CN213397017U - 一种基于北斗通信的树木胸径动态感知装置 - Google Patents
一种基于北斗通信的树木胸径动态感知装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开一种基于北斗通信的树木胸径动态感知装置，包括卷尺、计数器、主板、存储单元、供电单元和数据传输单元，计数器包括计米器和计米轮，计米器与主板连接，计米轮上缠绕有卷尺，计米轮实现卷尺的伸缩和计数，计米器记录并显示对卷尺的伸缩长度，所述计米器与主板连接，将计数数据传输至主板，所述存储单元和数据数据传输单元分别与主板连接。本实用新型可以应用于固定样地的树木生长状态调查中，可以根据连续的观测值，便于后续根据不同树种、地形、土壤及空气状况，建立树木的生长模型，对树木生长的预测及生物量估算起到非常重要的作用。该装置、节约成本、解放人力，可以形成具有时序性的数据并数据汇总自动化。
Description
技术领域
本实用新型属于胸径测量技术领域，具体涉及一种基于北斗通信的树木胸径动态感知装置。
背景技术
胸径是胸高直径的简称。立木测定的最基本因子之一。树干距地面以上相当于一般成年人胸高部位的直径。由于人的高矮不一，为使量测点一致，胸高的具体高度在一个国家内部都是统一规定的。我国和大多数国家胸高位置定为地面以上1.3米高处，这个标准高度对一般成人来讲，是用轮尺测定读数的比较方便的高度。目前对胸径的测量，大都采用胸径尺进行测量。森林资源中树木胸径数据对评价森林资源蓄积和生长状况起到非常关键的作用，但是胸径数据的获取往往需要花费大量的人力物力。
目前胸径数据获取总结起来的问题主要包括四方面：1)数据采集成本高；2)数据采集难度大；3)采集后的数据汇总难；4)无法获取时序动态数据。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题：本实用新型提供一种基于基于北斗通信的树木胸径动态感知装置，解决林业当前胸径数据采集遇到的数据采集成本高、数据采集难度大、采集后的数据汇总难和无法获取时序动态数据等问题。
技术方案：为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
一种基于北斗通信的树木胸径动态感知装置，包括卷尺、计数器、主板、存储单元、供电单元和数据传输单元，所述计数器包括计米器和计米轮，所述计米器与主板连接，所述计米轮上缠绕有卷尺，所述计米轮实现卷尺的伸缩和计数，所述计米器记录并显示对卷尺的伸缩长度，所述计米器与主板连接，将计数数据传输至主板，所述存储单元和数据数据传输单元分别与主板连接。
作为优选，所述卷尺为带有轨道扣的软毫米刻度卷尺。
作为优选，所述主板采用单片机、嵌入式处理器、树莓派或者香蕉派主板。
作为优选，所述存储单元为16G SD卡。
作为优选，所述数据传输单元包括北斗短报文模块、GPS模块和无线通信模块，所述北斗短报文模块、GPS模块和无线通信模块分别与主板连接，实现设备定位和数据传输。
作为优选，所述无线通信模块为GPRS模块、4G模块或者5G模块。
作为优选，所述供电单元包括蓄电池和发电设备，所述发电设备为太阳能发电装置或者风能发电装置。
作为优选，所述主板上还设置有信号增强天线，所述信号增强天线与数据传输单元连接。
作为优选，还包括蓝牙模块和二维码标签，可以通过智能终端连接蓝牙模块或者扫码，实现数据通信，实时查看设备数据。
作为优选，所述基于北斗通信的树木胸径动态感知装置与林业物联感知平台连接，实现数据汇总和处理。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型的基于北斗通信的树木胸径动态感知装置可以应用于固定样地的树木生长状态调查中，可以根据连续的观测值，便于后续根据不同树种、地形、土壤及空气状况，建立树木的生长模型，对树木生长的预测及生物量估算起到非常重要的作用。该装置、节约成本、解放人力，可以形成具有时序性的数据并数据汇总自动化。
附图说明
图1是基于北斗通信的树木胸径动态感知装置结构示意图。
图2是基于北斗通信的树木胸径动态感知装置计数器结构示意图。
图3是基于北斗通信的树木胸径动态感知装置运行流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本实用新型，实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
如图1和2所示，一种基于北斗通信的树木胸径动态感知装置，包括卷尺1、计数器、主板、存储单元、供电单元和数据传输单元，计数器包括计米器2和计米轮3，计米器2与主板连接，计米轮3上缠绕有卷尺1，计米轮3实现卷尺的伸缩和计数，计米器记录并显示对卷尺的伸缩长度，计米器3与主板连接，将计数数据传输至主板，存储单元和数据数据传输单元分别与主板连接。可以根据需要配置LED显示器，LED显示器连接到主板，提供人机交互支持。
