CN203632704U - 用于监测古建筑白蚁的物联网系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及房屋监测技术。用于监测古建筑白蚁的物联网系统，由感知层、网络层和应用层互相连接构成，感知层包括一监测白蚁的白蚁传感装置，白蚁传感装置设有一通信模块；应用层设有的终端设备通过网络层与白蚁传感装置无线相连。一旦白蚁传感装置感应到蚁虫，通过通信模块将信号发送给终端设备，从而有针对性地进行相应处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及房屋监测技术，具体涉及白蚁监测。
背景技术
古建筑是不可再生的文化资源，具有有历史、艺术和科学价值。历史传承下来各个时期的建筑，都代表了当时的文化特点，这是建筑的社会价值。而建筑是城市形式和空间上的符号，是它在城市中的价值，是文化价值和社会价值的延伸。当然，作为物质财富，建筑本身就是有价值的。
白蚁是世界五大害虫之一，白蚁的危害具有隐蔽性、广泛性和严重性等特点。白蚁能对房屋建筑造造成严重的危害，特别是砖木结构、木结构建筑的破坏尤为严重。由于其隐蔽在木结构内部，破坏或损坏其承重点，往往造成房屋的突然坍塌，引起人们的极大关注。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种用于监测古建筑白蚁的物联网系统，以解决上述问题。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
用于监测古建筑白蚁的物联网系统，由感知层、网络层和应用层互相连接构成，其特征在于，所述感知层包括一监测白蚁的白蚁传感装置，所述白蚁传感装置设有一通信模块；所述应用层设有的终端设备通过所述网络层与所述白蚁传感装置无线相连。一旦白蚁传感装置感应到蚁虫，通过通信模块将信号发送给终端设备，从而有针对性地进行相应处理。
所述白蚁传感装置包括一感应蚁患灾害的传感器，所述传感器连接一微型处理器系统，所述微型处理器系统与所述通信模块相连。传感器一经感应到有白蚁的出没，微型处理器系统将采集到的信号处理成外部终端设备可识别的信号，通过所述通信模块向外部终端设备发送信号，便于实时监控。
所述传感器布置在建筑周围浅层地面或建筑内部靠近木构件的浅层地面。
所述白蚁传感装置至少设有三个所述传感器，所述传感器包括外壳，所述外壳内设有至少一条贯穿孔道，所述孔道内设有导电材料。导电材料设于孔道内，导电材料对环境适应能力强，不会因外在不定条件而影响导电性。
所述导电材料可以是导电油墨、导电纤维、导电粉末中的任意一种。
所述孔道的一端连接有一接线柱，所述接线柱通过导线连接所述微型处理器系统。当建筑物内出现白蚁，所述微型处理器系统通过电压的变化来确定白蚁的出现，所述微型处理器系统并通过所述通信模块发送无线信号。
所述传感器设有一与所述传感器相匹配的ID编码。通过所述ID编码使用者就可以知道出现白蚁的具体方位，便于用户准确找到白蚁侵蚀点，及时去现场查看与维护。
作为另一种优选方案，所述白蚁传感装置包括至少两层导线阵列，导线阵列层内的各导线相互平行；
相邻的两层导线阵列之间，导线相互交错，且相邻的两层导线阵列之间设有一隔离层，所述隔离层的厚度不大于2毫米；
至少两层导线阵列连接所述微型处理器系统，至少两层导线阵列构成白蚁传感装置的敏感元件。某处发生蚁害，白蚁会咬食该处的隔离层，隔离层因白蚁咬食变薄，位于被咬食处的两层导线之间的电容发生变化，或者直接导通，所述微型处理器系统根据这些电参数的变化情况，计算出渗漏处的方位。
所述导线在水平方向等间距排布建筑周围浅层地面或建筑内部靠近木构件的浅层地面。所述导线也可以在垂直方向等间距排布于建筑周围浅层地面或建筑内部靠近木构件的浅层地面。也可以在建筑周围浅层地面或建筑内部靠近木构件的浅层地面的水平方向与垂直方向均等间距设有所述导线，所述水平方向与所述垂直方向设有的导线不设有交织的节点。通过上述三者导线的铺设形式，可以更全面的了解建筑的白蚁出现情况，不存在死角。
