一种用于伊蚊虫卵的全自动化远程监测仪器及监测方法与流程

本发明涉及一种用于伊蚊虫卵的全自动化远程监测仪器及监测方法。

背景技术：

蚊子是对人类危害最大的动物，其不仅对人类造成吸血骚扰，还会传播多种严重的传染病和寄生虫病。蚊媒传染病，是由病媒蚊子传播的自然疫源性疾病，常见的有流行性乙型脑炎、疟疾、登革热、丝虫病、黄热病等危害性较强的传染病。伊蚊是传播登革热、基孔肯雅热等疾病的重要蚊种，尤其是登革热，是由登革热病毒引起的急性媒传染病。近年来在东南亚、非洲、南美洲等地均有爆发，甚至成为这些地区长期肆虐的传染病。对伊蚊的监测成为了很多国家与地区一项重要的公共卫生任务。媒介蚊虫的监测与控制是防控登革热流行的最重要措施，有效的媒介监测能够及早发现登革热暴发的趋势，做出预警，及时采取有效的蚊媒防制措施。

moi指数（诱蚊诱卵器指数）是对伊蚊监测的重要指标。深圳健康网上公布了关于moi指数与感染登革热的风险指数预报信息规范，其明确的指出moi指数越高，登革热流行的风险就越高。

诱卵器不但可用以监测伊蚊密度，评价应急杀灭成蚊密度的效果，一定程度可以控制伊蚊密度等。每年我国均投入大量人力物力对这项指数进行监测。

传统的moi指数监测方法，需要人工一次性放置多个诱蚊诱卵器，监测时间结束（平均4-6天）后，再人工回收这些诱蚊诱卵器，最后进行人工判别与计数，最后根据阳性的诱蚊诱卵器数量算出moi指数。如果需要进行新一轮的数据监测，需要人工重新放置诱蚊诱卵器。每次伊蚊活跃季节大概需要放置10-20批次，每批次10000个左右的（以区县为单位）诱蚊诱卵器。在这个过程中，不但需要很多人力物力，还需要有经验的工作人员对回收的诱蚊诱卵器进行甄别。

这种传统的监测方法会受到包括工作人员的知识水平、经验水平、责任心等主观因素，还有环境因素和各种客观因素的影响，使得决策者获得的数据参差不齐。尤其是开展大规模的监测，涉及到的人工成本非常高，很难获得大量的鉴定人员，数据的一致性很差。因此，有必要进一步改进。

技术实现要素：

本发明的目的旨在提供一种用于伊蚊虫卵的全自动化远程监测仪器及监测方法，以克服现有技术中伊蚊虫卵监测成本高、监测结果不稳定的不足之处。

按此目的设计的一种用于伊蚊虫卵的全自动化远程监测仪器，包括瓶体，其特征在于：还包括储水桶、水泵、主控制板、监控机。

所述的瓶体与储水桶之间设置有连通管、且二者通过连通管相互连通。

所述的水泵设置在连通管上、且与主控制板电控连接，并通过主控制板的控制利用连通管将储水桶内的水注入瓶体内。

所述的监控机设置在瓶体上、且与主控制板电控连接，并通过主控制板的控制对瓶体内的虫卵进行监控。

所述监控机为影像监控机或图像监控机、且通过主控制板的控制对瓶体内的虫卵进行录像监控或拍照监控。

所述瓶体为黑色、且其底部设置有底部开口，底部开口上设置有底盖，底盖为白色、且其上设置有驱动组件，该驱动组件与主控制板电控连接、且通过主控制板的控制驱动底盖打开或关闭瓶体的底部开口。

所述驱动组件包括驱动轴和动力输出机；所述的驱动轴一端与底盖传动连接，另一端与动力输出机传动连接；所述的动力输出机与主控制板电控连接、且通过主控制板的控制驱动驱动轴正转或反转，驱动轴在正转或反转时驱动底盖打开或关闭瓶体的底部开口；所述的瓶体下方还设置有水回收件；所述的瓶体在底部开口打开时将内部的水排放至水回收件上。

所述瓶体顶部设置有顶部开口，顶部开口上设置有顶盖；所述连通管通过顶盖经顶部开口伸入瓶体内；所述的监控机位于瓶体内部、且固定设置在顶盖上。

所述顶盖上还设置有出水件，该出水件一端设置有进水部，另一端设置有出水部；所述的进水部呈锥形、且一端与连通管连通，另一端朝出水部的方向尺寸逐渐变大；所述的出水部呈弧形、且与瓶体贴合，其两端呈封闭状，中部设置有用于出水的条形开口。

