CN116734927A - 一种高原林业生态环境检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于林业环境检测技术领域，公开了一种高原林业生态环境检测装置，用于布置在划定区域内的原始森林中组网并进行区域环境检测，包括形成数据传输链路的检测终端和通信网关，其中，检测终端具有被埋设在地面以下的壳体，壳体内具有蓄电池和控制模块，蓄电池给控制模块供电；在划定区域均匀分布有若干检测终端，相邻检测终端之间通过ZigBee通信模块通信连接；在划定区域内有蜂窝网络信号覆盖的范围内设置至少一个通信网关，通过蜂窝通信模块与远端控制后台通信连接。本发明通过优化其结构和布置方式，可针对内部没有信号覆盖的森林中形成局域网进行多节点环境检测和数据传输，满足高原地区环境特点，具有较低能耗和较高稳定性。
Description
技术领域
本发明属于林业环境检测技术领域，具体涉及一种高原林业生态环境检测装置。
背景技术
高原有着独特的林业资源，地质结构较为特殊，也正是因为高原的海拔相对较高、地势险恶以及较低的温度，使得高原的生态较为敏感，生态系统较为薄弱。在这种背景之下，高原的森林植被对生态环境产生了较大的影响。在之前，人们过度的开采自然资源，水土流失情况比较严重，甚至有一部分地区存在有土地荒漠化，因此加强高原林业的生态环境保护工作显得尤为重要。
其中，高原林业生态保护过程中，主要针对与高原林业结构以及生物链较为单一、抵御病虫害能力较差、林业种类不合理以及管理方式较为简单的问题，进行针对性改善。其中，高原林业因为气候条件复杂，平均海拔较高的问题，大都为天然林，天然林多为原始森林和高原灌丛，其中原始森林中主要为杉树、柏树和松树，这种原始阔叶林的特点则是常年低温，地面覆盖有苔藓等植物，地面湿润，且较多树木躯干上缠绕有藤状或絮状纤维。且高原地区在一般的时间中，地面或包括树上都覆盖有积雪。
针对这种特殊环境，现有的管理方式都是由当地林场工作人员或林业局负责人员定期徒步进入林区进行勘察，由于自然环境较为特殊，且原始森林多为无人区，则现场巡查难度较大，时间间隔较长，针对这种较为脆弱的生态环境，可能无法及时发现出现的生态环境变化，难以应对出现的生态危机。现有手段也还有通过遥感卫星图进行分析，但这种手段主要针对于大规模的异常变化，而对于早期的生态状态改变无法及时获取，则在现场实时收集数据是必要的监控手段之一。
现有技术手段中虽然存在有各种电子监控手段进行辅助监控，但由于这种高原原始森林多为无人区，则森林中信号覆盖较弱，且没有供电线路。若单独针对单一森林区域设通信置基站成本较高，且无法有效覆盖整个林场。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种高原林业生态环境检测装置，通过结合ZigBee通讯技术实现低功耗低成本的大面积覆盖和数据交互，同时针对其较小的带宽特点，优化其数据传输方式，从而针对高原林业生态环境提供更有效的无人监控系统。
本发明所采用的技术方案为：
第一方面，本发明提供一种高原林业生态环境检测装置，用于布置在划定区域内的原始森林中组网并进行区域环境检测，包括形成数据传输链路的检测终端和通信网关，其中，检测终端具有被埋设在地面以下的壳体，壳体内具有蓄电池和控制模块，蓄电池给控制模块供电；
检测终端还具有与壳体通过线缆连接的若干子部件，其中包括第一子部分，第一子部分被固定在划定区域内的任一地上结构表面并高于地面，第一子部分包括用于获取划定区域的林木图像的摄像模组和用于获取划定区域内环境参数的环境检测传感器，摄像模组和环境检测传感器由蓄电池供电并与控制模块通信连接；
还具有第二子部分，第二子部分被固定在划定区域内的任一地上结构表面并高于地面，第二子部分包括太阳能板，太阳能板设置在高于地面的受阳区域中，通过线缆与控制模块连接；
