CN108955481A - 一种基于rfid技术的树木胸径快速测量系统及方法 - Google Patents
一种基于rfid技术的树木胸径快速测量系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108955481A CN108955481A CN201810747108.5A CN201810747108A CN108955481A CN 108955481 A CN108955481 A CN 108955481A CN 201810747108 A CN201810747108 A CN 201810747108A CN 108955481 A CN108955481 A CN 108955481A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gear
- millimeter
- centimetre
- rfid card
- decimetre
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 claims abstract description 32
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 63
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 5
- 239000005030 aluminium foil Substances 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 claims description 2
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 8
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- VIKNJXKGJWUCNN-XGXHKTLJSA-N norethisterone Chemical compound O=C1CC[C@@H]2[C@H]3CC[C@](C)([C@](CC4)(O)C#C)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 VIKNJXKGJWUCNN-XGXHKTLJSA-N 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 244000182264 Lucuma nervosa Species 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 1
- 238000003066 decision tree Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/0035—Measuring of dimensions of trees
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/08—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring diameters
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K17/00—Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations
- G06K17/0022—Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations arrangements or provisions for transferring data to distant stations, e.g. from a sensing device
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Botany (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于RFID技术的树木胸径快速测量系统及方法,属于森林资源测量设备技术领域。所述系统包括:胸径测量器,所述胸径测量器内设置有相互连接的齿条、齿条固定轴、毫米齿轮、厘米齿轮、厘米小齿轮、分米齿轮,所述测量系统还包括毫米RFID卡组、厘米RFID卡组、分米RFID卡组和转轴,所述毫米RFID卡组、厘米RFID卡组、分米RFID卡组分别与对应的转轴接触;本发明基于RFID技术,通过对样方内树木安装胸径测量系统,复查时可以批量读取树木的胸径数据,这种测量方法简单便捷、结果精准、效率高、省时省力,且本发明的测量装置简单、携带方便,可很好地替代现有的采用人工胸径尺、胸径测量环测量的方法。
Description
技术领域
本发明涉及森林资源测量设备技术领域,尤其涉及一种基于RFID技术的树木胸径快速测量系统及方法。
背景技术
森林调查是获取森林资源信息和进行林业各种分析决策的一项基础技术工作,而不同的调查方法获得的森林蓄积量有所差异,在野外森林调查中,往往需要建立样方并对样方内的所有树木进行跟踪测量,其中,树木胸径测量是一项重要内容,目前,野外测量中通用的方法是人工使用胸径尺进行测量或者安装胸径测量环并且在固定时间人工逐个读取,每五年复测一次,这种传统的方法对样地内所有树木进行测量,耗时耗力,而且准确性非常低;另外,每隔一段时间需要复测时,又需要人工重新开始测量,浪费人力、测量效率低。安装胸径测量环提高了准确性,但是效率的提高有限,仍然需要对每棵树逐个读数。
RFID(无线射频识别)是一种通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触的技术,无线电的信号通过调成无线电频率的电磁场,把数据从附着在物品上的标签上传送出去,以自动辨识与追踪该物品,标签包含了电子存储的信息,数设定范围内都可以进行追踪和识别,射频标签不需要处在识别器视线之内,也可以嵌入被追踪物体之内,然后利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器,对物品进行追踪和识别。
综上,现有的森林调查的树木胸径设备在野外调查中仍然存在效率低、准确性低、费时费力等诸多问题,因此,本发明提出了一种基于RFID技术的树木胸径快速测量系统,以期解决上述现有技术中树木胸径测量存在的问题。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题,本发明旨在提供一种基于RFID技术的树木胸径快速测量系统及方法。本发明基于RFID(无线射频识别)技术,通过对样方内树木安装胸径测量系统,复查时可以批量读取树木的胸径数据,这种测量方法简单便捷、结果精准、效率高、省时省力,且本发明的测量装置简单、携带方便,可很好地替代现有的采用人工胸径尺、胸径测量环测量的方法。
本发明的第一目的是提供一种基于RFID技术的树木胸径快速测量系统。
本发明的第二目的是提供一种基于RFID技术的树木胸径快速测量方法。
本发明的第三目的是提供基于RFID技术的树木胸径快速测量系统及方法的应用。
为实现上述发明目的,具体的,本发明公开了下述技术方案:
首先,本发明公开了一种基于RFID技术的树木胸径快速测量系统,包括:阅读器、胸径测量器,所述阅读器用于向胸径测量器发射信号以及接收来自胸径测量器的信号,并根据接收到的信号对树木胸径进行计算;所述胸径测量器的内部设置有:齿条、齿条固定轴,毫米齿轮、厘米齿轮、厘米小齿轮、分米齿轮、毫米RFID卡组、厘米RFID卡组、分米RFID卡组、毫米齿轮轴、厘米齿轮轴、分米齿轮轴。
所述齿条的一端与齿条固定轴固定连接,齿条固定轴可以转动,齿条缠绕在齿条固定轴上,拉伸齿条的另一端可使齿条伸长。
所述毫米齿轮安装于设置在齿条上部的毫米齿轮轴上,毫米齿轮能够绕毫米齿轮轴转动,且毫米齿轮与齿条啮合。
所述齿条为柔性材料制成(如聚乙烯、聚丙烯等)的一侧设置有齿的长条形,且齿条与毫米齿轮配对使用,即齿条上分布的齿与毫米齿轮相啮合,从而将齿条的移动转变为毫米齿轮的转动。
所述厘米齿轮安装于设置在毫米齿轮轴上部的厘米齿轮轴上,厘米齿轮能够绕厘米齿轮轴转动,且厘米齿轮与毫米齿轮啮合。
所述厘米小齿轮的直径小于厘米齿轮,也安装在厘米齿轮轴上,且厘米小齿轮能够绕厘米齿轮轴转动。
所述分米齿轮安装在分米齿轮轴上,分米齿轮能够绕分米齿轮轴转动,且分米齿轮与厘米小齿轮啮合。