所述储水桶的底部还设置有水位感应器，该水位感应器与主控制板电控连接、且通过主控制板的控制对储水桶内部的储水进行水位监控。

本远程监测仪器还包括云端服务器；所述的主控制板上至少集成有单片机、用于定位的定位模块、用于监测温湿度信息的温湿度传感器、用于控制水泵工作的水泵控制器、用于控制监控机工作的监控控制器、用于控制动力输出机工作的动力输出机控制器、用于控制水位感应器工作的水位控制器、用于处理监控信息的视频或图像处理器、用于计时的定时器、用于储存信息的储存单元、以及将监控信息、温湿度信息、定位信息、远程监测仪器编号或名称发送至云端服务器的通讯模块。

一种用于伊蚊虫卵的远程监测方法，其特征在于：包括上述的远程监测仪器，远程监测仪器按监测需求设置有若干个、且分别放置在不同的监测地方，每台远程监测仪器有独立的编号或名称。

其中，远程监测方法包括如下步骤：

步骤一、远程监测仪器设置好各项参数后，主控制板控制动力输出机正转打开底盖，随后再控制水泵开始对瓶体内部进行冲水清洗。

步骤二、瓶体清洗后，主控制板控制动力输出机反转关闭底盖，随后控制监控机对瓶体内部进行录影或拍照。

步骤三、视频或图像处理器对录影或拍照信息进行人工智能识别，并判断瓶体内部是否冲洗干净。

步骤四、瓶体内部冲洗干净后，远程监测仪器开始监测工作，主控制板控制水泵开始对瓶体内部进行注水，监控机进行录像监控或拍照监控，从而取得监控信息，同时温湿度传感器监控远程监测仪器所处环境的温湿度环境信息，定位模块器对远程监测仪器所处环境进行定位。

步骤五、主控制板将监控信息、温湿度信息、定位信息、编号或名称储存至储存单元上，储存单元再通过通讯模块将监控信息、温湿度信息、定位信息、远程监测仪器的编号或名称发送至云端服务器。

步骤六、云端服务器接收到各个远程监测仪器传送的监控信息、温湿度信息、定位信息、编号或名称后，按一定的索引规则进行储存，并对各种信息进行分类和计数，最后将分类和计数的结果进行储存，供监测者调用。

所述步骤七中，按一定的索引规则进行储存至少为按每台远程监测仪器独立的编号或名称归类储存。

所述的步骤三中，如判断瓶体内部冲洗不干净时，主控制板会控制水泵再次对瓶体内部进行冲水清洗；如判断瓶体内部冲洗多次不干净时，主控制板通过通讯模块将瓶体内部多次清洗不干净的信息发送至云端服务器，同时中止监测工作，并发送错误信息至监测者终端。

所述的各种信息进行分类和计数至少为监控信息中的录影或拍照信息，录影或拍照信息经过影像或图像分割、特征提取后，输入至神经网络分类器，再利用神经网络分类器对其进行分类、计数。

所述的神经网络分类器中至少储存有伊蚊虫卵特征。

所述的动力输出机正反转时间、水泵的冲水注水时间、监控机的工作时间、温湿度传感器的工作时间、定位模块器的工作时间、储存单元的工作时间均通过定时器进行计时控制。

本发明通过上述结构的改良，分别将若干个远程监测仪器放置在不同的位置，随后在不同的远程监测仪器的瓶体内自动注入水，从而诱导蚊子进入瓶体内产卵，同时主控制板会控制监控机对虫卵进行录像监控或拍照监控，从而对多个不同的位置进行伊蚊虫卵的自动监控，以代替人工对诱蚊诱卵器的放置及回收，降低伊蚊虫卵的监测成本；而且，主控制板会将监控的信息发送至云端服务器，云端服务器再对这些监控的信息进行储存、分类、计数，从而对收集到的虫卵进行自动识别，自动计算moi指数，以供监测者的后续调用；由于采用了云端服务器的识别、分类和储存，因此能解决大量人力应用的问题，尤其是基层监测单位严重缺乏专业的伊蚊虫卵鉴定人员的问题，大大地提升监测结果，减少人工监测的不稳定性，还进一步地降低伊蚊虫卵的监测成本；并且，远程监测仪器能实现瓶体的自动冲水清洗及注水监测，因此能让监测者对伊蚊虫卵进行全自动的监测操作，远程监测仪器在工作时不需要任何的人工介入，可以连续数月甚至数年提供连续的监测数据，从而极大地提高了伊蚊虫卵的远程监测智能性和便捷性，同时远程监测仪器的运作不会受到各种主观与客观因素的影响，得到的数据更稳定，更可信，从而可以辅助决策者做出更科学的决策。

综合而言，其具有结构简单合理，性能优异，制造成本低、监测方便、可靠、准确率高等特点，实用性强。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图2为本发明一实施例的出水件结构示意图。

图3为本发明一实施例的监测工作流程图。

图4为本发明一实施例的云端服务器工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1-图4，本用于伊蚊虫卵的全自动化远程监测仪器，包括瓶体1、包括储水桶2、水泵3、主控制板4、监控机5。

