基于Zigbee的智能野生动物园管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于Zigbee的智能野生动物园管理系统，属于智能动物园管理系统技术领域。本实用新型专利技术的技术方案要点为：基于Zigbee的智能野生动物园管理系统，该智能野生动物园管理系统主要由移动终端节点、环境监测节点和远程监控中心构成，并且该智能野生动物园管理系统通过移动终端节点、环境监测节点以及远程监控中心Zigbee协调器节点中的Zigbee通信模块构建成Zigbee无线传感网络。本实用新型专利技术能够实时监控动物运动轨迹、生命特征以及周围环境参数，在动物生命特征出现异常状况或周围环境突变时，监控中心能够及时获取信息进而采取相应的应急措施，使得野生动物园管理系统更加智能化系统化。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于智能动物园管理系统
，具体涉及一种基于Zigbee的野生动物园智能管理系统。
技术介绍
我国地大物博，矿藏资源丰富，野生动物种类繁多，但随着环境的不断恶化和不法分子的盗猎，造成了一些种类的动物极近灭绝。人们为此将一部分濒临灭绝的野生动物放在野生动物园，给动物营造一个接近自然状态的生活环境，希望借此保存更多稀有的动物种类。但由于各种自然原因仍出现动物的非正常死亡，为此专家提出了视频监控办法，但此法一是不能实时获取动物生存状态等有效信息且浪费物力财力，存在有监控漏洞；二是不能实时确定动物的具体位置以及运动轨迹，在出现紧急情况时不能对其及时的采取救治措施，在一定程度上间接导致了物种的灭亡。所以制定科学合理的智能管理系统对于保护濒临灭绝的野生动物有着刻不容缓的作用，并且对于维护大自然的生态多样性也具有重要的意义。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是提供了一种基于Zigbee的智能野生动物园管理系统，该智能野生动物园管理系统能够实时监测动物的具体位置、运动轨迹和生命体征，采集动物活动区域的环境参数，在环境突变和动物出现危险情况时及时采取急救措施。本技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，基于Zigbee的智能野生动物园管理系统，其特征在于主要由移动终端节点、环境监测节点和远程监控中心构成，并且通过移动终端节点、环境监测节点以及远程监控中心Zigbee协调器节点中的Zigbee通信模块构建成Zigbee无线传感网络。进一步限定，所述的移动终端节点包括Zigbee通信模块、体温传感器、脉搏传感器和电池，该移动终端节点安装于动物身上用于采集动物的生命特征并发送定位请求。进一步限定，所述的环境监测节点包括Zigbee通信模块、温湿度传感器和烟雾传感器，该环境监测节点安装于动物活动的特定区域内用于采集该特定区域内的环境参数并负责定位请求的回应及数据的传输。进一步限定，所述的远程监控中心包括Zigbee协调器节点、中央控制器和客户端，该远程控制中心安放在管理中心机房内，其中Zigbee协调器节点用于Zigbee网络的创建、管理和维护，该Zigbee协调器节点是创建无线网络数据传输的总节点并且是无线网络与有线网络的接口，中央控制器用于数据的汇总分析和运行管理软件。进一步限定，所述的移动终端节点由内部的电池供电，环境监测节点和远程监控中心由固定的电网供电。本技术利用Zigbee无线网络进行动物的实时定位和各种测定参数的监测和传输，其中参考定位节点充当zigbee网络中路由器的角色，与动物随身携带的移动定位节点通信；定位节点定时地向周围参考节点请求参考坐标和RSSI，参考节点将其自身的X、Y坐标信息和RSSI发送给移动定位节点，当移动定位节点搜到3个以上参考节点响应的参考坐标和RSSI时，移动定位节点用基于RSSI的定位算法计算自身当前坐标，移动定位节点将自己估算的自身位置信息传送给所在网络的协调器节点。Zigbee协调器节点负责zigbee网络的创建、管理和维护，是其创建无线网络数据传输的总节点和无线网络与有线网络的接口，由此确定动物的实时位置和运动轨迹。本技术的主要工作原理是通过安装在动物身上的移动终端节点探测其位置和生命特征，通过环境监测节点探测周围环境的变化参数，并将这些探测的数据通过Zigbee无线网络传送至远程监控中心，由中央控制器处理后，若发现异常情况，则会及时采取紧急措施，有效地避免了野生动物的非正常死亡。