CN113110572A

CN113110572A - 森林资源采集仪

Info

Publication number: CN113110572A
Application number: CN202110388000.3A
Authority: CN
Inventors: 马秀; 徐雁南; 陈伟; 田佳榕
Original assignee: East China Investigation Planning And Design Institute Of State Forestry And Grassland Administration; Nanjing Forestry University
Current assignee: East China Investigation Planning And Design Institute Of State Forestry And Grassland Administration; Nanjing Forestry University
Priority date: 2021-04-12
Filing date: 2021-04-12
Publication date: 2021-07-13

Abstract

本发明公开了一种森林资源采集仪，包括：飞行器，飞行器上设有数据采集模块、第一数据处理模块和第一发射模块，数据采集模块用于采集森林资源的第一数据信息，第一发射模块用于将第一北斗短报文发送给北斗卫星；控制器，控制器上设有控制模块、第一接收模块、显示处理模块、第二数据处理模块和第二发射模块，第一接收模块用于接收北斗卫星转发的第一北斗短报文，第二数据处理模块用于将第二数据信息转换成第二北斗短报文，第二发射模块用于将第二北斗短报文发送给北斗卫星。根据本发明的森林资源采集仪，采用了北斗短报文的方式，既可以弥补无移动通信商网信号下的信息传递，同时还可以保证信息传递的稳定性，由此可以提升森林资源采集的效率。

Description

森林资源采集仪

技术领域

本发明涉及森林资源采集技术领域，尤其是涉及一种森林资源采集仪。

背景技术

森林资源实时信息采集调查是我国林业建设管理中收集林业资源数据的关键，森林分布自然性、面积大、地位不确定，且森林资源采集调查因子周期性长、地域分布广及动态变化等特点。现有的森林资源采集仪在采集森林资源时，存在采集的数据与终端之间信息传输不稳定的特定，大大影响了森林资源采集的效率。

发明内容

本发明提出了一种森林资源采集仪，所述森林资源采集仪具有弥补无移动通信商网信号下的信息传递和数据传输稳定性高的优点，可以提升森林资源采集的效率。

根据本发明实施例的森林资源采集仪，包括：飞行器，所述飞行器上设有数据采集模块、第一数据处理模块和第一发射模块，所述数据采集模块用于采集森林资源的第一数据信息，所述第一数据处理模块用于将所述第一数据信息转换成第一北斗短报文，所述第一发射模块用于将所述第一北斗短报文发送给北斗卫星；控制器，所述控制器上设有控制模块、第一接收模块、显示处理模块、第二数据处理模块和第二发射模块，所述控制器通过所述控制模块对所述飞行器的飞行轨迹和飞行动作进行控制，所述第一接收模块用于接收所述北斗卫星转发的所述第一北斗短报文，所述显示处理模块用于对所述第一北斗短报文进行显示和再处理以形成第二数据信息，所述第二数据处理模块用于将所述第二数据信息转换成第二北斗短报文，所述第二发射模块用于将所述第二北斗短报文发送给北斗卫星；服务器，所述服务器上设有第二接收模块和存储模块，所述第二接收模块与所述存储模块电连接，所述第二接收模块用于接收所述北斗卫星转发的所述第二北斗短报文，所述存储模块用于存储所述第二北斗短报文。

根据本发明实施例的森林资源采集仪，可以利用飞行器对森林资源进行第一数据信息的采集，然后将采集到的森林资源的第一数据信息转换成第一北斗短报文，并发送给北斗卫星，北斗卫星可以将接收到的第一北斗短报文转发给控制器，控制器可以通过对接收到的第一短报文的汇总和整理形成第二数据信息，然后通过第二数据处理模块转换成第二北斗短报文，并通过第二发射模块发送给北斗卫星，并通过北斗卫星传送至服务器上进行共享和储存。其中，上述信息传递采用了北斗短报文的方式，既可以弥补无移动通信商网信号下的信息传递，同时还可以保证信息传递的稳定性，避免了数据传输的断断续续，由此可以提升森林资源采集的效率，而且最终森林资源的数据被汇总至服务器中，可以实现森林资源数据的共享和储存。

