CN111109148A - 一种具有物联网功能的森林用鸟类投食器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有物联网功能的森林用鸟类投食器，通过电子秤所测得的饲料重量，控制器可以控制第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆和第三电动伸缩杆来实现对饲料投放量进行精准控制，同时对于饲料投喂盒内置物板上的剩余饲料，能通过饲料回收机构及时回收至饲料存储筒内，避免饲料长期与空气接触造成发霉变质，对森林的鸟类健康造成影响，使其可以长时间的放置在森林中，减少维护人员的体力与时间；其具有物联网功能，可方便维护人员在后台得知设备运行状态，当出现饲料不足或设备故障时，可以及时响应并到场进行维护，其摄像头可以实现对鸟类的拍摄，并通过在林区内多点布置本发明，辅助科研人员对当前林区的鸟类种群进行种群数量和分布的统计。
Description
技术领域
本发明涉及鸟类投食器领域，特别设计一种具有物联网功能的森林用鸟类投食器。
背景技术
鸟类是人类的朋友，更是自然环境质量的指示剂，林栖鸟类也不例外。20世纪以来尤其是21世纪以来，随着国民经济的快速发展和城市化进程的加快，代之而来的是野生动物栖息地的减少与食物的不足，尤以鸟类最为明显。
随着人们爱鸟意识的增强，城市园林与人工林中的人工巢箱已为部分鸟类的某一生活史期间即繁殖期孵化提供了便利，但食物方面仍是一个难以解决的核心问题。
鸟类投食装置在生活中经常遇到，这些投食器，构造五花马门，大多数针对宠物鸟，其构造与格局及功能均不适合于非宠物鸟那具有风、雨、雪、霜等各种自然因素的栖息环境与自由的取食特点。
而现有的针对非宠物鸟的投食器很少，特别是森林用鸟类投食器适用性低，多需通过人工投食，或人工投食次数繁琐，使其在森林中使用比较的费时费力，且无法对投放量进行精准的调控，以及食物长时间暴露在野外容易发霉变质，鸟类吃下变质的食物后易患病，降低了鸟类投食装置使用性。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种具有物联网功能的森林用鸟类投食器，旨在实现饲料大容量存储、保证饲料的质量的同时，能对投放量进行精准的调控。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种具有物联网功能的森林用鸟类投食器，其特征在于，包括：
一饲料存储筒，其底部成漏斗状，底端中部向下延伸作为漏斗咀部，顶部设有盖板，侧壁设置有储筒通孔；
一饲料投喂盒，其顶部被所述漏斗咀部贯穿，其底部从上往下依次设置有置物板和电子秤，与所述储筒通孔相对一侧设置有供鸟类通过的出入口，于所述置物板之上、所述出入口下方的内侧壁上设有一第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆末端设置一垂直的推板，于与所述储筒通孔同向的一侧的内侧壁上水平设置一第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的末端设置有一水平的挡板，所述挡板的高度与漏斗咀部末端的高度所持平，于挡板下方的侧壁上设置一与推板大小相对应的饲盒通孔；
一饲料回收机构，其包括一方形长筒，所述方形长筒底部一侧的侧壁设有与所述饲盒通孔对应的底部回收孔，其上部与底部回收孔同向的一侧设置有顶部回收孔，所述顶部回收孔的大小与所述储筒通孔相对应，还包括一垂直设置于所述方形长筒底部中央处的第三电动伸缩杆，所述第三电动伸缩杆顶部设置一楔形块，所述楔形块的上端面向饲料储存筒所在侧倾斜，于楔形块之上还包括一隔板，所述隔板与楔形块之间设置一长杆相连接，所述隔板的大小与所述顶部回收孔相对应，当楔形块的上端面最低处与所述底部回收孔的底端持平时所述隔板与顶部回收孔相抵；
