CN205005092U - 基于北斗通讯技术的环境信息采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了基于北斗通讯技术的环境信息采集装置，涉及信息交互领域。本实用新型提供的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置，采用设置了环境信息采集模块的同时，还设置了视频采集模块和音频采集模块，使得在进行环境信息采集的同时，还能够通过视频采集模块来采集该装置附近的视频信息，和通过音频采集模块来采集该装置附近的音频信息，进而控制端可以根据环境信息采集装置当前所处的环境影像和声音，来判断其所接收到的信息是否准确，从而能够帮助决策人员做出更为准确的判断。

Description

基于北斗通讯技术的环境信息采集装置

技术领域

本实用新型涉及信息交互领域，具体而言，涉及基于北斗通讯技术的环境信息采集装置。

背景技术

随着电子通讯技术的发展，自动控制技术得到了长足的进步，并且也已经深入到了生产生活的各个环节中。

自动控制技术大致可以分为三个部分，分别是信息获取、信息处理和反馈控制。这三个部分都有各自的难点与特点，信息获取部分中，如信息获取的实效性、广泛性等，信息处理的处理精度、处理效率等，反馈控制的反馈位置等。

这三个部分中由于信息获取这部分正常工作，是另两部分的先决条件，因此在自动控制技术中，信息获取这部分通常相较于另两部分而言，会更为重要。

由此，在针对环境监控和气象监控相关的领域中，设立一个准确的信息采集装置是极为重要的。现有技术中的环境信息采集装置大多是针对某一种信息进行采集，如温度信息采集、湿度信息采集，单纯采集到这些信息进行控制的话，由于采集到的信息过于片面，而导致控制的不准确。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供基于北斗通讯技术的环境信息采集装置，以提高信息采集的全面性。

第一方面，本实用新型实施例提供了基于北斗通讯技术的环境信息采集装置，包括：外壳、环境信息采集模块、视频采集模块、音频采集模块、电源模块和CPU，所述CPU包括模数转换模块和无线发送模块；

所述环境信息采集模块与所述模数转换模块电连接；

所述模数转换模块、所述视频采集模块、所述音频采集模块均与所述无线发送模块电连接；

所述电源模块分别与所述视频采集模块、所述音频采集模块、所述模数转换模块和所述无线发送模块电连接；

所述视频采集模块的摄像头设置在所述外壳的外周部。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述环境信息采集模块包括：温度传感器、湿度传感器、紫外线传感器、大气压传感器和PM2.5传感器；

所述温度传感器、所述湿度传感器、所述紫外线传感器、所述大气压传感器和所述PM2.5传感器均与所述模数转换模块电连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述无线发送模块包括封装单元和发送单元；

所述封装单元分别与所述发送单元和所述模数转换模块电连接，用于将所述模数转换模块所输出的数字信号封装成数据包；

所述发送单元，用于将所述数据包发送至指定的终端。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述无线发送模块还包括连接在所述封装单元和所述模数转换单元之间的加密单元，用于将所述模数转换模块所输出的数字信号进行加密；

所述发送单元包括GPRS发送子单元、北斗发送子单元和ZigBee传输子单元；

所述GPRS发送子单元、北斗发送子单元和所述ZigBee传输子单元均与所述封装单元电连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述电源模块包括：太阳能电池板、充电电池和LED灯组；

所述太阳能电池板分别与所述充电电池电连接；

所述充电电池和所述LED灯组电连接；

所述LED灯组，用于在获取到所述充电电池所提供的电能后工作

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，还包括设置在所述外壳外部的显示屏，所述显示屏与所述CPU的储存器电连接；

所述储存器分别与所述电源模块和所述模数转换模块电连接，用于储存所述模数转换模块所输出的数字信号，并用于向所述显示屏发送视频信号。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，还包括设置在所述外壳顶部的灯光提示器和与所述灯光提示器电连接的无线接收模块；

所述无线接收模块，用于在接收到开启信号时，驱动所述灯光提示器工作。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，还包括与所述灯光提示器电连接的计时器，用于在所述灯光提示器工作后开始计时，并在计时达到预定时间后驱动所述灯光提示器停止工作。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，还包括多个伸缩杆，每个所述伸缩杆的一端均通过万向节与所述外壳的固定连接，另一端与所述灯光提示器固定连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，还包括北斗授时模块，所述北斗授时模块与所述封装单元电连接，用于获取时间信号；