在划定区域中以小于200m的相邻间距均匀分布有若干检测终端，检测终端具有ZigBee通信模块，相邻检测终端之间通过ZigBee通信模块通信连接；
在划定区域内有蜂窝网络信号覆盖的范围内设置至少一个通信网关，通信网关内具有ZigBee通信模块和蜂窝通信模块，通过ZigBee通信模块与相邻检测终端通信连接，通过蜂窝通信模块与远端控制后台通信连接。
结合第一方面，本发明提供第一方面的第一种实施方式，同个划定区域内设置有不少于两个通信网关，所述检测终端具有第一存储模块，第一存储模块具有本地存储区域和转存储区域；
检测终端中的处理模块根据设定的图像和视频数据最小分割值，将该检测终端中摄像模组单次连续获取到的林木图像数据在未达到最小分割值前存储在本地存储区域内，并将该数据直接通过ZigBee通信模块以链路上最近的数据传输链路传输至通信网关处；
当检测终端中摄像模组单次连续获取到的林木图像数据在达到最小分割值后，将缓存在本地存储区域内的数据打包形成数据包，并按时间顺序打上带有时间信息和设备型号的标记戳后存储在转存储区域内，将转存储区域内获取到完整数据包后依次以数据传输链路传输至通信网关处，相邻两次数据包发送至不同通信网关中。
结合第一方面的第一种实施方式，本发明提供第一方面的第二种实施方式，所述通信网关具有存储模块和处理模块，处于同个划定区域内的通信网关通过蜂窝网络通信连接；
当单个通信网关收到未带有标记戳的林木图像数据后，直接通过蜂窝网络发送至远端控制后台；
当单个通信网关收到带有标记戳的林木图像数据后，通过蜂窝网络发送带有标记戳的指令，其他通信网关在收到指令后将后续带有相同标记戳的林木图像数据发送至发送指令的通信网关中，并由该通信网关的处理模块将所有带有该标记戳的林木图像数据按照标记戳上的顺序信息合成完整的林木图像数据发送至远端控制后台。
结合第一方面的第一种实施方式，本发明提供第一方面的第三种实施方式，所述通信网关在收到林木图像数据后直接发送至远端控制后台，由远端控制后台将带有相同标记戳的林木图像数据合成为完整数据后进行处理。
结合第一方面的第一种实施方式，本发明提供第一方面的第四种实施方式，同个划定区域内具有一个主通信网关和若干子通信网关，该主通信网关具有处理模块，所有通信网关设有存储模块，子通信网关的存储模块容量大于最小分割值并小于主通信网关的存储模块；
子通信网关收到林木图像数据后通过蜂窝网络发送至主通信网关中，由主通信网关将带有同个标记戳的林木图像数据合成完整林木图像数据。
结合第一方面的第四种实施方式，本发明提供第一方面的第五种实施方式，所述主通信网关内置有病虫害识别模型算法，在主通信网关中由处理模块将存储模块中的林木图像数据通过病虫害识别模型算法判断出现病虫害的概率，当概率超过设定阈值后发送报警信息至远端控制后台。
结合第一方面或第一方面的若干种实施方式，本发明提供第一方面的第六种实施方式，所述第一子部分包括固定支架，所述固定支架具有可拆卸连接件，通过可拆卸连接件固定在外部地上结构表面；
所述固定支架上设有搭载架，搭载架下部具有可调角度的摄像模组，上部具有检测平台，所述环境检测传感器包括设置再检测平台上的温度传感器、湿度传感器和气压传感器；
所述摄像模组包括摄像头和波纹管连接机构，摄像头设置在波纹管端部，摄像头的线束通过波纹管内部进入搭载架上并与环境传感器的线束一同通过同根线缆连接壳体。
结合第一方面或第一方面的若干种实施方式，本发明提供第一方面的第七种实施方式，所述第二子部分包括固定件，通过固定件与外部地上结构可拆卸连接；
所述太阳能板设置在承载架上，通过承载架与固定件活动连接；
承载架上设有由壳体内蓄电池供电的电动机构，由电动机构驱动承载架相对固定件位移；
初始状态下，电动机构限制太阳能板的收光平面与竖向方向的夹角不为零，在承载架上设有缓冲装置，当控制模块检测太阳能板的发电功率下降至设定阈值后启动电动机构动作使太阳能板定向位移并在缓冲装置的保护下撞击地上结构或固定件。