所述隔离层可以是木质的隔离层，也可以是白蚁喜欢的食材制作成的隔离层，也可以在隔离层内喷洒白蚁喜欢的食材。
白蚁传感装置还可以包括一至少两层导电层，相邻的两层导电层之间设有隔离层，所述隔离层的厚度不大于2毫米，所述导电层可以是由导电油墨、导电纤维、导电粉末构成的导电层，各导电层连接所述微型处理器系统。在无蚁患的情况下，导电层之间电阻较大，或直接不导通，一旦发生蚁害，白蚁会咬食该处的隔离层，隔离层因白蚁咬食变薄，位于被咬食处的两层导线之间的电容发生变化，或者直接导通，所述微型处理器系统根据这些电参数的变化情况，计算出渗漏处的方位。
所述导电层布置在建筑周围浅层地面或建筑内部靠近木构件的浅层地面。
所述通信模块是利用无线网络通信的无线通信模块；所述无线通信模块包括GPRS模块、3G模块和wifi模块中的任意一种无线通信模块。所述白蚁传感装置通过所述GPRS模块、3G模块和wifi模块中的任意一种无线通信模块以实现向终端设备发送无线信号。
所述网络层是基于3G网络、wifi网络、GPRS网络中至少一种网络通信方式的网络层。
所述应用层设有一服务器，所述服务器与终端设备相连，所述终端设备可以是笔记本电脑、手机、掌上电脑中的任意一种终端设备，所述终端设备设有GPRS模块、3G模块或wifi模块中的任意一种无线通信模块。
所述终端设备设有的无线通信模块与所述白蚁传感装置设有的无线通信模块相匹配，通过所述终端设备实时检测白蚁现场。
通过所述蚁害传感器采集到的实时数据最终传输至服务器，终端设备通过网页登陆的方式，并根据用户名和权限，提供屋内白蚁监测现场的监测点（传感器）布局地图查看、现场的实时数据查看和存储、历史数据查看、历史数据曲线展示功能。
作为另一种优选方案，可通过射频识别技术进行检测数据的查看，所述白蚁传感装置还连接有一射频标签、一与所述射频标签配套的读写器，所述射频标签连接所述微型处理器系统。射频标签定时发射数据，读写器进入射频标签信号范围内，通信数据，借助读写器读取或更改白蚁传感装置中的数据，实时监测有否存在有白蚁。
所述读写器设有一显示屏，通过所述显示屏直观的查看射频标签发送的有关建筑物白蚁情况的信号。
所述读写器内设有支持125千赫、134.2千赫和13.56兆赫中至少一种频率的读写模块。传统的读写器只支持有一种频率的读写模块，通过多种频率的读写可以使读写器的应用范围更广。
所述读写器内设有蓝牙模块，所述读写器通过所述蓝牙模块无线连接开放式蓝牙设备。所述开放式蓝牙设备可以是笔记本电脑、手机、掌上电脑中的任意一种。
所述读写器也可以设有usb插头。通过所述usb插头插入笔记本电脑或掌上电脑进行信息的交互。
所述读写器也可以设有usb接口。所述usb接口通过数据线实现与笔记本电脑或掌上电脑的信息交互。
所述读写器可以设有一电池插槽。通过安装特定的五号电池、七号电池等从而实现所述读写器的供电。
所述读写器还可以是一无源读写器；所述无源读写器包括谐振模块，所述谐振模块连接一整流模块，所述整流模块连接一射频调制模块，所述整流模块还连接有一储能模块。当所述射频标签发出射频信号，所述无源读写器通过如下过程接收该信号，首先谐振模块接收该信号，并将能量储存于储能模块内，当需要发送信号时，所述储能模块在将能量发送给谐振模块。
所述储能模块还连接有一微型处理器系统，所述微型处理器系统连接有一GPS模块。通过所述读写器上设有的所述显示屏可以观察GPS导航数据，等到达指定的位置时，所述读写器与所述白蚁传感装置进行射频通信，下载所述白蚁传感装置设有的传感器采集到的信号，进行信息交互，从而确定出线白蚁的准确方位。