在本发明的一些实施例中，所述控制模块为北斗短报文模块。

在本发明的一些实施例中，所述飞行器上还设有北斗定位单元，所述北斗定位单元用于通过北斗卫星对所述飞行器进行定位，所述北斗定位单元与所述控制器通讯连接。

在本发明的一些实施例中，所述飞行器为多个，所述控制器通过所述控制模块适于控制多个所述飞行器按照不同的轨迹飞行。

在本发明的一些实施例中，所述数据采集模块包括负氧离子传感器、PM2.5传感器、温湿度传感器、光照传感器、烟雾传感器和CO₂传感器。

在本发明的一些实施例中，所述飞行器包括：机体，所述机体上设有容纳腔，所述第一数据处理模块和所述第一发射模块设在所述机体上；多个机臂，所述多个机臂在所述机体的周向上间隔分布，每个所述机臂在其长度方向上具有第一端和第二端，每个所述机臂的所述第一端适于与所述机体相连；多个旋翼组件，多个所述旋翼组件与多个所述机臂一一对应，每个所述旋翼组件设在对应的所述机臂的所述第二端，所述数据采集模块设在对应的所述旋翼组件上且位于所述旋翼组件的下方；起落架，所述起落架与所述机体的连接，且所述起落架设在所述机体的下方。

在本发明的一些实施例中，所述控制器包括：底座和盖体，所述底座限定出盛放空间，所述控制模块、第一接收模块、第二数据处理模块和第二发射模块设在所述盛放空间内，所述盖体与所述底座可转动的连接以打开或关闭所述盛放空间，所述显示处理模块设在所述盖体内壁上，所述显示处理模块包括：显示屏；防护盖，所述防护盖可滑动的连接在所述显示屏上，以敞开或遮蔽所述显示屏；角度调节组件，所述角度调节组件支撑设置在所述显示屏与所述盖体的内壁之间，以调节所述显示屏相对于所述盖体的角度。

在本发明的一些实施例中，所述起落架上设有第一磁吸件，所述盖体上设有第二磁吸件，当所述第一磁吸件与所述第二磁吸件磁吸连接时，所述起落架固定在所述盖体上。

在本发明的一些实施例中，所述飞行器上还设有火灾检测模块，当所述火灾检测模块检测到火情时，所述火灾检测模块通过所述第一发射模块向所述北斗卫星发射火情短报文，所述北斗卫星接收到所述火情短报文后向火警系统发射报警短报文信息。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的森林资源采集仪运行的流程图；

图2是根据本发明实施例的森林资源采集仪的飞行器的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的森林资源采集仪的控制器的结构示意图。

附图标记：

飞行器1，

机体11，机臂12，旋翼组件13，起落架14，

控制器2，底座21，盖体22，显示屏231，角度调节组件232。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

下面参考附图描述根据本发明实施例的森林资源采集仪。

如图1-图3所示，根据本发明实施例的森林资源采集仪，包括：飞行器1、控制器2和服务器。

如图1和图2所示，飞行器1上设有数据采集模块、第一数据处理模块和第一发射模块，数据采集模块用于采集森林资源的第一数据信息，第一数据处理模块用于将第一数据信息转换成第一北斗短报文，第一发射模块用于将第一北斗短报文发送给北斗卫星。

需要说明的是，北斗短报文的作用非常的显著和重要，在普通移动通讯信号不能覆盖的地区，装有北斗短报文模块的北斗终端就可以通过短报文进行紧急通讯，从而排除了信号盲区的问题，而且北斗短报文的方式在进行数据的传递时，不受传输距离的限制，可以在任意的距离上进行信号的传输，由此可以避免传输过程中信号中断的问题，同时还可以保证信息传递的稳定性，由此可以提升森林资源采集的效率。

如图1-图3所示，控制器2上设有控制模块、第一接收模块、显示处理模块、第二数据处理模块和第二发射模块，控制器2通过控制模块对飞行器1的飞行轨迹和飞行动作进行控制。控制器2可以通过对飞行器1的控制，实现飞行器1对测绘区域的森林资源的数据收集。

如图1-图3所示，第一接收模块用于接收北斗卫星转发的第一北斗短报文，显示处理模块用于对第一北斗短报文进行显示和再处理以形成第二数据信息，第二数据处理模块用于将第二数据信息转换成第二北斗短报文，第二发射模块用于将第二北斗短报文发送给北斗卫星。可以理解的是，采用北斗短报文的方式可以保证控制器2和北斗卫星之间森林资源数据信息传递的稳定性。

此外，通过设置显示处理模块，显示处理模块可以对第一北斗短报文进行显示和再处理，从而可以汇总出数据更加系统和全面的第二数据信息，从而可以实现对预定区域的森林资源的数据信息的汇总和归纳，更具系统性和全面性。

如图1-图3所示，服务器上设有第二接收模块和存储模块，第二接收模块与存储模块电连接，第二接收模块用于接收北斗卫星转发的第二北斗短报文，存储模块用于存储第二北斗短报文。可以理解的是，采用北斗短报文的方式进行数据信息的传递，可以保证服务器和北斗卫星之间森林资源数据信息传递的稳定性，而且最终森林资源的数据被汇总至服务器中，可以实现森林资源数据的共享和储存。