结合第一方面或第一方面的若干种实施方式，本发明提供第一方面的第八种实施方式，结合第一方面或第一方面的若干种实施方式，本发明提供第一方面的第六种实施方式，还具有第三子部分，第三子部分包括固定支架和设置在固定支架上的天线模组，所述天线模组通过线缆与壳体连接。
结合第一方面或第一方面的若干种实施方式，本发明提供第一方面的第九种实施方式，还具有埋在地下的第四子部分，第四子部分包括用于检测土壤内的温度传感器、电容式含水率检测器以及pH检测器，所述第四子部分通过486总线与壳体内的控制模块连接并由蓄电池供电。
本发明的有益效果为：
（1）本发明通过采用分布式结构，设置有同样结构且能够作为单独数据检测节点和数据传输节点的检测终端，能够根据划定区域的大小以及特殊地貌条件进行设置，从而方便分散在划定区域内，以通信网关为支点进行扩散，可适用于不同地形地貌的林场中；
（2）本发明通过将带有蓄电池和控制模块的壳体设置在地下，从而保证其稳定性，同时在常年低温的高原环境中利用土壤的保温效果从而增加蓄电池的使用寿命，同时通过若干子部分的独立结构设计，能够根据需要利用不同长度的线缆依地形设置，同时满足各子部分的需求，例如太阳能板的光照条件、摄像模组的视野条件以及天线的空旷条件等；
（3）本发明通过特殊的数据传输方式，利用若干检测终端的组网特点，从而在低带宽低功耗的条件下满足一定大小的照片和视频的数据传输，并根据需求设定周期性图像数据传输流程以及临时图像数据传输流程，在保证不额外增加带宽的基础上更合理的利用组网资源，在传输较大视频资料时利用多个通信网关同时进行数据传输，从而在远端控制后台处可进行一定时间间隔的林场图像或视频查看，便于了解划定区域中生态环境是否存在改变；
（4）本发明通过在通信网关中集成有病虫害识别模型算法，通过机器学习针对该划定区域内的植物特点，有针对性的获取到特征数据库，则利用该病虫害识别模型算法可在本地对特定区域内的植物进行初步判断，若发现有可能出现病虫害问题时，可通过通信网关直接向远端控制后台报警，管理人员在远端控制后台处立即对报警信息对应位置的检测终端调取最近的林木图像数据进行判断，从而进一步提高检测效率。
附图说明
图1是本发明实施例中单个检测终端的轴测图；
图2是本发明实施例中检测终端与通信网关连接的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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申请中的具体含义。
实施例1：
本实施例公开一种高原林业生态环境检测装置，布置在高原地区的森林中的林木进行区域环境和林木状态检测，并将数据定期发送至远端控制后台中进行反馈。
本实施例中的环境检测装置所针对的对象是整个原始森林或在单个原始森林中划定一个的区域，该划定区域具有边界，边界或边界内具有至少一处蜂窝网络信号覆盖的区域。需要说明的是，若该原始森林内都没有蜂窝信号，会采用两种方式，第一种扩大边界范围，以最近的具有稳定蜂窝信号覆盖的位置以突出部的方式囊括进区域内；第二种则是在边界处单独建立通讯基站，或基于光缆进行信号传输，或基于卫星进行通讯。
其中，环境检测装置包括检测终端和通信网关，其中具有若干个检测终端，该设备为独立的个体，可作为局域网网络节点进行数据收发，同时也作为检测节点对其周围一定距离的范围进行环境检测，并将数据进行上传。
其中，检测终端具有被埋设在地面以下的壳体，壳体内具有蓄电池和控制模块，蓄电池给控制模块供电；检测终端还具有与壳体通过线缆连接的若干子部件，其中包括第一子部分，第一子部分被固定在划定区域内的任一地上结构表面并高于地面，第一子部分包括用于获取划定区域的林木图像的摄像模组和用于获取划定区域内环境参数的环境检测传感器，摄像模组和环境检测传感器由蓄电池供电并与控制模块通信连接。
