CN107810825A - 一种利用定位技术的天然橡胶采集监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用定位技术的天然橡胶采集监控方法。设置一种天然橡胶采集监控装置，包括固定环、保护罩、导流槽、传感器支架、液位传感器、接胶桶和底座；固定环将保护罩固定在橡胶树上；保护罩位于导流槽及接胶桶正上方，将导流槽与接胶桶上方完全罩住；导流槽连接橡胶树割开口及接胶桶；传感器支架位于接胶桶内；液位传感器安在传感器支架上；接胶桶位于导流槽正下方；底座放在地面上。采胶工人割开橡胶树皮，乳液通过导流槽流到接胶桶内，液位传感器与锚传感器节点相结合确认液位传感器位置，即橡胶桶位置。液位传感器将液位及位置信息通过汇聚节点和传输网络实时传输至监控中心，以实现及时准确定位。本发明方法能节省大量人力成本。

Description

一种利用定位技术的天然橡胶采集监控方法
技术领域
本发明属于通信技术领域，特别涉及一种利用定位技术的天然橡胶采集监控方法。
背景技术
天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，是从橡胶树上采集而得。具有优良的回弹性、绝缘性、隔水性及可塑性等特性，且经过适当处理后还具有耐油、耐酸、耐碱、耐热、耐寒、耐压、耐磨等宝贵性质。因此，它不仅为人们提供日常生活不可或缺的日用、医用等轻工橡胶产品，而且向采掘、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴产业提供各种橡胶制生产设备或橡胶部件。
橡胶产业链一般包括“橡胶种植—原料贸易—橡胶加工—下游消费”几个环节，其中天然橡胶的采集属于橡胶产业链的源头，是一切橡胶制品的原料。
目前天然橡胶的采集基本全靠人工采集：首先用割刀在橡胶树上割开一个倾斜30度左右的切口，切口的下部放一铝槽，由于乳管被割破，胶乳在膨压的作用下便沿着割刀方向向下流，经过铝槽注入固定在树上的接胶桶内（一般用陶瓷或铝制成），经过1-2小时，乳管内膨压下降，胶乳流量减少，当胶乳中部水分蒸发以及在胶乳固酶的作用下自然凝固，形成一条胶线，自动封闭割口。
在此采集过程中，当橡胶树被割口后，工人需要在橡胶林中不断走动，检查是否有割胶口封闭或橡胶乳液满桶情况，从而进行相应的处理。这种传统的人工天然橡胶采集方式，不仅需要大量的人工参与，且工作效率较低，不适合大面积的橡胶林管理。
本发明采用液位传感器监测接胶桶中的乳液液位变化，利用无线传感器网络的定位功能对接胶桶进行定位，可以使监控中心对橡胶树乳液的采集情况进行实时监控，使运输工人通过移动终端获取接胶桶的位置，从而能够快速找到需要运输的接胶桶。相对于传统的橡胶乳液收集方式，极大地缩短了工人的工作时间，提高了工作效率，从而节省了大量的人力资源。
发明内容
本发明的目的是改善传统的天然橡胶采集方法，克服传统采集技术的缺陷，提供一种利用定位技术的天然橡胶采集监控方法。
具体步骤为：
(1)设置一种天然橡胶采集监控装置，包括：固定环、保护罩、导流槽、传感器支架、液位传感器、接胶桶和底座；固定环将保护罩固定在橡胶树上；保护罩位于导流槽及接胶桶正上方，将导流槽与接胶桶上方完全罩住；导流槽连接橡胶树割开口及接胶桶；传感器支架位于接胶桶内；液位传感器安装在传感器支架上；接胶桶位于导流槽正下方；底座放在地面上。
所述固定环用于将保护罩固定在橡胶树上。
所述保护罩用于保护导流槽及接胶桶，防止落叶、飞虫及雨水等掉入导流槽及接胶桶内，破坏橡胶树乳液的纯度。
所述导流槽尖头部分插入割胶口下方的树干内，另一端放于接胶桶内，用于将橡胶树乳液导流至接胶桶内。
所述传感器支架分为两部分，顶部为一个正方形PVC片，用于放置传感器电路板，正方形PVC片中间正下方为一镀锌钢管，设置为圆柱形，用于放置液位传感器，能够保护液位传感器免受橡胶乳液的流动冲击。
所述液位传感器负责感应接胶桶中橡胶树乳液液位的变化，并与位置信息已知的锚传感器节点相结合，通过一定的算法计算液位传感器的位置，从而确定橡胶桶的位置。
所述接胶桶用于盛放橡胶树乳液，能够移动。
所述底座用于固定接胶桶，使接胶桶位于导流槽正下方。
