CN104865997B - 一种物联网鸟窝系统及鸟窝系统中鸟窝中鸟粪清洗、温湿度调节及鸟鸣录取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种物联网鸟窝系统及鸟窝系统中鸟窝中鸟粪清洗、温湿度调节及鸟鸣录取方法，包括平台服务器与控制终端连接，至少一个鸟窝，鸟窝通过互联网连接于平台服务器。系统中鸟窝具备鸟粪清洗、温湿度调节及鸟鸣声录取等功能。本发明实现了对鸟窝的监控管理，利用太阳能为单个鸟窝内所有仪器供电，加大了鸟窝布局的范围；实现鸟窝内部环境的自动调节，并可以针对特定鸟类的生活特性定制化的设定该鸟的生活环境。

Description

一种物联网鸟窝系统及鸟窝系统中鸟窝中鸟粪清洗、温湿度 调节及鸟鸣录取方法

技术领域

本发明涉及一种动物栖息场所管理系统，尤其是涉及一种基于物联网针对鸟窝的智能化管理系统，属于物联网控制领域。

背景技术

随着城镇化建设的加快，许多鸟类已经找不到树木或合适的屋檐来搭建鸟窝，故许多鸟窝搭建在供电线路横担上，这极易造成线路接地和速断跳闸故障产生。即便经多次用拉杆将鸟窝从横担上移除，依旧不能将鸟彻底驱赶，其原因是鸟具有在同一地点重复搭建鸟窝的习惯。

在一线城市，现有简易的人工鸟窝，其主要分布在路灯或其他公共设施上，给鸟类提供了简单的居住环境，但因为人工鸟窝的居住环境与鸟类自驻的鸟窝存在一定的差异，很多鸟类在人工鸟窝内不能稳定居住，鸟类频繁飞行就会导致鸟的分泌物从天而降，给居民的生活带来了困扰。如何能够为鸟类提供一套可供管理的鸟窝系统，这是未来大规模城市化进程中必须考虑的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够便于管理的鸟窝系统，该系统配备有模拟鸟类的居住环境的智能鸟窝。适应鸟类的生活环境，使鸟类能够稳定居住，既避免鸟类在供电线路上搭建鸟窝，也避免鸟类频繁飞行导致分泌物污染的现象。此外该鸟窝可直接悬挂在城市公路绿化带的树木上，不仅安装方便，鸟类产生的排泄物可直接给树木利用。

为了解决上述技术问题，本发明的一种物联网鸟窝系统，包括平台服务器、控制终端，所述控制终端与平台服务器连接，还包括至少一个鸟窝，所述鸟窝通过互联网连接于平台服务器。控制终端可以是电脑也可以是手机，通过控制终端就可以对连接在互联网内的鸟窝进行管理。

上述技术方案中的鸟窝可以选择自然界中的鸟窝进行适当改造，但最佳方式是采用人工定制的鸟窝。

针对人工定制的鸟窝，可以采用这样一种方案。所述鸟窝包括太阳能电池板、电源存储设备、单片机、摄像机、3G路由器、电动阀门a、风扇、电热丝、除湿器、清洗喷头、温湿度传感器、加湿喷头、电动阀门b、拾音器、语音播报器，所述太阳能电池板和语音播报器设置在鸟窝外部，所述摄像机、风扇、电热丝、除湿器、清洗喷头、温湿度传感器、加湿喷头、拾音器设置在鸟窝内部，所述电源储存设备分别连接太阳能电池板、单片机、3G路由器、摄像机、温湿度传感器、除湿器、风扇、电热丝、电动阀门a、电动阀门b、拾音器、语音播报器；所述单片机分别分别连接3G路由器、温湿度传感器、除湿器、电热丝、风扇、电动阀门a、电动阀门b、拾音器、语音播报器；所述电动阀门a与清洗喷头连接；所述电动阀门b与加湿喷头连接；所述3G路由器与摄像机连接，所述鸟窝设有入口。

