CN107870592A - 一种古树智能监控的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种古树智能监控的方法，应用于古树智能监控装置及系统，包括接收定时采样指令，所述定时采样指令包括采样周期；每到一采样周期，接收采样数据，并判断所述采样数据中是否包括异常数据；如果是，控制报警单元发出警报；否则，进入休眠状态直至进入下一采样周期。本发明的智能监控系统不是一直处于工作状态，在监测到采样数据没有异常后就处于休眠状态，智能监控系统在休眠状态下的电能消耗很少，与现有技术相比，本发明大大减少了持续工作所耗费的电能，节约了能源，采用容量较小的电池便可以满足智能监控系统的供电需求，有利于智能监控系统的安装。本发明还提供了一种古树智能监控的装置及系统，均具有上述有益效果。

Description

一种古树智能监控的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及智能监控技术领域，特别是涉及一种古树智能监控的方法、装置及系统。

背景技术

古树是指具有生态、经济和社会价值的树木，古树的保护和管理对于文化和科学的研究有着重要的意义。随着技术的发展，目前已出现了保护古树的智能监控系统，智能监控系统极大地方便了对古树的保护和管理。目前的智能监控系统采用指令控制上报数据的方式，即上位机通过控制指令控制相应设备将采集到的古树数据进行上传。为了保证能够及时收到上位机的控制指令，放置于古树现场的处理器必须一直处于工作状态，但是，智能监控系统在工作状态下的耗电量比较大，为了维持智能监控系统的正常运行，必须使用容量较大的铅酸电池来保证长时间的供电，但容量大的铅酸电池的体积也大，使得智能监控系统的安装很不方便，也造成了能源的浪费。

因此，如何提供一种能解决上述技术问题的方案，是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种古树智能监控的方法，减少了现有技术中智能监控系统一直处于工作状态所耗费的电能，节约了能源，采用容量较小的电池便可以满足智能监控系统的供电需求，有利于智能监控系统的安装。本发明的另一目的是提供一种古树智能监控的装置及系统，均具有上述有益效果。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种古树智能监控的方法，应用于古树智能监控装置及系统，包括：

接收定时采样指令，所述定时采样指令包括采样周期；

每到一采样周期，接收采样数据，并判断所述采样数据中是否包括异常数据；

如果是，控制报警单元发出警报；

否则，进入休眠状态直至进入下一采样周期。

优选地，在所述接收采样数据之前，该方法还包括：

当接收到中断指令时，进行接收采样数据及后续过程，所述中断指令为古树满足预设危险条件时产生的指令。

优选地，所述预设危险条件为所述古树的振动幅度超过预设幅度值。

优选地，在所述接收采样数据之后，该方法还包括：

将所述古树的标识和所述采样数据发送给服务器。

优选地，所述接收采样数据的过程具体为：

接收所述古树的位置数据和/或加速度数据和/或倾角数据和/或压力数据，

则所述判断所述采样数据是否包括异常数据的过程具体为：

判断所述位置数据是否在预先设置的位置范围内和/或所述加速度数据是否在预先设置的加速度范围内和/或所述倾角数据是否在预先设置的角度范围内和/或所述压力数据是否在预先设置的压力范围内；

若所述采样数据均在预先为其设置的范围内，则所述采样数据不包括所述异常数据，否则所述采样数据包括所述异常数据。

优选地，所述控制报警单元发出警报的过程具体为：

控制声光报警器发出警报。

优选地，当判断得到所述采样数据中包括异常数据时，该方法还包括：

向所述服务器发送通知消息。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种古树智能监控的装置，包括：

第一接收单元，用于接收定时采样指令，所述定时采样指令包括采样周期；

第二接收单元，用于每到一采样周期，接收采样数据；

判断单元，用于判断所述采样数据中是否包括异常数据，如果是，触发报警单元发出警报；否则，触发各单元进入休眠状态直至进入下一采样周期；

所述报警单元，用于发出警报。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种古树智能监控的系统，包括上述的古树智能监控的装置，所述系统还包括：

