一种太阳能供电的无线传感网络图像监测系统技术方案

本发明专利技术公开一种太阳能供电的无线传感网络图像监测系统，包括图像监测节点装置和监测管理装置。图像监测节点装置包括红外感应模块、摄像头、GPS定位模块、微处理器、433M无线射频模块、无线远程传输GPRS模块、太阳能供电模块、存储模块。监测管理装置包括无线远程传输GPRS模块、处理PC机、数据库服务器、监测网站。图像监测节点以太阳能模块供电，利用红外感应传感器进行感应拍照，根据预测获取的太阳能量和GPRS信号强度，自适应选择发送图片数量或转发监测节点；监测管理服务通过GPRS模块接收监测图像，在监测网站上显示并存入数据库服务器。本发明专利技术实现图像监测的持续性以及复杂环境下的信息传输，能实时回传图像监测信息至监测管理中心。

A solar powered wireless sensor network image monitoring system

The invention discloses a solar power - powered wireless sensor network image monitoring system, which includes an image monitoring node device and a monitoring and management device. The image monitoring node includes infrared induction module, camera, GPS positioning module, microprocessor, 433M radio module, wireless remote transmission GPRS module, solar power supply module and storage module. The monitoring and management devices include wireless remote transmission GPRS module, processing PC machine, database server, and monitoring website. The image monitoring node to supply of solar modules, using infrared sensing camera sensor, according to the solar energy and the GPRS signal intensity prediction obtained by adaptive selection to send pictures or the number of forwarding nodes monitoring; monitoring and management services through the GPRS module receives the monitoring images, the monitoring sites on the display and stored in the database server. The invention can realize the continuity of image monitoring and information transmission in complex environment, and can return the image monitoring information to the monitoring management center in real time.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能供电的无线传感网络图像监测系统
本专利技术涉及图像监测领域，尤其是一种基于太阳能供电的无线传感网络的自动触发图像监测，再上传到远端服务器实现实时对人或动物监测的图像监测系统。
技术介绍