本技术主要是基于Zigbee的智能野生动物园管理系统，与其他管理系统及装置相比具有以下优点:(I)本技术可以准确定位每个动物的位置且可以实时监控其生命特征，这是其他系统不具有的；(2)本技术可实时探测动物生存环境，管理人员在环境突变时可在一定程度上对环境进行干扰，为动物提供更好的生存环境；(2)本技术采用的Zigbee无线传感网络，具有低功耗、低成本和低复杂度的特点，适用性很强，可用于多种场合；(3)本技术采用智能管理，很大程度上节省了不必要的人力物力和财力。【附图说明】图1是本技术的总体结构示意图，图2是本技术中Zigbee通信模块的结构框图。【具体实施方式】结合附图详细描述本技术的具体内容，基于Zigbee的智能野生动物园管理系统主要由移动终端节点、环境监测节点和远程控制中心构成，并且通过移动终端节点、环境监测节点以及远程监控中心Zigbee协调器节点中的Zigbee通信模块构建成Zigbee无线传感网络，移动终端节点作为移动节点，环境监测节点作为参考节点，据此建立起定位关系，参考节点的拓扑结构可根据周围环境改变，即可调节Zigbee无线网络的覆盖范围，基于RSSI算法利用Zigbee无线网络对动物的实时位置和运动轨迹作出监测；移动终端节点包括Zigbee通信模块、体温传感器、脉搏传感器和电池，该移动终端节点安装于动物身上用于采集动物的生命特征并发送定位请求；环境监测节点包括Zigbee通信模块、温湿度传感器和烟雾传感器，该环境监测节点安装于动物活动的特定区域内用于采集该特定区域内的环境参数并负责定位请求的回应及数据的传输；远程监控中心包括Zigbee协调器节点、中央控制器和客户端，该远程控制中心安放在管理中心机房内，其中Zigbee协调器节点用于Zigbee网络的创建、管理和维护，该Zigbee协调器节点是创建无线网络数据传输的总节点并且是无线网络与有线网络的接口，中央控制器用于数据的汇总分析和运行管理软件，客户端的终端设备包括打印机和显示屏，有查询权限的人员可以通过客户端查询管理系统的各种参数；移动终端节点由内部的电池供电，由于Zigbee通信模块是低能耗，节点对数据的采集是定时采集，故一块3000mA的电池可以使用半年，这就减少更换电池的频率，环境监测节点和远程监控中心由固定的电网供电。系统运行时，由移动终端节点定时采集动物的生命体征参数，通过无线传感网络发送至Zigbee协调器节点，由Zigbee协调器节点发送至中央控制器，环境监测节点负责采集周围的环境参数，如温湿度和烟雾等，也是通过无线传感网络发送至Zigbee协调器节点，而整个Zigbee无线传感网络通过RSSI定位算法确定动物的实时位置，并将位置信息发送至远程监控中心，综合分析生命体征参数和环境参数，当出现动物生命体征异常、环境突变以及火灾情况出现，系统会自动报警提示，管理人员会及时采取措施，并且通过客户端，有查阅权限的工作人员可以查询以往的各种记录参数，作为参考以方便进行管理。上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理、主要特征及优点，在不脱离本技术原理的范围下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本技术保护的范围内。【主权项】1.基于Zigbee的智能野生动物园管理系统，其特征在于该智能野生动物园管理系统主要由移动终端节点、环境监测节点和远程监控中心构成，并且该智能野生动物园管理系统通过移动终端节点、环境监测节点以及远程监控中心Zigbee协调器节点中的Zigbee通信模块构建成Zigbee无线传感网络。2.根据权利要求1所述的基于Zigbee的智能野生动物园管理系统，其特征在于:所述的移动终端节点包括Zigbee本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于Zigbee的智能野生动物园管理系统，其特征在于该智能野生动物园管理系统主要由移动终端节点、环境监测节点和远程监控中心构成，并且该智能野生动物园管理系统通过移动终端节点、环境监测节点以及远程监控中心Zigbee协调器节点中的Zigbee通信模块构建成Zigbee无线传感网络。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑜，王富亮，董一博，史莹莹，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：新型
国别省市：河南;41