上述鸟窝包括供电模块、调控温湿度模块、清洗模块、录像模块、录取播放鸟鸣模块这几个部分，每个模块都有相应的作用。所述的供电模块包括太阳能电池板、电源存储设备；所述的调控温湿度模块包括单片机、温湿度传感器、电热丝、风扇、除湿器、电动阀门b、加湿喷头；所述的清洁模块包括单片机、电动阀门a、清洗喷头、摄像机、3G路由器；所述的录像模块，包括摄像机、3G路由器。所述录取播放鸟鸣模块包括单片机、拾音器、语音播报器、3G路由器。系统中所有的鸟窝装置内的3G路由器集中连接至互联网，互联网内设有平台服务器用以搭建软件平台，平台服务器与管理员手机和/或电脑实现通讯。

上述技术方案中的太阳能电池板安装在鸟窝外侧顶部，便于更好的吸收太阳光。拾音器安装在鸟窝内侧顶部，便于录取鸟鸣声。电热丝环绕在鸟窝中间内壁，便于鸟巢内部加热均衡。摄像机和风扇都悬挂于鸟窝内顶端，鉴于鸟的生活习性，鸟类都喜欢衔回大量枯草或羽毛搭窝，将摄像机和风扇放置在顶部才能更好发挥效果。除湿器、温湿度传感器固定于鸟窝内部屋檐，既能够实现对鸟窝内部的监测，又能避免引起鸟的注意，进而避免被鸟啄坏。清洗喷头和加湿喷头安装在鸟窝内部侧面，也可以安装在顶部，。语音播报器设置在鸟窝外部，用于播放鸟鸣声，吸引鸟进入鸟窝。

上述技术方案中所述鸟窝底部还设置有排污管道。人工鸟窝在被鸟类居住后必然会产生相应的垃圾，为了能够保持鸟窝的整洁，需对鸟窝进行定期的清洗。人工鸟窝放置的位置都是电线杆，树干等高处，如果直接清洗污水会影响下面的地方。增设一个排污管道，可以控制清洗污水的流向，避免对人工鸟窝下面形成影响。

上述技术方案中所述平台服务器内设有微软云存储模块，用于存储录取的鸟鸣声。

针对上述物联网鸟窝系统中鸟窝中鸟粪清洗方法：启动摄像机，对摄像机拍摄视频中连续10分钟的图像进行随机自动识别比较，在图片保持不变情况下，启动电动阀门a。10分钟内图片画面没有变化可以判断鸟应该已经离巢或没有鸟，通过启动电动阀门a将自来水管道的水注入到清洗喷头对鸟窝内部进行清洗。

针对上述联网鸟窝系统中鸟窝温湿度调控方法：在鸟窝内部温度高于温度上限时，启动风扇和电动阀门b；在鸟窝内部温度低于温度下限时，启动电热丝；在鸟窝内部湿度高于湿度上限时，启动除湿器，在鸟窝内部湿度低于湿度下限时，启动电动阀门b。电动阀门b控制将自来水管中的水注入到加湿喷头，当温度过高时，可以利用风扇和加湿喷头降温，温度过低时，可以利用电热丝加温；湿度过高时利用除湿器干燥，湿度过低时利用加湿喷头增湿。

针对上述物联网鸟窝系统中录取鸟鸣的方法：将拾音器实时录取的语音信号，发送至平台服务器，平台服务器自动调取微软云存储中已有的鸟鸣声进行比对，若相似度达到50％至90％时则进行存储。平台服务器将拾音器录取的语音信号与云存储内已有的鸟鸣声进行声学特征对比，包括音调、音色、旋律、节奏、幅度、基频、过零率，若相似度达到50％及以上则认为这是鸟鸣声，若相似度达到90％及以上，则认为这是同种鸟的鸟鸣，否则认为这是不同种鸟的鸟鸣，将不同种类鸟的鸟鸣声进行微软云存储。还可定时的通过语音播报器播放云存储内鸟鸣声，吸引鸟类进入鸟窝。