在本发明的一个示例中，利用本发明中的森林资源采集仪对森林资源进行采集和存储的步骤包括：

S1：控制模块对飞行器1的飞行轨迹和飞行动作进行控制，同时利用数据采集模块

采集森林资源的第一数据信息；

S2：第一数据处理模块将第一数据信息转换成第一北斗短报文；

S3：第一发射模块将第一北斗短报文发送给北斗卫星；

S4：第一接收模块接收北斗卫星转发的第一北斗短报文

S5：显示处理模块对第一北斗短报文进行显示和再处理以形成第二数据信息；

S6：第二数据处理模块将第二数据信息转换成第二北斗短报文；

S7：第二发射模块将第二北斗短报文发送给北斗卫星；

S8：第二接收模块接收北斗卫星转发的第二北斗短报文，并通过存储模块进行存储。

根据本发明实施例的森林资源采集仪，可以利用飞行器1对森林资源进行第一数据信息的采集，然后将采集到的森林资源的第一数据信息转换成第一北斗短报文，并发送给北斗卫星，北斗卫星可以将接收到的第一北斗短报文转发给控制器2，控制器2可以通过对接收到的第一短报文的汇总和整理形成第二数据信息，然后通过第二数据处理模块转换成第二北斗短报文，并通过第二发射模块发送给北斗卫星，并通过北斗卫星传送至服务器上进行共享和储存。其中，上述信息传递采用了北斗短报文的方式，既可以弥补无移动通信商网信号下的信息传递的问题，同时还可以保证信息传递的稳定性，由此可以提升森林资源采集的效率，而且最终森林资源的数据被汇总至服务器中，可以实现森林资源数据的共享和储存。

在本发明的一些实施例中，控制模块为北斗短报文模块。北斗短报文模块具有传输速度快和响应时间短的优点，通过北斗短报文模块可以实现对飞行器1控制的及时性和无延时性。

在本发明的一些实施例中，飞行器1上还设有北斗定位单元，北斗定位单元用于通过北斗卫星对飞行器1进行定位，北斗定位单元与控制器2通讯连接。可以理解是，利用北斗定位单元可以实现对飞行器1所在位置的定位，由于北斗定位单元具有定位精度高和定位时间短的优点，由此可以提升对飞行器1的所在位置的快速和精确定位。

需要说明的是，本发明实施例中的森林资源采集仪不仅可以实现对森林资源的数据采集，同时还可以根据研究员的控制，有针对性的对指定区域进行监测或核实。例如，当地图上有个林业位置点需要核实时，可以通过短报文模块向飞行器1发送控制指令，控制飞行器1飞行至上述林业位置点，同时可以通过北斗定位单元获取飞行器1的位置，当飞行器1飞行至上述林业位置点时，可以通过短报文控制飞行器进行数据采集，例如拍照等，并在数据采集完成后，通过控制器2控制飞行器1返航。

在本发明的一些实施例中，飞行器1为多个，控制器2通过控制模块适于控制多个飞行器1按照不同的轨迹飞行。由此，多个飞行器1可以按照多个不同的轨迹飞行，从而可以实现对测绘区域的森林资源的数据信息的快速收集。例如，控制器2可以控制其中一个飞行器1按照经线飞行，控制另一个飞行器1按照纬线飞行，

在本发明的一些实施例中，数据采集模块包括负氧离子传感器、PM2.5传感器传感器、温湿度传感器、光照传感器、烟雾传感器和CO₂传感器。可以理解的是，负氧离子传感器可以采集空气中的负氧离子的浓度；PM2.5传感器可以采集空气中的PM2.5的浓度；温湿度传感器可以采集森林资源的温度和湿度；光照传感器可以采集森林资源内的光照强度和光照时间；烟雾传感器可以采集森林资源中是否存在烟雾，由此可以及时的判断是否存在火情；CO₂传感器以采集森林资源中CO₂气体的浓度，由此可以判断森林中的植物的光合作用的情况，从而为植物的生长曲线进行评估和预测。需要说明的是，本发明不限于此，在本发明的另一些实施例中，数据采集模块还可以包括设置用于检测碳通量的检测模块，利用上述检测模块可以获取该生态系统单位时间单位面积上的碳循环总量。

