名木古树实时监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种名木古树实时监测系统，其包括有监测终端主体、与该监测终端主体通讯连接的云端服务器、定位于名木古树上的三轴重力传感器、振动传感器及定位于该名木古树周边土壤中的土壤温湿度传感器、土壤PH值传感器，其中，所述监测终端主体包括有MCU、4G通讯及定位模块、定时器模块、电源模块及DC‑DC变换模块，所述三轴重力传感器、振动传感器、土壤温湿度传感器、土壤PH值传感器、定时器模块的输出端与MCU的各输入端相连接。该实用新型专利技术可对名木古树环境参数进行实时监控，根据监控相关数据可对名木古树进行全程跟踪，以提高对名木古树的科学管理。

Real time monitoring system for famous trees and ancient trees

The utility model discloses a real-time monitoring system for famous and ancient trees, which comprises a monitoring terminal body, a cloud-end server connected with the monitoring terminal body, a triaxial gravity sensor positioned on the famous and ancient trees, a vibration sensor, a soil temperature and humidity sensor positioned in the soil around the famous and ancient trees, and a soil PH sensor. The main body of the monitoring terminal includes a MCU, a 4G communication and positioning module, a timer module, a power module and a DC_DC conversion module. The output terminals of the three-axis gravity sensor, a vibration sensor, a soil temperature and humidity sensor, a soil PH value sensor and a timer module are connected with the input terminals of the MCU. . The utility model can real-time monitor the environmental parameters of famous and ancient trees, and track the whole process of famous and ancient trees according to the monitoring data, so as to improve the scientific management of famous and ancient trees.