卷尺1为带有轨道扣的软毫米刻度卷尺，长约30米。当开始测量时，拉动卷尺1将树木围绕，计米器自动计数，计数器的值为当前胸径的长度。计米器采用型号SD76或者SD96的计米器，该计米器的计数范围为0-999999，完全满足胸径测量的要求，计米器的输入信号为触点信号或者脉冲信号，控制方式为继电器触点输出。计米器可自带数码显示，显示胸径数值，也可以单独配置LED显示器，显示胸径数值，计米轮3可根据需要进行选择知直径大小，例如可选择转一圈计数200mm或者300mm。
主板采用单片机、嵌入式处理器、树莓派或者香蕉派主板。本实施例中采用树莓派4B开发板；由树莓派4B提供驱动和计算能力。存储单元采用16G SD卡，也可以采用其它形式的存储器。
主板中设置操作系统模块、计算处理模块、数据存储模块、电池管理模块、通信管理模块、后端服务模块。操作系统模块起到主板各接口驱动以及相应底层支撑作用；计算处理模块提供计数和数据处理作用；数据存储模块负责将计算模块处理后的数据写入到本地的SD卡上；电池管理模块负责管理装置的电路管理及各模块耗电监控；通信管理模块负责管理SD卡上的数据的点对点传输；后端服务模块负责接收通信模块传输的信息，并存入数据中心。
数据传输单元包括北斗短报文模块、GPS模块和无线通信模块，北斗短报文模块、GPS模块和无线通信模块分别与主板连接，实现设备定位和数据传输。主板上还设置有信号增强天线，信号增强天线与数据传输单元连接。无线通信模块为GPRS模块、4G模块或者5G模块。数据传输单位作为林业行业优选采用北斗短报文通信和GPS模块方式，另外其他行业也可以采用wifi、4G通信模块和有线网络传输等方式实现。
供电单元包括蓄电池和发电设备，发电设备为太阳能发电装置或者风能发电装置。太阳能风能发电机的电能先经蓄电池存储，有蓄电池给各部件提供电力保障；供电单元根据林业的行业特点推荐选用蓄电池和太阳能风能发电机组合的方式，对于供电方便的其他行业也可以采用通常线路供电。
本实用新型还包括蓝牙模块和二维码标签，可以通过智能终端连接蓝牙模块或者扫码，实现数据通信，实时查看设备数据。也可以将本实用新型的装置接入林业物联感知平台，实现对所有装置的使用状态监控，方便设备管理。该装置与林业物联感知平台交互流程如图3所示。
本实用新型可以根据不同的应用场景，选择不同的配件，进而可以组合形成不同的胸径感应装置；针对网络条件较好情况下可以支撑有线网或者4G传输方式，无网络信号时，可以通过北斗短报文形式同样可以进行数据传输；定位方式可以采用北斗定位和GPS定位方式；测量数据经过处理后，存储至16G SD卡，至少支撑20年以上的存储期限；通过太阳能和风能双模装置发电，用蓄电池储电的电力供应模式，可以有效解决湿地中供电难的问题，同时又节能环保。同时，该解决方案中还包含包含的蓝牙通信模块和二维码，可以通过手机app连接装置蓝牙或者扫码，实现数据通信，实时查看设备数据。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于北斗通信的树木胸径动态感知装置，其特征在于：包括卷尺、计数器、主板、存储单元、供电单元和数据传输单元，所述计数器包括计米器和计米轮，所述计米器与主板连接，所述计米轮上缠绕有卷尺，所述计米器记录并显示对卷尺的伸缩长度，所述计米器与主板连接，将计数数据传输至主板，所述存储单元和数据数据传输单元分别与主板连接。
2.根据权利要求1所述的基于北斗通信的树木胸径动态感知装置，其特征在于：所述卷尺为带有轨道扣的软毫米刻度卷尺。
3.根据权利要求1所述的基于北斗通信的树木胸径动态感知装置，其特征在于：所述主板采用单片机、嵌入式处理器、树莓派或者香蕉派主板。
4.根据权利要求1所述的基于北斗通信的树木胸径动态感知装置，其特征在于：所述存储单元为16G SD卡。
5.根据权利要求1所述的基于北斗通信的树木胸径动态感知装置，其特征在于：所述数据传输单元包括北斗短报文模块、GPS模块和无线通信模块，所述北斗短报文模块、GPS模块和无线通信模块分别与主板连接，实现设备定位和数据传输。
6.根据权利要求5所述的基于北斗通信的树木胸径动态感知装置，其特征在于：所述无线通信模块为GPRS模块、4G模块或者5G模块。
7.根据权利要求1所述的基于北斗通信的树木胸径动态感知装置，其特征在于：所述供电单元包括蓄电池和发电设备，所述发电设备为太阳能发电装置或者风能发电装置。
8.根据权利要求1所述的基于北斗通信的树木胸径动态感知装置，其特征在于：所述主板上还设置有信号增强天线，所述信号增强天线与数据传输单元连接。
9.根据权利要求1所述的基于北斗通信的树木胸径动态感知装置，其特征在于：还包括蓝牙模块和二维码标签，可以通过智能终端连接蓝牙模块或者扫码，实现数据通信，实时查看设备数据。
10.根据权利要求1所述的基于北斗通信的树木胸径动态感知装置，其特征在于：所述基于北斗通信的树木胸径动态感知装置与林业物联感知平台连接，实现数据汇总和处理。
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| CN116796925A (zh) * | 2023-06-13 | 2023-09-22 | 碳融汇(北京)技术有限公司 | 基于多元信息的植物生长评估系统 |
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