随着经济的持续快速发展和生态环境的日益恶化，中国的濒危动物种类还会增加。国家林业部门先后投资近3亿元建立4600公顷的森林和野生动物类型自然保护区451处。我国现有保护区数目多，面积大，现有的设备大多是需要人工放置并定期回收再收集数据，这种方法不能实现实时监控，更无法高效的保护好珍稀野生动物。现有的珍稀野生动物监测装置往往存在的图片保存不稳定容易丢失，摄像机回收困难和摄像机寿命过短导致监测成本过高等相关问题。解决这些问题对保护野生动物至关重要，可以很大程度上提升获取野生动物相关图片数据的数量和质量，从而达到保护珍稀野生野生动物的目标。因此，为解决珍稀野生野生动物的实时监测问题，迫切需要开发一种智能的、可持续监测的、信息可实时回传的图像监测系统。目前市场上专门用于珍稀野生动物保护的图像检测系统寥寥无几，大多采用放置摄影机的方法，采用的是定点的放置监测摄像机，每隔一段时间需要人为进行信息回收和设备的更换，这种方式的产品体积较大，不便于安装放置，很难有效的覆盖自然保护区，同时续航能力低下，常常需要人工更换电池，无法得到实时的图像信息，需要人工去定点定时回收，设备很容易丢失损坏，导致信息的丢失。此外，目前在基于无线传感网络监测系统的研究中，典型和广泛的部署应用背景是利用电池供电的传感节点，由于固定电池容量有限。在偏远且面积大的自然保护区的场合，电池的更换变得非常困难甚至不可能，而且由于电池容量有限，传输距离短，无法有效实现持续性监测。因此，要解决目前珍稀动物的持续监测性问题，本专利技术一种基于太阳能获取型无线传感网络的图像监测系统。解决了传统产品数据易丢失、续航能力差、安装不便、不能实时回传监测数据等缺点，实现了图像监测的持续监测和实时传输。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种太阳能供电的无线传感网络图像监测系统，该实时图像监测系统采用红外触发拍照模式,结合GPS定位信息和能量预测算法，自适应选择发送图片数量或转发监测节点，通过433M无线射频模块和无线远程传输GPRS模块将图像传输至远程服务器，从而达到实时野生动物拍照。本专利技术的技术方案为：一种太阳能供电的无线传感网络图像监测系统，该系统包括图像监测节点装置和监测管理装置；图像监测节点装置：基于太阳能获取型无线传感器图像监测节点，其包括红外感应传感器、摄像头、GPS定位模块、微处理器模块、433M无线射频模块、无线远程传输GPRS模块一、太阳能供电模块，存储模块；所述红外感应传感器与微处理器模块相连接；所述摄像头与微处理器模块相连接；所述433M无线射频模块与微处理器模块相连接；所述无线远程传输GPRS模块一与微处理器模块相连接；所述太阳能供电模块与微处理器模块相连接；所述存储模块与微处理器模块相连接；监测管理装置：其包括无线远程传输GPRS接收模块二、处理PC机、数据库服务器、监测网站；所述无线远程传输GPRS接收模块二与处理PC机相连；所述数据库服务器与处理PC机相连；所述监测网站与处理PC机相连。所述红外感应传感器是指具有人体或动物红外传感感应拍照的模块，当人体或动物进入摄像头拍摄范围内，会自动触发摄像头去拍照所述太阳能供电模块是指太阳能电池板通过转化太阳能为电能，为蓄电池充电，所述图像监测节点装置具有统计预测获取的太阳能量，可根据未来一段时间的能量值来确定是否转发图像监测信息。所述摄像头采用定焦广角镜头，或者定焦镜头，具有基于红外的夜间拍照功能。所述无线远程传输GPRS接收模块二主要接收图像监测节点装置发送来的图像监测信息。所述处理PC机是指用于监测图像信息的接收以及与数据服务器、监测网站进行信息交互的电脑或服务器。所述监测网站是指用于显示监测图像信息的网站服务器，其根据图像监测节点装置发来的图像监测信息和GPS定位信息，实时在网页上动态显示图像监测信息。所述红外感应传感器感应拍照次数依据太阳能获取能量及蓄电池整体情况决定。所述红外传感器感应到人体或动物接近时，述微处理器模块将触发摄像头拍照并存储当前图像信息所述存储模块，然后收集所述GPS定位模块的信息，通过无线远程GPRS传输模块发送到监测管理端。所述图像监测节点装置当前位置没有接收到GPRS信号，则通过所述图像监测节点装置中所述433M无线射频发送模块与其他部署的图像监测节点装置进行无线组网传输，传至有GPRS信号的图像监测节点装置，再通过无线远程传输GPRS发送模块发送到监测管理端。所述无线组网传输是指图像监测节点装置基于无线Zigbee协议和433M无线射频模块建立无线传输网络，多个所述图像监测节点装置可以建立多跳传输的无线传感网络，每个图像监测节点装置通过433M无线射频模块发送、接收或转发监测图像信息。本专利技术的优点在于：通过红外出发拍照，可以节约大量拍摄图像的产生数据，防止无用数据占用大量数据存储空间；将会自动拍照图片上传到远端服务器，相关人员可通过访问服务器或监测网站获取图片，从而可以大幅度节约人力成本；采用太阳能电池板进行供电，可以大幅度的提升设备的长时间的拍照，从而延长使用时间；采用预测获取能量的算法和GPRS信号检测算法，自适应选择发送图片数量和转发监测节点，可以防止因为设备能量不足或GPRS信号转弱所导致的图片发送失败或丢失。附图说明图1为本专利技术图像监测系统的模块简易示意图；图2为本专利技术图像监测系统自组网多路传输的简易示意图。