所述封装单元还用于将所述时间信号封装入所述数据包中。

本实用新型实施例提供的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置，采用设置了环境信息采集模块的同时，还设置了视频采集模块和音频采集模块，与现有技术中的只能够采集单一的环境信息，进而导致针对采集到的环境信息所进行的控制是不够准确的相比，其通过设置了外壳、环境信息采集模块、视频采集模块、音频采集模块、电源模块和CPU，所述CPU包括模数转换模块和无线发送模块，其中所述环境信息采集模块与所述模数转换模块电连接；所述模数转换模块、所述视频采集模块、所述音频采集模块均与所述无线发送模块电连接；所述电源模块分别与所述视频采集模块、所述音频采集模块、所述模数转换模块和所述无线发送模块电连接；所述视频采集模块的摄像头设置在所述外壳的外周部。进而，使得在进行环境信息采集的同时，还能够通过视频采集模块来采集该装置附近的视频信息，和通过音频采集模块来采集该装置附近的音频信息，进而控制端可以根据环境信息采集装置当前所处的环境影像和声音，来判断其所接收到的信息是否准确，从而能够帮助决策人员做出更为准确的判断。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置的基本模块连接图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置的第一种细节模块连接图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置的第二种细节模块连接图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置的第三种细节模块连接图；

图5示出了本实用新型实施例所提供的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置的第一种结构示意图；

图6示出了本实用新型实施例所提供的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置的第二种结构示意图。

主要元件符号说明：

501，太阳能电池板；502，伸缩杆；503，灯光提示器；504，功放喇叭；505，底座；506，显示屏。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

相关技术中，已经存在有各种类型的环境信息采集装置，但这些环境信息采集装置通常只是针对同一种类型的信息进行采集，如独立的土壤墒情采集器、独立的温度采集器、独立的湿度采集器。这些采集器通常使用特殊材质敏感元件组成，这些敏感元件在感受到环境发生变化(如温度变化、湿度变化等)之后会改变自身的某些物理特性，从而改变该敏感元件所在电路输出的电信号的幅值，进而根据该幅值便能够确定环境信息发生了何种的变化。

但，相关技术中的环境采集方式通常是单一的，不完整的，进而在技术人员进行反馈控制，或者进行检测结果展示的时候会造成由于采集到的信息不完整，而导致控制的准确度下降，或者造成信息展示的不完整。

有鉴于此，本申请提供了基于北斗通讯技术的环境信息采集装置，如图1-4所示，包括：外壳、环境信息采集模块101、视频采集模块102、音频采集模块103、电源模块和CPU，所述CPU包括模数转换模块104和无线发送模块105；

所述环境信息采集模块101与所述模数转换模块104电连接；

所述模数转换模块104、所述视频采集模块102、所述音频采集模块103均与所述无线发送模块105电连接；

所述电源模块分别与所述视频采集模块102、所述音频采集模块103、所述模数转换模块104和所述无线发送模块105电连接；

所述视频采集模块102的摄像头设置在所述外壳的外周部。

需要说明的是，无线发送模块105可以采用一代北斗通讯技术制成的北斗通讯模块。环境信息采集模块101的检测部可以设置在外壳的外侧，或者通过独立的连接件与外壳连接。为了保证视频采集模块102所采集到的视频信号是足够清楚的，应当将视频采集模块102的摄像头设置在外壳的外周部，当然，摄像头可以是多个，且这多个摄像头环绕在外壳的外周部。视频采集模块102除了有摄像头之外，还应当设置有用于将拍摄到的视频进行放大、较正和处理视频信息优化单元，此部分的作用在相关技术中已经披露，在此不再过多的说明。