本发明优点是：实现了对鸟窝的监控管理，利用太阳能为单个鸟窝内所有仪器供电，更好的适应环境，加大了鸟窝布局的范围；实现鸟窝内部环境的自动调节，并可以针对特定鸟类的生活特性定制化的设定该鸟的生活环境。

附图说明

图1为本发明鸟窝系统结构图；

图2为本发明鸟窝系统中鸟窝整体结构图；

图3为本发明鸟窝系统中鸟窝设备工作原理图；

图4为本发明鸟窝系统中录像系统工作流程图；

图5为本发明鸟窝系统中鸟粪清洗工作流程图；

图6为本发明鸟窝系统中温湿度调节工作流程图；

图7为本发明鸟窝系统中录取鸟鸣工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方案进行详细说明。

参照图1可知，一种物联网鸟窝系统，包含有多个鸟窝，所有单个鸟窝内置的3G路由器集5连接至互联网14，互联网内设有平台服务器15搭建软件平台，平台服务器15与管理员手机和/或电脑16实现通讯，平台服务器15与微软云存储模块19互联互通。

参照图2可知，所有单个鸟窝装置中包括供电模块、调控温湿度模块、清洗模块、录像模块、录取播放鸟鸣模块，所述的供电模块包括太阳能电池板1、电源存储设备2；所述的调控温湿度模块包括单片机3、温湿度传感器11、电热丝8、风扇7、除湿器9、电动阀门b13、加湿喷头12，所述的清洁模块包括单片机3、电动阀门6、清洗喷头10、摄像机4、3G路由器5，所述的录像模块包括摄像机4、3G路由器5。所述的录取播放鸟鸣模块包括单片机3、拾音器18、语音播报器20、3G路由器5。太阳能电池板1设置在鸟窝外顶部，拾音器18设置在鸟窝内顶部，电热丝8环绕在鸟窝中间内壁，摄像机4和风扇7都悬挂于鸟窝内顶端，除湿器9、温湿度传感器11固定于鸟窝内部屋檐、清洗喷头10和加湿喷头12都安装在鸟窝内部侧面，单片机3、电源储存设备2、3G路由器5、电动阀门6、电动阀门13通过外壳组成一个整体装置固定在鸟窝外壁。鸟窝侧壁上开有入口17。

参照图3可知，鸟窝装置中太阳能电池板1与电源存储设备2通过线缆连接，电源存储设备2与单片机3、3G路由器5、摄像机4、温湿度传感器11、除湿器9、风扇7、电热丝8、电动阀门a6、电动阀门b13、拾音器18、语音播报器20分别通过线缆连接，单片机3与3G路由器5、温湿度传感器11、除湿器9、电热丝8、风扇7、电动阀门a6、电动阀门b13、拾音器18、语音播报器20通过线缆连接，电动阀门a6与清洗喷头10通过管道连接，电动阀门b13与加湿喷头12通过管道连接，3G路由器5与摄像机4通过视频线缆连接。

参照图4可知，鸟窝摄像方法：当到达设定时间时摄像机4自动打开，管理员也可通过电脑或手机远程终端16设置摄像时间，开始摄像，计时开始，视频信息通过3G路由器5实时传输至互联网14，在平台服务器15中对接微软云存储19，时间到，摄像机4关闭。

参照图5，鸟窝中鸟粪清洗方法：当到达预定的设定时，管理员也可通过电脑或手机终端16远程设置时间，摄像机4启动并开始录像，视频信息通过3G路由器5实时传输到平台服务器15，当摄像机图像比较技术感知到监控区域图片无变化后并在10分钟内都保持不变的状态，单片机接收到该信息后，接通电动阀门a6，清洗喷头10开始喷水清洗鸟粪，计时开始，时间到电动阀门6断电，清洗结束。

参照图6，鸟窝中温湿度调节方法：鸟窝内温湿度传感器11实时监控温度，温度规定范围普遍设定为1～30℃，当温度低于下线时单片机3启动电热丝8加热，温度达到规定范围则关闭电热丝8，当温度高于上限时单片机3启动风扇7、电动阀门b13加湿降温，温度达到规定范围则关闭风扇7、电动阀门b13。