一控制器，其与所述电子秤通过相应通讯端口连接、控制器的驱动输出端口分别与第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆和第三电动伸缩杆的驱动控制端电连接，所述控制器根据电子秤所测得的重量控制第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆和第三电动伸缩杆的伸展或收缩。
进一步地，所述顶部回收孔和所述储筒通孔的底部设置有斜率与所述楔形块上端面相同的斜坡。
进一步地，所述控制器还设置有用于与后台维护人员建立通讯连接的无线信号发射模块。
进一步地，所述出入口的上方设置一摄像头，所述摄像头与所述控制器通过相应的通讯端口连接。
进一步地，所述摄像头上设置有用于检测鸟类飞行的运动拍摄模块和用于感知物体热量的红外模块。
进一步地，所述饲料投喂盒之上设置有用于给所述控制器、电子秤和各电动伸缩杆的驱动提供电源的备用蓄电池，所述备用蓄电池之上倾斜放置一光伏板，所述光伏板与备用蓄电池电性连接。
进一步低，所述饲料存储筒内的上部内侧壁设置有置物篮，所述置物篮内放置有干燥剂。
进一步地，所述隔板的高度大于所述顶部回收孔的高度。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
（1）对于饲料投喂盒内置物板上的剩余饲料，能通过饲料回收机构及时回收至饲料存储筒内，避免饲料长期与空气接触造成发霉变质，对森林的鸟类健康造成影响；
（2）通过电子秤所测得的饲料重量，控制器可以控制第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆和第三电动伸缩杆来实现对饲料投放量进行精准控制；
（3）可以长时间的放置在森林中，减少维护人员的体力与时间，同时具有物联网功能，方便维护人员在后台得知设备运行状态，当出现饲料不足或设备故障时，可以及时响应；
（4）通过摄像头可以实现对鸟类的拍摄，并通过无线信号发射模块将照片传输至后台，可以实现科研人员对照片内的鸟类进行识别，并结合拍摄时间能辅助科研人员对当前林区的鸟类种群进行种群数量和分布的统计。
附图说明
图1为本鸟类投食器的结构剖视图；
图2为本鸟类投食器将饲料投喂盒内的饲料传送至饲料回收机构后的结构剖视图；
图3为本鸟类投食器将饲料投入饲料储存筒后的机构剖视图；
图4为图3中A处的结构放大图；
其中：1-饲料存储筒；11-漏斗咀部；12-盖板；13-储筒通孔；14-斜坡；15-置物篮；2-饲料投喂盒；21-出入口；22-推板；23-挡板；24-饲盒通孔；25-第二电动伸缩杆；26-第一电动伸缩杆；3-饲料回收机构；31-方形长筒；32-第三电动伸缩杆；33-楔形块；331-上端面；34-长杆；35-隔板；36-底部回收孔；37-顶部回收孔；4-控制器；5-电子秤；6-置物板；7-摄像头；8-备用蓄电池；9-光伏板。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明提出一种具有物联网功能的森林用鸟类投食器。
在本发明实施例中，如图1-3所示，该具有物联网功能的森林用鸟类投食器，包括饲料存储筒1、饲料投喂盒2、饲料回收机构3和控制器4。
具体地，饲料存储筒1的底部成漏斗状，成漏斗状的底部的中央部分向下延伸，形成漏斗咀部11，饲料存储筒1的顶部旋接有盖板12，侧壁设置有储筒通孔13。
具体地，饲料投喂盒2的顶部被漏斗咀部11所贯穿，其底部则设置有电子秤5，电子秤5之上则放置有置物板6，饲料投喂盒2内与储筒通孔13相对的一侧设置有供鸟类通过的出入口21，且于置物板6之上、出入口21下方的内侧壁上设有一第一电动伸缩杆26，所述第一电动伸缩杆26末端设置一垂直的推板22，在饲料投喂盒2内与储筒通孔13同向的一侧的内侧壁上水平设置一第二电动伸缩杆252，其末端设置有一水平的挡板23，挡板23的高度与漏斗咀部11末端的高度所持平，在饲料投喂盒2内于挡板23下方的侧壁上设置一与推板22大小相对应的饲盒通孔24。