所述毫米齿轮、厘米齿轮的齿数满足毫米、厘米之间的倍数关系,从而使毫米齿轮、厘米齿轮的传动距离满足毫米、厘米之间的倍数关系,便于树木胸径的计算,即:毫米齿数是厘米齿轮齿数的十分之一,所述厘米小齿轮齿数是分米齿轮和厘米的齿数的十分之一,以保证厘米齿轮转动一圈时,分米齿轮的传动为周长的十分之一,这样设置是为了节约齿轮装配时占用的空间,因为如果不通过厘米小齿轮实现厘米齿轮与分米齿轮之间的传动,就需要将厘米齿轮和分米齿轮直接啮合,这会占用更大的空间,但这并不意味着将将厘米齿轮和分米齿轮直接啮合不可行,厘米小齿轮仅仅是一种更为优选的组合方案。
所述胸径测量器的外部设置有齿条固定器,胸径测量器组装完成后,齿条绕树木胸径一周,将齿条的一端卡合到齿条固定器中,随着树木生长,齿条自动拉伸,带动毫米齿轮转动,进而带动厘米齿轮和厘米小齿轮同时、同轴转动,由厘米小齿轮再带动分米齿轮转动;齿条每伸长1mm,毫米齿轮转动周长的十分之一或转过十分之一的齿数。
所述毫米RFID卡组设置在毫米齿轮一侧,所述厘米RFID卡组设置在厘米小齿轮一侧,所述分米RFID卡组设置在分米齿轮一侧。
所述毫米RFID卡组、厘米RFID卡组、分米RFID卡组均由十张叠加在一起的RFID卡组成,依次从A0-A9连续编号,每一张RFID卡位于齿轮轴一端的端部均开设有10个宽度相同的栅格,依次从B0-B9连续编号,每一个和RFID卡编号相同的栅格中均设置有两个断开的箔片(即,A0号RFID卡的B0号栅格中设置有两个断开的箔片,A1号RFID卡的B1号栅格中设置有两个断开的箔片,A2号RFID卡的B2号栅格中设置有两个断开的箔片,依次类推),且设置有箔片的栅格分别与对应RFID卡中的导线圈的两端连接,优选的,所述箔片由柔性的导电材料制成,如铝箔、铜箔等。
采用导线圈连接而不是单根的导线连接的原因是:RFID卡在接收到阅读器发射的信号时,需要被激活后再将自己的编号信息反馈给阅读器,如果采用单根的导线连接,则无法将RFID卡激活。
而要将每一张RFID卡位于齿轮轴一端的端部均开设10个栅格的原因是方便其他的导体条通过,因为本发明设置的10个RFID卡是叠加在一起的,如果仅仅在导体片对应的位置开设栅格,10个RFID卡叠加在一起形成RFID卡组后,仍然会将RFID卡组的端部封闭起来,当导体片随着齿轮轴转动到RFID卡组处时,导体片无法通过RFID卡组。
所述毫米齿轮轴、厘米齿轮轴、分米齿轮轴上各设置一组导体片,分别与毫米RFID卡组、厘米RFID卡组、分米RFID卡组对应,每组导体片由10个导体片构成,依次从00-09编号,导体片沿齿轮轴的轴向呈螺旋状设置,10个导体片绕齿轮轴一周,恰好将各齿轮轴的周长均分为10等分。
所述导体片编号00-09依次与栅格编号B0-B9对应,即,导体片随着齿轮轴的转动,依次通过RFID卡组中的栅格时,首先是00号导体片通过A0号RFID卡中的B0号栅格,然后是01号导体片通过A1号RFID卡中的B1号栅格,依次类推,最后是09号导体片通过A9号RFID卡中的B9号栅格,然后继续下一循环。
优选的,所述导体片的宽度小于栅格的宽度,大于栅格中两个箔片之间的距离,以确保导体片和两个箔片形成良好的接触。
优选的,所述相邻两个导体片之间的水平距离不小于相邻两个栅格之间的距离,以确保每一个导体片均能经过栅格顺利地通过RFID卡组。
采用螺旋状绕齿轮轴一周设置导体片的原因是:每次都可以保证只有一个导体片和编号相同的RFID卡中的相应栅格中的箔片连接,并形成回路,而其他导体片与RFID卡处于断开的状态,以确保当此状态下RFID卡组接收到阅读器发射的信号时,能够正确、唯一地将相应的RFID卡编号信息反馈给阅读器,以便于阅读器直接根据RFID卡的编号信息判断树木的胸径。
样地内树木编号,每一棵树对应一个编号,所述阅读器存储样地内树木位置信息、胸径测量器内RFID卡辨识信息和树木编号的关联数据库,所述阅读器设置有显示屏,显示屏显示树木位置地图(每一棵树木用空心圆圈表示,),如果阅读器读到对应树木的胸径信息,在对应圆圈变成实心圆圈,方便使用者实时监控漏测树木。
阅读器读取RFID信息并计算出树木胸径后,存储在数据库内。
所述RFID卡的识别距离依赖于电子标签的工作频率,为保证有效识别距离,所述RFID卡使用高频或超高频电子标签。
所述阅读器上设置有测量按钮,按下测量按钮后,阅读器向胸径测量器发射信号,并根据接收到的胸径测量器中RFID卡反馈的编号对树木胸径进行计算。
本发明树木胸径快速测量系统的原理为:
(1)齿条转动时带动毫米齿轮转动,当齿条转过一个齿时,毫米齿轮也转过一个齿,开始时,毫米齿轮轴、厘米齿轮轴、分米齿轮轴上的各自的00号导体片正好位于各自的A0号RFID卡中的B0号栅格中,并与栅格中的两个箔片连接,从而使00号导体片、导线圈、两个箔片形成回路,以毫米齿轮为例,此时,表示毫米齿轮还没有转过一个齿数,此状态下如果接收到阅读器发射的信号,毫米RFID卡组中的A0号RFID卡就可以被激活将自己的编号信息反馈给阅读器,阅读器的计算出的胸径是0分米0厘米0毫米,随着齿条的继续移动,当毫米齿轮轴上的01号导体片正好位于毫米RFID卡组中的A1号RFID卡中的B1栅格中,并与栅格中的箔片连接,从而使01号导体片、导线圈、两个箔片形成回路,此状态下如果接收到阅读器发射的信号,A1号RFID卡就可以被激活将自己的编号信息反馈给阅读器,阅读器计算出的胸径在毫米位则读数为1(表示树木胸径增长了1毫米),依次类推,当09号导体片连通A9号RFID卡后,阅读器计算出的毫米位则读数为9(表示树木胸径增长了9毫米),随着毫米齿轮的继续转动,毫米齿轮轴上的00号导体片再次连通了毫米RFID卡组中的A0号RFID卡,表示毫米齿轮恰好转了一周,厘米齿轮则转过了一个齿数(即转过了厘米齿轮周长的十分之一),此时,厘米齿轮轴上的01号导体片恰好连通了厘米RFID卡组中的A1号RFID卡,此状态下如果接收到阅读器发射的信号,厘米RFID卡组中的A1号RFID卡就可以被激活将自己的编号信息反馈给阅读器,阅读器计算出的胸径的厘米位则读数为1(表示树木胸径增长了1厘米),而此时,由于毫米齿轮轴上的00号恰好连通的是毫米RFID卡组中的A0号RFID卡,则在胸径的毫米位读数为0(表示树木胸径增长了0毫米),此时计算所得的树木胸径为0分米1厘米0毫米,即树木胸径为10mm,恰好为毫米齿轮转了一周。
另外,需要说明的是,本发明基于现实的需求,只设计了毫米、厘米、分米三组配合齿轮,可最大测量胸径99.9cm的树木,因为成规模的这种大直径的树木群并不多见,少量测量这种树木时,采用人工测量反而更加方便、成本也更低,而且树木胸径要长到这一尺寸,需要50年以上的时间,设置在树木上的测量系统的服役寿命远达不到这一时间,因此,设置米齿轮并没有太大意义,只设置毫米、厘米、分米三组配合齿轮完全可以达到测量需求。如果确实有需要测量大规模胸径99.9cm以上的树木群,可以依照毫米齿轮、厘米齿轮的设置再加装一组与分米齿轮配合的米齿轮,并设置相应的RFID卡组成的RFID卡组即可,在技术上并不存在障碍。
其次,本发明公开了一种基于RFID的树木胸径快速测量方法,包括如下步骤:
(1)将树木胸径快速测量系统安装在树木上,齿条绕树木胸径一周后,齿条的端部固定在齿条固定器上,随着树木生长,齿条自动拉伸,随着齿条的伸长,毫米齿轮开始旋转,进而依次带动厘米齿轮、分米齿轮转动;
(2)随着毫米齿轮的转动,设置在毫米齿轮对应的转轴上的导体片与毫米RFID卡组中的箔片接触,即可将两个箔片对应的一张RFID卡连通;
(3)按下阅读器上的测量按钮后,阅读器向胸径测量器发送信号,连通的RFID卡被激活,然后将自身对应的编号信息发送给阅读器,阅读器接收到信息后即可计算得到树木的胸径。
最后,本发明还公开了基于RFID技术的树木胸径快速测量系统及方法在森林资源信息获取中的应用。
与现有技术相比,本发明取得的有益效果是:本发明通过RFID技术的特点,再结合齿轮的传动比特点,设计出了树木胸径快速测量系统,在野外测量中,通过阅读器向胸径测量器的RFID卡发射电磁波,激活连通的RFID卡,获得树木胸径信息,位于阅读器检测范围内的树木胸径信息将自动录入阅读器中,简单快捷、省时省力;而且使用本发明的测量系统,只需要在第一次调查安装胸径测量器,在后期的复测期间不需要再安装测量器,只需要重新通过阅读器向胸径测量器发射信号即可,而且,由于本发明的系统能够精确到1mm,具有很好的测量精确度。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明树木胸径快速测量系统的原理示意图。
图2为本发明树木胸径快速测量系统的外壳示意图。
图3为本发明实施例树木胸径快速测量系统内部结构示意图。
图4为本发明实施例毫米RFID卡组和毫米齿轮轴的位置关系示意图,厘米RFID卡组、分米RFID卡组与各自的齿轮轴的位置关系和毫米RFID卡组相同。
图5为俯视角度下本发明实施例中毫米RFID卡组中RFID卡的结构示意图。
图6为图5的局部放大图。
图7为本发明实施例中毫米齿轮轴上的10个导体片的设置示意图,厘米齿轮轴上和分米齿轮轴上的导体片和毫米齿轮轴上导体片的设置相同。
