CN111731480B - 一种基于大数据的环境监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于大数据的环境监测系统，属于环境检测系统领域，一种基于大数据的环境监测系统，本方案在空投型监控装置正常工作时，会将空投型监控装置检测到的对应数据上传到处理终端内，其中对应数据包括但不仅限于湿度和温度等，通过多树冠层自然环境的变迁对自然保护区内的环境进行检测，而当空投型监控装置所检测的数据在短时间内出现大范围波动时，可以控制无人机组对上述地区进行巡检，及时发现潜在危险，方便及时安排相应人员进行危险排除，可以实现利用大数据技术实现对人迹罕至的自然保护区进行检测，无需安排专门人员进行巡检，大幅减低人力资源的消耗，不易诱发安全事故。

Description

一种基于大数据的环境监测系统

技术领域

本发明涉及环境检测系统领域，更具体地说，涉及一种基于大数据的环境监测系统。

背景技术

大数据为IT行业术语，是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产，大数据在某种意义上来说是信息革命的产物，通过互联网高效的数据交互和海量的参考样本使得大数据的存在具有意义。

再部分人迹罕至的自然保护区内，出于安全等因素考虑，需要对环境进行系统的检测，用以调查自然保护区内环境的变迁，以配合相应的科研活动和生产活动的展开，这就要求安排专门的人员在自然保护区内人工巡检，即浪费了人力资源，同时野外生物也易对巡检人员造成伤害。

树冠层是指那些紧密分隔开的树木和它们的树枝的稠密的顶层，由于其位置的特殊性，通常只有鸟类和部分昆虫生活，即使是树居生物通常也不会在树冠层生存，相较于树林的其他位置，树冠层是动物较少涉及的区域。

随着信息技术的发展，大数据也应用到社会生活的各个方面，为社会生活或生产活动提供方便，但是大数据的应用基础为海量的参考样本，而对于人迹罕至的自然保护区的环境监测系统而言，大数据技术难以提供足量的数据样本，无法提供可靠的辅助。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于大数据的环境监测系统，它可以实现利用大数据技术实现对人迹罕至的自然保护区进行检测，无需安排专门人员进行巡检，大幅减低人力资源的消耗，不易诱发安全事故。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于大数据的环境监测系统，包括处理终端，所述处理终端信号连接有控制终端，所述控制终端信号连接有空投型监控装置，所述处理终端信号连接有云端存储，所述云端存储信号连接有物联网模块，所述处理终端信号连接有无人机组，可以实现利用大数据技术实现对人迹罕至的自然保护区进行检测，无需安排专门人员进行巡检，大幅减低人力资源的消耗，不易诱发安全事故；

一种用于环境监测系统的空投型监控装置，包括基台，所述基台上端固定连接有四个密封瓣，四个所述密封瓣和基台共同组成缓冲球，所述密封瓣远离基台的一端开凿有缚孔，相邻所述缚孔之间穿插有弹性缚索，多个所述密封瓣之间通过穿插在缚孔内的弹性缚索实现固定连接，所述基台内插接有活动杆，所述活动杆的一端贯穿基台并延伸至缓冲球内，所述基台的另一端固定连接有配重端，所述配重端与基台之间固定连接有压缩弹簧，所述压缩弹簧套接在活动杆的外侧，所述活动杆位于缓冲球内的一端固定连接有安装台，所述安装台的上端开凿有安装槽，所述安装槽内固定连接有声呐装置，所述安装台的下端开凿环形槽，所述环形槽内固定连接有多个传感器，所述密封瓣内埋设有弹性金属网，且弹性金属网与基台固定连接，所述缓冲球内填充多个填充球，相邻所述填充球之间通过弹性连接绳固定连接，所述弹性连接绳靠近密封瓣的一端贯穿密封瓣并与弹性金属网固定连接，所述弹性连接绳将多个填充球串接成珠串，可以利用无人机组将空投型监控装置投放至指定地区进行环境监测和信号中继任务。

进一步的，所述配重端包括胶头，所述胶头内开凿有弹性空腔，所述弹性空腔内填充有多个弹性球，大幅增加配重端整体的弹性，减小空投型监控装置投放过程中对自然界中生物的伤害，同时也减小空投型监控装置落地产生的冲击对空投型监控装置内检测仪器的影响。

进一步的，所述胶头内埋设有强化网，所述强化网与胶头固定连接，强化网可以增加胶头的强度，使胶头不易在下落过程中被树枝整体划破撕裂，不易造成弹性球外泄，减小对自然环境的影响。