具体地，饲料回收机构3包括方形长筒31、第三电动伸缩杆32、楔形块33、长杆34和隔板35，方形长筒31底部一侧的侧壁设有与饲盒通孔24对应的底部回收孔36，其上部与底部回收孔36同向的一侧设置有顶部回收孔37，顶部回收孔37与储筒通孔13的大小相对应，第三电动伸缩杆32垂直设置于所述方形长筒31底部中央处，楔形块33设置在第三电动伸缩杆32顶部，其上端面331向饲料储存筒1所在侧倾斜，隔板35设置于楔形块33的上方，通过一根长杆34与楔形块33相连接，隔板35的大小与顶部回收孔37相对应，当楔形块33的上端面331最低处与底部回收孔36的底端持平时隔板35与顶部回收孔37相抵。
具体地，控制器4与电子秤5通过相应通讯端口连接，控制器4的驱动输出端口分别与第一电动伸缩杆26、第二电动伸缩杆25和第三电动伸缩杆32的驱动控制端电连接，控制器4根据电子秤5所测得的重量控制第一电动伸缩杆26、第二电动伸缩杆25和第三电动伸缩杆32的伸展或收缩。
在本发明实施例中，如图4所示，为了避免饲料在倒入饲料存储筒1时停留在顶部回收孔37和储筒通孔13的底部，于顶部回收孔37和所述储筒通孔13的底部设置有斜率与所述楔形块33上端面331相同的斜坡14。
在本发明实施例中，如图1-3所示，出入口的上方设置一摄像头7，所述摄像头7与所述控制器4通过相应的通讯端口连接，所述控制器4还搭载有无线信号发射模块，用于发送摄像头7所拍摄到的照片。
具体地，控制器4采用stm32单片机制成，并集成无线信号发射模块，无线信号发射模块可以采用4G、5G和/或WIFI模块，摄像头7上还设置有用于检测鸟类飞行的运动拍摄模块和用于感知物体热量的红外模块，当判断摄像头之前的物体的确为鸟类时，才进行拍照并将照片传送至后台，以实现节能和延长摄像头7寿命。
在本发明实施例中，如图1-3所示，由于林区供电困难，可以在饲料投喂盒之上设置有备用蓄电池8，用于给控制器4、电子秤5、第一电动伸缩杆26、第二电动伸缩杆25和第三电动伸缩杆32的驱动提供电源连接，备用蓄电池8之上倾斜放置一光伏板9，光伏板9与备用蓄电池8电连接，以将收集到的太阳能转化为电能存储与备用蓄电池9中。
在本发明实施例中，如图1-3所示，饲料存储筒1内的上部内侧壁设置有置物篮15，所述置物篮15内放置有干燥剂，隔板35的高度大于所述顶部回收孔37的高度，以避免饲料存储筒1内的饲料受潮板结或产生霉变。
本发明实施例所述的具有物联网功能的森林用鸟类投食器，在使用时，状态如图1所示，维护人员先旋开盖板12倒入饲料后旋紧盖板12，然后控制器4控制电动伸缩挡板23收缩，使得饲料沿漏斗咀部11倾泻到饲料投喂盒2内的置物板6之上，当置物板6之下的电子秤5称得其重量在预设上限后向控制器4发送当前饲料重量信息，控制器4接收到之后控制第二电动伸缩杆25伸展，以阻止饲料的倾泻，然后等待鸟类取食；
当鸟类取食时，鸟类在进入饲料投喂盒2内之前，摄像头7上的用于检测鸟类飞行的运动拍摄模块和用于感知物体热量的红外模块检测到鸟类飞行并拍摄照片，通过无线信号发射模块将照片传送至后台，供科研人员辨识该鸟类所属物种，科研人员也可在林区多点布置的鸟类投食器各自所传送的照片，辅助统计该林区的鸟类种群分布和数量；
电子秤5在预设的时间间隔内向控制器4发送重量信息，当控制器4在预设次数内接收到的重量信息无变化时，则控制第一电动伸缩杆26伸展，以将饲料推至饲料回收机构3的楔形板33之上，此时该鸟类投食器的状态如图2所示，然后控制器4控制第三电动伸缩杆32伸展，饲料被楔形块33抬升至顶部回收孔37处停留，此时该鸟类投食器的状态如图3所示，由楔形块33倾斜的上端面331使得饲料滑落至饲料存储筒1内，控制器4在预设时间间隔后控制第三电动伸缩杆32收缩，使隔板35覆盖住顶部回收孔37，实现了饲料存储筒1的密封，避免外部雨水或者异物进入饲料存储筒1内，对饲料进行污染，控制器4也可控制第一电动伸缩杆26收缩，此时该鸟类投食器的状态恢复至图1所示，在预设的时间间隔之后，控制器4再次控制第二电动伸缩杆25收缩，开始新一轮的投喂。