检测终端还具有第二子部分，第二子部分被固定在划定区域内的任一地上结构表面并高于地面，第二子部分包括太阳能板，太阳能板设置在高于地面的受阳区域中，通过线缆与控制模块连接。
通信网关与检测终端具有相似的架构，同样包括壳体和若干子部分，壳体被埋设在地下用以保温，地上部分包括第一子部分和第二子部分，由第二子部分给蓄电池供电，第一子部分对通信网关周围的环境进行检测。
该装置的设置方式如下：
其中，通信网关设置在划定区域的具有蜂窝网络信号覆盖的区域或者具有单独设置的通信基站的区域内，本实施例划定的区域中具有蜂窝网络信号的覆盖区块，该区块处于划定区域的边界处，即原始森林的边界处，一般该区块可能靠近居住地或道路。将通信网关固定在该区域内，并调试其网络使其与搭建的远端控制后台通信连接，再以该通信网关搭建整个检测网络。通信网关具有蜂窝通信模块，用以连接远端控制后台，同时通信网关与检测终端还具有ZigBee通信模块，用以组成检测网络。
则以通信网关所在点为起始点，在划定区域内与通信网关直线距离间距不超过200m的范围内选取第二节点，该节点处环境符合检测要求，同时与通信网关之间不具有较大的信号阻挡结构，即考虑地势高低，在设置位置处先调试好网络连接保证其数据传输稳定后进行安装。
待第二节点的检测终端被固定且调试完成后，便以该第二节点周围200m的范围内选取第三节点，所布置的相邻节点之间以节点中心划定200m为边界的范围重叠率小于10%。并以上述相同方式进行依次搭建，并不限于一个第二节点和第三节点，在划定区域内以通信网关为外发中心搭建扩散的检测网络。该检测网络各个节点处的检测终端均可接受和发送数据，通过搭建时可在每个检测终端处确定最近的链路方式，即离最近的通信网关以经过最少数量的节点数的链路，或是在检测网络搭设后，由后端控制后台对每个节点的检测终端进行定位和数据确认，并在使用前将需要内嵌的数据传输至对应检测终端中存储。
使用时，会设定两种基本的数据传输流程，即周期性数据反馈流程以及临时数据反馈流程。
其中，周期性数据反馈流程为基础数据返回设定程序，即该环境检测装置在组网后按照设定周期将每个检测终端获取到的环境检测数据和林木图像数据发送至远端控制后台中进行汇总，由远端控制后台将汇总后的数据进行呈现或自动分析，根据预设算法模型分析判断该划定区域内的林木是否出现异常变化。在周期性数据反馈流程中，根据最初设定的反馈链路和反馈周期D，在一个反馈周期D中，需要将该划定区域内的所有检测终端的两种数据至少反馈一次。
根据设置的检测终端的数量、反馈周期D以及单次反馈的两种数据的最大数据量，以ZigBee通信模块的最大传输带宽进行计算。
先确定在划定区域内设置通信网关的最少数量，按照反馈周期D与带宽的乘积确定数据传输上限（因蜂窝网络大都具有4G网络模式，则通信网关的数据上传速率至少大于ZigBee的带宽传输速率，只考虑通信网关以最大带宽数量接受数据的数据总量），使该划定区域内具有的通信网关数量能够满足反馈周期D内数据接受总量大于该数据传输上限30%以上。若该划定区域有且仅有一个范围具有稳定蜂窝网络信号覆盖，则将通信网关均设置在该区域内，若蜂窝网络信号覆盖在该划定区域的边界处，则根据数量平均分布。
然后，在该反馈周期D内，按照顺序依次将所有检测终端在同一时间节点获取到的环境检测数据先发送至通信网关中进行发送，其数据量较少能够在较短时间内发送至远端控制后台中，可看作实时数据反馈。而数据量较大的林木图像数据，可在不同时间节点获取数据，然后以层层数据传输的方式，先将最远端（以通信网关为边界参考的最内层）检测终端将林木图像数据进行发送，保证通信网关的接收端持续接收数据。
临时数据反馈流程是以远端控制后台处确认指令，如出现突发状况需对该划定区域内的若干个节点处的数据进行收集，则通过远端控制后台发送指令至该划定区域的所有通信网关中，启动临时数据反馈流程。
