CN110392240B - 一种基于物联网的森林环境监测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的森林环境监测装置，具体涉及森林环境监测领域，包括主体杆，所述主体杆顶端设有监控摄像头，所述监控摄像头外部设有防护罩，所述防护罩底端与主体杆之间设有承载台，所述主体杆一端外壁固定设有传动电机，所述传动电机输出轴设有传动齿轮。本发明通过红外传感器与传动电机间的配合使用，期间若红外传感器检测到有鸟兽靠近，可将信号传输至物联网控制器，由物联网控制器控制传动电机工作，带动传动齿轮转动经从动齿轮带动主体环在限位槽内作圆周运动，期间固定杆和圆板跟随主体环转动，在该范围内形成扰动，对鸟兽进行驱赶，大大降低动物破坏本装置或鸟粪污染带来的不便。

Description

一种基于物联网的森林环境监测装置
技术领域
本发明涉及森林环境监测技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于物联网的森林环境监测装置。
背景技术
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是"信息化"时代的重要发展阶段。其英文名称是:"Internet of things(IoT)"。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化三个重要特征。物联网可以将无处不在的末端设备和设施，包括具备"内在智能"的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和"外在使能"的，如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等等的"智能化物件"或"智能尘埃"，通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通、应用大集成以及基于云计算的营运等模式，在内网、专网、和/或互联网环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务功能，实现对"万物"的"高效、节能、安全、环保"的"管、控、营"一体化。森林环境监测已经被运用到了日常生活中，如森林公园中LED屏显示环境温度、湿度等信息，是日常生活中最常见的森林环境监测装置，可方便游人了解该环境是否适宜长时间游玩或锻炼。
现有的森林环境监测需要安装对应数量的监测装置，来对整体的森林环境进行监测，来提供最终的数据及信息来源，但森林中鸟兽较多，经常会发生动物损坏监测设备或鸟粪覆盖监测装置，造成该区域的监测功能降低或丧失，就需要增加大量的人力输出进行清洁或维修，增加了整个监测装置的使用难度。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种基于物联网的森林环境监测装置，通过红外传感器检测到有鸟兽靠近，可将信号传输至物联网控制器，由物联网控制器控制传动电机工作，带动传动齿轮转动经从动齿轮带动主体环在限位槽内作圆周运动，期间固定杆和圆板跟随主体环转动，在该范围内形成扰动，对鸟兽进行驱赶，远离本装置，大大降低动物破坏本装置或鸟粪污染带来的不便。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的森林环境监测装置，包括主体杆，所述主体杆顶端设有监控摄像头，所述监控摄像头外部设有防护罩，所述防护罩底端与主体杆之间设有承载台，所述承载台顶端和监控摄像头均与防护罩固定连接，所述承载台底部与主体杆固定连接，所述防护罩顶端设有蓄水槽，所述承载台内部设有物联网控制器，所述承载台外壁固定设有红外传感器、粉尘传感器和信号发射器，所述信号发射器连接端设有信号塔，所述信号塔连接端设有信号接收器，所述信号接收器连接端设有监测终端，所述主体杆一端外壁固定设有传动电机，所述传动电机输出轴设有传动齿轮。
在一个优选地实施方式中，所述主体杆靠近承载台一端设有限位槽，所述限位槽中部设有转向槽，所述限位槽内部设有主体环，所述主体环底部设有从动齿轮，所述主体环内壁中部设有滚珠，所述主体环外壁设有固定杆，所述固定杆一端设有圆板，所述圆板和主体环外壁均与固定杆固定连接。
在一个优选地实施方式中，所述主体环与从动齿轮固定连接，所述主体环和从动齿轮内径均与限位槽相适配，所述滚珠与转向槽位置对应设置，所述从动齿轮与传动齿轮啮合传动连接。
在一个优选地实施方式中，所述防护罩由单向玻璃材料制成，所述防护罩内壁设置为透光面。