在上述使用过程中所述的时间间隔，均可由维护人员自行设置，而当电子秤5在至少两个时间间隔内所检测到的饲料重量过小且没有变化后，控制器4即判断饲料存储筒内饲料不足或无饲料，则通过无线信号发射模块向后台发送饲料补充请求，以提醒维护人员添加饲料。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种具有物联网功能的森林用鸟类投食器，其特征在于，包括：
一饲料存储筒，其底部成漏斗状，底端中部向下延伸作为漏斗咀部，顶部设有盖板，侧壁设置有储筒通孔；
一饲料投喂盒，其顶部被所述漏斗咀部贯穿，其底部从上往下依次设置有置物板和电子秤，与所述储筒通孔相对一侧设置有供鸟类通过的出入口，于所述置物板之上、所述出入口下方的内侧壁上设有一第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆末端设置一垂直的推板，于与所述储筒通孔同向的一侧的内侧壁上水平设置一第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的末端设置有一水平的挡板，所述挡板的高度与漏斗咀部末端的高度所持平，于挡板下方的侧壁上设置一与所述推板大小相对应的饲盒通孔；
一饲料回收机构，其包括一方形长筒，所述方形长筒底部一侧的侧壁设有与所述饲盒通孔对应的底部回收孔，其上部与底部回收孔同向的一侧设置有顶部回收孔，所述顶部回收孔的大小与所述储筒通孔相对应，还包括一垂直设置于所述方形长筒底部中央处的第三电动伸缩杆，所述第三电动伸缩杆顶部设置一楔形块，所述楔形块的上端面向饲料储存筒所在侧倾斜，于楔形块之上还包括一隔板，所述隔板与楔形块之间设置一长杆相连接，所述隔板的大小与所述顶部回收孔相对应，当楔形块的上端面最低处与所述底部回收孔的底端持平时所述隔板与顶部回收孔相抵；
一控制器，其与所述电子秤通过相应通讯端口连接，控制器的驱动输出端口分别与第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆和第三电动伸缩杆的驱动控制端电连接，所述控制器根据电子秤所测得的重量控制第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆和第三电动伸缩杆的伸展或收缩。
2.根据权利要求1所述的具有物联网功能的森林用鸟类投食器，其特征在于：所述顶部回收孔和所述储筒通孔的底部设置有斜率与所述楔形块上端面相同的斜坡。
3.根据权利要求2所述的具有物联网功能的森林用鸟类投食器，其特征在于：所述控制器还设置有用于与后台维护人员建立通讯连接的无线信号发射模块。
4.根据权利要求3所述的具有物联网功能的森林用鸟类投食器，其特征在于：所述出入口的上方设置一摄像头，所述摄像头与所述控制器通过相应的通讯端口连接。
5.根据权利要求4所述的具有物联网功能的森林用鸟类投食器，其特征在于：所述摄像头上设置有用于检测鸟类飞行的运动拍摄模块和用于感知物体热量的红外模块。
6.根据权利要求5所述的具有物联网功能的森林用鸟类投食器，其特征在于：所述饲料投喂盒之上设置有用于给所述控制器、电子秤和各电动伸缩杆的驱动提供电源的备用蓄电池，所述备用蓄电池之上倾斜放置一光伏板，所述光伏板与备用蓄电池电性连接。
7.根据权利要求1-6任一所述的具有物联网功能的森林用鸟类投食器，其特征在于：所述饲料存储筒内的上部内侧壁设置有置物篮，所述置物篮内放置有干燥剂。
8.根据权利要求7所述的具有物联网功能的森林用鸟类投食器，其特征在于：所述隔板的高度大于所述顶部回收孔的高度。
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