相类似的，音频采集模块103中同样设置有对采集到的音频信号进行降噪、滤波的单元，以提高音质。通过无线发送模块105分别与模数转换模块104、视频采集模块102和音频采集模块103电连接，使得无线发送模块105能够同时将环境信息采集模块101、视频采集模块102和音频采集模块103所采集到的信息同时发送至远端，使得远端能够在接收到环境信息采集装置所采集到的环境信息基础上，还能够获取到其周围的视频信息和音频信息，从而使得远端能够根据视频图像和音频信号来判断该环境信息采集装置是否处于特装环境中，比如环境信息采集装置所在的环境处于降雨状态，那么环境信息采集模块101中的湿度传感器202如果探测到湿度较大也就是正常的情况；比如当前环境信息采集装置所在的环境中，刚有运送沙土的车辆经过，那么环境信息采集模块101中的PM2.5传感器205如果探测到颗粒物较多也就是正常的情况。由此可见，单纯的使用某一个种类的检测装置，在进行检测的时候，容易产生片面性，即难以确定数据变化的真正原因，进而在进行相应处理的时候，就容易产生错误的报警，或者是错误的显示数据。

由于环境信息采集模块101所采集到的环境数据通常是以模拟信号的形式输出的，因此，为了保证无线发送模块105所发送出的信号不受到过多的干扰，需要通过模块转换模块将这模拟信号转换为数字信号。电源模块的作用是向该环境信息采集装置中的用电模块进行供电，此处的供电模块可以分为两部分，一部分是可充电的供电单元，一部分是备用供电单元。可充电的供电电源(充电电源401)可以通过设置在外壳顶部的太阳能电池板501对其进行供电和充电，进而在一般状态下，可以通过充电电源401对该环境信息采集装置中的各个模块进行供电，而在该充电电源401的电量不足的时候，使用别用电源对各个模块进行供电。具体而言，本申请所提供的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置中，还包括剩余电量检测模块402、电量比较模块403，电源模块包括充电电源401和备用电源404；充电电源401分别与所述视频采集模块102、所述音频采集模块103、所述模数转换模块104和所述无线发送模块105电连接；备用电源404分别与所述视频采集模块102、所述音频采集模块103、所述模数转换模块104和所述无线发送模块105电连接；充电电源401、剩余电量检测模块402、电量比较模块403和备用电源404顺序串联；剩余电量检测模块402，用于检测充电电源401的剩余电量，以生成剩余电量信号；电量比较模块403，用于比较剩余电量信号与标准电量信号的幅值大小，并在剩余电量信号的幅值小于标准电量信号的幅值时，驱动备用电源404向所述视频采集模块102、所述音频采集模块103、所述模数转换模块104和所述无线发送模块105供电；在剩余电量信号的幅值大于标准电量信号的幅值时，驱动备用电源404停止向所述视频采集模块102、所述音频采集模块103、所述模数转换模块104和所述无线发送模块105供电。

需要说明的是，无线发送模块105主要应用了北斗通讯技术，具体而言，无线发送模块105可以设置为包括有北斗一代通信单元和北斗二代通信单元。北斗一代通信单元和北斗二代通信单元相比，北斗一代通讯单元采用了“有源定位”的方法。导航仪需要向卫星发出信号，由卫星把信号传给地面站，再由它解算出导航仪的位置，之后发给导航仪。而北斗二代通信单元，则采用了无源定位技术。

进一步，为了能够获取到更为全面的环境信息，当该基于北斗通讯技术的环境信息采集装置是设置在城市的环境中时，应当在环境信息采集模块101中设置更多的采集器、传感器，具体的，环境信息采集模块101包括：温度传感器201、湿度传感器202、紫外线传感器203、大气压传感器204和PM2.5传感器205；所述温度传感器201、所述湿度传感器202、所述紫外线传感器203、所述大气压传感器204和所述PM2.5传感器205均与所述模数转换模块104电连接。

需要说明的是，部分成熟的温度传感器201所输出的便是数字信号，并不需要使用模数转换模块104进行模数转换，此时，即使将这种温度传感器201所输出的信号提供给模数转换模块104，也不会对该信号有何种影响，同样能够实现本申请所提供的环境信息采集装置的功能。

进一步，所述无线发送模块105包括封装单元302和发送单元303；

所述封装单元302分别与所述发送单元303和所述模数转换模块104电连接，用于将所述模数转换模块104所输出的数字信号封装成数据包；

所述发送单元303，用于将所述数据包发送至指定的终端。

在进行信息发送的时候，需要先对信号进行封装，来生成能够直接发送的数据包，或者是生成相应的报文。具体的，可以是无线发送模块105还包括长报文生成单元，用于按照预设的长报文格式，将所述待发送数据编写成待发送长报文，之后，发送单元303还用于将待发送长报文发送至指定的终端。