为了使使用者掌握白蚁的位置，所述微型处理器系统还连接一显示模块，所述显示模块包括一显示屏，通过所述显示屏对外显示微型处理器系统的处理结果。所述微型处理器系统还连接一触摸板，所述触摸板覆在所述显示屏上面。微型处理器系统可以通过触摸板获得外界的控制信息，实现人机交互。
所述微型处理器系统还连接一报警模块，所述报警模块可以是声音报警模块，所述声音报警模块包括一嗡鸣器。所述报警模块还可以是灯光报警模块，所述灯光报警模块包括一报警指示灯。
所述报警模块还可以是远程网络报警模块，当实时采集的数据出现异常，还可以实现系统自动报警，并通过短信或其他方式直接通知相关人员，以便针对白蚁情况作出及时处理，通过远程网络报警模块的增加，可做到远程在线监控，白蚁自动报警这一智能化管理水平，从而更好地解决常见的白蚁问题。
为了解决白蚁传感装置的供电问题，所述微型处理器系统还连接一太阳能供电模块，所述太阳能供电模块包括一太阳能电池板，所述太阳能电池板连接一太阳能控制器，所述太阳能控制器连接一储能元件，所述储能元件连接一供电管理单元，所述供电管理单元控制所述储能元件向所述微型处理器系统供电。所述储能元件包括电容、蓄电池。
附图说明
图1为本实用新型的具体实施1的监测系统示意图；
图2为本实用新型的具体实施2的监测系统示意图；
图3为本实用新型中传感器的一种剖面结构示意图；
图4为本实用新型中传感器的另一种剖面结构示意图；
图5为本实用新型中传感器的第三种剖面结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。
参照图1和图2，用于监测古建筑白蚁的物联网系统，由感知层、网络层和应用层互相连接构成，感知层包括一监测白蚁的白蚁传感装置，白蚁传感装置设有一通信模块；应用层设有的终端设备通过网络层与白蚁传感装置无线相连。一旦白蚁传感装置感应到蚁虫，通过通信模块将信号发送给终端设备，从而有针对性地进行相应处理。
白蚁传感装置包括一感应蚁患灾害的传感器，传感器连接一微型处理器系统，微型处理器系统与通信模块相连。传感器一经感应到有白蚁的出没，微型处理器系统将采集到的信号处理成外部终端设备可识别的信号，通过通信模块向外部终端设备发送信号，便于实时监控。
传感器布置在建筑周围浅层地面或建筑内部靠近木构件的浅层地面。
白蚁传感装置至少设有三个传感器，参见图3、图4、图5，传感器包括外壳1，外壳的下端采用圆锥体形或采用其他尖端外型，便于插入建筑物周围的浅层地面或木构件中，外壳1内设有至少一条贯穿孔道2，孔道2内设有导电材料。导电材料设于孔道内，导电材料对环境适应能力强，不会因外在不定条件而影响导电性。导电材料可以是导电油墨、导电纤维、导电粉末中的任意一种。孔道的一端连接有一接线柱，接线柱通过导线连接微型处理器系统。当建筑物内出现白蚁，微型处理器系统通过电压的变化来确定白蚁的出现，微型处理器系统并通过通信模块发送无线信号。传感器设有一与传感器相匹配的ID编码。通过ID编码使用者就可以知道出现白蚁的具体方位，便于用户准确找到白蚁侵蚀点，及时去现场查看与维护。
传感器也可以是一由导电层构成的传感器，导电层布置在建筑周围浅层地面或建筑内部靠近木构件的浅层地面。导电层由涂布有导电油墨、导电纤维、导电粉末的导线排列而成。导线在水平方向等间距排布建筑周围浅层地面或建筑内部靠近木构件的浅层地面。导线也可以在垂直方向等间距排布于建筑周围浅层地面或建筑内部靠近木构件的浅层地面。也可以在建筑周围浅层地面或建筑内部靠近木构件的浅层地面的水平方向与垂直方向均等间距设有导线，水平方向与垂直方向设有的导线不设有交织的节点。通过上述三者导线的铺设形式，可以更全面的了解建筑的白蚁出现情况，不存在死角。当不出现白蚁时，导线连通，白蚁传感装置待机，传感器与通信模块处于断开状态，不发射信号，当白蚁咬断导线，白蚁传感装置工作，微型处理器系统感应到导线断裂的信号，将信号传递给通信模块，实现传感器与通信模块连通，通过通信模块向外部设备发送信号。