采集装置，用于采集采样数据；

服务器，用于发送所述定时采样指令。

优选地，所述古树智能监控的装置为微处理器MCU。

本发明提供了一种古树智能监控方法，应用于古树智能监控装置及系统，包括接收定时采样指令，定时采样指令包括采样周期；每到一采样周期，接收采样数据，并判断采样数据中是否包括异常数据；如果是，控制报警单元发出警报；否则，进入休眠状态直至进入下一采样周期。

由此可见，本发明根据接收到的定时采样指令，每到一采样周期时，智能监控系统接收采样数据并判断采样数据中是否有异常数据，在没有异常数据的情况下进入休眠状态直至下一采样周期到来，在一个采样周期内，智能监控系统不是一直处于工作状态，在监测到采样数据没有异常后就处于休眠状态，智能监控系统在休眠状态下的电能消耗很少，与现有技术相比，本发明大大减少了持续工作所耗费的电能，节约了能源，采用容量较小的电池便可以满足智能监控系统的供电需求，有利于智能监控系统的安装。

本发明还提供了一种古树智能监控的装置及系统，与上述古树智能监控方法具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种古树智能监控的方法的流程示意图；

图2为本发明所提供的一种古树智能监控的装置的结构示意图；

图3为本发明所提供的一种古树智能监控的系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种古树智能监控的方法，减少了现有技术中智能监控系统一直处于工作状态所耗费的电能，节约了能源，采用容量较小的电池便可以满足智能监控系统的供电需求，有利于智能监控系统的安装。本发明的另一核心是提供一种古树智能监控的装置及系统，均具有上述有益效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明所提供的一种古树智能监控的方法的流程示意图，该方法包括：

步骤S1：接收定时采样指令，定时采样指令包括采样周期；

具体地，服务器可以通过发送定时采样指令来控制采集采样数据的时间，定时采样指令中包括了采样周期，在接收到定时采样指令后，智能监控装置可以得到采样的时间，在采样的时间点到来时才会接收采集的数据。

另外，服务器可以通过设置好的时间发送定时采样指令，例如，每天早上9:00发送一次，也可以由管理人员在一天的任意时间点发送定时采样指令，本发明在此不做特别的限定。定时采样指令包括采样周期，这里的采样周期也可以用采样频率来代替，根据采样频率同样可以得到采样的时间点，定时采样指令具体包括哪种可以根据实际情况来设置，本发明在此不做特别的限定。

步骤S2：每到一采样周期，接收采样数据；

具体地，在采样的时间点到来时，智能监控系统对古树的情况进行采集获得采样数据，得到采样数据后就可以根据这些采样数据了解古树的状态。例如，当采样数据中包括温度数据、湿度数据和倾角数据时，可以根据温度数据和湿度数据了解古树的周围环境，以确认当前的环境是否适合古树的生存环境，还可以根据倾角数据来确定古树是否发生倾斜的危险状况等等。

步骤S3：判断采样数据中是否包括异常数据；如果是，则进入步骤S5；否则，进入步骤S4；

步骤S4：进入休眠状态直至进入下一采样周期；

步骤S5：控制报警单元发出警报。

具体地，在得到采样数据后，智能监控系统判断采样数据中是否包括异常数据，即判断采样数据中的每一个数据是否在预先为其设定的范围内，例如，为了保证古树的安全，预先设定的古树的倾斜角度范围为[0°，45°]，古树通常是垂直于地面的，考虑到风吹等情况，[0°，45°]是古树的安全范围，若采样数据中的倾角数据在该范围内，说明古树的倾斜角度正常，倾角数据为正常数据，若倾角数据不在该范围内，说明古树的倾斜角度异常，古树可能受到人为的破坏或者超出可承受的恶劣环境的破坏，此时的倾角数据就为异常数据。