(2)采胶工人在橡胶树上割开树皮，乳液从破损处通过导流槽流到接胶桶内，液位传感器感应接胶桶中橡胶树乳液液位的变化，并与位置信息已知的锚传感器节点相结合，以确定液位传感器的位置，从而确定橡胶桶的位置。液位传感器再将液位信息及位置信息以多跳形式传输至汇聚节点。传输网络将汇聚节点接收到的橡胶树乳液液位信息及接胶桶的位置信息实时传输至监控中心。
所述锚传感器节点为位置信息已知的节点，液位传感器能够根据锚传感器节点计算自身的位置。
所述汇聚节点负责将液位传感器采集到的液位信息及自身位置信息进行汇聚并通过传输网络发送至监控中心。
(3)监控中心包括报警系统、监控端及移动终端，负责对接胶桶中的橡胶乳液进行实时监控。监控端通过传输网络接收汇聚节点的信号，实时获取橡胶桶中橡胶树乳液的液位信息及橡胶桶的位置信息，当橡胶桶中的橡胶树乳液液位达到设定数值时，报警系统发出报警信号，监控端将发出报警信号的接胶桶的位置信息发送至运输工人的移动终端，以便运输工人能够及时准确地找到待运输的接胶桶，即实现利用定位技术的天然橡胶采集监控。
本发明方法利用液位传感器感应接胶桶内乳液的液位变化，利用锚传感器节点及无线传感器自身的定位功能实现对监测目标的定位，移动终端使采胶工人方便快捷的接收到需收集目标的位置信息，可以节省大量人力资源，提高工作效率，实现天然橡胶采集的信息化管理，适用于大面积的橡胶林乳胶的采集工作。
附图说明
图1为本发明实施例中使用的天然橡胶采集监控装置的外观正面图。
图2为本发明实施例中使用的天然橡胶采集监控装置的导流槽正面图。
图3为本发明实施例中使用的天然橡胶采集监控装置的传感器支架俯视图。
图4为本发明实施例中使用的天然橡胶采集监控装置的总体框图。
图5为本发明实施例中使用的基于定位技术的无线传感器网络架构图。
图中标记：1-橡胶树；2-固定环；3-保护罩；4-导流槽；5-传感器支架；6-液位传感器；7-接胶桶；8-底座；9-锚传感器节点；10-汇聚节点。
具体实施方式
实施例：
(1)设置一种天然橡胶采集监控装置，包括：固定环2、保护罩3、导流槽4、传感器支架5、液位传感器6、接胶桶7和底座8；固定环2将保护罩3固定在橡胶树1上；保护罩3位于导流槽4及接胶桶7正上方，将导流槽4与接胶桶7上方完全罩住；导流槽4连接橡胶割开口及接胶桶7；传感器支架5位于接胶桶7内；液位传感器6安装在传感器支架5上；接胶桶7位于导流槽4正下方；底座8放在地面上。
所述固定环2用于将保护罩3固定在橡胶树1上。
所述保护罩3用于保护导流槽4及接胶桶7，防止落叶、飞虫及雨水等掉入导流槽4及接胶桶7内，破坏橡胶树乳液的纯度。
所述导流槽4尖头部分插入割胶口下方的树干内，另一端放于接胶桶7内，用于将橡胶树乳液导流至接胶桶7内。
所述传感器支架5分为两部分，顶部为一个正方形PVC片，用于放置传感器电路板，正方形PVC片中间正下方为一镀锌钢管，设置为圆柱形，用于放置液位传感器6，可以保护液位传感器6免受橡胶乳液的流动冲击。
所述液位传感器6负责感应接胶桶7中橡胶树乳液液位的变化，并与位置信息已知的锚传感器节点9相结合，通过一定的算法计算液位传感器6的位置，从而确定橡胶桶7的位置。
所述接胶桶7用于盛放橡胶树乳液，能够移动。
所述底座8用于固定接胶桶7，使接胶桶7位于导流槽4正下方。
(2)采胶工人在橡胶树1上割开树皮，乳液从破损处通过导流槽4流到接胶桶7内，液位传感器6感应接胶桶7中橡胶树乳液液位的变化，并与位置信息已知的锚传感器节点9相结合，通过一定的算法计算液位传感器6的位置，从而确定橡胶桶7的位置。液位传感器6再将液位信息及位置信息以多跳形式传输至汇聚节点10。传输网络将汇聚节点10接收到的橡胶树乳液液位信息及接胶桶7的位置信息实时传输至监控中心。
所述锚传感器节点9为位置信息已知的节点，液位传感器6可以根据锚传感器节点9计算自身的位置。
所述汇聚节点10负责将液位传感器6采集到的液位信息及自身位置信息进行汇聚并通过传输网络发送至监控中心。
(3)监控中心包括报警系统、监控端及移动终端，负责对接胶桶7中的橡胶乳液进行实时监控。监控端通过传输网络接收汇聚节点10的信号，实时获取橡胶桶7中橡胶树乳液的液位信息及橡胶桶7的位置信息，当橡胶桶7中的橡胶树乳液液位达到设定数值时，报警系统发出报警信号，监控端将发出报警信号的接胶桶7的位置信息发送至运输工人的移动终端，以便运输工人能够及时准确地找到待运输的接胶桶7，即实现利用定位技术的天然橡胶采集监控。