瓶体1与储水桶2之间设置有连通管6、且二者通过连通管6相互连通。

水泵3设置在连通管6上、且与主控制板4电控连接，并通过主控制板4的控制利用连通管6将储水桶2内的水注入瓶体1内。

其中，注入瓶体1内的水可以采用去氯水，视情况需求还可以加入信息诱素。

监控机5设置在瓶体1上、且与主控制板4电控连接，并通过主控制板4的控制对瓶体1内的虫卵进行监控。

其中，监控机5可以为影像监控机或图像监控机，其中，影像监控机或图像监控机可以是相机、或摄像头、或ccd、或cmos，本结构为了减少空间使用，监控机5优选为微小摄像头或内窥镜，其通过主控制板4的控制对瓶体1内的虫卵进行录像监控或拍照监控。

利用瓶体1内的水诱导蚊子进入且进行产卵，同时主控制板4会控制监控机5对虫卵进行录像监控或拍照监控，从而对多个不同的位置进行伊蚊虫卵的自动监控，以代替人工对诱蚊诱卵器的放置及回收，降低伊蚊虫卵的监测成本。

为了提高伊蚊的进入率，瓶体1采用黑色的材料制成，黑色的材料能提高伊蚊的进入率，瓶体1底部设置有底部开口，底部开口上设置有底盖7，底盖7为白色、且采用抗菌材料制成，其不但能便于伊蚊产卵，而且生产方便。

瓶体1顶部设置有顶部开口，顶部开口上设置有顶盖11；所述连通管6通过顶盖11经顶部开口伸入瓶体1内，即储水桶2内的水能通过水泵3、连通管6、主控制板4的配合自动注入瓶体1内，以方便监测。

同时，为了让监控机5能够进行稳定的监控，将监控机5放置在瓶体1内部、且固定设置在顶盖11上。

由于瓶体1内的水使用一段时间后需要进行更换，为了让监测者对伊蚊虫卵进行全自动的监测操作，因此瓶体1内的水还能增加自动排放收纳功能。

具体地讲，底盖7上设置有驱动组件，该驱动组件与主控制板4电控连接、且通过主控制板4的控制驱动底盖7打开或关闭瓶体1的底部开口。

更具体地讲，驱动组件包括驱动轴8和动力输出机9；所述的驱动轴8一端与底盖7传动连接，另一端与动力输出机9传动连接；所述的动力输出机9与主控制板4电控连接、且通过主控制板4的控制驱动驱动轴8正转或反转，驱动轴8在正转或反转时驱动底盖7打开或关闭瓶体1的底部开口；所述的瓶体1下方还设置有水回收件10；所述的瓶体1在底部开口打开时将内部的水排放至水回收件10上。

上述的动力输出机9可以是舵机、或步进电机。

其中，水回收件10内还设置有上筛网20和下筛网21，上筛网20的网孔为8mm，下筛网21的网孔为1mm，水回收件10通过上筛网20和下筛网21的配合过滤虫卵，并等待其自然风干死亡。

下筛网21的网孔有利于水流动，使位于上筛网20上的虫卵得不到水分，从而实现自然风干死亡。上筛网20的网孔不但能使蚊子掉落至下筛网21上，还能对落至下筛网21上的蚊子进行遮盖，防止其重新飞去。

瓶体1内的水自动排放后，可能会有其他虫卵或异物残留在瓶体1内部，影响新的一轮监测结果，因此瓶体1内还增加自动清洗功能。

具体地讲，参见图2，顶盖11上还设置有出水件12，该出水件12一端设置有进水部13，另一端设置有出水部14；所述的进水部13呈锥形、且一端与连通管6连通，另一端朝出水部14的方向尺寸逐渐变大；所述的出水部14呈弧形、且与瓶体1贴合，其两端呈封闭状，中部设置有用于出水的条形开口15。

水从进水部13进入后，再从条形开口15进行喷洒，以实现对瓶体1内部进行清洗处理。

远程监测仪器能实现瓶体的自动冲水清洗及注水监测，因此能实现伊蚊虫卵进行全自动的监测操作，远程监测仪器在工作时不需要任何的人工介入，可以连续数月甚至数年提供连续的监测数据，从而极大地提高了伊蚊虫卵的远程监测智能性和便捷性。

为了提高远程监测仪器的使用稳定性，储水桶2的底部还设置有水位感应器16，该水位感应器16与主控制板4电控连接、且通过主控制板4的控制对储水桶2内部的储水进行水位监控。