图8为本发明实施例中毫米齿轮轴上的10个导体片的设置侧面示意图,厘米齿轮轴上和分米齿轮轴上的导体片和毫米齿轮轴上导体片的设置相同。
图9为本发明实施例中毫米RFID卡组中的0号RFID卡的结构示意图。
图10为本发明实施例中毫米RFID卡组中的9号RFID卡的结构示意图,厘米RFID卡组、分米RFID卡组中RFID卡的结构和毫米RFID卡组相同。
图11为本发明实施例中10个RFID叠加后形成的毫米RFID卡组的结构示意图,厘米RFID卡组、分米RFID卡组的结构和毫米RFID卡组的结构相同。
图2-11中:1-胸径测量器、2-齿条固定器、3-齿条、4-齿条固定轴、5-毫米RFID卡组、6-毫米齿轮、7-厘米齿轮、8-厘米RFID卡组、9-厘米小齿轮、10-分米齿轮、11-分米RFID卡组、12-毫米齿轮轴、12.1-厘米齿轮轴、12.2-分米齿轮轴、13-箔片、14-导线圈,00-09表示毫米齿轮轴上的10个导体片、A0-毫米RFID卡组中的0号RFID卡、A9-毫米RFID卡组中的9号RFID卡、B0-毫米RFID卡组中的0号RFID卡中的0号栅格、B8-毫米RFID卡组中的8号RFID卡中的8号栅格、B9-毫米RFID卡组中的9号RFID卡中的9号栅格。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的,现有的森林调查的树木胸径设备在野外调查中仍然存在效率低、准确性低、费时费力等诸多问题,因此,本发明提出了一种基于RFID技术的树木胸径快速测量系统,下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。
实施例
如图1-11所示,一种基于RFID技术的树木胸径快速测量系统,包括:阅读器、胸径测量器1,所述胸径测量器1内设置有:齿条固定器2、齿条3、齿条固定轴4、毫米RFID卡组5、毫米齿轮6、厘米齿轮7、厘米RFID卡组8、厘米小齿轮9、分米齿轮10、分米RFID卡组11、毫米齿轮轴12、厘米齿轮轴12.1、分米齿轮轴12.2、箔片13、导线圈14。
所述齿条3的一端与齿条固定轴4固定,齿条3缠绕在齿条固定轴4上,拉伸齿条3的另一端可使齿条3伸长。
所述毫米齿轮6安装于设置在齿条3上部的毫米齿轮轴12上,毫米齿轮6能够绕毫米齿轮轴12转动,所述齿条3为长条形,一侧有齿,齿条3与毫米齿轮6配对使用,即齿条3上分布的齿与毫米齿轮相啮合,从而将齿条的移动转变为毫米齿轮的转动。
所述厘米齿轮7安装于设置在毫米齿轮轴12上部的厘米齿轮轴12.1上,厘米齿轮7能够绕厘米齿轮轴12.1转动,且厘米齿轮7与毫米齿轮6啮合。
所述厘米小齿轮9的直径小于厘米齿轮7,也安装在厘米齿轮轴12.1上,且厘米小齿轮9能够绕厘米齿轮轴12.1转动。
所述分米齿轮10安装在分米齿轮轴12.2上,分米齿轮10能够绕分米齿轮轴12.2转动,且分米齿轮10与厘米小齿轮9啮合。
所述毫米齿轮6、厘米齿轮7的齿数满足毫米、厘米之间的倍数关系,厘米小齿轮9的齿数为厘米齿轮7和分米齿轮10的齿数的十分之一,从而使毫米齿轮6、厘米齿轮7、分米齿轮10之间的传动距离满足毫米、厘米、分米之间的倍数关系,。
所述胸径测量器1外部设置有齿条固定器2,胸径测量器组装完成后,齿条3绕树木胸径一周,齿条3的端部可以卡合在齿条固定器2中。
所述毫米RFID卡组5设置在毫米齿轮12一侧,所述厘米RFID卡组8设置在厘米小齿轮9一侧,所述分米RFID卡组11设置在分米齿轮10一侧。
所述毫米RFID卡组5、厘米RFID卡组8、分米RFID卡组11均由十张叠加在一起的RFID卡组成,从下到上依次从A0-A9连续编号,每一张RFID卡位于齿轮轴一端的端部均开设有10个宽度相同的栅格,依次从B0-B9连续编号,每一个和RFID卡编号相同的栅格中均设置有两个断开的箔片(即,A0号RFID卡的B0号栅格中设置有两个断开的箔片(铝箔),A1号RFID卡的B1号栅格中设置有两个断开的箔片,A2号RFID卡的B2号栅格中设置有两个断开的箔片13,依次类推),且设置有箔片13的栅格分别与对应RFID卡中的导线圈14的两端连接。
所述毫米齿轮轴12、厘米齿轮轴12.1、分米齿轮轴12.2上各设置一组导体片,分别与毫米RFID卡组5、厘米RFID卡组8、分米RFID卡组11对应,每组导体片由10个导体片构成,依次从00-09编号,导体片沿齿轮轴的轴向呈螺旋状绕齿轮轴一周(如图5所示),10个导体片恰好将各齿轮轴的周长均分为10等分。
