白蚁探测系统及方法与流程

本发明涉及白蚁防治，尤其涉及一种白蚁探测系统及方法。

背景技术：

1、白蚁(termite,white ant)，亦称虫尉属节肢动物门，昆虫纲，等翅目，类似蚂蚁营社会性生活，白蚁是一种多形态、群居性而又有严格分工的昆虫，群体组织一旦遭到破坏，就很难继续生存。白蚁的基本生存条件是一定的温、湿度和食料。当温度在4℃以上便能生存，25℃～30℃最适宜白蚁的生长，潮湿是白蚁生长所需的水份来源，木质纤维素类的物质是白蚁喜爱的主食，某些化纤、塑料、橡胶也是白蚁的食料，只要具备这些条件，白蚁就能生存和繁衍，而人类居住的房屋建筑就为白蚁提供了这些优越的条件。白蚁是一种古老的社群性昆虫，有着极强的适应能力和生存能力，在适宜的生态环境中，其繁殖能力几乎呈几何级数增长，种群的发展速度惊人；旧房基础下留有的树桩棺木、施工现场残留的建筑模板木屑和建筑物室内的木质构件、家具衣物与装饰材料给白蚁提供了上等食物；建筑物周围绿化草坪等环境中的白蚁常通过房屋基础的各类管道孔口和各种缝隙侵入室内；木质材料(装潢、家具、包装箱)的迁移携带和长时间的存放，给白蚁种群的扩散和蔓延提供了机会；大规模的城市建设增添了白蚁生存繁衍的空间。

2、为了能够发现白蚁的存在继而对其进行尽早的防治灭杀，目前有各种白蚁的检测装置，可以对白蚁是否存在进行检测。公开号为cn1115955c，发明名称为中一种白蚁检测装置，具体公开了：一个盒子，安放在地板下或房子周围的一定位置，在其下端设有一开口部分；第一吸引剂部件，从所述的盒子开口部分伸出一定的幅度，设有一组下面开口的诱导孔；电检测部分，设在所述第一吸引剂部件之上，带有与所述诱导孔相通的第一孔和与所述第一孔交叉的第二孔，在每个所述第二孔上设有发射元件和接收元件，横跨一个所述第一孔彼此相对；所述白蚁检测装置还包括：第二吸引剂部件，设在所述电检测部分之一；密封部件，密封所述盒子与所述第一吸引剂部件之间的区域；以及实际踪迹检测装置，设置在所述第一吸引剂部件和所述电检测部分之间，用于检测白蚁侵扰的实际踪迹，实际踪迹检测装置为可引诱白蚁啃食的薄膜。其通过白蚁吃穿薄膜并堵塞来自发射元件的信号，改变了达到接收元件的信号，使之能够进行白蚁侵扰的电检测。但是，该检测装置难以在白蚁早期就进行检测，且结构十分复杂细密，较难进行推广使用。

3、或者目前采用某种检测装置时还需要等待白蚁咬穿该检测结构之后才能通过检测装置的通断状态探测出白蚁的存在，实际使用过程中发现，当探测到白蚁时，白蚁已发生了较为长时间的繁衍过程，无法在早期就进行检测。

4、因此，现有技术中未有通过声音来进行白蚁是否存在的探测方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供白蚁探测系统及方法，通过采集声音来判断白蚁是否存在，有利于早期探测，及时发现白蚁的存在继而对其进行尽早的防治灭杀。

2、本发明提供了一种白蚁探测系统，包括：

3、探测模块，用于供白蚁啃食以探测白蚁；

4、声音采集模块，设置在所述探测模块上，用于采集白蚁啃食所述探测体产生的声音信号并转化为电信号；

5、信号预处理模块，用于接收所述电信号中的目标频段信号和非目标频段信号，并对所述非目标频段信号进行过滤，得到白蚁啃食的目标频段信号并传输至音频前端放大器；

6、音频前端放大器，用于接收并放大前级目标频段信号，得到放大后的电信号并传输至mcu模块；

7、mcu模块，用于按照预设采样频率对放大后的电信号进行采样并统计得到采样数据并上传至服务器；

8、服务器，用于对所述采样数据中表示白蚁活动声音的特征信息进行特征提取，将提取到的特征值与参考值对比判断出白蚁是否存在。

9、作为优选地，所述服务器包括：

10、第一判断模块，用于获取一系列采样时间序列下对应的声强电压，将当前获取到的声强电压值与预设的基准值进行对比，判断出当前声强电压对应的声音是否有效并统计得出有效数据的数量，白蚁单次啃食发出的声音包括若干有效数据；