进一步的，所述弹性球的外壁固定连接有缓冲纤维，相邻所述弹性球之间的缓冲纤维相互纠缠在一起并堆叠形成隔间，使得相邻的弹性球之间存在更大的缓冲空间，进一步增加配重端的弹性，增加配重端的缓冲效果。

进一步的，所述缓冲纤维靠近胶头的一端贯穿胶头并延伸至胶头内与强化网固定连接，进一步增加弹性球与胶头之间的连接强度，即使胶头出现贯穿裂纹，弹性球也不易外泄，不易造成环境污染。

进一步的，所述配重端内填充物需要进行适量配比，使得弹性球和缓冲纤维的重量之和明显高于密封瓣及密封瓣内填充装置的重量之和，使空投型监控装置整体在下落的过程中，可以始终保持配重端一端朝下。

进一步的，所述弹性缚索包括弹性细绳，所述弹性细绳的外侧固定连接有多个与自身相配的外接套,相邻所述外接套之间固定连接有多个强化绳，在弹性缚索整体处于静止状态时，多个强化绳之间处于相对平衡状态，其受力能力较强，而在弹性缚索受到冲击部分强化绳因瞬间冲击而发生断裂时，剩余的强化绳会发生多米诺效应，快速断开，使得弹性缚索易于断裂，使得密封瓣易于展开。

进一步的，所述弹性缚索选用可降解材料制成，减小对环境的污染。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本方案在空投型监控装置正常工作时，会将空投型监控装置检测到的对应数据上传到处理终端内，其中对应数据包括但不仅限于湿度和温度等，通过多树冠层自然环境的变迁对自然保护区内的环境进行检测，而当空投型监控装置所检测的数据在短时间内出现大范围波动时，可以控制无人机组对上述地区进行巡检，及时发现潜在危险，方便及时安排相应人员进行危险排除，可以实现利用大数据技术实现对人迹罕至的自然保护区进行检测，无需安排专门人员进行巡检，大幅减低人力资源的消耗，不易诱发安全事故。

附图说明

图1为本发明的环境监测系统的主要结构示意图；

图2为本发明的空投型监控装置结构示意图；

图3为本发明的空投型监控装置部分剖面结构示意图；

图4为本发明的空投型监控装置的正面剖视图；

图5为图4中A处的结构示意图；

图6为图4中B处的结构示意图；

图7为本发明的弹性缚索的局部结构示意图；

图8为图7中C处的结构示意图。

图中标号说明：

1处理终端、2云端存储、3物联网模块、4控制终端、5无人机组、6空投型监控装置、7基台、8密封瓣、9缚孔、10弹性缚索、1001弹性细绳、1002外接套、1003强化绳、11活动杆、12配重端、1201胶头、1202弹性空腔、1203弹性球、1204缓冲纤维、1205强化网、13压缩弹簧、14安装台、15声呐装置、16传感器、17弹性金属网、18填充球、19弹性连接绳。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种基于大数据的环境监测系统，包括处理终端1，处理终端1信号连接有控制终端4，控制终端4信号连接有空投型监控装置6，处理终端1信号连接有云端存储2，云端存储2信号连接有物联网模块3，处理终端1信号连接有无人机组5。

其中处理终端1为整个检测系统的控制中枢，空投型监控装置6、控制终端4和无人机组5与云端存储2和物联网模块3之间的信息交互均由处理终端1完成，同时处理终端1还可以控制无人机组5的飞行任务，包括但不仅限于无人机组5的起飞、降落时间和飞行路径等。特别的，本方案的检测系统在使用前需进行准备工作，首先利用处理终端1从云端存储2和物联网模块3上下载待检测地区的地图，在缺少实地勘测地图的情况下，可以选用遥感卫星地图进行替代，之后利用上述地图选择空投型监控装置6的投放地点，在可以实现对待检测地区进行全覆盖式检测的前提下，尽量减小相邻的空投型监控装置6之间重合的监测面积，而空投型监控装置6的投放则可以利用无人机组5进行，利用无人机组5将空投型监控装置6投放至树冠层，减小动物对空投型监控装置6的影响，特别的，空投型监控装置6内自置信号中继装置，可以多个空投型监控装置6之间的信号传输，使得部分空投型监控装置6即使位于基础通信站无法覆盖的区域，也能通过相邻的空投型监控装置6实现信号传输，同时也为无人机组5巡航飞行提供信号中继，特别的，控制终端4位于空投型监控装置6内，用于控制空投型监控装置6的正常工作。