在一个优选地实施方式中，所述红外传感器的数量设置为多个，多个所述红外传感器均匀分布在承载台外壁。
在一个优选地实施方式中，所述信号发射器和信号接收器均与信号塔信号连接，所述监测终端设置为监测中心电脑。
在一个优选地实施方式中，所述物联网控制器的输入端设有A/D转换器，所述物联网控制器的输出端设有D/A转换器，所述监控摄像头、红外传感器、粉尘传感器和信号发射器均与A/D转换器电性连接，所述传动电机与D/A转换器电性连接。
在一个优选地实施方式中，所述主体杆底端掩埋于地下，所述主体杆外壁喷涂灰褐色染料。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过红外传感器与传动电机间的配合使用，期间若红外传感器检测到有鸟兽靠近，可将信号传输至物联网控制器，由物联网控制器控制传动电机工作，带动传动齿轮转动经从动齿轮带动主体环在限位槽内作圆周运动，期间固定杆和圆板跟随主体环转动，在该范围内形成扰动，对鸟兽进行驱赶，远离本装置，大大降低动物破坏本装置或鸟粪污染带来的不便，保证本装置的正常使用；
2、本发明通过防护罩与监控摄像头的配合工作，防护罩单向玻璃的设置，不会因为监控摄像头的工作影响周边鸟兽的正常栖息，且将主体杆外壁喷涂灰褐色染料，可使本装置外观模仿树身，使其与周边环境较好的贴合，降低本装置使用时对周边环境造成的影响。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的承载台结构示意图。
图3为本发明的信号传输拓扑图。
图4为本发明的模块结构示意图。
图5为本发明的主体杆结构示意图。
图6为本发明的主体环结构示意图。
图7为本发明的图1中A部放大图。
附图标记为：1主体杆、2监控摄像头、3防护罩、4承载台、5蓄水槽、6物联网控制器、7红外传感器、8粉尘传感器、9信号发射器、10信号塔、11信号接收器、12监测终端、13限位槽、14转向槽、15主体环、16从动齿轮、17滚珠、18固定杆、19圆板、20传动电机、21传动齿轮。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
本发明提供了一种基于物联网的森林环境监测装置，包括主体杆1，所述主体杆1顶端设有监控摄像头2，所述监控摄像头2外部设有防护罩3，所述承载台4内部设有物联网控制器6，所述承载台4外壁固定设有红外传感器7、粉尘传感器8和信号发射器9，所述信号发射器9连接端设有信号塔10，所述信号塔10连接端设有信号接收器11，所述信号接收器11连接端设有监测终端12，所述主体杆1一端外壁固定设有传动电机20，所述传动电机20输出轴设有传动齿轮21，所述主体杆1靠近承载台4一端设有限位槽13，所述限位槽13中部设有转向槽14，所述限位槽13内部设有主体环15，所述主体环15底部设有从动齿轮16，所述主体环15内壁中部设有滚珠17，所述主体环15外壁设有固定杆18，所述固定杆18一端设有圆板19，所述圆板19和主体环15外壁均与固定杆18固定连接，所述主体环15与从动齿轮16固定连接，所述主体环15和从动齿轮16内径均与限位槽13相适配，所述滚珠17与转向槽14位置对应设置，滚珠17与转向槽14的位置对应，可使主体环15和从动齿轮16在限位槽13内的转动更加顺畅，避免因相互之间的摩擦力造成主体环15和从动齿轮16的转动受阻，所述从动齿轮16与传动齿轮21啮合传动连接，限位槽13可对主体环15和从动齿轮16位置进行限定，避免从动齿轮16的位置错位造成鸟兽驱赶工作无法顺畅进行，所述红外传感器7的数量设置为多个，多个所述红外传感器7均匀分布在承载台4外壁，所述信号发射器9和信号接收器11均与信号塔10信号连接，所述监测终端12设置为监测中心电脑，所述物联网控制器6的输入端设有A/D转换器，所述物联网控制器6的输出端设有D/A转换器，所述监控摄像头2、红外传感器7、粉尘传感器8和信号发射器9均与A/D转换器电性连接，所述传动电机20与D/A转换器电性连接。
如图1-7所示的，实施方式具体为：监控摄像头2拍摄周边环境、行人及生物活动影响，粉尘传感器8(型号设置为AGS-V8)检测该环境下空气中的空气中粉尘含量，经A/D转换器将其转换成电信号传输至物联网控制器6(型号设置为ZLJ-DYU)，物联网控制器6控制信号发射器9将其传输，信号传输过程中经信号塔10对其信号进行增强，随后转输后传导至信号接收器11，经D/A转换器将电信号转换成影响及数据信息呈现在监测终端12上，方便监测者及时了解监测环境信息，期间若红外传感器7(型号设置为AM312-322)检测到有鸟兽靠近，可将信号传输至物联网控制器6，由物联网控制器6控制传动电机20工作，带动传动齿轮21转动经从动齿轮16带动主体环15在限位槽13内作圆周运动，期间固定杆18和圆板19跟随主体环15转动，在该范围内形成扰动，对鸟兽进行驱赶，远离本装置，大大降低动物破坏本装置或鸟粪污染带来的不便，保证本装置的正常使用。