图中：1-红外感应传感器，2-摄像头，3-GPS定位模块，4-微处理器模块，5-433M无线射频模块，6-无线远程传输GPRS模块一，7-太阳能供电模块，8-存储模块，9-无线远程传输GPRS接收模块二，10-处理PC机，11-数据库服务器，12-监测网站，13-无GPRS信号的图像监测节点，14-有GPRS信号的图像监测节点，15-监测管理端。具体实施方式下面结合图中部分对本专利技术具体实施方法进行进一步说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1所示，一种基于太阳能供电的无线传感网络图像监测系统包括图像监测节点设备和监测管理装置。图像监测节点设备包括红外感应传感器1，摄像头2，GPS定位模块3，微处理器模块4，433M无线射频发送模块5，无线远程传输GPRS模块6，太阳能供电模块7，存储模块8。监测管理装置包括无线远程传输GPRS接收模块9，处理PC机10，数据库服务器11、监测网站12。所述太阳能供电模块7为整个设备提供能量支持,其与微处理模块4相连,微处理模块采用基于核偏最小二乘的能量预测算法预测获取的太阳能量。所述红外感应模块1与微处理模块4相连接，当外在环境触发红外感应模块1时，红外感应模块1唤醒微处理模块并开始工作。所述摄像头2与微处理模块4相连接，当红外感应模块1唤醒微处理模块4时，微处理模块4会根据剩余能量和预测的能量自动计算可以拍摄的图片数量，然后触发摄像头2拍照，接下来再将图像信息上传至微处理模块4。微处理模块4会把所接受到的图像信息传输到所述的存储模块8和无线远程GPRS传输模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能供电的无线传感网络图像监测系统，其特征在于：该系统包括图像监测节点装置和监测管理装置；图像监测节点装置：基于太阳能获取型无线传感器图像监测节点，其包括红外感应传感器（1）、摄像头（2）、GPS定位模块（3）、微处理器模块（4）、433M无线射频模块（5）、无线远程传输GPRS模块一（6）、太阳能供电模块（7），存储模块（8）；所述红外感应传感器（1）与微处理器模块（4）相连接；所述摄像头（2）与微处理器模块（4）相连接；所述433M无线射频模块（5）与微处理器模块（4）相连接；所述无线远程传输GPRS模块一（6）与微处理器模块（4）相连接；所述太阳能供电模块（7）与微处理器模块（4）相连接；所述存储模块（8）与微处理器模块（4）相连接；监测管理装置：其包括无线远程传输GPRS接收模块二（9）、处理PC机（10）、数据库服务器（11）、监测网站（12）；所述无线远程传输GPRS接收模块二（9）与处理PC机（10）相连；所述数据库服务器（11）与处理PC（10）机相连；所述监测网站（12）与处理PC机（10）相连。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能供电的无线传感网络图像监测系统，其特征在于：该系统包括图像监测节点装置和监测管理装置；图像监测节点装置：基于太阳能获取型无线传感器图像监测节点，其包括红外感应传感器（1）、摄像头（2）、GPS定位模块（3）、微处理器模块（4）、433M无线射频模块（5）、无线远程传输GPRS模块一（6）、太阳能供电模块（7），存储模块（8）；所述红外感应传感器（1）与微处理器模块（4）相连接；所述摄像头（2）与微处理器模块（4）相连接；所述433M无线射频模块（5）与微处理器模块（4）相连接；所述无线远程传输GPRS模块一（6）与微处理器模块（4）相连接；所述太阳能供电模块（7）与微处理器模块（4）相连接；所述存储模块（8）与微处理器模块（4）相连接；监测管理装置：其包括无线远程传输GPRS接收模块二（9）、处理PC机（10）、数据库服务器（11）、监测网站（12）；所述无线远程传输GPRS接收模块二（9）与处理PC机（10）相连；所述数据库服务器（11）与处理PC（10）机相连；所述监测网站（12）与处理PC机（10）相连。2.根据权利要求1所述太阳能供电的无线传感网络图像监测系统，其特征在于：所述红外感应传感器是指具有人体或动物红外传感感应拍照的模块，当人体或动物进入摄像头拍摄范围内，会自动触发摄像头去拍照。3.根据权利要求1所述太阳能供电的无线传感网络图像监测系统，其特征在于：所述太阳能供电模块是指太阳能电池板通过转化太阳能为电能，为蓄电池充电，所述图像监测节点装置具有统计预测获取的太阳能量，可根据未来一段时间的能量值来确定是否转发图像监测信息；所述摄像头采用定焦广角镜头，或者定焦镜头，具有基于红外的夜间拍照功能。4.根据权利要求1所述太阳能供电的无线传感网络图像监测系统，其特征在于：所述无线远程传...

【专利技术属性】
技术研发人员：包学才，曹芝展，邓承志，刘有珠，李院民，聂菊根，樊棠怀，汪胜前，
申请(专利权)人：南昌工程学院，
类型：发明
国别省市：江西,36