CN113917856A - 野生动物声音及生境因子自动采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种野生动物声音及生境因子自动采集系统，包括授时信号接收单元、生境因子采集单元和声音采集单元，所述授时信号接收单元、所述生境因子采集单元和所述声音采集单元均与信号处理与控制单元电性连接，所述信号处理与控制单元还电性连接有网络传输单元，所述网络传输单元与互联网设备连接，还包括电源控制单元，所述电源控制单元分别与所述信号处理与控制单元和所述网络传输单元电性连接，能够准确采集野生动物的声音并计算声音方位和距离，同时还能实时监测当时生境因子，并加以时间戳进行实时传输，提高了采集数据的同步性，数据采集更加智能、高效，并能够实现远程控制。
Description
技术领域
本发明涉及野外数据采集设备领域，特别是涉及一种野生动物声音及生境因子自动采集系统。
背景技术
在野生动物研究中，往往需要对野生动物的声音进行采集，以确定野生动物的活动规律、生活习性等，现有的野生动物声音采集系统一般是在野外设置多个录音设备对野生动物进行录音，由于野外环境复杂，很难人工实时进行监控管理，导致录音设备经常发生无法录制声音或录制的声音数据丢失等问题，且这种录音设备无法准确地确定录音时间，也无法采集当时的野外环境因子，影响野生动物的研究。
因此，亟需一种野生动物声音及生境因子自动采集系统，能够解决现有野生动物声音采集系统功能单一、采集数据不全面的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种野生动物声音及生境因子自动采集系统，以解决上述现有野生动物声音采集系统功能单一、采集数据不全面的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种野生动物声音及生境因子自动采集系统，包括授时信号接收单元、生境因子采集单元和声音采集单元，所述授时信号接收单元、所述生境因子采集单元和所述声音采集单元均与信号处理与控制单元电性连接，所述信号处理与控制单元还电性连接有网络传输单元，所述网络传输单元与互联网设备连接，还包括电源控制单元，所述电源控制单元分别与所述信号处理与控制单元和所述网络传输单元电性连接。
优选地，所述授时信号接收单元采用卫星授时方式。
优选地，所述授时信号接收单元采用低频时码授时方式。
优选地，所述授时信号接收单元采用互联网授时方式。
优选地，所述生境因子采集单元采用生态因子传感器，其采集的数据包括大气温度、大气湿度、风力、风向、大气中各种气体的浓度、光照强度、不同土壤深度的温度以及不同土壤深度的湿度。
优选地，所述声音采集单元采用传声器矩阵，所述传声器矩阵包括若干具有确定的三维空间位置的传声器。
优选地，所述信号处理与控制单元设有声源方位及距离估算软件，其采用时延估算方法计算。
优选地，所述电源控制单元包括设备开关、工作状态指示灯、电源接口和充电电池。
本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
本发明提供的一种野生动物声音及生境因子自动采集系统，包括授时信号接收单元、生境因子采集单元和声音采集单元，所述授时信号接收单元、所述生境因子采集单元和所述声音采集单元均与信号处理与控制单元电性连接，所述信号处理与控制单元还电性连接有网络传输单元，所述网络传输单元与互联网设备连接，还包括电源控制单元，所述电源控制单元分别与所述信号处理与控制单元和所述网络传输单元电性连接，能够准确采集野生动物的声音并计算声音方位和距离，同时还能实时监测当时生境因子，并结合时间进行实时传输，提高了采集数据的同步性，数据采集更加智能、高效，并能够实现远程控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种野生动物声音及生境因子自动采集系统结构示意图；
图2为本发明提供的一种野生动物声音及生境因子自动采集系统信号采集流程图；
图中：1：授时信号接收单元；2：生境因子采集单元；3：声音采集单元；4：信号处理与控制单元；5：网络传输单元；6：电源控制单元。
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。
本发明的目的是提供一种野生动物声音及生境因子自动采集系统，以解决现有野生动物声音采集系统功能单一、采集数据不全面的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