临时数据反馈流程中，将中断周期性数据反馈流程，并由远端控制后台将需要获取的检测终端数据的节点信息和传输链路确定，根据该指令在同一时间点由对应的检测终端获取数据，然后根据就近原则先传输最外层的检测终端的数据，再利用集成的Kahn算法调度数据传输流程，从而保证在最快的时间内反馈数据。
进一步地，同个划定区域内设置有不少于两个通信网关，检测终端具有第一存储模块，第一存储模块具有本地存储区域和转存储区域；检测终端中的处理模块根据设定的图像和视频数据最小分割值，将该检测终端中摄像模组单次连续获取到的林木图像数据在未达到最小分割值前存储在本地存储区域内，并将该数据直接通过ZigBee通信模块以链路上最近的数据传输链路传输至通信网关处。其中，图像的最小分割值是额定的分辨率获取的图像数量，一般控制在2-5张。而视频的最小分割值一般以帧作为单位，连续确定一定数量的帧作为最小分割值存储，由于视频分辨率小于图像，故帧的数量多于图像数量。
当检测终端中摄像模组单次连续获取到的林木图像数据在达到最小分割值后，将缓存在本地存储区域内的数据打包形成数据包，并按时间顺序打上带有时间信息和设备型号的标记戳后存储在转存储区域内，将转存储区域内获取到完整数据包后依次以数据传输链路传输至通信网关处，相邻两次数据包发送至不同通信网关中。
其中，通信网关具有存储模块和处理模块，处于同个划定区域内的通信网关通过蜂窝网络通信连接。
当单个通信网关收到未带有标记戳的林木图像数据后，直接通过蜂窝网络发送至远端控制后台。
当单个通信网关收到带有标记戳的林木图像数据后，通过蜂窝网络发送带有标记戳的指令，其他通信网关在收到指令后将后续带有相同标记戳的林木图像数据发送至发送指令的通信网关中，并由该通信网关的处理模块将所有带有该标记戳的林木图像数据按照标记戳上的顺序信息合成完整的林木图像数据发送至远端控制后台。
其中，远端控制后台要通过该检测系统查看实时的区域内所有监控林木的检测终端画面，即可通过启动临时数据反馈流程实现该效果。此时该区域内所有通信网关会同时接收到指令，根据设定的临时数据反馈流程程序，确定查看顺序，将查看顺序和指令由所有通信网关同时向区域内对应的检测终端发送指令，然后同步开启数据传输流程。
所有的检测终端设备持续采集林木图像数据并缓存，由于常规视频所占用的数据传输量较大，故该流程下，检测终端采集一定数量的图像进行传输，一般为15-30张图片，但这些图片的间断时间并不相同，因为整个系统的数据传输调度是利用所有传输链路同时传输，故单个检测终端传输了最小分割值的数据后，下一次传输不一定是该检测终端设备。但本身林业环境中检测对象的外部特征变化较小，环境较为稳定，故即使间隔时间不同，单个检测终端以同个角度拍摄的图片前后差别较小。
带有标记戳的数据持续发送至最近的通信网关中，由通信网关获取到单个检测终端的所有图片后，传输至远端控制台，由远端控制台将该组照片以不大于0.2s间隔时间合成视频以标记戳表示的检测终端编号进行播放，直至该区域内的所有检测终端获取到的视频播放完毕，该流程结束。对于一个检测终端数量在200以内的多通信网关区域，整个过程持续时间不超过2个小时。且远端控制后台在收到临时数据反馈指令时，可先计算所需时间，操作员可按照该时间进行准备，在数据全部收集到远端控制后台后再分别进行查看。
进一步地，同个划定区域内具有一个主通信网关和若干子通信网关，该主通信网关具有处理模块，所有通信网关设有存储模块，子通信网关的存储模块容量大于最小分割值并小于主通信网关的存储模块；子通信网关收到林木图像数据后通过蜂窝网络发送至主通信网关中，由主通信网关将带有同个标记戳的林木图像数据合成完整林木图像数据。主通信网关内置有病虫害识别模型算法，在主通信网关中由处理模块将存储模块中的林木图像数据通过病虫害识别模型算法判断出现病虫害的概率，当概率超过设定阈值后发送报警信息至远端控制后台。