在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，飞行器1包括：机体11、多个机臂12、多个旋翼组件13和起落架14，机体11上设有容纳腔，第一数据处理模块和第一发射模块设在机体11上，多个机臂12在机体11的周向上间隔分布，每个机臂12在其长度方向上具有第一端和第二端，每个机臂12的第一端适于与机体11相连，多个旋翼组件13与多个机臂12一一对应，每个旋翼组件13设在对应的机臂12的第二端，数据采集模块设在对应的旋翼组件13上且位于旋翼组件13的下方，起落架14与机体11的连接，且起落架14设在机体11的下方。

可以理解的是，转动的旋翼组件13可以通过机臂12为机体11提供上升的作用力，通过设置多个机臂12，且多个机臂12在机体11的周向方向间隔分布，从而可以在机体11的周向方向提供相对均匀的升力，由此可以保证飞行器1飞行的稳定性和可靠性。此外，通过在每个旋翼组件13的下方设置一个数据采集模块，一方面可以设置多个数据采集模块，多个数据采集模块采集的数据可以汇总分析，另一方面，可以避免飞行器1的其他部件影响数据采集模块对森林资源进行数据采集，使得数据采集模块采集到的数据更加准确。

在本发明的一些实施例中，如图1和图3所示，控制器2包括：底座21和盖体22，底座21限定出盛放空间，控制模块、第一接收模块、第二数据处理模块和第二发射模块设在盛放空间内，盖体22与底座21可转动的连接以打开或关闭盛放空间，显示处理模块设在盖体22内壁上，显示处理模块包括：显示屏231、防护盖和角度调节组件232，防护盖可滑动的连接在显示屏231上，以敞开或遮蔽显示屏231，角度调节组件232支撑设置在显示屏231与盖体22的内壁之间，以调节显示屏231相对于盖体22的角度。由此，可以根据用户的需要调节显示屏231相对盖体22的角度，从而满足不同研究员对显示屏231的倾斜角度的需求。

在本发明的一些实施例中，起落架14上设有第一磁吸件，盖体22上设有第二磁吸件，当第一磁吸件与第二磁吸件磁吸连接时，起落架14固定在盖体22上。由此，可以利用第一磁吸件与第二磁吸件磁吸连接，可以将起落架14固定在盖体22上，磁吸配合的方式具有连接简单和易于拆卸的优点，便于飞行器1的收纳和使用。

在本发明的另一些实施例中，飞行器1包括：机体11和第一安装框，机体11包括顶板和底板，顶板具有第一贯穿孔和第二贯穿孔，底板具有第三贯穿孔和第四贯穿孔，第一安装框夹设于顶板和底板之间，第一安装框内具有第一安装空间和第二安装空间，第一安装空间与第二安装空间沿前后方向间隔设置，第一安装空间分别与第一贯穿孔和第三贯穿孔相对，第二安装空间与第二贯穿孔和第四贯穿孔相对，数据采集模块的部分收容在第一安装空间内，数据采集模块的另一部分从第一安装空间中伸出，第一数据处理模块整体收容在第一安装空间内，第一发射模块的部分收容在第二安装空间内，第一发射模块的另一部分从第二安装空间中伸出。

也即，第一安装空间、第一贯穿孔和第三贯穿孔可以构造出贯穿底板、顶板和第一安装空间的贯通孔，第二安装空间、第二贯穿孔和第四贯穿孔可以构造出贯穿底板、顶板和第二安装空间的贯通孔，由此，既可以节省材料，降低飞行器1的重量，又便于机体11上的工作元件的安装和维修。

具体地，飞行器1还包括：第二安装框和电池，第二安装框夹设于顶板和底板之间，第一安装框与第二安装框沿前后方向间隔设置，电池设于第二安装框内，电池与飞行器1的电路板组件电连接。

在本发明的一些实施例中，飞行器1上还设有火灾检测模块，当火灾检测模块检测到火情时，火灾检测模块通过第一发射模块向北斗卫星发射火情短报文，北斗卫星接收到火情短报文后向火警系统发射报警短报文信息。可以理解的是，火灾检测模块将火情信息传递给第一数据处理模块，第一数据处理模块将火情信息转换成火情北斗短报文，第一发射模块适于将火情北斗短报文发送给北斗卫星，北斗卫星接收到火情短报文后向火警系统发射报警信息。

采用北斗短报文的方式进行火情数据信息的传递，既可以提升火情信息传递的速度，同时还可以保证火情信息传递的稳定性。由此，可以为后续的救援提供更多的时间，避免产生较大的损失。