具体实施1，通信模块是利用无线网络通信的无线通信模块；无线通信模块包括GPRS模块、3G模块和wifi模块中的任意一种无线通信模块。白蚁传感装置通过GPRS模块、3G模块和wifi模块中的任意一种无线通信模块以实现向终端设备发送无线信号。网络层是基于3G网络、wifi网络、GPRS网络中至少一种网络通信方式的网络层。应用层设有一服务器，服务器与终端设备相连，终端设备可以是笔记本电脑、手机、掌上电脑中的任意一种终端设备，终端设备设有GPRS模块、3G模块或wifi模块中的任意一种无线通信模块。终端设备设有的无线通信模块与白蚁传感装置设有的无线通信模块相匹配，通过终端设备实时检测白蚁现场。通过蚁害传感器采集到的实时数据最终传输至服务器，终端设备通过网页登陆的方式，并根据用户名和权限，提供屋内白蚁监测现场的监测点（传感器）布局地图查看、现场的实时数据查看和存储、历史数据查看、历史数据曲线展示功能。
具体实施2，可将无线网络通信设计为射频识别技术进行检测数据的查看，白蚁传感装置还可以连接有一射频标签，射频标签与能通信射频标签信号的读写器射频连接。射频标签定时发射数据，读写器进入射频标签信号范围内，通信数据，借助读写器读取或更改白蚁传感装置中的数据，实时监测有否存在有白蚁。读写器设有一显示屏，通过显示屏直观的查看射频标签发送的有关建筑物白蚁情况的信号。读写器内设有支持125千赫、134.2千赫和13.56兆赫中至少一种频率的读写模块。传统的读写器只支持有一种频率的读写模块，通过多种频率的读写可以使读写器的应用范围更广。读写器内设有蓝牙模块，读写器通过蓝牙模块无线连接开放式蓝牙设备。开放式蓝牙设备可以是笔记本电脑、手机、掌上电脑中的任意一种。读写器也可以设有usb插头。通过usb插头插入笔记本电脑或掌上电脑进行信息的交互。读写器也可以设有usb接口。usb接口通过数据线实现与笔记本电脑或掌上电脑的信息交互。
读写器可以设有一电池插槽。通过安装特定的五号电池、七号电池等从而实现读写器的供电。
读写器也可以是一无源读写器；无源读写器包括谐振模块，谐振模块连接一整流模块，整流模块连接一射频调制模块，整流模块还连接有一储能模块。当射频标签发出射频信号，无源读写器通过如下过程接收该信号，首先谐振模块接收该信号，并将能量储存于储能模块内，当需要发送信号时，储能模块在将能量发送给谐振模块。储能模块还连接有一微型处理器系统，微型处理器系统连接有一GPS模块。通过读写器上设有的显示屏可以观察GPS导航数据，等到达指定的位置时，读写器与白蚁传感装置进行射频通信，下载白蚁传感装置设有的传感器采集到的信号，进行信息交互，从而确定出现白蚁的准确方位。
为了使使用者掌握白蚁的位置，微型处理器系统还连接一显示模块，显示模块包括一显示屏，通过显示屏对外显示微型处理器系统的处理结果。微型处理器系统还连接一触摸板，触摸板覆在显示屏上面。微型处理器系统可以通过触摸板获得外界的控制信息，实现人机交互。
微型处理器系统还连接一报警模块，报警模块可以是声音报警模块，声音报警模块包括一嗡鸣器。报警模块还可以是灯光报警模块，灯光报警模块包括一报警指示灯。报警模块还可以是远程网络报警模块，当实时采集的数据出现异常，还可以实现系统自动报警，并通过短信或其他方式直接通知相关人员，以便针对白蚁情况作出及时处理，通过远程网络报警模块的增加，可做到远程在线监控，白蚁自动报警这一智能化管理水平，从而更好地解决常见的白蚁问题。
为了解决白蚁传感装置的供电问题，微型处理器系统还连接一太阳能供电模块，太阳能供电模块包括一太阳能电池板，太阳能电池板连接一太阳能控制器，太阳能控制器连接一储能元件，储能元件连接一供电管理单元，供电管理单元控制储能元件向微型处理器系统供电。储能元件包括电容、蓄电池。
