一种基于物联网的林区综合信息监控方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的林区综合信息监控方法及系统，林区综合信息监控系统，包括远程监控平台和多个位于林区的多个环式立木尺寸测量终端；多个环式立木尺寸测量终端设置在被测的多个立木上；多个环式立木尺寸测量终端检测的立木尺寸数据发送到远程监控平台；环式立木尺寸测量终端包括抱箍式套环(1)和柔性的抽出件(2)；抱箍式套环具有一个开口。该基于物联网的林区综合信息监控方法及系统能连续测量直径和周长数据，易于实施。

An integrated information monitoring method and system based on Internet of things in forest area

The invention discloses a forest area comprehensive information monitoring method and system based on the Internet of things, and a forest area comprehensive information monitoring system, including a remote monitoring platform and a plurality of ring type stand size measurement terminals in the forest area, and a plurality of ring type standing tree size measuring terminals set on a number of measured standing trees, and several ring type standing wooden rulers. The standing tree size data of the measurement terminal detection is sent to the remote monitoring platform, and the ring size measurement terminal includes the hoop type ring (1) and the flexible drawing part (2), and the hoop type ring has an opening. The integrated information monitoring method and system based on Internet of things can continuously measure data of diameter and circumference, and is easy to implement.

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的林区综合信息监控方法及系统
本专利技术涉及一种基于物联网的林区综合信息监控方法及系统。
技术介绍
现有的森林生长监控依赖人工进行立木尺寸检测，其测量效率低，耗时长，且人工不同的测量员进行量测时，其一致性差，人为误差较大。因此，需要提供一种新型的监测方式。另外，针对森林的监测，还需要进一步监测森林现场的环境数据，如光照，温湿度等，有利于获取大数据以对树木的生长进程做深入的分析研究。而且，现有的测量立木尺寸的装置，只能实现单词的测量，无法实现连续的测量。因此，有必要设计一种基于物联网的林区综合信息监控方法及系统。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于物联网的林区综合信息监控方法及系统，该基于物联网的林区综合信息监控方法及系统能实现连续和精确测量，易于实施。