所述防护罩3由单向玻璃材料制成，所述防护罩3内壁设置为透光面，所述防护罩3底端与主体杆1之间设有承载台4，所述承载台4顶端和监控摄像头2均与防护罩3固定连接，所述承载台4底部与主体杆1固定连接，所述防护罩3顶端设有蓄水槽5，所述主体杆1底端掩埋于地下，所述主体杆1外壁喷涂灰褐色染料；
如图1所示的，实施方式具体为：监控摄像头2工作对周边的森林环境进行影像资料的拍摄，防护罩3不影响，监控摄像头2的正常工作，且防护罩3单向玻璃的设置，由外部为镜面向，不会因为监控摄像头2的工作影响周边鸟兽的正常栖息，防护罩3顶部的蓄水槽5可蓄存一定量的雨水或露水，随着一天中森林环境的温度变化，蓄水槽5内的水分蒸发，根据热量传导定律，可将防护罩3内的部分热量带离，给监控摄像头2的使用环境进行降温，保证监控摄像头2的使用寿命，且将主体杆1外壁喷涂灰褐色染料，可使本装置外观模仿树身，使其与周边环境较好的贴合，降低本装置使用时对周边环境造成的影响。
本发明工作原理：
参照说明书附图1-7，若红外传感器7检测到有鸟兽靠近，可将信号传输至物联网控制器6，由物联网控制器6控制传动电机20工作，带动传动齿轮21转动经从动齿轮16带动主体环15在限位槽13内作圆周运动，期间固定杆18和圆板19跟随主体环15转动，在该范围内形成扰动，对鸟兽进行驱赶；
进一步的，参照说明书附图1，防护罩3单向玻璃的设置，不会因为监控摄像头2的工作影响周边鸟兽的正常栖息，防护罩3顶部的蓄水槽5可蓄存一定量的雨水或露水，蓄水槽5内的水分蒸发，根据热量传导定律，可将防护罩3内的部分热量带离，给监控摄像头2的使用环境进行降温。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于物联网的森林环境监测装置，包括主体杆(1)，其特征在于：所述主体杆(1)顶端设有监控摄像头(2)，所述监控摄像头(2)外部设有防护罩(3)，所述防护罩(3)底端与主体杆(1)之间设有承载台(4)，所述承载台(4)顶端和监控摄像头(2)均与防护罩(3)固定连接，所述承载台(4)底部与主体杆(1)固定连接，所述防护罩(3)顶端设有蓄水槽(5)，所述承载台(4)内部设有物联网控制器(6)，所述承载台(4)外壁固定设有红外传感器(7)、粉尘传感器(8)和信号发射器(9)，所述信号发射器(9)连接端设有信号塔(10)，所述信号塔(10)连接端设有信号接收器(11)，所述信号接收器(11)连接端设有监测终端(12)，所述主体杆(1)一端外壁固定设有传动电机(20)，所述传动电机(20)输出轴设有传动齿轮(21)；
所述主体杆(1)靠近承载台(4)一端设有限位槽(13)，所述限位槽(13)中部设有转向槽(14)，所述限位槽(13)内部设有主体环(15)，所述主体环(15)底部设有从动齿轮(16)，所述主体环(15)内壁中部设有滚珠(17)，所述主体环(15)外壁设有固定杆(18)，所述固定杆(18)一端设有圆板(19)，所述圆板(19)和主体环(15)外壁均与固定杆(18)固定连接；所述主体环(15)与从动齿轮(16)固定连接，所述主体环(15)和从动齿轮(16)内径均与限位槽(13)相适配，所述滚珠(17)与转向槽(14)位置对应设置，所述从动齿轮(16)与传动齿轮(21)啮合传动连接；所述防护罩(3)由单向玻璃材料制成，所述防护罩(3)内壁设置为透光面；所述红外传感器(7)的数量设置为多个，多个所述红外传感器(7)均匀分布在承载台(4)外壁；所述信号发射器(9)和信号接收器(11)均与信号塔(10)信号连接，所述监测终端(12)设置为监测中心电脑；所述物联网控制器(6)的输入端设有A/D转换器，所述物联网控制器(6)的输出端设有D/A转换器，所述监控摄像头(2)、红外传感器(7)、粉尘传感器(8)和信号发射器(9)均与A/D转换器电性连接，所述传动电机(20)与D/A转换器电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的森林环境监测装置，其特征在于：所述主体杆(1)底端掩埋于地下，所述主体杆(1)外壁喷涂灰褐色染料。
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