11、基于采样频率将相邻的有效数据进行合并得到白蚁啃食的目标声音样本，所述目标声音样本为白蚁单次啃食发出的有效声音。

12、作为优选地，第二判断模块，用于将获取到的有效声音数据数量与白蚁群体数量的预设阈值对比，判断出白蚁是否存在。

13、作为优选地，所述信号预处理模块设置为前置带通滤波模块，用于允许单一频段信号通过，从中提取得到目标频段信号；所述前置带通滤波模块允许通过的单一频段范围为100～4khz。

14、作为优选地，所述探测模块包括：

15、探测本体，配置为能够被白蚁啃食的材质；

16、空腔结构，设置在所述探测本体内侧形成一腔室；

17、在探测工作下，白蚁啃食所述探测本体时产生振动声源信号，基于所述振动声源信号在所述腔室中得以共振放大并传递到所述声音采集模块中产生所述声音信号。

18、作为优选地，所述信号预处理模块、所述音频前端放大器和所述mcu模块依次电性连接，并集成在信息盒中，且所述声音采集模块与所述信息盒电性连接。

19、作为优选地，所述信号预处理模块的型号采用msgeq7。

20、本发明提供了一种白蚁探测方法，包括：

21、通过探测模块供白蚁啃食以探测白蚁；

22、采集白蚁啃食所述探测体产生的声音信号并转化为电信号；

23、接收所述电信号中的目标频段信号和非目标频段信号，并对所述非目标频段信号进行过滤，得到白蚁啃食的目标频段信号并传输至音频前端放大器；

24、接收并放大前级目标频段信号，得到放大后的电信号并传输至mcu模块；

25、按照预设采样频率对放大后的电信号进行采样并统计得到采样数据并上传至服务器；

26、对所述采样数据中表示白蚁活动声音的特征信息进行特征提取，将提取到的特征值与参考值对比判断出白蚁是否存在。

27、作为优选地，所述将提取到的特征值与参考值对比判断出白蚁是否存在包括：

28、获取一系列采样时间序列及与所述采样时间序列相对应的声强电压；

29、将当前获取到的声强电压值与声强电压的预设基准值进行对比，从而判断出当前声强电压对应的声音是否有效；

30、若当前获取到的声强电压值小于预设基准值，则判断为无效声音；

31、若当前获取到的声强电压大于预设基准值，则判断为白蚁啃食发出的有效声音并统计得出有效数据的数量；

32、基于采样频率将相邻的有效数据进行合并输出白蚁单次啃食发出的声音信号。

33、作为优选地，所述将提取到的特征值与参考值对比判断出白蚁是否存在包括：

34、提取当前的有效数据并统计出有效数据总量；

35、当有效数据总量大于白蚁群体数量的第一阈值n，且所述有效数据非均匀地分布在整个采样时间序列时，判断得出存在白蚁；和/或，

36、当有效数据总量大于白蚁群体数量的第二阈值m，判断得出白蚁群体规模大；

37、其中，白蚁群体数量的第一阈值n为白蚁存在的最小阈值，白蚁群体数量的第二阈值m>白蚁群体数量的第一阈值n。

38、针对现有技术，本发明具有如下的有益效果：

39、本发明实施例提供了一种白蚁探测系统及方法，通过采集声音来判断白蚁是否存在，有利于早期探测，及时发现白蚁的存在继而对其进行尽早的防治灭杀；通过内置在探测模块中空腔结构，加快白蚁啃食的效率，使得白蚁啃食的声音在空腔来回回响，加强声音强度；提取出不同种类白蚁的啃食声音特征信息，判断是否为白蚁啃食的有效数据，进而判断白蚁是否存在、规模等。