具体地，当判断得到采样数据中包括异常数据时，智能监控装置控制报警单元发出警报，当判断得到采样数据中不包括异常数据时，智能监控装置的执行上述过程的各单元进入休眠状态直至进入下一采样周期，在整个采样周期内，智能监控装置可以在采样的时间点到来时才进入工作状态，并且在判断得到采样数据中不包括异常数据时进入休眠状态，并不是一直处于工作状态。

本发明提供了一种古树智能监控方法，应用于古树智能监控装置及系统，包括接收定时采样指令，定时采样指令包括采样周期；每到一采样周期，接收采样数据，并判断采样数据中是否包括异常数据；如果是，控制报警单元发出警报；否则，进入休眠状态直至进入下一采样周期。

由此可见，本发明根据接收到的定时采样指令，每到一采样周期时，智能监控系统接收采样数据并判断采样数据中是否有异常数据，在没有异常数据的情况下进入休眠状态直至下一采样周期到来，在一个采样周期内，智能监控系统不是一直处于工作状态，在监测到采样数据没有异常后就处于休眠状态，智能监控系统在休眠状态下的电能消耗很少，与现有技术相比，本发明大大减少了持续工作所耗费的电能，节约了能源，采用容量较小的电池便可以满足智能监控系统的供电需求，有利于智能监控系统的安装。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，在接收采样数据之前，该方法还包括：

当接收到中断指令时，进行接收采样数据及后续过程，中断指令为古树满足预设危险条件时产生的指令。

具体地，考虑到一些紧急情况，例如发生盗取古树或古树被大风吹倒的紧急情况，智能监控装置需要从休眠状态中及时地切换到工作状态来接收古树的采样数据，这时可以通过外部检测单元来对危险情况进行检测，外部检测单元在检测到的数据满足古树预设危险条件时产生中断指令，触发智能监控装置进入工作状态，当接收到中断指令时，智能监控装置开始接收采样数据，并执行后续过程。

需要说明的是，预设危险条件，这里的危险条件是提前设置好的，只需要设置一次，以后便可以直接使用，除非以后需要根据实际情况更新或者修改危险条件，否则不需要重新设置。

通过设置中断指令，使得古树在遇到突发的紧急状况时可以及时地触发智能监控装置进入工作状态，然后智能监控装置接收采样数据，并根据这些采样数据判断古树的情况，在确认采样数据中包括异常数据时就会控制报警单元发出警报，这使得管理人员能够更好地应对古树遇到的紧急状况，方便了对古树的管理，保证了古树的安全；在确认采样数据中不包括异常数据时就会进入休眠状态，节省了能源，降低了管理成本。

作为一种优选的实施例，预设危险条件为古树的振动幅度超过预设幅度值。

具体地，考虑到一些紧急情况，可以设置外部的振动检测装置，当振动检测装置检测到的振动幅度超过预设的幅度值时，振动检测装置产生中断指令，触发智能监控装置进入工作状态。例如，当有人砍古树时，振动检测装置就会检测到古树的振动幅度超过了预设的正常的振动幅度，这时，振动检测装置就会输出一个触发电平，即上述的中断指令，智能监控装置就被唤醒，即进入工作状态。

需要说明的是，除了上述将古树的异常振动情况作为中断指令的方式，还可以将古树的异常位置情况作为中断指令，例如，可以通过定位装置(GPS等)得到古树的位置，正常情况下，古树的位置不会有变化，考虑到定位可能出现飘逸等情况，古树的位移不大于300米时为正常情况，当定位装置定位到古树的位置(坐标)时，根据新的位置与初始位置计算得到位移，若位移不大于300米，古树正常，否则古树可能被移动，这种情况下定位装置就会产生中断指令。当然，中断指令还可以通过其他的方式产生，具体可以根据实际情况来定，本发明在此不做特别的限定。

