太阳能荧光高压杀虫灯项目技术总结.doc

太阳能荧光高压杀虫灯项目技术总结一、项目概述 1、项目背景近年来,新疆随着棉花种植面积的不断增加，农作物布局的相对单一，铃虫等有害生物在产棉区大面积爆发为害，经济损失之重，均属历史罕见。棉铃虫等有害生物,已成为制约新疆棉花生产持续稳定发展的关键因子。根据棉铃虫等有害生物的生活习性，研制开发太阳能杀虫灯,能够大量诱杀以棉铃虫为主的有害生物,大幅度降低虫口密度，减少化防次数及用药量,延缓棉铃虫等有害生物的抗药性,是经济、有效、简便、易行的重要物理防治措施.太阳能荧光高压杀虫灯具有安装方便、使用安全，智能化程度高、诱杀有害生物范围广，在各种农作物上都可应用。2、现有技术基础和工作基础国内对棉铃虫等有害生物诱杀的方法很多,如黑光灯、高压汞灯、频振灯等,这些杀虫灯都存在耗电量较大的问题，基本上都使用220V市电,在田间要架设线杆，使用不方便,综合成本高；高压由变压器直接对市电升压，使用及不安全；缺少自动控制功能，在阴雨天忘断电容易造成短路而损坏.太阳能荧光高压杀虫灯项目，采用太阳能、微电脑（单片机)控制、节能光源及高压电捕杀等技术的应用,结合有害生物的生活习性，对棉铃虫为主的有害生物进行有效诱杀,减少化防次数及用药量,延缓棉铃虫等有害生物的抗药性，是经济、有效、简便、易行的重要物理防治措施。在项目技术实施上，我们有自己成熟的技术，节能产品“太阳能草坪灯”和“太阳能变色草坪灯”是太阳能、LED照明与微电子控制技术的综合应用，已经形成了自己的产品,“太阳能灯类通用控制板经过实验，通用性强，可方便的应用在太阳能路灯、太阳能草坪灯、太阳能庭院灯及太阳能照明产品中。二、项目技术目标、内容及技术指标，项目成果涉及的科技领域及推广应用范围太阳能是地球上最直接、最普遍、也是最清洁的能源,太阳能作为一种巨量可再生能源,可以说是取之不尽、用之不竭。太阳能荧光高压杀虫灯充分利用太阳能,采用物理杀虫方法,减少了化防的施药次数和用药量，不仅节约化防开支，而且增加棉花产量，诱杀的有害生物还是饲养动物和鱼类的高蛋白饲料。1、技术总体目标、内容及技术指标太阳能荧光高压杀虫灯是运用现代科技，集多种新技术于一身、根据棉铃虫等有害生物的生活习性,能够大量诱杀以棉铃虫为主的有害生物,大幅度降低虫口密度，减少化防次数及用药量，延缓棉铃虫等有害生物的抗药性，是经济、有效的重要物理防治措施。太阳能荧光高压杀虫灯采用便携式一体化设计，通过微电脑控制、太阳能电池供电、荧光诱虫光源及高压电捕杀技术的结合,实现光控、雨控、自动启闭和蓄电池自动充放电控制具有较高的智能化程度。太阳能荧光高压杀虫灯采用12V/5W太阳能光伏电池、12V/7。5Ah免维护蓄电池供电，高压电源输出直流高压4KV，诱虫光源为12V/4W专用节能电子荧光灯。整机工作电压DC 12V、工作电流450MA、高压输出4KV。每晚间歇工作6小时，可连续工作2个阴雨天。2、项目成果涉及的科技领域及推广应用范围项目成果涉及微电脑控制技术、太阳能应用技术及节能照明技术等领域，技术综合性强。太阳能荧光高压杀虫灯涉及微电脑控制技术主要表现在，采用单片机控制设计，单片机程序自动完成雨控及高压和光源的间歇工作，电路简洁、智能、故障率低,提高了杀虫灯工作的可靠性；涉及太阳能应用技术主要表现在，运用太阳能光伏电池提供电能，免维护蓄电池存储电能,白天充电蓄能,晚上为杀虫灯提供电能，太阳能光伏电池同时还作为光控元件，来控制杀虫灯电路的供电;涉及节能照明技术主要表现在,采用高效专用荧光灯，发光效率高，频谱宽，发光面积大，光线柔和，使用寿命长，诱虫效果好。太阳能荧光高压杀虫灯是一项利用太阳能发电技术和高压物理杀虫原理相结合的农业高新技术产品，结合有害生物的生活习性，对棉铃虫为主的有害生物进行有效诱杀，大幅度降低害虫落卵量，降低虫口基数和密度,减少化防次数及用药量,延缓棉铃虫等有害生物的抗药性,是经济、有效、简便、易行的重要物理防治措施，具有安装方便、不需要架空和地埋电缆、不伤害人畜、安全可靠、无毒无害、清洁环保等特点，可应用于果园、菜地、蔬菜大棚和公园等处.该项目产品充分利用了可再生资源,性能稳定,诱杀害虫效果显著，解决了农田杀虫用电问题，是一种可持续发展的绿色产品,对环保和绿色食品的发展具有重要的意义。