在本发明的一些实施例中，飞行器1包括：机架11、第一安装框、储液器、支撑架、喷洒组件和泵体，机架11包括顶板和底板，顶板具有第一贯穿孔，底板具有第三贯穿孔，第一安装框夹设于顶板和底板之间，第一安装框内具有第一安装空间，第一安装空间与第一贯穿孔和第三贯穿孔相对，储液器的部分收容于第一安装空间内，支撑架设于第一安装空间内，支撑架与第一安装框连接，支撑架上设有连接管，泵体位于底板的远离顶板的一侧，且泵体与底板连接，泵体具有进水口和排水管路，进水口与储液器连通，喷洒组件通过连接管与排水管路连通。具体地，火灾检测模块的部分收容在第一安装空间内，火灾检测模块的另一部分从第一安装空间中伸出，第一发射模块的部分收容在第二安装空间内，第一发射模块的另一部分从第二安装空间中伸出。此外，在第一安装空间的内周壁上还可以设置导轮，且导轮可以与储液器穿设于第一安装空间的部分相适配。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种森林资源采集仪，其特征在于，包括：

飞行器，所述飞行器上设有数据采集模块、第一数据处理模块和第一发射模块，所述数据采集模块用于采集森林资源的第一数据信息，所述第一数据处理模块用于将所述第一数据信息转换成第一北斗短报文，所述第一发射模块用于将所述第一北斗短报文发送给北斗卫星；

控制器，所述控制器上设有控制模块、第一接收模块、显示处理模块、第二数据处理模块和第二发射模块，所述控制器通过所述控制模块对所述飞行器的飞行轨迹和飞行动作进行控制，所述第一接收模块用于接收所述北斗卫星转发的所述第一北斗短报文，所述显示处理模块用于对所述第一北斗短报文进行显示和再处理以形成第二数据信息，所述第二数据处理模块用于将所述第二数据信息转换成第二北斗短报文，所述第二发射模块用于将所述第二北斗短报文发送给北斗卫星；

服务器，所述服务器上设有第二接收模块和存储模块，所述第二接收模块与所述存储模块电连接，所述第二接收模块用于接收所述北斗卫星转发的所述第二北斗短报文，所述存储模块用于存储所述第二北斗短报文。

2.根据权利要求1所述的森林资源采集仪，其特征在于，所述控制模块为北斗短报文模块。

3.根据权利要求1所述的森林资源采集仪，其特征在于，所述飞行器上还设有北斗定位单元，所述北斗定位单元用于通过北斗卫星对所述飞行器进行定位，所述北斗定位单元与所述控制器通讯连接。

4.根据权利要求1所述的森林资源采集仪，其特征在于，所述飞行器为多个，所述控制器通过所述控制模块适于控制多个所述飞行器按照不同的轨迹飞行。

5.根据权利要求1所述的森林资源采集仪，其特征在于，所述数据采集模块包括负氧离子传感器、PM2.5传感器、温湿度传感器、光照传感器、烟雾传感器和CO₂传感器。

6.根据权利要求1所述的森林资源采集仪，其特征在于，所述飞行器包括：

机体，所述机体上设有容纳腔，所述第一数据处理模块和所述第一发射模块设在所述机体上；

多个机臂，所述多个机臂在所述机体的周向上间隔分布，每个所述机臂在其长度方向上具有第一端和第二端，每个所述机臂的所述第一端适于与所述机体相连；

多个旋翼组件，多个所述旋翼组件与多个所述机臂一一对应，每个所述旋翼组件设在对应的所述机臂的所述第二端，所述数据采集模块设在对应的所述旋翼组件上且位于所述旋翼组件的下方；

起落架，所述起落架与所述机体的连接，且所述起落架设在所述机体的下方。

7.根据权利要求6所述的森林资源采集仪，其特征在于，所述控制器包括：底座和盖体，所述底座限定出盛放空间，所述控制模块、第一接收模块、第二数据处理模块和第二发射模块设在所述盛放空间内，所述盖体与所述底座可转动的连接以打开或关闭所述盛放空间，所述显示处理模块设在所述盖体内壁上，所述显示处理模块包括：

显示屏；

防护盖，所述防护盖可滑动的连接在所述显示屏上，以敞开或遮蔽所述显示屏；

角度调节组件，所述角度调节组件支撑设置在所述显示屏与所述盖体的内壁之间，以调节所述显示屏相对于所述盖体的角度。

8.根据权利要求7所述的森林资源采集仪，其特征在于，所述起落架上设有第一磁吸件，所述盖体上设有第二磁吸件，当所述第一磁吸件与所述第二磁吸件磁吸连接时，所述起落架固定在所述盖体上。

9.根据权利要求1所述的森林资源采集仪，其特征在于，所述飞行器上还设有火灾检测模块，当所述火灾检测模块检测到火情时，所述火灾检测模块通过所述第一发射模块向所述北斗卫星发射火情短报文，所述北斗卫星接收到所述火情短报文后向火警系统发射报警短报文信息。