另外，预设的幅度值，这里的幅度值是提前设置好的，只需要设置一次，以后便可以直接使用，除非以后需要根据实际情况更新或者修改幅度值，否则不需要重新设置。

作为一种优选的实施例，在接收采样数据之后，该方法还包括：

将古树的标识和采样数据发送给服务器。

具体地，在接收到采样数据之后，智能监控装置可以将采样数据上传给服务器，由于服务器可能管理多个古树，因此需要将古树的标识与采样数据一起发送给服务器，服务器可以对采样数据进行保存或者分析。

需要说明的是，古树的标识可以为电子标识或者其他标识，本发明在此不做特别的限定，此外，可以通过GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术)卡的网络将采样数据发送给服务器，由于采样数据量少，GPRS卡的网络的运维成本低，当然也可以通过其他类型的网络传输采样数据，本发明在此不做特别的限定。

将采样数据发送给服务器，有利于管理人员根据采样数据了解古树的情况，管理人员无需到古树现场就可以实现管理工作，而且还能同时管理多个需要保护的树木，提高了管理效率，降低了管理成本。

作为一种优选的实施例，接收采样数据的过程具体为：

接收古树的位置数据和/或加速度数据和/或倾角数据和/或压力数据，

则判断采样数据是否包括异常数据的过程具体为：

判断位置数据是否在预先设置的位置范围内和/或加速度数据是否在预先设置的加速度范围内和/或倾角数据是否在预先设置的角度范围内和/或压力数据是否在预先设置的压力范围内；

若采样数据均在预先为其设置的范围内，则采样数据不包括异常数据，否则采样数据包括异常数据。

具体地，采样数据可以包括加速度数据、倾角数据、位置数据和压力数据，其中，位置数据可以防止古树被移动，倾角数据可以防止古树被吹倒或者被砍倒，加速度数据可以有助于判断古树的移动信息，还可以弥补位置数据不够准确的缺陷，压力数据可以防止智能监控装置被取下，例如，预先安装智能监控装置时，可以在智能监控装置与古树之间放置压紧的弹簧等，从而使古树与智能监控装置之间有一定的压力，当智能监控装置被取下时，压力减小，压力数据异常，最终报警单元发出警报，当然，为了更好地防范古树被盗，还可以根据获得的压力数据将压力条件设置为上述的中断，压力数据异常时，压力检测装置产生中断指令。

需要说明的是，加速度数据和倾角数据可以通过陀螺仪传感器测量，位置数据可以通过定位装置获取，压力数据可以通过压力传感器测量得到，当然，测量这些数据还可以用其他的方式，目前已有很多成熟的、精度较高的仪器，本发明在此不一一赘述，也不特别限定采样数据的采集装置。此外，采样数据多种多样，并不限于上述提到的几个，可以为一个，也可以为两个或两个以上，本发明在此不做限定。另外，预设的与各个采样数据对应的范围是提前设置好的，只需要设置一次，以后便可以直接使用，除非以后需要根据实际情况更新或者修改范围，否则不需要重新设置。

通过采集并接收上述的采样数据，可以很好地预防古树被盗，提高了古树的安全性。

作为一种优选的实施例，控制报警单元发出警报的过程具体为：

控制声光报警器发出警报。

具体地，报警单元为声光报警器，当发现有异常数据时，古树可能发生了异常情况，可以通过声光报警器发出警报，有利于及时发现古树的异常情况并阻止不利情况的恶化。当然，报警单元并不局限于声光报警器，本发明在此不做特别的限定。

作为一种优选的实施例，当判断得到采样数据中包括异常数据时，该方法还包括：

向服务器发送通知消息。

具体地，当判断得到采样数据中包括异常数据时，为了通知管理人员，智能监控装置可以向服务器发送通知消息，当然，也可以直接向管理人员发送短信，还可以通过其他途径进行通知，本发明在此不做特别的限定。