三、技术方案及原理1、项目技术方案根据专家“棉铃虫成虫趋光行为研究”成果：1998-2002年,通过室内和田间的诱虫试验，对棉铃虫成虫趋光选择性、夜间上灯节律以及不同发育进程与扑灯的关系进行了研究。结果表明,不同灯种下诱虫量存在明显差异，棉铃虫蛾对主峰位于380 nm、455 nm和585 nm的光波较为敏感，选择性较强；其扑灯并不受发育进程的影响，只要具有飞行能力即可扑灯；夜间的扑灯具有明显节律，高峰分别出现在黄昏后和黎明前。太阳能荧光高压杀虫灯的研发,根据了棉铃虫生活习性,合理选择了诱虫光源、诱捕时间段和最佳击虫电压。杀虫灯由太阳能光伏电池、免维护蓄电池、单片机控制电路、DCDC高压电路、直流节能荧光灯、电网及收集袋组成.白天，检测电路自动关闭充电以外的所有电路，只对蓄电池进行充电。傍晚，检测电路自动开启杀虫灯,工作4小时、关闭2小时、再开启2小时后关闭,如遇意外情况没有关闭,检测电路则在黎明时强行关闭所有供电，并对蓄电池进行充电。下雨时，检测电路自动关闭杀虫灯,停止当天工作，节约电能.2、项目技术原理（1）、工作示意图：光伏电池监测电路单片计算机诱虫光源高压发生器电源电路灭虫电网(2)、电路工作原理图：主控部分：主控部分包括电源及各个控制电路，完成充电、光控、雨控、灭虫时间控制及输出等功能。高压发生器：高压发生器包括电源输入、高频振荡和高压输出电路，为环氧树脂密封的一次性功能模块。直流高效荧光灯:此灯为E27标准的一体化结构,灯内装有完整的逆变电路，可单独用作12V节能照明用灯。（3）、电路工作过程:太阳能荧光高压杀虫灯是一种运用太阳能、单片机、荧光灯诱虫及高压电捕杀技术的物理杀虫装置。它由太阳能光伏电池BT2提供电能,免维护蓄电池BT1存储电能,同时太阳能光伏电池BT2自身作为光检测元件，来控制三极管T1、T2组成的施密特触发器，由电源输出三极管T3和三端稳压器IC1为整机电路供电.核心控制采用单片机设计，单片机选型为89C2051，内部具有2K的FLASH数据存储器，带加密,在一定程度上有效的保护了知识产权。单片机IC2内部写有工作程序，由P1。4口控制输出,经过缓冲、放大三极管T5连接继电器J,来控制高压和荧光灯的工作。在IC2的P3。2口接有雨控检测电路,由探头和缓冲隔离三极管T4及单片机中断完成.在IC2的P1.0口接有一个LED状态指示灯，有来显示杀虫灯的工作状态.电击高压电路采用直流直流逆变方式,电路由三极管T6、二极管D5和高频变压器T构成自激式振荡电路，经T升压的高压经过二极管D6整流和C12高压滤波后的4KV直流高压接入电网,由于滤波电容有蓄能作用，击虫瞬间高压泄放强劲。人、畜误触高压电网，会使高压发生器负载加重，三极管T6工作电流减小,使输出高压降低。四、关键技术的科学性、先进性和创新性 太阳能荧光高压杀虫灯项目涉及微电脑控制技术、太阳能应用技术及节能照明技术等领域。项目有独立的知识产权，已于2006年2月申请国家实用新型专利.2006年11月被国家科技部列为国家新产品。关键技术的科学性、先进性和创新性表现在以下四点:1、太阳能应用技术：运用太阳能光伏电池提供电能，免维护蓄电池存储电能,太阳能光伏电池还作为光检测元件，来控制杀虫灯的开启和关闭。其中,巧妙的电路设计，使太阳能电池同时作为2种功能使用。2、微电脑控制技术：采用单片机控制设计，电路简洁，可靠性性高.单片机程序由P1.4口控制输出，经过缓冲、放大三极管T5连接继电器J，来控制高压和荧光灯的工作，使诱虫光源和杀虫高压工作4小时、关闭2小时、再开启2小时后关闭；P3。2口接有雨控检测电路,由探头和缓冲隔离三极管T4及单片机中断完成其功能； P1.0口接一个LED状态指示灯,有来显示杀虫灯的工作状态.采用单片机的优点是电路简洁，智能化程度高，可靠性性高,便于产品升级。3、节能照明技术：诱虫光源采用专用节能直流荧光灯,发光效率高、节能，发光面积大、频谱宽、光线柔和，使用寿命长，诱虫效果好。在无需灭虫季节，杀虫灯还可以用做太阳能照明,一物两用.4、高压电源采用直流直流逆变方式：由自激式振荡电路,经高频变压器升压、整流和、高压滤波后接入杀虫电网，滤波电容的蓄能作用,使击虫瞬间高压泄放强劲.人、畜误触高压电网，会使高压发生器负载加重，电路工作电流减小，使输出高压降低，不会对人、畜构成危险.项目在实施过程中,对光源和时间控制进行了改进.一是在使用专用节能直流荧光灯的同时，开发了更省电的高亮度LED组合式光源。