述直流电机工作来控制所述电子门的开启、关闭以及运动速度，所述光电编码器用于对所述电子门的运动速度以及转动角度进行检测。

在本实施例中，所述MCU模块在检测到的生物为鼠类且在生物距离检测区域内部的距离小于距离预设值时，所述MCU模块根据用户设置电子门的运动速度以及转动角度来关闭电子门；当所述MCU模块在检测到的生物为非鼠类时，即使生物距离检测区域内部的距离小于距离预设值，所述MCU模块仍控制电子门打开，可防止误杀其他非鼠类生物。

进一步地，所述捕杀模块还包括高压单元，所述高压单元包括交流电源、升压模块和高压整流模块，所述升压模块与所述交流电源相连接，所述升压模块用于通过升压变压器对所述交流电源提供的交流电进行升压，所述高压整流模块与所述升压模块相连接，所述高压整流模块用于通过包括多个高压整流桥的高压整流电路将所述升压模块输出的交流信号转换为直流信号。

进一步地，所述高压单元还包括高压电网、单向可控硅、触发模块和工作状态模块，所述高压电网与所述高压整流模块相连接，所述高压电网用于将所述高压整流模块输出的直流信号作为电源对老鼠进行电击，所述单向可控硅与所述MCU模块相连接，所述触发模块与所述高压电网和所述单向可控硅相连接，所述单向可控硅用于在所述MCU模块的控制下发送触发控制信号至所述触发模块来触发所述高压电网的开启与关闭，所述工作状态模块与所述高压电网相连接，所述工作状态模块用于采用双色 LED指示灯以及蜂鸣器对所述高压电网的工作状态进行指示。

在本实施例中，所述高压单元将220V交流电升压为1800V的高压，在老鼠活动区域架设高压电网，当老鼠撞上高压电网时，高压电流通过鼠体或鼠体与大地形成回路，此时鼠体作为负载快速将老鼠击晕，所述高压单元继续工作约20秒后即使老鼠全身痉挛窒息死亡，老鼠来不及发出哀鸣，也来不及留给同伴危险信息，其他老鼠不会产生警惕性，保证了灭鼠的效果。灭鼠地点和范围可灵活掌握，适用于宾馆、饭店、食品加工及家庭、养殖场等地方。

在本实施例中，所述工作状态模块在高压电网通电工作时，控制所述双色LED指示灯显示为红色，且控制所述蜂鸣器发出声音；所述工作状态模块在高压电网通电工作时，控制所述双色LED指示灯显示为绿色。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能识别高压灭鼠器，其特征在于，包括：信息采集模块、MCU模块、捕杀模块、无线传输模块和远程终端；

所述信息采集模块用于采集老鼠信息以及检测区域的环境数据信息；

所述MCU模块与所述信息采集模块相连接，所述捕杀模块与所述MCU模块相连接，所述MCU模块用于对所述信息采集模块采集的信息进行处理后控制所述捕杀模块进行工作；

所述远程终端通过所述无线传输模块与所述MCU模块相互通信，所述远程终端用于远程监控灭鼠器的工作状态。

2.根据权利要求1所述的智能识别高压灭鼠器，其特征在于，所述信息采集模块包括感应单元，所述感应单元包括安装于检测区域入口以及检测区域内部的多个红外距离传感器，所述红外距离传感器用于检测是否老鼠进入检测区域以及老鼠与检测区域内部的距离信息；所述感应单元还包括温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器用于获取检测区域的温度信息，所述湿度传感器用于获取检测区域的湿度信息。

3.根据权利要求2所述的智能识别高压灭鼠器，其特征在于，所述信息采集模块还包括摄像机单元，所述摄像机单元用于采集检测区域视频信息，所述摄像机单元包括红外摄像头、云台、步进电机、视频信号电缆和图像捕捉卡，所述红外摄像头安装在所述云台上，所述红外摄像头用于采集视频信息，所述步进电机与所述云台相连接，所述步进电机用于驱动所述云台沿着水平方向和垂直方向转动，并驱动所述云台改变转动速度，所述图像捕捉卡同通过所述视频信号电缆与所述红外摄像头相连接，所述图像捕捉卡用于将所述红外摄像头采集的老鼠视频信息发送至所述MCU模块。