请参考图2，图2为本发明所提供的一种古树智能监控的装置的结构示意图，该装置10包括：

第一接收单元11，用于接收定时采样指令，定时采样指令包括采样周期；

第二接收单元12，用于每到一采样周期，接收采样数据；

判断单元13，用于判断采样数据中是否包括异常数据，如果是，触发报警单元14发出警报；否则，触发各单元进入休眠状态直至进入下一采样周期；

报警单元14，用于发出警报。

对于本发明提供的古树智能监控装置的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不再赘述。

请参考图3，图3为本发明所提供的一种古树智能监控的系统的结构示意图，包括上述的古树智能监控装置10，该系统还包括：

采集装置20，用于采集采样数据；

服务器30，用于发送定时采样指令。

作为一种优选的实施例，古树智能监控装置10为微处理器MCU。

具体地，古树智能监控装置10为MCU(Micro Control Unit，微处理器)，MCU内部采用锂电池供电，可以为两节3.6V的锂电池供电，供电电压为7.2V，最大电压为8.4V，古树智能监控装置10的工作电流最大为300mA，休眠电流为20uA，当然，本发明并不限定古树智能监控装置10为上述结构，具体结构可根据实际情况来定。

此外，古树智能监控装置10的外部可以通过太阳能充电板充电来供电，除了古树智能监控装置10的工作时间，其他所有时间都可以充电，大大降低了电能的浪费，节约了能源，当然，节能还可以通过其他方式，本发明在此不做特别的限定。

古树智能监控装置10采用MCU时，可以使用现有的成熟芯片并通过简单的编程来实现本发明介绍的功能，易于实现，且成本低，安装方便。

对于本发明提供的古树智能监控系统的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种古树智能监控的方法，应用于古树智能监控装置及系统，其特征在于，包括：

接收定时采样指令，所述定时采样指令包括采样周期；

每到一采样周期，接收采样数据，并判断所述采样数据中是否包括异常数据；

如果是，控制报警单元发出警报；

否则，进入休眠状态直至进入下一采样周期。

2.根据权利要求1所述的古树智能监控方法，其特征在于，在所述接收采样数据之前，该方法还包括：

当接收到中断指令时，进行接收采样数据及后续过程，所述中断指令为古树满足预设危险条件时产生的指令。

3.根据权利要求2所述的古树智能监控方法，其特征在于，所述预设危险条件为所述古树的振动幅度超过预设幅度值。

4.根据权利要求1所述的古树智能监控方法，其特征在于，在所述接收采样数据之后，该方法还包括：

将所述古树的标识和所述采样数据发送给服务器。

5.根据权利要求1-4任一项所述的古树智能监控方法，其特征在于，所述接收采样数据的过程具体为：

接收所述古树的位置数据和/或加速度数据和/或倾角数据和/或压力数据，

则所述判断所述采样数据是否包括异常数据的过程具体为：

判断所述位置数据是否在预先设置的位置范围内和/或所述加速度数据是否在预先设置的加速度范围内和/或所述倾角数据是否在预先设置的角度范围内和/或所述压力数据是否在预先设置的压力范围内；

若所述采样数据均在预先为其设置的范围内，则所述采样数据不包括所述异常数据，否则所述采样数据包括所述异常数据。

6.根据权利要求5所述的古树智能监控方法，其特征在于，所述控制报警单元发出警报的过程具体为：

控制声光报警器发出警报。

7.根据权利要求1所述的古树智能监控方法，其特征在于，当判断得到所述采样数据中包括异常数据时，该方法还包括：

向所述服务器发送通知消息。

8.一种古树智能监控的装置，其特征在于，包括：

第一接收单元，用于接收定时采样指令，所述定时采样指令包括采样周期；

第二接收单元，用于每到一采样周期，接收采样数据；

判断单元，用于判断所述采样数据中是否包括异常数据，如果是，触发报警单元发出警报；否则，触发各单元进入休眠状态直至进入下一采样周期；

所述报警单元，用于发出警报。

9.一种古树智能监控的系统，其特征在于，包括如权利要求8所述的古树智能监控的装置，该系统还包括：

采集装置，用于采集采样数据；

服务器，用于发送所述定时采样指令。

10.根据权利要求9所述的古树智能监控系统，其特征在于，所述古树智能监控的装置为微处理器MCU。