在空投型监控装置6正常工作时，会将空投型监控装置6检测到的对应数据上传到处理终端1内，其中对应数据包括但不仅限于湿度和温度等，通过多树冠层自然环境的变迁对自然保护区内的环境进行检测，而当空投型监控装置6所检测的数据在短时间内出现大范围波动时，可以控制无人机组5对上述地区进行巡检，及时发现潜在危险，方便及时安排相应人员进行危险排除。

可以实现利用大数据技术实现对人迹罕至的自然保护区进行检测，无需安排专门人员进行巡检，大幅减低人力资源的消耗，不易诱发安全事故。

请参阅图2-5，一种用于环境监测系统的空投型监控装置，包括基台7，基台7上端固定连接有四个密封瓣8，4个密封瓣8和基台7共同组成缓冲球，密封瓣8远离基台7的一端开凿有缚孔9，相邻缚孔9之间穿插有弹性缚索10，多个密封瓣8之间通过穿插在缚孔9内的弹性缚索10实现固定连接，基台7内插接有活动杆11，活动杆11的一端贯穿基台7并延伸至缓冲球内，基台7的另一端固定连接有配重端12，配重端12与基台7之间固定连接有压缩弹簧13，压缩弹簧13套接在活动杆11的外侧，活动杆11位于缓冲球内的一端固定连接有安装台14，安装台14的上端开凿有安装槽，安装槽内固定连接有声呐装置15，安装台14的下端开凿环形槽，环形槽内固定连接有多个传感器16，密封瓣8内埋设有弹性金属网17，且弹性金属网17与基台7固定连接，缓冲球内填充多个填充球18，相邻填充球18之间通过弹性连接绳19固定连接，弹性连接绳19靠近密封瓣8的一端贯穿密封瓣8并与弹性金属网17固定连接，弹性连接绳19将多个填充球18串接成珠串，可以利用无人机组5将空投型监控装置6投放至指定地区进行环境监测和信号中继任务。

在空投型监控装置6处于待投放状态时，空投型监控装置6处于图2所示的状态，压缩弹簧13的存在可以使空投型监控装置6整体保持图2所示的状态，增加配重端12与外物撞击后活动杆11的行程，冲击效果，而在空投型监控装置6投放与外物接触产生撞击后，配重端12会将活动杆11和安装台14向上顶去，上顶的安装台14会挤压缓冲球内填充的填充球18和弹性连接绳19，将弹性缚索10撑断，此时在受到弹性缚索10约束而变形的弹性金属网17将快速变形弹开，并连带填充球18和弹性连接绳19向外高速飞出，高速飞出的填充球18和弹性连接绳19会缠绕在树木的枝干上，增加空投型监控装置6在树木上的连接强度，在空投型监控装置6正常工作时，位于安装台14上侧的声呐装置15可发出高频声波驱赶鸟类，避免空投型监控装置6被动物破坏，而位于安装台14下侧的弹性金属网17则不易直接受到阳光和雨水等自然环境因素的影响，使弹性金属网17不易因环境因素提前损坏失效。

请参阅图4和图6，配重端12包括胶头1201，胶头1201内开凿有弹性空腔1202，弹性空腔1202内填充有多个弹性球1203，大幅增加配重端12整体的弹性，减小空投型监控装置6投放过程中对自然界中生物的伤害，同时也减小空投型监控装置6落地产生的冲击对空投型监控装置6内检测仪器的影响，胶头1201内埋设有强化网1205，强化网1205与胶头1201固定连接，强化网1205可以增加胶头1201的强度，使胶头1201不易在下落过程中被树枝整体划破撕裂，不易造成弹性球1203外泄，减小对自然环境的影响，弹性球1203的外壁固定连接有缓冲纤维1204，相邻弹性球1203之间的缓冲纤维1204相互纠缠在一起并堆叠形成隔间，使得相邻的弹性球1203之间存在更大的缓冲空间，进一步增加配重端12的弹性，增加配重端12的缓冲效果，缓冲纤维1204靠近胶头1201的一端贯穿胶头1201并延伸至胶头1201内与强化网1205固定连接，进一步增加弹性球1203与胶头1201之间的连接强度，即使胶头1201出现贯穿裂纹，弹性球1203也不易外泄，不易造成环境污染，配重端12内填充物需要进行适量配比，使得弹性球1203和缓冲纤维1204的重量之和明显高于密封瓣8及密封瓣8内填充装置的重量之和，使空投型监控装置6整体在下落的过程中，可以始终保持配重端12一端朝下。