LED组合光源由30只高亮度的白光LED和400nm405 nm的紫光LED组合而成，工作电压12V14V,耗电量220MA，可以在太阳能电池功率和蓄电池容量不变的情况下延长杀虫灯的工作时间。二是根据棉铃虫生活习性，合理编写单片机程序，使杀虫灯在黄昏后和黎明前棉铃虫活动高峰时间工作，有效合理的利用了电能。五、项目技术指标及性能1、太阳能荧光高压杀虫灯主要技术指标电源：DC 12V(太阳能电池提供）消耗功率: 5W硅太阳能电池：12V/5W免维护蓄电池:12V/7Ah光源:DC 12V/4W专用高效荧光灯(E27)高压发生器：DC 12V/80MA；输出高压4KV10%电击面积：0。15m2寿命：8-10年2、太阳能荧光高压杀虫灯主要性能太阳能荧光高压杀虫灯根据棉铃虫生活习性，合理选择了诱虫光源、诱捕时间段和最佳击虫电压.太阳能荧光高压杀虫灯采用太阳能光伏电池提供电能，免维护蓄电池存储电能，太阳能光伏电池同时作为光检测电路，来控制杀虫灯的供电；采用单片机程序控制设计，单片机程序自动控制、完成杀虫灯的工作；诱虫光源采用节能高效的专用直流荧光灯，光谱宽，诱虫效果好,E27灯头，便于光源更换;电击高压电源采用直流-直流逆变方式,升压后接入电网，高压部分的滤波电容有蓄能作用，击虫瞬间高压泄放强劲；光控、雨控电路（可扩展风控)可有效控制杀虫灯的工作，避免蓄电池电能的消耗;采用便携式一体化设计，用一个LED指示灯来显示工作状态，使用、移动、维护和管理都极为方便.白天，检测电路自动关闭充电以外的所有电路,只对蓄电池进行充电.傍晚，检测电路自动开启电源，杀虫灯由单片机控制，工作4小时、关闭2小时、再开启2小时后关闭，每晚间歇工作6小时，可连续工作2个阴雨天.如遇意外情况没有关闭，检测电路则在黎明时强行关闭所有供电，并对蓄电池进行充电.有雨时，检测电路自动关闭杀虫灯，停止当天工作，节约电能.人、畜误触高压电网，会使高压发生器负载加重,工作电流减小，因而使输出高压降低,误触安全。六、项目应用情况及分析1、项目的应用情况今年组织生产太阳能荧光高压杀虫灯300个.经过在各地的试验、应用情况表明，太阳能荧光高压杀虫灯充分利用了可再生资源,性能稳定，诱杀害虫效果显著，解决了农田杀虫用电问题，是一项利用太阳能发电技术和高压物理杀虫原理相结合的农业高新技术产品.它结合有害生物的生活习性,对棉铃虫为主的有害生物进行有效诱杀，大幅度降低害虫落卵量,降低虫口基数和密度，减少化防次数及用药量，延缓棉铃虫等有害生物的抗药性，是经济、有效、简便、易行的重要物理防治措施。它具有安装方便、不需要架空和地埋电缆、不伤害人畜、安全可靠、无毒无害、清洁环保等特点,可广泛应用于果园、菜地、蔬菜大棚和公园等处。该项目产品是一种可持续发展的绿色产品,对环保和绿色食品的发展具有重要的意义。2、应用前景走生态为基础、经济与生态相统一的现代农业发展之路是大势所趋.在现阶段,农业植保问题极为突出.一方面，受气候变异、产业结构调整等因素的影响，农作物病虫发生面积、为害程度呈逐年上升态势；另一方面，控制病虫灾害大量施用化学农药导致农业生产成本增加,病虫抗药性、再生猖獗、农药残留等3R及环境污染问题日益突出。太阳能荧光高压杀虫灯作为一项成熟的环保型防治技术,以其独特的功效,正成为防治农作物害虫的一项切实可行的新措施,得到各级领导和农业科技人员的认可，得到广大用户的信赖,在生态农业、农产品无公害标准化生产及农作物病虫无害化治理中必将发挥重要作用。因此,将太阳能荧光高压杀虫灯列为重要植保技术强化其推广力度,意义重大且前景十分广阔.七、存在不足和努力的方向太阳能荧光高压杀虫灯使用的太阳能电池的功率和蓄电池的容量富裕量不足，正常情况下只能连续两个阴雨天工作,而且不能满足整个晚上杀虫的要求；高压电网的绝缘端子采用的是PCV套管，绝缘不够理想，偶尔会产生炭化而漏电，造成高压不足;一体化的便携式设计，在使用中很方便，但易于丢失。在以后的产品中应该适当增加太阳能电池的功率和蓄电池的容量，太阳能电池的功率应提高到7W，蓄电池的容量应增加到10AH。高压电网的绝缘端子应更换成玻璃管或陶瓷管,以增加高压的绝缘性能。在设计一体化的便携式产品的同时，应再开发一些大功率的太阳能杀虫灯产品，并作好整灯的部件防盗设计。 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