所述导体片编号00-09依次与栅格编号B0-B9对应,即,导体片随着齿轮轴的转动,依次通过RFID卡组中的栅格时,首先是00号导体片通过A0号RFID卡中的B0号栅格,然后是01号导体片通过A1号RFID卡中的B1号栅格,依次类推,最后是09号导体片通过A9号RFID卡中的B9号栅格。
所述导体片的宽度小于栅格的宽度,大于栅格中两个箔片13之间的距离;所述相邻两个导体片之间的水平距离不小于相邻两个栅格之间的距离;所述导体片的宽度大于该栅格内两个箔片13之间的距离。
所述RFID卡的识别距离依赖于电子标签的工作频率,为保证有效识别距离,所述RFID卡使用高频或超音频电子标签。
所述阅读器上设置有测量按钮,按下测量按钮后,阅读器向胸径测量器1发射信号,并根据接收到的胸径测量器1中RFID卡反馈的编号对树木胸径进行计算。
以上所述仅为本申请的优选实施例,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于RFID技术的树木胸径快速测量系统,其特征在于:所述测量系统包括:阅读器、胸径测量器,所述阅读器用于向胸径测量器发射信号以及接收来自胸径测量器的信号,所述胸径测量器内部设置有:齿条、齿条固定轴,毫米齿轮、毫米RFID卡组、毫米齿轮轴;所述齿条为柔性的一侧设置有齿的长条形,且齿条与毫米齿轮配对使用,所述齿条的一端与齿条固定轴固定,齿条缠绕在齿条固定轴上;所述毫米齿轮安装于设置在齿条上部的毫米齿轮轴上,毫米齿轮绕毫米齿轮轴转动,且毫米齿轮与齿条啮合;所述毫米RFID卡组设置在毫米齿轮一侧;
所述毫米RFID卡组由连续编号的依次叠加的若干张RFID卡组成,每一张位于毫米齿轮轴一端的RFID卡的端部开均开设有宽度相同的、连续编号的栅格,所述栅格的数量和RFID卡的数量相同,且每一个和RFID卡编号相同的栅格中均设置有两个断开的箔片,且设置有箔片的栅格分别与对应RFID卡中的导线圈的两端连接;
所述毫米齿轮轴上设置有一组与毫米RFID卡组对应的连续编号的导体片,所述导体片沿毫米齿轮轴的轴向呈螺旋状设置,导体片绕齿轮轴一周,恰好将毫米齿轮轴的周长等分为和导体片的数量相同,所述导体片的数量和RFID卡中栅格的数量相同,编号相同的导体片、栅格一一对应;所述导体片的宽度小于栅格的宽度,大于栅格中两个箔片之间的距离;所述相邻两个导体片之间的水平距离不小于相邻两个栅格之间的距离。
2.如权利要求1所述的测量系统,其特征在于:所述测量系统还包括厘米齿轮、厘米RFID卡组、厘米齿轮轴;所述厘米齿轮安装于设置在毫米齿轮轴上部的厘米齿轮轴上,厘米齿轮能够绕厘米齿轮轴转动,且厘米齿轮与毫米齿轮啮合;所述厘米RFID卡组设置在厘米齿轮一侧;所述厘米RFID卡组结构和毫米RFID卡组结构相同,所述厘米RFID卡中的栅格与毫米RFID卡中的栅格的设置相同,所述厘米齿轮轴上导体片的设置与毫米齿轮轴上导体片的设置相同;毫米齿轮、厘米齿轮的齿数满足毫米、厘米之间的倍数关系。
3.如权利要求2所述的测量系统,其特征在于:所述测量系统还包括厘米小齿轮、分米齿轮、分米RFID卡组、分米齿轮轴,所述厘米小齿轮安装在厘米齿轮轴上,且厘米小齿轮能够绕厘米齿轮轴转动;所述分米齿轮安装在分米齿轮轴上,分米齿轮能够绕分米齿轮轴转动,且分米齿轮与厘米小齿轮啮合;所述分米RFID卡组结构和毫米RFID卡组结构相同,所述分米RFID卡中的栅格与毫米RFID卡中的栅格的设置相同,所述分米齿轮轴上导体片的设置与毫米齿轮轴上导体片的设置相同;所述厘米小齿轮的齿数为厘米齿轮和分米齿轮齿数的十分之一。
4.如权利要求3所述的测量系统,其特征在于:所述测量系统不包括厘米小齿轮,厘米齿轮和分米齿轮直接连接,毫米齿轮、厘米齿轮、分米齿轮的齿数满足毫米、厘米、分米之间的倍数关系。
5.如权利要求1-4任一项所述的测量系统,其特征在于:所述箔片由柔性的导电材料制成,优选为铝箔、铜箔。
6.如权利要求1-4任一项所述的测量系统,其特征在于:所述阅读器上设置有测量按钮,按下测量按钮后,阅读器向胸径测量器发射信号。
7.如权利要求1-4任一项所述的快速测量系统,其特征在于:所述胸径测量器外部设置有齿条固定器,用于卡合齿条的端部。
8.如权利要求1-4任一项所述的快速测量系统,其特征在于:所述RFID卡使用高频或超音频电子标签。