进一步，所述无线发送模块105还包括连接在所述封装单元302和所述模数转换单元之间的加密单元301，用于将所述模数转换模块104所输出的数字信号进行加密；

所述发送单元303包括GPRS发送子单元、北斗发送子单元和ZigBee传输子单元；

所述GPRS发送子单元、北斗发送子单元和所述ZigBee传输子单元均与所述封装单元302电连接。

GPRS通信是一种较为成熟的通讯技术，其稳定性较强。但北斗通讯技术，其通讯盲区较少，并且定位速度较快。因此在使用的时候，可以是北斗通讯技术和GPRS通讯技术复合使用来保证通讯的畅通。并且，可以设置为，使用GPRS通信单元和所述北斗通信单元中的一个通信单元优先进行数字信号的发送，在该优先的通信单元无法发送的时候，再通过另一个通信单元进行发送。还可以是，通过ZigBee无线组网技术，通过无线自组网技术，将采集到的环境信息可以现在附近的数个环境信息采集装置之间相互传输，最后再统一发送到平台服务器上。

为了能够持续的对各个用电模块进行供电以及起到一定程度的提示作用，所述电源模块包括：太阳能电池板501、充电电池和LED灯组；

所述太阳能电池板501分别与所述充电电池电连接；

所述充电电池和所述LED灯组电连接；

所述LED灯组，用于在获取到所述充电电池所提供的电能后工作。

需要说明的是，此处的充电电池与前文中的充电电源401是不相同的。LED灯组所起到的作用可以是照明，也可以是用来提示的。本申请所提供的环境信息采集装置，可以通过将外壳固定悬挂在位置较高的建筑物上，也可以是通过独立的支撑系统来支撑外壳，使外壳整体处于一个相对较高的位置。

如图5、6所示，太阳能电池板501是能够折叠的。太阳能电池板501通过多个伸缩杆502与外壳顶部连接，并且伸缩杆502与外壳连接的位置上和伸缩杆502中部的位置上均设置有万向节，以起到调节太阳能电池板501形状、状态的作用。

具体的，本申请所提供的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置，还包括设置在所述外壳外部的显示屏506，所述显示屏506与所述CPU的储存器电连接；

所述储存器分别与所述电源模块和所述模数转换模块104电连接，用于储存所述模数转换模块104所输出的数字信号，并用于向所述显示屏506发送视频信号。

即，除了将数字信号发送到指定的终端，还可以将模数转换模块104所输出的数字信号储存在内部，以备在需要的时候进行提取。显示屏506可以讲储存其中所储存的信号显示出来，以告知靠近显示屏506的人员，该装置附近的环境状况如何，便于市民和相关工作人员及时了解到信息。

进一步，本申请所提供的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置，还包括设置在所述外壳顶部的灯光提示器503和与所述灯光提示器503电连接的无线接收模块；

所述无线接收模块，用于在接收到开启信号时，驱动所述灯光提示器503工作。

灯光提示器503可以设置为闪光状态，或者的采用红色LED灯，进而在需要的时候，通过无线接收模块的控制来起到报警效果。如，在发生紧急状况的时候，可以是远程终端通过向无线接收模块发送信号来驱动灯光提示器503进行报警动作。

该装置还可以包括与所述灯光提示器503电连接的计时器，用于在所述灯光提示器503工作后开始计时，并在计时达到预定时间后驱动所述灯光提示器503停止工作。

也就是在计时达到预定时间之后，停止灯光提示器503的工作。当某一种状态持续的过久之后，则无法对外界产生足够的感官刺激，比如使用强光对眼睛照射，随着照射时间的延长，眼睛收到的刺激程度就会下降，在此处也是相类似的，因此，灯光提示器503不能持久性的工作，而是在工作一段时间之后需要停止一段时间。

进一步，本申请所提供的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置，还包括多个伸缩杆502，每个所述伸缩杆502的一端均通过万向节与所述外壳的固定连接，另一端与所述灯光提示器503固定连接。