Claims (1)

1.一种利用定位技术的天然橡胶采集监控方法，其特征在于具体步骤为：
(1)设置一种天然橡胶采集监控装置，包括：固定环、保护罩、导流槽、传感器支架、液位传感器、接胶桶和底座；固定环将保护罩固定在橡胶树上；保护罩位于导流槽及接胶桶正上方，将导流槽与接胶桶上方完全罩住；导流槽连接橡胶树割开口及接胶桶；传感器支架位于接胶桶内；液位传感器安装在传感器支架上；接胶桶位于导流槽正下方；底座放在地面上；
所述固定环用于将保护罩固定在橡胶树上；
所述保护罩用于保护导流槽及接胶桶，防止落叶、飞虫及雨水等掉入导流槽及接胶桶内，破坏橡胶树乳液的纯度；
所述导流槽尖头部分插入割胶口下方的树干内，另一端放于接胶桶内，用于将橡胶树乳液导流至接胶桶内；
所述传感器支架分为两部分，顶部为一个正方形PVC片，用于放置传感器电路板，正方形PVC片中间正下方为一镀锌钢管，设置为圆柱形，用于放置液位传感器，能够保护液位传感器免受橡胶乳液的流动冲击；
所述液位传感器负责感应接胶桶中橡胶树乳液液位的变化，并与位置信息已知的锚传感器节点相结合，通过一定的算法计算液位传感器的位置，从而确定橡胶桶的位置；
所述接胶桶用于盛放橡胶树乳液，能够移动；
所述底座用于固定接胶桶，使接胶桶位于导流槽正下方；
(2)采胶工人在橡胶树上割开树皮，乳液从破损处通过导流槽流到接胶桶内，液位传感器感应接胶桶中橡胶树乳液液位的变化，并与位置信息已知的锚传感器节点相结合，以确定液位传感器的位置，从而确定橡胶桶的位置；液位传感器再将液位信息及位置信息以多跳形式传输至汇聚节点；传输网络将汇聚节点接收到的橡胶树乳液液位信息及接胶桶的位置信息实时传输至监控中心；
所述锚传感器节点为位置信息已知的节点，液位传感器能够根据锚传感器节点计算自身的位置；
所述汇聚节点负责将液位传感器采集到的液位信息及自身位置信息进行汇聚并通过传输网络发送至监控中心；
(3)监控中心包括报警系统、监控端及移动终端，负责对接胶桶中的橡胶乳液进行实时监控；监控端通过传输网络接收汇聚节点的信号，实时获取橡胶桶中橡胶树乳液的液位信息及橡胶桶的位置信息，当橡胶桶中的橡胶树乳液液位达到设定数值时，报警系统发出报警信号，监控端将发出报警信号的接胶桶的位置信息发送至运输工人的移动终端，以便运输工人能够及时准确地找到待运输的接胶桶，即实现利用定位技术的天然橡胶采集监控。
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Assignee: GUANGXI BINYANG COUNTY RONGLIANG AGRICULTURAL TECHNOLOGY CO.,LTD.

Assignor: GUILIN University OF TECHNOLOGY

Contract record no.: X2022450000496

Denomination of invention: A method of collecting and monitoring natural rubber using positioning technology

Granted publication date: 20200804

License type: Common License

Record date: 20221229

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