9.一种基于RFID的树木胸径快速测量方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)将树木胸径快速测量系统安装在树木上,齿条绕树木胸径一周后,齿条的端部固定在齿条固定器上,随着树木生长,齿条自动拉伸,随着齿条的伸长,毫米齿轮开始旋转,进而依次带动厘米齿轮、分米齿轮转动;
(2)随着毫米齿轮的转动,设置在毫米齿轮对应的转轴上的导体片与毫米RFID卡组中的箔片接触,即可将两个箔片对应的一张RFID卡连通;
(3)按下阅读器上的测量按钮后,阅读器向胸径测量器发送信号,连通的RFID卡被激活,然后将自身对应的编号信息发送给阅读器,阅读器接收到信息后即可计算得到树木的胸径。
10.如权利要求1-8所述的任一项基于RFID技术的树木胸径快速测量系统和/或如权利要求9所述的测量方法在森林资源信息获取中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810747108.5A CN108955481B (zh) | 2018-07-09 | 2018-07-09 | 一种基于rfid技术的树木胸径快速测量系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810747108.5A CN108955481B (zh) | 2018-07-09 | 2018-07-09 | 一种基于rfid技术的树木胸径快速测量系统及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108955481A true CN108955481A (zh) | 2018-12-07 |
CN108955481B CN108955481B (zh) | 2023-08-18 |
Family
ID=64483715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810747108.5A Active CN108955481B (zh) | 2018-07-09 | 2018-07-09 | 一种基于rfid技术的树木胸径快速测量系统及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108955481B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110119436A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-08-13 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 苗木栽植进展情况确定方法、系统、存储介质及电子设备 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006133648A1 (fr) * | 2005-06-17 | 2006-12-21 | Tsinghua University | Capteur de déplacement numérique en mode commuté et son application |
CN104482837A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-04-01 | 北京林业大学 | 周长变化物体的周长连续测量方法和装置 |
CN204881538U (zh) * | 2015-09-01 | 2015-12-16 | 中国农业科学院农业信息研究所 | 一种用于测定果树直径的装置 |
CN208476143U (zh) * | 2018-07-09 | 2019-02-05 | 西北农林科技大学 | 一种基于rfid技术的树木胸径快速测量系统 |
-
2018
- 2018-07-09 CN CN201810747108.5A patent/CN108955481B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006133648A1 (fr) * | 2005-06-17 | 2006-12-21 | Tsinghua University | Capteur de déplacement numérique en mode commuté et son application |