白蚁传感装置包括至少两层导线阵列，导线阵列层内的各导线相互平行；相邻的两层导线阵列之间，导线相互交错，且相邻的两层导线阵列之间设有一隔离层，隔离层的厚度不大于2毫米；至少两层导线阵列连接微型处理器系统，至少两层导线阵列构成白蚁传感装置的敏感元件。某处发生蚁害，白蚁会咬食该处的隔离层，隔离层因白蚁咬食变薄，位于被咬食处的两层导线之间的电容发生变化，或者直接导通，微型处理器系统根据这些电参数的变化情况，计算出渗漏处的方位。
隔离层可以是木质的隔离层，也可以是白蚁喜欢的食材制作成的隔离层，也可以在隔离层内喷洒白蚁喜欢的食材。
白蚁传感装置还可以包括一至少两层导电层，相邻的两层导电层之间设有隔离层，隔离层的厚度不大于2毫米，导电层可以是由导电油墨、导电纤维、导电粉末构成的导电层，各导电层连接微型处理器系统。在无蚁患的情况下，导电层之间电阻较大，或直接不导通，一旦发生蚁害，白蚁会咬食该处的隔离层，隔离层因白蚁咬食变薄，位于被咬食处的两层导线之间的电容发生变化，或者直接导通，微型处理器系统根据这些电参数的变化情况，计算出渗漏处的方位。
上述两技术方案中，隔离层中还可以添加电致发光线粉。一旦出现蚂蚁咬食隔离层的情况，特别是隔离层被咬穿的情况，含有电致发光粉的隔离层发光状态会发生变化，对于埋藏在浅表或暴露在外的白蚁传感装置，使用者可以通过观察发光状态的方法，快速查找到蚁害发生位置。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.用于监测古建筑白蚁的物联网系统，由感知层、网络层和应用层互相连接构成，其特征在于，所述感知层包括一监测白蚁的白蚁传感装置，所述白蚁传感装置设有一通信模块；所述应用层设有的终端设备通过所述网络层与所述白蚁传感装置无线相连。
2.根据权利要求1所述的用于监测古建筑白蚁的物联网系统，其特征在于：所述白蚁传感装置包括一感应蚁患灾害的传感器，所述传感器连接一微型处理器系统，所述微型处理器系统与所述通信模块相连。
3.根据权利要求2所述的用于监测古建筑白蚁的物联网系统，其特征在于：所述传感器布置在建筑周围浅层地面或建筑内部靠近木构件的浅层地面。
4.根据权利要求3所述的用于监测古建筑白蚁的物联网系统，其特征在于：所述白蚁传感装置至少设有三个所述传感器，所述传感器包括外壳，所述外壳内设有至少一条贯穿孔道，所述孔道内设有导电材料。
5.根据权利要求4所述的用于监测古建筑白蚁的物联网系统，其特征在于：所述导电材料是导电油墨、导电纤维、导电粉末中的任意一种。
6.根据权利要求2所述的用于监测古建筑白蚁的物联网系统，其特征在于：所述白蚁传感装置包括至少两层导线阵列，导线阵列层内的各导线相互平行；
相邻的两层导线阵列之间，导线相互交错，且相邻的两层导线阵列之间设有一隔离层，所述隔离层的厚度不大于2毫米；
至少两层导线阵列连接所述微型处理器系统，至少两层导线阵列构成白蚁传感装置的敏感元件。
7.根据权利要求2所述的用于监测古建筑白蚁的物联网系统，其特征在于：所述网络层是基于3G网络、wifi网络、GPRS网络中至少一种网络通信方式的网络层。
8.根据权利要求7所述的用于监测古建筑白蚁的物联网系统，其特征在于：所述应用层设有一服务器，所述服务器与终端设备相连，所述终端设备是笔记本电脑、手机、掌上电脑中的任意一种终端设备，所述终端设备设有GPRS模块、3G模块或wifi模块中的任意一种无线通信模块。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的用于监测古建筑白蚁的物联网系统，其特征在于：所述白蚁传感装置还连接有一射频标签、一与所述射频标签配套的读写器，所述射频标签连接所述微型处理器系统。
10.根据权利要求9所述的用于监测古建筑白蚁的物联网系统，其特征在于：所述读写器是一无源读写器；所述无源读写器包括谐振模块，所述谐振模块连接一整流模块，所述整流模块连接一射频调制模块，所述整流模块还连接有一储能模块。
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