灯光提示器503所产生的光线对不同位置上的人的刺激程度是不同的，因此需要通过调整位置，来使得灯光提示器503的光线能够发生变化，以更好的起到提示的作用。

如图6所示，该信息采集装置上还设置有功放喇叭504，以使其能够通过功放喇叭504对外释放声音信号，以及设置了底座，用于加强其整体的稳定性。

在进行数字信号发送的时候，由于不清楚信号是否能够及时发送出去，或者是发送出去之后，对端是否能够接收到，因此使用发送的当前时间和接受的当前时间来作为信号采样的计时标准，是不准确的，因此无线发送模块工作的时候，即将数字信号发送出去的时候，还应当确认当前时刻，也就是本申请所提供的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置，还包括北斗授时模块，所述北斗授时模块与所述封装单元电连接，用于获取时间信号；

所述封装单元还用于将所述时间信号封装入所述数据包中。

如此，在对端接收到信号的时候，便能够准确的知悉时间信息了。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.基于北斗通讯技术的环境信息采集装置，其特征在于，包括：外壳、环境信息采集模块、视频采集模块、音频采集模块、电源模块和CPU，所述CPU包括模数转换模块和无线发送模块；

所述环境信息采集模块与所述模数转换模块电连接；

所述模数转换模块、所述视频采集模块、所述音频采集模块均与所述无线发送模块电连接；

所述电源模块分别与所述视频采集模块、所述音频采集模块、所述模数转换模块和所述无线发送模块电连接；

所述视频采集模块的摄像头设置在所述外壳的外周部。

2.根据权利要求1所述的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置，其特征在于，所述环境信息采集模块包括：温度传感器、湿度传感器、紫外线传感器、大气压传感器和PM2.5传感器；

所述温度传感器、所述湿度传感器、所述紫外线传感器、所述大气压传感器和所述PM2.5传感器均与所述模数转换模块电连接。

3.根据权利要求1所述的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置，其特征在于，所述无线发送模块包括封装单元和发送单元；

所述封装单元分别与所述发送单元和所述模数转换模块电连接，用于将所述模数转换模块所输出的数字信号封装成数据包；

所述发送单元，用于将所述数据包发送至指定的终端。

4.根据权利要求3所述的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置，其特征在于，所述无线发送模块还包括连接在所述封装单元和所述模数转换单元之间的加密单元，用于将所述模数转换模块所输出的数字信号进行加密；

所述发送单元包括GPRS发送子单元、北斗发送子单元和ZigBee传输子单元；

所述GPRS发送子单元、北斗发送子单元和所述ZigBee传输子单元均与所述封装单元电连接。

5.根据权利要求1所述的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置，其特征在于，所述电源模块包括：太阳能电池板、充电电池和LED灯组；

所述太阳能电池板分别与所述充电电池电连接；

所述充电电池和所述LED灯组电连接；

所述LED灯组，用于在获取到所述充电电池所提供的电能后工作。

6.根据权利要求1所述的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置，其特征在于，还包括设置在所述外壳外部的显示屏，所述显示屏与所述CPU的储存器电连接；

所述储存器分别与所述电源模块和所述模数转换模块电连接，用于储存所述模数转换模块所输出的数字信号，并用于向所述显示屏发送视频信号。

7.根据权利要求1所述的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置，其特征在于，还包括设置在所述外壳顶部的灯光提示器和与所述灯光提示器电连接的无线接收模块；

所述无线接收模块，用于在接收到开启信号时，驱动所述灯光提示器工作。

8.根据权利要求7所述的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置，其特征在于，还包括与所述灯光提示器电连接的计时器，用于在所述灯光提示器工作后开始计时，并在计时达到预定时间后驱动所述灯光提示器停止工作。

9.根据权利要求7所述的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置，其特征在于，还包括多个伸缩杆，每个所述伸缩杆的一端均通过万向节与所述外壳的固定连接，另一端与所述灯光提示器固定连接。

10.根据权利要求1所述的基于北斗通讯技术的环境信息采集装置，其特征在于，还包括北斗授时模块，所述北斗授时模块与所述封装单元电连接，用于获取时间信号；

所述封装单元还用于将所述时间信号封装入所述数据包中。