【技术实现步骤摘要】
名木古树实时监测系统
本技术涉及一种名木古树实时监测系统，属于城市绿化管理

技术介绍
长期以来，由于多种原因，我国名木古树遭受破坏现象严重，数量急剧减少。近年来，我国名木古树的保护和管理工作虽有一些地方取得了进展，但总体形势仍不容乐观。保护名木古树的意义是深远的。名木古树是树木资源的瑰宝，是自然界的璀璨明珠，从历史文化的角度看，名木古树被称为“活文物”，“活化石”蕴藏着丰富的政治、历史、人文资源，是一座城市，一个地方的文化程度的标志。从经济角度看，名木古树是森林和旅游的重要资源，对发展旅游经济具有重要的文化和经济价值。从植物生态来看，名木古树为珍贵、珍稀和濒危的竹屋，在维护生物多样性，生态平衡和环境保护有不可替代的作用。目前针对名木古树保护方案零散，缺乏科学、系统化的管理方法及系统，因此有必要对其进行改善。
技术实现思路
针对上述现有技术中的不足之处，本技术旨在提供一种名木古树实时监测系统，其设计科学，可对名木古树环境参数进行实时监控，根据监控相关数据可对名木古树进行全程跟踪，掌握其相关生长数据，以提高对名木古树的科学管理。为了实现上述目的，本技术的技术方案：一种名木古树实时监测系统，其包括有监测终端主体、与该监测终端主体通讯连接的云端服务器、定位于名木古树上的三轴重力传感器、振动传感器及定位于该名木古树周边土壤中的土壤温湿度传感器、土壤PH值传感器，其中，所述监测终端主体包括有MCU、4G通讯及定位模块、定时器模块、电源模块及DC-DC变换模块，所述三轴重力传感器、振动传感器、土壤温湿度传感器、土壤PH值传感器、定时器模块的输出端与MCU的各输入端相连接，该MCU的输出端与4G通讯及定位模块一输入端相连接，所述电源模块的输出端通过所述DC-DC变换模块与所述4G通讯及定位模块另一输入端相连接，而所述4G通讯及定位模块的输出端与所述云端服务器相连接，所述三轴重力传感器，用于实时监测名木古树的三维重力加速度，并将监测的数据转化成信号传输至MCU；所述振动传感器，用于实时对名木古树的振动情况进行监测，并将相应监测数据转化为信号传输至MCU；所述土壤温湿度传感器、土壤PH值传感器，用于实时对名木古树周边生土壤温湿度、PH值进行监测，并将相应监测数据转化为信号传输至MCU；所述定时器模块，向MCU发出定时指令；所述MCU，实时接收三轴重力传感器、振动传感器、土壤温湿度传感器、土壤PH值传感器传输的信号并进行分析、存储，当MCU接收到定时器模块发出的指令时，MCU将采集的行道树信息发送至云端服务器；所述4G通讯及定位模块，用于对行道树进行位置定位，并对MCU发出的行道树信息进行4G通讯传输；所述电源模块，为系统提供电源，DC-DC变换模块，对电源进行DC变换；所述云端服务器，接收MCU发出的名木古树信息，并分析存储。进一步的，所述MCU与所述4G通讯及定位模块之间通过UART端口相连接。进一步的，所述三轴重力传感器设置于名木古树主干及各主支干的中上部位置；所述振动传感器设置于名木古树主干中下部位置。本技术的有益效果：设计科学，通过三轴重力传感器同时监测名木古树X、Y、Z三轴上的加速度值，因受地球引力作用Z轴上存在固定的重力加速度值，当名木古树倾斜也即是三轴重力传感器倾斜时Z轴在X、Y轴上将存在重力分量，利用该分量分析出名木古树的倾斜角度，还可通过振动传感器对名木古树的振动进行实时监测，同时土壤温湿度传感器、土壤PH值传感器对名木古树周边生长温湿度、PH值进行实时监测，该三轴重力传感器、振动传感器、土壤温湿度传感器、土壤PH值传感器将名木古树相应的监测数据传输至MCU、云端平台进行数据分析、处理及存储，进而针对性进行名木古树的维护及管理。总的说来，该技术可对名木古树环境参数进行实时监控，根据监控相关数据可对名木古树进行全程跟踪，掌握其相关生长数据，以提高对名木古树的科学管理。附图说明图1是本技术的结构图。具体实施方式下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本技术。一种如图1所示名木古树实时监测系统，其包括有监测终端主体10、与该监测终端主体10通讯连接的云端服务器15、定位于名木古树上的三轴重力传感器11、振动传感器12及定位于该名木古树周边土壤中的土壤温湿度传感器13、土壤PH值传感器14，其中，监测终端主体10包括有MCU101、4G通讯及定位模块102、定时器模块103、电源模块104及DC-DC变换模块105，三轴重力传感器11、振动传感器12、土壤温湿度传感器13、土壤PH值传感器14、定时器模块103的输出端与MCU101的各输入端相连接，该MCU101的输出端与4G通讯及定位模块102一输入端相连接，电源模块104的输出端通过DC-DC变换模块105与4G通讯及定位模块102另一输入端相连接，而4G通讯及定位模块102的输出端与云端服务器15相连接，三轴重力传感器11，用于实时监测名木古树的三维重力加速度，并将监测的数据转化成信号传输至MCU101；振动传感器12，用于实时对名木古树的振动情况进行监测，并将相应监测数据转化为信号传输至MCU101；土壤温湿度传感器13、土壤PH值传感器14，用于实时对名木古树周边生土壤温湿度、PH值进行监测，并将相应监测数据转化为信号传输至MCU101；定时器模块103，向MCU101发出定时指令；MCU101，实时接收三轴重力传感器11、振动传感器12、土壤温湿度传感器13、土壤PH值传感器14传输的信号并进行分析、存储，当MCU101接收到定时器模块103发出的指令时，MCU101将采集的行道树信息发送至云端服务器15；4G通讯及定位模块102，用于对行道树进行位置定位，并对MCU101发出的行道树信息进行4G通讯传输；电源模块104为系统提供电源，DC-DC变换模块105对电源进行DC变换；云端服务器15，接收MCU101发出的名木古树信息，并分析存储。本技术中的三轴重力传感器11设置于名木古树主干及各主支干的中上部位置，振动传感器12定位于名木古树主干的中下部位置。其中，三轴重力传感器11同时监测名木古树X、Y、Z三轴上的加速度值，因受地球引力作用Z轴上存在固定的重力加速度值，当名木古树倾斜也即是三轴重力传感器倾斜时Z轴在X、Y轴上将存在重力分量，利用该分量分析出名木古树的倾斜角度，还可通过振动传感器12对名木古树的振动进行实时监测。同时，土壤温湿度传感器、土壤PH值传感器对名木古树周边生长温湿度、PH值进行实时监测，该三轴重力传感器、振动传感器、土壤温湿度传感器、土壤PH值传感器将名木古树相应的监测数据传输至MCU、云端平台进行数据分析、处理及存储，然后由客户端对云端平台相关数据信息进行读取，并针对性进行名木古树维护及管理。这里，该三轴重力传感器11、振动传感器12、土壤温湿度传感器13、土壤PH值传感器14数量均可为多个，以便更准确地对名木古树生产环境进行实时监控，进而进行科学、系统及规范化维护及管理。当定时器模块103定时向MCU101发出处理指令，即MCU101通过4G通讯及定位模块102向云端服务器15发送近段时间关于名木古树姿态的相关信息，由云端服务器15接收相关信息并处理、存储，保存该名木古树本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种名木古树实时监测系统，其特征在于：包括有监测终端主体(10)、与该监测终端主体(10)通讯连接的云端服务器(15)、定位于名木古树上的三轴重力传感器(11)、振动传感器(12)及定位于该名木古树周边土壤中的土壤温湿度传感器(13)、土壤PH值传感器(14)，其中，所述监测终端主体(10)包括有MCU(101)、4G通讯及定位模块(102)、定时器模块(103)、电源模块(104)及DC‑DC变换模块(105)，所述三轴重力传感器(11)、振动传感器(12)、土壤温湿度传感器(13)、土壤PH值传感器(14)、定时器模块(103)的输出端与MCU(101)的各输入端相连接，该MCU(101)的输出端与4G通讯及定位模块(102)一输入端相连接，所述电源模块(104)的输出端通过所述DC‑DC变换模块(105)与所述4G通讯及定位模块(102)另一输入端相连接，而所述4G通讯及定位模块(102)的输出端与所述云端服务器(15)相连接，所述三轴重力传感器(11)，用于实时监测名木古树的三维重力加速度，并将监测的数据转化成信号传输至MCU(101)；所述振动传感器(12)，用于实时对名木古树的振动情况进行监测，并将相应监测数据转化为信号传输至MCU(101)；所述土壤温湿度传感器(13)、土壤PH值传感器(14)，用于实时对名木古树周边生土壤温湿度、PH值进行监测，并将相应监测数据转化为信号传输至MCU(101)；所述定时器模块(103)，向MCU(101)发出定时指令；所述MCU(101)，实时接收三轴重力传感器(11)、振动传感器(12)、土壤温湿度传感器(13)、土壤PH值传感器(14)传输的信号并进行分析、存储，当MCU(101)接收到定时器模块(103)发出的指令时，MCU(101)将采集的行道树信息发送至云端服务器(15)；所述4G通讯及定位模块(102)，用于对行道树进行位置定位，并对MCU(101)发出的行道树信息进行4G通讯传输；所述电源模块(104)，为系统提供电源，DC‑DC变换模块(105)，对电源进行DC变换；所述云端服务器(15)，接收MCU(101)发出的名木古树信息，并分析存储。...