鸟窝内温湿度传感器11实时监控湿度，湿度规定范围普遍设定为10％～80％，当湿度低于下线时单片机3启动电动阀门b13加湿，湿度达到规定范围则关闭电动阀门b13，当湿度高于上限时单片机3启动除湿器9除湿，湿度达到规定范围则关闭除湿器9。

参照图7，鸟窝中鸟鸣录取方法：拾音器实18时录取语音信号，发送至平台服务器15，平台服务器15调取微软云存储19中已有的鸟鸣声通过算法进行比对，具体算法如下：服务器将拾音器18录取的语音信号与云存储内已有的鸟鸣声进行声学特征对比，包括音调、音色、旋律、节奏、幅度、基频、过零率，若相似度达到50％及以上则认为这是鸟鸣声，若相似度达到90％及以上，则认为这是同种鸟的鸟鸣，否则认为这是不同种鸟的鸟鸣，将不同种类鸟的鸟鸣声进行微软云存储。定时的通过语音播报器播放云存储内鸟鸣声，吸引鸟类进入鸟窝。

Claims (7)

1.一种物联网鸟窝系统，包括平台服务器、控制终端，所述控制终端与平台服务器连接，其特征在于：还包括至少一个鸟窝，所述鸟窝通过局域网连接于平台服务器，所述鸟窝包括太阳能电池板、电源存储设备、单片机、摄像机、3G路由器、电动阀门a、风扇、电热丝、除湿器、清洗喷头、温湿度传感器、加湿喷头、电动阀门b、拾音器、语音播报器，所述太阳能电池板和语音播报器设置在鸟窝外部，所述摄像机、风扇、电热丝、除湿器、清洗喷头、温湿度传感器、加湿喷头、拾音器设置在鸟窝内部，所述电源存储设备分别连接太阳能电池板、单片机、3G路由器、摄像机、温湿度传感器、除湿器、风扇、电热丝、电动阀门a、电动阀门b、拾音器、语音播报器；所述单片机分别分别连接3G路由器、温湿度传感器、除湿器、电热丝、风扇、电动阀门a、电动阀门b、拾音器、语音播报器；所述电动阀门a与清洗喷头连接；所述电动阀门b与加湿喷头连接；所述3G路由器与摄像机连接，所述鸟窝设有入口。

2.如权利要求1所述的一种物联网鸟窝系统，其特征在于：所述的太阳能电池板安装在鸟窝外顶部，所述拾音器设置在鸟窝内顶部，电热丝环绕在鸟窝中间内壁，摄像机和风扇都悬挂于鸟窝内顶端，除湿器、温湿度传感器固定于鸟窝内部屋檐、清洗喷头和加湿喷头安装在鸟窝内部侧面。

3.如权利要求1或2所述的一种物联网鸟窝系统，其特征在于：所述鸟窝底部还设置有排污管道。

4.如权利要求3所述的一种物联网鸟窝系统，其特征在于：所述平台服务器内设有微软云存储模块。

5.一种基于权利要求1-3任意一项所述的物联网鸟窝系统的鸟窝中鸟粪清洗方法，其特征在于：启动摄像机，对摄像机拍摄视频中连续10分钟的图像进行识别比较，在图片保持不变情况下，启动电动阀门a。

6.一种基于权利要求1-4任意一项所述的物联网鸟窝系统的鸟窝温湿度调控方法，其特征在于：在鸟窝内部温度高于温度上限时，启动风扇和电动阀门b；在鸟窝内部温度低于温度下限时，启动电热丝；在鸟窝内部湿度高于湿度上限时，启动除湿器，在鸟窝内部湿度低于湿度下限时，启动电动阀门b。

7.一种基于权利要求4的物联网鸟窝系统的录取鸟鸣的方法，其特征在于：将拾音器实时录取的语音信号，发送至平台服务器，平台服务器调取微软云存储中已有的鸟鸣声进行比对，若相似度达到50％至90％时则进行存储。