本远程监测仪器还包括云端服务器；所述的主控制板4上至少集成有单片机、用于定位的定位模块、用于监测温湿度信息的温湿度传感器、用于控制水泵3工作的水泵控制器、用于控制监控机5工作的监控控制器、用于控制动力输出机9工作的动力输出机控制器、用于控制水位感应器16工作的水位控制器、用于处理监控信息的视频或图像处理器、用于计时的定时器、用于储存信息的储存单元、以及将监控信息、温湿度信息、定位信息、远程监测仪器编号或名称发送至云端服务器的通讯模块。

上述的远程监测仪器按监测需求设置有若干个、且分别放置在不同的监测地方，每台远程监测仪器有独立的编号或名称。

参见图3和图4，上述远程监测仪器的方法包括如下步骤：

步骤一、远程监测仪器设置好各项参数后，主控制板4控制动力输出机9正转打开底盖7，随后再控制水泵3开始对瓶体1内部进行冲水清洗。

步骤二、瓶体1清洗后，主控制板4控制动力输出机9反转关闭底盖7，随后控制监控机5对瓶体1内部进行录影或拍照。

步骤三、视频或图像处理器对录影或拍照信息进行人工智能识别，并判断瓶体1内部是否冲洗干净。

步骤四、瓶体1内部冲洗干净后，远程监测仪器开始监测工作，主控制板4控制水泵3开始对瓶体1内部进行注水，监控机5进行录像监控或拍照监控，从而取得监控信息，同时温湿度传感器监控远程监测仪器所处环境的温湿度环境信息，定位模块器对远程监测仪器所处环境进行定位。

步骤五、主控制板4将监控信息、温湿度信息、定位信息、编号或名称储存至储存单元上，储存单元再通过通讯模块将监控信息、温湿度信息、定位信息、远程监测仪器的编号或名称发送至云端服务器。

步骤六、云端服务器接收到各个远程监测仪器传送的监控信息、温湿度信息、定位信息、编号或名称后，按一定的索引规则进行储存，并对各种信息进行分类和计数，最后将分类和计数的结果进行储存，供监测者调用。

步骤七中，按一定的索引规则进行储存至少为按每台远程监测仪器独立的编号或名称归类储存。

本远程监测仪器的工作可以通过直插电源进行供电，即220v的市区用电，也可以是太阳能供电，还可以是可充电更换的锂电池进行供电。

上述步骤三中，如判断瓶体1内部冲洗不干净时，主控制板4会控制水泵3再次对瓶体1内部进行冲水清洗；如判断瓶体1内部冲洗多次不干净时，主控制板4通过通讯模块将瓶体1内部多次清洗不干净的信息发送至云端服务器，同时中止监测工作，并发送错误信息至监测者终端。

各种信息进行分类和计数至少为监控信息中的录像或拍照信息，录像或拍照信息经过影像或图像分割、特征提取后，输入至神经网络分类器，再利用神经网络分类器对其进行分类、计数。

神经网络分类器中至少储存有伊蚊虫卵特征。

上述步骤四中，瓶体1内部可能会吸引除了伊蚊之外的其它种类昆虫进入产卵，监控机4会对它们全部进行录像监控或拍照监控，云端服务器收到这些影像或图像后会对这些非伊蚊虫卵的监控信息进行排除，以自动识别是否伊蚊虫卵、以及对伊蚊虫卵的数量进行计算。

上述动力输出机正反转时间、水泵的冲水注水时间、监控机5的工作时间、温湿度传感器的工作时间、定位模块器的工作时间、储存单元的工作时间均通过定时器进行计时控制。

即，动力输出机正反转工作时间可以通过定时器进行计时控制，使瓶体1的底部开口按需求进行打开或关闭，同时动力输出机控制底盖7的打开角度也能进行控制，本实施例的动力输出机能够控制底盖7转动打开60度。

水泵的冲水注水量可通过定时器进行计时控制，以控制瓶体1的内部水量。

监控机5可通过定时器进行计时控制，以控制录影或拍照的信息大小。

温湿度传感器可通过定时器进行计时控制，以取得不同时间段的温湿度信息。

定位模块器可通过定时器进行计时控制，以获取远程监测仪器的定位信息。

储存单元可通过定时器进行计时控制，以使其在一定的时间内储存监控信息、温湿度信息、定位信息、远程监测仪器编号或名称等信息。

主控制板4会将监控的信息发送至云端服务器，云端服务器再对这些监控的信息进行储存、分类、计数，从而对收集到的虫卵进行自动识别，自动计算moi指数，以供监测者的后续调用；由于采用了云端服务器的识别、分类和储存，因此能解决大量人力应用的问题，尤其是基层监测单位严重缺乏专业的伊蚊虫卵鉴定人员的问题，大大地提升监测结果，减少人工监测的不稳定性，还进一步地降低伊蚊虫卵的监测成本，同时远程监测仪器的运作不会受到各种主观与客观因素的影响，得到的数据更稳定，更可信，从而可以辅助决策者做出更科学的决策。

上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

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