该病虫害识别模型算法是一种通过对应划定区域的林木种类，获取到该种类林木在发生病虫害时所产生的外观变化的特征图片，将该特征图片形成数据库，以常用的图像识别模型作为基础模型在该数据库进行机器学习训练，在达到较高的识别准确率时，将该算法模型集成至每个通信网关的存储模块中，由通信网关自动根据该划定区域内的林木图像数据进行分析，若出现可能得病虫害问题，则由通信网关将数据发送至远端控制后台中提示。
在一些实施例中，对第一子部分的结构进行优化限定，参照图1和图2，图中仅为概念简图，用于示意，实际设备结构不以该图作为参考，该附图仅用于说明。第一子部分包括固定支架，固定支架具有可拆卸连接件，通过可拆卸连接件固定在外部地上结构表面；固定支架上设有搭载架，搭载架下部具有可调角度的摄像模组，上部具有检测平台，所述环境检测传感器包括设置再检测平台上的温度传感器、湿度传感器和气压传感器。摄像模组包括摄像头和波纹管连接机构，摄像头设置在波纹管端部，摄像头的线束通过波纹管内部进入搭载架上并与环境传感器的线束一同通过同根线缆连接壳体。
在一些实施例中，对第二子部分结构进行优化限定，第二子部分包括固定件，通过固定件与外部地上结构可拆卸连接；太阳能板设置在承载架上，通过承载架与固定件活动连接。
承载架上设有由壳体内蓄电池供电的电动机构，由电动机构驱动承载架相对固定件位移；初始状态下，电动机构限制太阳能板的收光平面与竖向方向的夹角不为零，在承载架上设有缓冲装置，当控制模块检测太阳能板的发电功率下降至设定阈值后启动电动机构动作使太阳能板定向位移并在缓冲装置的保护下撞击地上结构或固定件。
进一步地，检测终端还具有第三子部分和第四子部分，第三子部分包括固定支架和设置在固定支架上的天线模组，天线模组通过线缆与壳体连接。第四子部分包括用于检测土壤内的温度传感器、电容式含水率检测器以及pH检测器，所述第四子部分通过486总线与壳体内的控制模块连接并由蓄电池供电。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。
Claims (10)
1.一种高原林业生态环境检测装置，用于布置在划定区域内的原始森林中组网并进行区域环境检测，其特征在于：包括形成数据传输链路的检测终端和通信网关，其中，检测终端具有被埋设在地面以下的壳体，壳体内具有蓄电池和控制模块，蓄电池给控制模块供电；
检测终端还具有与壳体通过线缆连接的若干子部件，其中包括第一子部分，第一子部分被固定在划定区域内的任一地上结构表面并高于地面，第一子部分包括用于获取划定区域的林木图像的摄像模组和用于获取划定区域内环境参数的环境检测传感器，摄像模组和环境检测传感器由蓄电池供电并与控制模块通信连接；
还具有第二子部分，第二子部分被固定在划定区域内的任一地上结构表面并高于地面，第二子部分包括太阳能板，太阳能板设置在高于地面的受阳区域中，通过线缆与控制模块连接；
在划定区域中以小于200m的相邻间距均匀分布有若干检测终端，检测终端具有ZigBee通信模块，相邻检测终端之间通过ZigBee通信模块通信连接；
在划定区域内有蜂窝网络信号覆盖的范围内设置至少一个通信网关，通信网关内具有ZigBee通信模块和蜂窝通信模块，通过ZigBee通信模块与相邻检测终端通信连接，通过蜂窝通信模块与远端控制后台通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种高原林业生态环境检测装置，其特征在于：同个划定区域内设置有不少于两个通信网关，所述检测终端具有第一存储模块，第一存储模块具有本地存储区域和转存储区域；
检测终端中的处理模块根据设定的图像和视频数据最小分割值，将该检测终端中摄像模组单次连续获取到的林木图像数据在未达到最小分割值前存储在本地存储区域内，并将该数据直接通过ZigBee通信模块以链路上最近的数据传输链路传输至通信网关处；