本实施例提供一种野生动物声音及生境因子自动采集系统，如图1所示，包括授时信号接收单元1、生境因子采集单元2和声音采集单元3，授时信号接收单元1、生境因子采集单元2和声音采集单元3均与信号处理与控制单元4电性连接，信号处理与控制单元4还电性连接有网络传输单元5，网络传输单元5与互联网设备连接，还包括电源控制单元6，电源控制单元6分别与信号处理与控制单元4和网络传输单元5电性连接。
具体地，授时信号接收单元1采用卫星授时方式，通过内置板式或外置棒状天线接收全球导航卫星系统发送的授时信号，包括中国BDS、美国GPS、俄罗斯GLONASS和欧盟GALILEO四个主要的GNSS系统。
授时信号接收单元1还可以采用低频时码授时方式，直接接收由地面授时广播系统发送的低频时码授时信号，低频时码授时技术是国际电信联盟推荐的一种低成本的校时技术，它在低频频段工作，可同时以模拟和数字两种模式提供标准时间及频率信号，我国授时发射站位于河南商丘，时码格式为BPC。
授时信号接收单元1还可以采用互联网授时方式，通过连接互联网接收网络上的NTP服务器授时信号，NTP全称网络时间协议，它的目的是在国际互联网上传递统一、标准的时间，我国国家授时中心的NTP域名为ntp.ntsc.ac.cn。
进一步地，生境因子采集单元2采用生态因子传感器，其采集的数据包括但不限于大气温度、大气湿度、风力、风向、大气中各种气体的浓度、光照强度、不同土壤深度的温度以及不同土壤深度的湿度。
进一步地，声音采集单元3采用传声器矩阵，传声器矩阵包括若干具有确定的三维空间位置的传声器，其可同时接收多路声音信号，常见的有3路、4路或者更多。
进一步地，信号处理与控制单元4设有声源方位及距离估算软件，其采用时延估算方法及其衍生的改进算法计算，根据野生动物声音的波长及其它参数计算出野生动物的声源距离和方位。
进一步地，电源控制单元6包括设备开关、工作状态指示灯、电源接口和充电电池。
本发明提供的一种野生动物声音及生境因子自动采集系统，其工作原理为：如图2所示，首先对授时信号接收单元1、生境因子采集单元2和声音采集单元3进行状态检测，当状态正常时，三者实时进行数据采集并发送至信号处理与控制单元4，信号处理与控制单元4对采集到的信号进行处理，计算出采集到的声音的方位、距离等信息，生成带有时间戳的监测因子数据，缓存监测因子数据和系统参数同时通过网络传输单元5上传监测数据，远端的互联网设备可实时远程接收数据，并对系统进行控制调整。
本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种野生动物声音及生境因子自动采集系统，其特征在于：包括授时信号接收单元、生境因子采集单元和声音采集单元，所述授时信号接收单元、所述生境因子采集单元和所述声音采集单元均与信号处理与控制单元电性连接，所述信号处理与控制单元还电性连接有网络传输单元，所述网络传输单元与互联网设备连接，还包括电源控制单元，所述电源控制单元分别与所述信号处理与控制单元和所述网络传输单元电性连接。
2.根据权利要求1所述的野生动物声音及生境因子自动采集系统，其特征在于：所述授时信号接收单元采用卫星授时方式。
3.根据权利要求1所述的野生动物声音及生境因子自动采集系统，其特征在于：所述授时信号接收单元采用低频时码授时方式。
4.根据权利要求1所述的野生动物声音及生境因子自动采集系统，其特征在于：所述授时信号接收单元采用互联网授时方式。
5.根据权利要求1所述的野生动物声音及生境因子自动采集系统，其特征在于：所述生境因子采集单元采用生态因子传感器，其采集的数据包括大气温度、大气湿度、风力、风向、大气中各种气体的浓度、光照强度、不同土壤深度的温度以及不同土壤深度的湿度。
6.根据权利要求1所述的野生动物声音及生境因子自动采集系统，其特征在于：所述声音采集单元采用传声器矩阵，所述传声器矩阵包括若干具有确定的三维空间位置的传声器。
7.根据权利要求1所述的野生动物声音及生境因子自动采集系统，其特征在于：所述信号处理与控制单元设有声源方位及距离估算软件，其采用时延估算方法计算。
8.根据权利要求1所述的野生动物声音及生境因子自动采集系统，其特征在于：所述电源控制单元包括设备开关、工作状态指示灯、电源接口和充电电池。
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