请参阅图7-8，弹性缚索10包括弹性细绳1001，弹性细绳1001的外侧固定连接有多个与自身相配的外接套1002,相邻外接套1002之间固定连接有多个强化绳1003，在弹性缚索10整体处于静止状态时，多个强化绳1003之间处于相对平衡状态，其受力能力较强，而在弹性缚索10受到冲击部分强化绳1003因瞬间冲击而发生断裂时，剩余的强化绳1003会发生多米诺效应，快速断开，使得弹性缚索10易于断裂，使得密封瓣8易于展开，弹性缚索10选用可降解材料制成，减小对环境的污染。

本方案在空投型监控装置6正常工作时，会将空投型监控装置6检测到的对应数据上传到处理终端1内，其中对应数据包括但不仅限于湿度和温度等，通过多树冠层自然环境的变迁对自然保护区内的环境进行检测，而当空投型监控装置6所检测的数据在短时间内出现大范围波动时，可以控制无人机组5对上述地区进行巡检，及时发现潜在危险，方便及时安排相应人员进行危险排除，可以实现利用大数据技术实现对人迹罕至的自然保护区进行检测，无需安排专门人员进行巡检，大幅减低人力资源的消耗，不易诱发安全事故。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于大数据的环境监测系统，包括处理终端（1），其特征在于：所述处理终端（1）信号连接有控制终端（4），所述控制终端（4）信号连接有空投型监控装置（6），所述处理终端（1）信号连接有云端存储（2），所述云端存储（2）信号连接有物联网模块（3），所述处理终端（1）信号连接有无人机组（5）；

所述空投型监控装置（6）包括基台（7），所述基台（7）上端固定连接有四个密封瓣（8），四个所述密封瓣（8）和基台（7）共同组成缓冲球，所述密封瓣（8）远离基台（7）的一端开凿有缚孔（9），相邻所述缚孔（9）之间穿插有弹性缚索（10），所述基台（7）内插接有活动杆（11），所述活动杆（11）的一端贯穿基台（7）并延伸至缓冲球内，所述基台（7）的另一端固定连接有配重端（12），所述配重端（12）与基台（7）之间固定连接有压缩弹簧（13），所述压缩弹簧（13）套接在活动杆（11）的外侧，所述活动杆（11）位于缓冲球内的一端固定连接有安装台（14），所述安装台（14）的上端开凿有安装槽，所述安装槽内固定连接有声呐装置（15），所述安装台（14）的下端开凿环形槽，所述环形槽内固定连接有多个传感器（16），所述密封瓣（8）内埋设有弹性金属网（17），且弹性金属网（17）与基台（7）固定连接，所述缓冲球内填充多个填充球（18），相邻所述填充球（18）之间通过弹性连接绳（19）固定连接，所述弹性连接绳（19）靠近密封瓣（8）的一端贯穿密封瓣（8）并与弹性金属网（17）固定连接，所述弹性连接绳（19）将多个填充球（18）串接成珠串。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的环境监测系统，其特征在于：所述配重端（12）包括胶头（1201），所述胶头（1201）内开凿有弹性空腔（1202），所述弹性空腔（1202）内填充有多个弹性球（1203）。

3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的环境监测系统，其特征在于：所述胶头（1201）内埋设有强化网（1205），所述强化网（1205）与胶头（1201）固定连接，强化网（1205）可以增加胶头（1201）的强度。

4.根据权利要求2所述的一种基于大数据的环境监测系统，其特征在于：所述弹性球（1203）的外壁固定连接有缓冲纤维（1204），相邻所述弹性球（1203）之间的缓冲纤维（1204）相互纠缠在一起并堆叠形成隔间。

5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的环境监测系统，其特征在于：所述缓冲纤维（1204）靠近胶头（1201）的一端贯穿胶头（1201）并延伸至胶头（1201）内与强化网（1205）固定连接。

6.根据权利要求4所述的一种基于大数据的环境监测系统，其特征在于：所述配重端（12）内填充物需要进行适量配比，使得弹性球（1203）和缓冲纤维（1204）的重量之和明显高于密封瓣（8）及密封瓣（8）内填充装置的重量之和。

7.根据权利要求1所述的一种基于大数据的环境监测系统，其特征在于：所述弹性缚索（10）包括弹性细绳（1001），所述弹性细绳（1001）的外侧固定连接有多个与自身相配的外接套（1002）,相邻所述外接套（1002）之间固定连接有多个强化绳（1003）。

8.根据权利要求1所述的一种基于大数据的环境监测系统，其特征在于：所述弹性缚索（10）选用可降解材料制成。

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