专利技术的技术解决方案如下：一种基于物联网的林区综合信息监控系统，其特征在于，包括远程监控平台和多个位于林区的多个环式立木尺寸测量终端；多个环式立木尺寸测量终端设置在被测的多个立木上；多个环式立木尺寸测量终端检测的立木尺寸数据发送到远程监控平台；环式立木尺寸测量终端包括抱箍式套环(1)和柔性的抽出件(2)；抱箍式套环具有一个开口；抱箍式套环的第一端设置有与抽出件搭接的固定件；抱箍式套环的第二端具有一条用于容纳抽出件的空隙(7)；抽出件的内端置于空隙中；抽出件的外端具有与所述固定件适配的搭接件；所述抱箍式套环的第二端处设有用于测量抽出件抽出长度的测量机构；空隙中具有弹簧，弹簧与抽出件的内端相连。通讯模块为近场通信模块或远程通信模块。基于物联网的林区综合信息监控系统还包括设置在林区的传感器组；所述的传感器组包括温湿度传感器和光照传感器中的至少一种；传感器组直接或通过汇聚节点将采集的参数传送到远程监测平台。汇聚节点可以是固定的汇聚节点也可以是移动的汇聚节点。基于物联网的林区综合信息监控系统还包括至少一个作为汇聚节点的移动式数据采集终端，移动式数据采集终端用于移动采集现场的图像数据以及汇总现场的传感器组采集的数据，移动式数据采集终端与远程监测平台通信连接。数据汇聚终端为移动式车载数据采集终端或飞行器，移动式车载数据采集终端或飞行器上设有通讯模块和相机。数据汇聚终端上还设有喷液机构。用于喷洒农药或肥料。环式立木尺寸测量终端上设有通信模块、MCU以及与MCU相连的显示屏；环式立木尺寸测量终端上设有与数据处理模块相连的定位模块。定位模块为GPS模块或北斗模块，北斗模块还具有位置通信功能。如发送短报文。所述的通讯模块为GPRS、3G、4G或5G通信模块，通信模块用于将检测到的数据传输到远程监测平台。环式立木尺寸测量终端上设有电池，电池为纽扣电池或锂电池；电池连接有太阳能充电模块。环式立木尺寸测量终端设有与现场的数据汇聚终端通信的现场通信模块；所述现场通信模块为WiFi模块或蓝牙模块；数据汇聚终端用于收集环式立木尺寸测量终端采集的数据并打包传输到远程监测平台，数据汇聚终端还用于接收远程监测平台发出的指令；数据汇聚终端为移动式车载数据采集终端或飞行器。一种基于物联网的林区综合信息监控方法，采用前述的基于物联网的林区综合信息监控系统采集林区数据；(1)采集立木尺寸数据；(2)基于传感器组采集现场环境参数；(3)采集图像数据；(4)实施主动的喷洒作业。环式立木尺寸测量终端还通过通信模块接收数据汇聚终端或远程监测平台发出控制指令，在控制指令的要求下启动检测。车载平台上设有用于为电池充电的恒流充电电路。移动检测终端上还设有喷液机构，如喷水，或喷废料，或喷农药等。数据监控平台和多个移动检测终端能形成一个检测系统(即监控系统)；移动检测终端与数据监控平台无线通信连接；移动检测终端能与在土壤中设置的多个固定式检测终端进行通信，移动检测终端能作为移动数据汇聚节点。固定式检测终端上设有温湿度传感器；固定式检测终端与数据监控平台有线或无线通信连接；移动检测终端具有电动行走机构和锂电池；锂电池用于驱动电动行走机构，还用于为移动检测终端上设置的检测设备供电；在监控区域中或监控区域外至少设有一个无线充电平台；无线充电平台中设有无线充电机构能为移动检测终端充电。林区综合信息监控系统还包括具有相机的飞行器；飞行器降落在无线充电平台上时，无线充电平台能为飞行器无线充电，飞行器上还设有储液箱以及喷洒机构，飞行器用于喷洒农药以及获取大场景的监控图像或视频。移动检测终端也设有喷淋装置，用于喷洒特殊液体，如液态肥料等。移动检测终端可以在地面上行走，必要时，移动检测终端也可以通过通道卡到移动检测终端上。车载平台(移动检测终端)上设有相机支撑杆，相机支撑杆的顶端设有相机；相机的控制端与MCU相连，相机采集的图像数据传输到与MCU相连的存储器上，图像数据还在于MCU相连的显示屏上显示。MCU还连接有无线通信模块和定位模块。定位模块为北斗和GPS模块，无线通信模块为GPRS、3G、4G或5G模块或WiFi模块。喷枪的前端为喷嘴，喷枪上设有调节水流大小的调节器；喷枪的支撑座设置在水平旋转平台上，支撑座上设有支撑柱，喷枪设置通过水平的转轴机构设置在支撑柱上(水平的转轴机构的轴线水平，喷枪能绕转轴机构在竖直平面内旋转，从而抬高或下降喷嘴的角度，支撑座能相对于车载平台360°水平旋转)。水平旋转平台和转轴机构均由电机驱动，电机和调节器均受控于MCU。即MCU能通过电机控制喷枪在水平面和竖直平面内旋转，还能通过调节器控制水流大小，从而控制其射出的水的远近。