基于光电技术粮仓虫害监测系统设计论证报告.doc

机电工程学院 毕业设计方案 论证报告 设计题目:基于光电技术的粮仓虫害检测系统设计 学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 2013年3月 18日 1.绪论 1.1课题研究背景 粮食是人类最基本的生活消费品，一个国家的粮食问题是关系到国计民生的头等大事，农业是国民经济发展的基础，粮食是基础的基础。我国是世界上最大的粮食生产、储藏及消费大国，尤其是河南地处中原腹地，沃野千里，更是粮食大省。民以食为天，做好粮食的储藏工作对稳定发展，促进其它行业的发展具有重要意义，粮食和水一样，是人类的生命之源，一个国家若想实现繁荣与发展，解决好粮食问题是必要的前提，因此世界上的任何一个国家都对粮食的生产工作极为重视，尤其是对拥有13亿人的中国来说，做好粮食生产储藏工作具有特殊的重要意义。 为了稳定起见，国家每年都要在粮仓储备一定量的粮食，以预防可能发生的自然灾害以及其它突发事件。千百年来，由于社会制度的影响、农业科技的落后、各种自然灾害的影响，历史上我国的粮食供应在大多数的时间里都处于短缺状态，甚至农民连肚子都填不饱，经常出现饥荒，因此在粮食储备方面的发展相对较为落后。然而新中国成立以来，特别是改革开放以来，随着现代农业科技的发展，我国粮食产量提高显著，每年都要对一定量的粮食进行储藏，以应对突发状况，因此国家也很重视粮食的储藏工作。1998年，第七届国际储藏产品工作会议在我国召开，在会议总结中我国代表向全世界提出提高粮食储藏科学技术和管理，必须向“三低、三高”方向发展（低损耗、低污染、低成本；高质量、高营养、高效益）[1]。然而在粮食的储藏过程中，会有很多问题造成储粮的损失，其中最显著的就是粮食虫害（以下简称粮虫）造成的损失，据统计,全世界每年因储藏物害虫造成的粮食、豆类、油料的损失约占总储存量的 5%,经济损失约达 1.2 亿到 2.4 亿美元。在我国,据有关部门调查,我国国家粮库储藏中的粮食损失约为 2%,每年我国国库的储粮损失高达 10多亿元[2]，因此，做好粮虫的预防工作至关重要。 害虫是粮食储存的大敌，虫害一旦发生，则影响粮食的品质和质量，轻则造成粮食质量降低，重则使粮食不能食用，造成巨大的经济损失，因此做好对虫害的预防工作很重要，仓库储粮时，稍有不慎，很有可能就会引发粮虫，因此做好粮虫的防治工作很重要，要想预防虫害，首先要做好实时检测工作[3]。为了做好粮食的安全储藏，国家每年用于粮食储备方面的财政投入也很大，造成这种状况的主要原因是对粮虫的实时检测工作很难做到准确性，这就使得对粮虫的防治缺乏科学性。 1.2 研究现状 1.2.1 粮虫防治发展现状 防治粮虫有很多方法，目前常用的有以下三种方法[4]： （1）化学方法：主要包括采用熏蒸剂、谷物保护剂、信息素、各种昆虫行为抑制剂等； （2）物理方法：主要包括低温储藏、密闭储藏、防虫包装、诱捕器等； （3）生物方法：主要包括根据粮虫的生理特性研制各种杀虫剂； 这三种方法各有特点和利弊。在进行粮虫防治时要进行合理的选择防治方法，这就要以对粮虫的实时准确检测为依据，目前，在粮虫系统中主要有三方面工作即粮虫检测、粮虫分析、粮虫控制，其中检测是基础，是进行其它两个工作的基础，若不能做到准确检测，后续防治工作也就无从谈起，只有有效的判断虫子的种类、所处的生长周期、害虫的密度及分布，才能去决策使用何种防治方法，决策使用何种化学药剂或是生物、物理防治方法，以及使用量和方法。 1.2.2 粮虫诱捕发展现状 若要对粮虫进行实时检测，就要做到对粮虫的诱捕和识别，目前，最常用的诱捕方法包括以下六种[5]： （1）信息素诱捕：该技术是几年来才发展起来的，多个国家均投入人力和财力进行研究，并且取得了很大的进展，合成了多种诱捕粮虫的信息素，我国也在加大这方面的研究，采用信息素诱捕，专一性强、灵敏度高，但是合成信息素的成本相对较高； （2）食物引诱剂诱捕：即利用食物或食物气味来诱捕粮虫，利用粮虫的嗅觉趋食性诱捕，粮虫对食物比较敏感，这种方法在很早以前就为古人所用，但同时也是一种先进的方法，因此被广泛的应用。食物引诱剂不仅能够引诱成虫，而且能够引诱幼虫，但是存在性能单一性，因为不同的粮虫对不同食物的敏感性也不同，同时，粮虫不处在饥饿状态时，容易产生厌食。 （3）陷阱诱捕：粮