白蟻危害無源射頻監測系統野外試驗

郝曉東，吳 佳，陳建順

(1.杭州市臨安區白蟻防治管理處，浙江 杭州 311300； 2.安吉縣林業局，浙江 安吉 313300； 3.杭州市白蟻防治研究所，浙江 杭州 310000)

白蟻被列為世界性五大害蟲之一，種類繁多，分布十分廣泛，房屋建筑、園林綠化、水庫土壩、地下電纜、經濟林木等都會遭受其危害[1]。傳統蟻害的區域性監測往往監測地域比較廣，涉及監測點數量多，一些采用有線聯網方式的白蟻監測系統，施工及維護成本高，監測點通訊線路及電源線路多數埋設在室外，系統整體穩定性較差，不適合進行大面積推廣使用[2]。為進一步改進和提高白蟻防治監測控制技術，實現區域性的白蟻整體防治，杭州市白蟻防治研究所組織研發了《一種基于無源射頻技術的白蟻監測系統》，該系統可在一定范圍內自動報警監測白蟻是否存在或發生危害，對此，我們在白蟻較易生存的植被等地表環境臨安區錢王陵園進行了野外試驗。現將試驗結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 材料

檢測儀以及特制的白蟻監測器等，主要包括白蟻傳感發生器模塊、白蟻信號采集讀取器模塊和系統后臺管理模塊。

1.2 方法

1.2.1 監控原理

監控原理是將白蟻的取食等行為轉化為電信號，然后由微電子元件對電信號進行分析甄別，通過射頻識別，利用無線射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別目的，并交換數據，最后傳送至計算機管理系統做出防治處理指令。同時，這一裝置還能與其他白蟻防治方法相結合，達到對白蟻的監測、防治等綜合功能[3-4]。

其原理有點像家里的紅外防盜器，一旦有白蟻進入裝置，就會觸及裝置釋放的探測光線，白蟻的行動就會被電子芯片記錄[5]。定期巡查時，不用刨開土層，只需用掃描裝置在埋置的裝置附近掃描一下，埋置裝置芯片記錄的信息就會傳送到掃描儀里。

1.2.2 監測器埋設

2012年9月26—28日，在錢王陵園內，以錢王陵為中心的陵園小道邊兩側1.5 m，間隔5 m埋1個的方式，共埋設245個監測器，并通過了數據的首次讀取和上傳，以及后續的跟蹤檢查監測等。

1.2.3 監測數據采集

在埋設監測器后的1個月里，按照每7 d采集1次數據的要求，做好信息記錄，并把采集數據信息及時上傳到后臺管理系統。11月至翌年3月份，由于氣溫下降，白蟻活動明顯減弱，按照每14 d采集1次數據，并進行數據上傳；2014年1—5月份按照每1個月采集1次數據，并做好數據上傳。對于發現報警(包括誤報)的監測器，采集數據1次，并記錄報警原因，同時，對裝置的白蟻等蟲體采取噴施2.5%氟蟲腈粉劑處理，再重新放置[6]。試驗結束時全部收回，檢查是否存在不報現象。

1.2.4 數據分析方法

對跟蹤檢查時每發現報警的監測器，首先記錄為報警1個，然后打開裝置檢查報警原因，非白蟻危害引起的，則記錄為誤報1個，然后把每次對245個裝置檢查時的報警(包括誤報)相加求和，算出報警率、誤報率并進行分析。

報警率越大，說明危害率高，監測系統靈敏度高。誤報率越大，表示監測裝置受到其他干擾因素增多。

2 結果與分析

經過20個月的野外試驗，于2014年5月底結束，監測器全部收回檢查沒有發現存在不報現象，不報率為0.0%。經過跟蹤檢查并對監測器進行數據采集發現，共有31個顯示有“白蟻危害”，報警率為12.7%，其中誤報1次，誤報率為3.2%。打開監測器檢查發現顯示“白蟻危害”的原因主要有以下幾種情況：黑翅土白蟻Odontotermesformosanus危害的有23個，黃翅大白蟻Macrotermesbarneyi危害的有5個，臺灣乳白蟻Coptotermesformosanus危害的有2個，誤報的1個是監測器木料里灌進泥漿[7]。

試驗表明白蟻危害無源射頻監測系統有以下幾個特點：較為準確地知道地下監測器內有無白蟻；報警率高，反應靈敏，只要有白蟻危害等其他情況發生均會報警；雖受長時間降雨灌進泥漿等干擾因素的影響，但影響較小。

3 小結與討論

試驗結果表明，基于無源射頻技術的白蟻監測系統可以在一定范圍內監測白蟻是否存在或發生危害，通過將白蟻的取食行為轉化為電信號，然后由微電子元件對電信號進行分析甄別，再通過射頻識別即RFID技術，利用無線射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別目的并交換數據。如果與其他白蟻防治方法相結合，可以達到對白蟻的監測和防治[3-5]。無源射頻監測系統可以應用于區域性的白蟻整體監測。通過整合蟻害傳感器技術，RFID技術，無線通訊，嵌入式系統，計算機軟件及數據庫技術，可以解決傳統的白蟻監測技術局限性，適合大面積推廣使用[2-3]。總之白蟻危害無源射頻監測系統將為今后有效地控制白蟻危害，完成在電腦上實時監控野外白蟻活動狀態，進一步推進辦公室電腦遠程操控和野外試驗監測一體化進程提供第一手資料[8]。

雖然白蟻危害無源射頻監測系統野外試驗效果良好，但離理想要求還存在一定的差距，故提出以下改進意見。

改進餌料的引誘效果。如把松香類木料等磨成粉末，添加到模板縫隙中，增強白蟻的適口性，同時，對木料進行防霉處理，避免霉菌生長影響報警誤報率。改進監測器外殼。改進監測器外殼的結構設置或材質，增強對泥漿水的引導或阻擋，減少特大暴雨后泥漿水的沉淀對監測探頭的影響，減少誤報率。改進紅外監測探頭的安裝。每次查看監測器或噴施粉劑等均需旋轉打開，在這個過程中均要觸動紅外監測探頭，對喜歡安靜的白蟻帶來了一定的驚擾，大大影響了試驗效果。