【技术特征摘要】
1.一种名木古树实时监测系统，其特征在于：包括有监测终端主体(10)、与该监测终端主体(10)通讯连接的云端服务器(15)、定位于名木古树上的三轴重力传感器(11)、振动传感器(12)及定位于该名木古树周边土壤中的土壤温湿度传感器(13)、土壤PH值传感器(14)，其中，所述监测终端主体(10)包括有MCU(101)、4G通讯及定位模块(102)、定时器模块(103)、电源模块(104)及DC-DC变换模块(105)，所述三轴重力传感器(11)、振动传感器(12)、土壤温湿度传感器(13)、土壤PH值传感器(14)、定时器模块(103)的输出端与MCU(101)的各输入端相连接，该MCU(101)的输出端与4G通讯及定位模块(102)一输入端相连接，所述电源模块(104)的输出端通过所述DC-DC变换模块(105)与所述4G通讯及定位模块(102)另一输入端相连接，而所述4G通讯及定位模块(102)的输出端与所述云端服务器(15)相连接，所述三轴重力传感器(11)，用于实时监测名木古树的三维重力加速度，并将监测的数据转化成信号传输至MCU(101)；所述振动传感器(12)，用于实时对名木古树的振动情况进行监测，并将相应监测数据转化为信号传输至MCU(101)；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨春，
申请(专利权)人：哈工大机器人集团重庆普耀信息产业发展有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50