车载平台上设有相机支撑杆，相机支撑杆的顶端设有相机；相机的控制端与MCU相连，相机采集的图像数据传输到与MCU相连的存储器上，图像数据还在于MCU相连的显示屏上显示。车载平台上设有带摄像头的无人机，无人机升空后，获取的图像信息返回到远程监控中心，远程监控中心控制或调度车载平台实现远程辅助喷洒，辅助包括为车载平台规划路线等。锁紧带用于防止抱箍脱落，增加抱箍安装的稳定性。有益效果：本专利技术的用于连续测量的环式立木尺寸测量终端，采用伏安测量机构或滚轮-码盘式测量机构检测周长的变化量，易于实施，且采用码盘测量位移，精度高，能自动检测出立木的直径和周长，结构紧凑，易于实施。而且能实施连续的测量。另外，基于这种立木尺寸检测装置的基于物联网的林区综合信息监测系统，还具有以下功能：(1)温度、湿度、光照参数的采集和控制；固定式检测终端采集温度、湿度和光照参数返回到数据监控平台；数据监控平台实现温度、湿度和光照检测；(2)基于飞行器的监控图像采集；飞行器按预定飞行路线飞行，或由后台的操作员控制其飞行，从而采集图像或视频。另外，还包括：(3)基于飞行器的病虫害防治控制；通过固定式检测终端处设置的害虫检测装置获取病虫害数据，若该数据超过预设的阈值，则起动飞行器在发生病虫害的某一区域(或包括相邻区域)喷洒农药(优选有机农药)。具体飞行路径进行自动规划或由后台操作员控制。另外，还包括：(4)充电控制。飞行器以及移动检测终端在充电平台上时，启动无线充电装置对飞行器及移动检测终端实现无线充电。综上所述，林区综合信息监控系统功能丰富，易于实施，能执行数据检测及喷洒任务，灵活性好。附图说明图1为林区监控系统总体架构图；图2为立木尺寸检测装置结构示意图；图3为基于电压检测头的伏安测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的林区综合信息监控系统，其特征在于，包括远程监控平台和多个位于林区的多个环式立木尺寸测量终端；多个环式立木尺寸测量终端设置在被测的多个立木上；多个环式立木尺寸测量终端检测的立木尺寸数据发送到远程监控平台；环式立木尺寸测量终端包括抱箍式套环(1)和柔性的抽出件(2)；抱箍式套环具有一个开口；抱箍式套环的第一端设置有与抽出件搭接的固定件；抱箍式套环的第二端具有一条用于容纳抽出件的空隙(7)；抽出件的内端置于空隙中；抽出件的外端具有与所述固定件适配的搭接件；所述抱箍式套环的第二端处设有用于测量抽出件抽出长度的测量机构；空隙中具有弹簧，弹簧与抽出件的内端相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的林区综合信息监控系统，其特征在于，包括远程监控平台和多个位于林区的多个环式立木尺寸测量终端；多个环式立木尺寸测量终端设置在被测的多个立木上；多个环式立木尺寸测量终端检测的立木尺寸数据发送到远程监控平台；环式立木尺寸测量终端包括抱箍式套环(1)和柔性的抽出件(2)；抱箍式套环具有一个开口；抱箍式套环的第一端设置有与抽出件搭接的固定件；抱箍式套环的第二端具有一条用于容纳抽出件的空隙(7)；抽出件的内端置于空隙中；抽出件的外端具有与所述固定件适配的搭接件；所述抱箍式套环的第二端处设有用于测量抽出件抽出长度的测量机构；空隙中具有弹簧，弹簧与抽出件的内端相连。2.根据权利要求1所述的基于物联网的林区综合信息监控系统，其特征在于，基于物联网的林区综合信息监控系统还包括设置在林区的传感器组；所述的传感器组包括温湿度传感器和光照传感器中的至少一种；传感器组直接或通过汇聚节点将采集的参数传送到远程监测平台。3.根据权利要求1所述的基于物联网的林区综合信息监控系统，其特征在于，基于物联网的林区综合信息监控系统还包括至少一个作为汇聚节点的移动式数据采集终端，移动式数据采集终端用于移动采集现场的图像数据以及汇总现场的传感器组采集的数据，移动式数据采集终端与远程监测平台通信连接。4.根据权利要求3所述的基于物联网的林区综合信息监控系统，其特征在于，数据汇聚终端为移动式车载数据采集终端或飞行器，移动式车载数据采集终...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺超英，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43