当检测终端中摄像模组单次连续获取到的林木图像数据在达到最小分割值后，将缓存在本地存储区域内的数据打包形成数据包，并按时间顺序打上带有时间信息和设备型号的标记戳后存储在转存储区域内，将转存储区域内获取到完整数据包后依次以数据传输链路传输至通信网关处，相邻两次数据包发送至不同通信网关中。
3.根据权利要求2所述的一种高原林业生态环境检测装置，其特征在于：所述通信网关具有存储模块和处理模块，处于同个划定区域内的通信网关通过蜂窝网络通信连接；
当单个通信网关收到未带有标记戳的林木图像数据后，直接通过蜂窝网络发送至远端控制后台；
当单个通信网关收到带有标记戳的林木图像数据后，通过蜂窝网络发送带有标记戳的指令，其他通信网关在收到指令后将后续带有相同标记戳的林木图像数据发送至发送指令的通信网关中，并由该通信网关的处理模块将所有带有该标记戳的林木图像数据按照标记戳上的顺序信息合成完整的林木图像数据发送至远端控制后台。
4.根据权利要求2所述的一种高原林业生态环境检测装置，其特征在于：所述通信网关在收到林木图像数据后直接发送至远端控制后台，由远端控制后台将带有相同标记戳的林木图像数据合成为完整数据后进行处理。
5.根据权利要求2所述的一种高原林业生态环境检测装置，其特征在于：同个划定区域内具有一个主通信网关和若干子通信网关，该主通信网关具有处理模块，所有通信网关设有存储模块，子通信网关的存储模块容量大于最小分割值并小于主通信网关的存储模块；
子通信网关收到林木图像数据后通过蜂窝网络发送至主通信网关中，由主通信网关将带有同个标记戳的林木图像数据合成完整林木图像数据。
6.根据权利要求5所述的一种高原林业生态环境检测装置，其特征在于：所述主通信网关内置有病虫害识别模型算法，在主通信网关中由处理模块将存储模块中的林木图像数据通过病虫害识别模型算法判断出现病虫害的概率，当概率超过设定阈值后发送报警信息至远端控制后台。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种高原林业生态环境检测装置，其特征在于：所述第一子部分包括固定支架，所述固定支架具有可拆卸连接件，通过可拆卸连接件固定在外部地上结构表面；
所述固定支架上设有搭载架，搭载架下部具有可调角度的摄像模组，上部具有检测平台，所述环境检测传感器包括设置再检测平台上的温度传感器、湿度传感器和气压传感器；
所述摄像模组包括摄像头和波纹管连接机构，摄像头设置在波纹管端部，摄像头的线束通过波纹管内部进入搭载架上并与环境传感器的线束一同通过同根线缆连接壳体。
8.根据权利要求1-6任一项所述的一种高原林业生态环境检测装置，其特征在于：所述第二子部分包括固定件，通过固定件与外部地上结构可拆卸连接；
所述太阳能板设置在承载架上，通过承载架与固定件活动连接；
承载架上设有由壳体内蓄电池供电的电动机构，由电动机构驱动承载架相对固定件位移；
初始状态下，电动机构限制太阳能板的收光平面与竖向方向的夹角不为零，在承载架上设有缓冲装置，当控制模块检测太阳能板的发电功率下降至设定阈值后启动电动机构动作使太阳能板定向位移并在缓冲装置的保护下撞击地上结构或固定件。
9.根据权利要求1-6任一项所述的一种高原林业生态环境检测装置，其特征在于：还具有第三子部分，第三子部分包括固定支架和设置在固定支架上的天线模组，所述天线模组通过线缆与壳体连接。
10.根据权利要求1-6任一项所述的一种高原林业生态环境检测装置，其特征在于：还具有埋在地下的第四子部分，第四子部分包括用于检测土壤内的温度传感器、电容式含水率检测器以及pH检测器，所述第四子部分通过486总线与壳体内的控制模块连接并由蓄电池供电。
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