4.根据权利要求1所述的智能识别高压灭鼠器，其特征在于，所述MCU模块包括存储单元和图像处理单元，所述存储单元用于对所述信息采集模块采集的信息、图像数据库以及音频数据库，所述图像处理单元与所述存储单元相连接，所述图像处理单元用于对所述存储单元存储的视频信息进行处理。

5.根据权利要求4所述的智能识别高压灭鼠器，其特征在于，所述图像处理单元包括视频处理单元、特征提取单元和聚类处理单元，所述视频处理单元包括解码模块、降噪模块以及图像生成模块，所述解码模块用于对所述存储单元存储的视频信息进行解码处理得到多个视频帧，所述降噪模块与所述解码模块相连接，所述降噪模块用于对经过所述解码模块解码后的视频帧进行去噪处理获取多个去噪视频帧，所述图像生成模块与所述降噪模块相连接，所述图像生成模块用于通过卷积神经网络算法对所述去噪视频帧进行检测处理，并生成包含单个老鼠的多个图像；所述特征提取单元与所述视频处理单元相连接，所述特征提取单元用于对所述图像生成模块生成的图像进行特征提取，并生成特征向量信息以及特征向量数据库；所述聚类处理单元与所述特征提取单元相连接，所述聚类处理单元用于对所述特征提取单元生成的特征向量信息进行聚类处理，并生成包含老鼠个数的统计信息。

6.根据权利要求5所述的智能识别高压灭鼠器，其特征在于，所述图像处理单元还包括种类识别单元，所述种类识别单元与所述视频处理单元相连接，所述种类识别单元用于通过主动学习算法对所述视频处理单元生成的图像与所述图像数据库中的鼠类图像信息进行比对分析来判断检测到的生物是否为老鼠以及老鼠的种类。

7.根据权利要求4所述的智能识别高压灭鼠器，其特征在于，所述MCU模块还包括分析比较单元，所述分析比较单元与所述存储单元相连接，所述分析比较单元用于对所述存储单元存储的距离信息与距离预设值进行比较，并根据比较结果发送关门控制信号至所述捕杀模块。

8.根据权利要求1所述的智能识别高压灭鼠器，其特征在于，所述捕杀模块包括控制门单元，所述控制门单元包括光电耦合器、直流电机驱动电路、直流电机、电子门和光电编码器，所述光电耦合器与所述MCU模块相连接，所述直流电机驱动电路与所述光电耦合器相连接，所述直流电机与所述直流电机驱动电路相连接，所述光电编码器与所述电子门和所MCU模块相连接，所述光电耦合器用于接收所述MCU模块发送的门控制信号，并发送电机控制信号至所述直流电机驱动电路，所述直流电机驱动电路用于驱动所述直流电机工作来控制所述电子门的开启、关闭以及运动速度，所述光电编码器用于对所述电子门的运动速度以及转动角度进行检测。

9.根据权利要求8所述的智能识别高压灭鼠器，其特征在于，所述捕杀模块还包括高压单元，所述高压单元包括交流电源、升压模块和高压整流模块，所述升压模块与所述交流电源相连接，所述升压模块用于通过升压变压器对所述交流电源提供的交流电进行升压，所述高压整流模块与所述升压模块相连接，所述高压整流模块用于通过包括多个高压整流桥的高压整流电路将所述升压模块输出的交流信号转换为直流信号。

10.根据权利要求9所述的智能识别高压灭鼠器，其特征在于，所述高压单元还包括高压电网、单向可控硅、触发模块和工作状态模块，所述高压电网与所述高压整流模块相连接，所述高压电网用于将所述高压整流模块输出的直流信号作为电源对老鼠进行电击，所述单向可控硅与所述MCU模块相连接，所述触发模块与所述高压电网和所述单向可控硅相连接，所述单向可控硅用于在所述MCU模块的控制下发送触发控制信号至所述触发模块来触发所述高压电网的开启与关闭，所述工作状态模块与所述高压电网相连接，所述工作状态模块用于采用双色LED指示灯以及蜂鸣器对所述高压电网的工作状态进行指示。

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