CN104482837A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-04-01 | 北京林业大学 | 周长变化物体的周长连续测量方法和装置 |
CN204881538U (zh) * | 2015-09-01 | 2015-12-16 | 中国农业科学院农业信息研究所 | 一种用于测定果树直径的装置 |
CN208476143U (zh) * | 2018-07-09 | 2019-02-05 | 西北农林科技大学 | 一种基于rfid技术的树木胸径快速测量系统 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
刘海洋;冯仲科;呼诺;刘金成;于新文;: "手持式高精度立木胸径测量设备设计与试验", 农业机械学报, no. 09 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110119436A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-08-13 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 苗木栽植进展情况确定方法、系统、存储介质及电子设备 |
CN110119436B (zh) * | 2019-03-27 | 2022-03-08 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 苗木栽植进展情况确定方法、系统、存储介质及电子设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108955481B (zh) | 2023-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN208476143U (zh) | 一种基于rfid技术的树木胸径快速测量系统 | |
CN106770067B (zh) | 便携式猕猴桃糖度无损检测装置 | |
CN206096429U (zh) | 一种基于无线通信技术的数字化电能表现场校验仪 | |
CN104939804B (zh) | 生理参数量测系统及方法 | |
CN204759517U (zh) | 一种非接触式的畜牧体征信息采集装置 | |
CN107440692A (zh) | 基于温度光谱微波综合监测的乳腺癌预防监测胸罩 | |
CN102589504A (zh) | 一种生长中的树木的直径在线测量装置 | |
CN108955481A (zh) | 一种基于rfid技术的树木胸径快速测量系统及方法 | |
CN107478326A (zh) | 一种多通道可听噪声同步测量系统及方法 | |
CN205019025U (zh) | 一种多生理参数的快速检测和诊断系统 | |
CN103731440A (zh) | 近红外农作物生长信息实时监测及其灾害预测无线系统 | |
CN104840194B (zh) | 一种数字心电图机检定方法及系统 | |
CN107144809A (zh) | 一种用于对数字化电能表进行现场在线校验的便携式系统及方法 | |
CN204989451U (zh) | 电能表现场校验通讯测试仪 | |
CN104614619A (zh) | 基于无线网络的远程电力数据采集系统及其采集方法 | |
CN203745652U (zh) | 一种火车gps天线测试仪 | |
CN112630545A (zh) | 一种便携式5t设备智能跟踪系统性能检测仪 | |
CN117213650A (zh) | 一种基于uhf rfid的母线温度监控系统及方法 | |
CN110672702A (zh) | 土壤成分检测建模与分析系统 | |
CN203012041U (zh) | 一种线损检测装置及系统 | |
CN106405332A (zh) | 一种磁共振式无线能量传输系统的连续运行性能测试方法 | |
CN115542128A (zh) | 一种数字集成电路实时功耗测试评估装置及评估方法 | |
CN210158589U (zh) | 基于物联网的可穿戴装置 | |
CN207197464U (zh) | 一种电镀导体镀层测试仪 | |
CN204260725U (zh) | 一种防作弊视力表 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |