一种基于共享电力铁塔的智能生态监测系统技术方案

本申请涉及电力铁塔监测技术领域，尤其涉及一种基于共享电力铁塔的智能生态监测系统。所述系统包括：通讯及控制模块(CCU)，高空360度全景摄像系统，对地环形摄像系统、太阳辐射强度传感器、紫外线强度传感器、SO2浓度传感器、氮氧化物浓度传感器、CO2浓度传感器、PM2.5/PM10空气质量传感器、大气压力传感器、温湿度传感器、雨量传感器、风速风向仪、土壤成分测试传感器。该智能生态监测系统的数据可以通过5G信号或通讯卫星实时传输到大数据中心，经处理筛选后的数据可供环保部门、气象部门、动植物保护部门进行相关研究应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于共享电力铁塔的智能生态监测系统
本申请涉及电力铁塔监测
，尤其涉及一种基于共享电力铁塔的智能生态监测系统。
技术介绍
随着人类社会的发展，生态环境正以令人惊讶的速度变化，生态的变化反过来又决定着人类的发展和命运，随着人类生态意识的不断增强，人们迫切需要获得第一手的生态监测数据及资料，从而分析当前的生态状态、预测生态发展态势，进而做出相应的生态规划。因此开发现代化、智能化的生态监测装置就尤为紧迫和必要。而电力铁塔遍布全国(尤其是一些无人区及自然保护区都有电力铁塔)，这些铁塔即为该生态监测系统提供了良好的安装基础，又提高了社会资源的利用率，因此这二者的结合将是资源综合利用的典范。
技术实现思路
本申请提供了一种基于共享电力铁塔的智能生态监测系统，以解决现有技术中存在的问题。为此，本专利技术提供了下述技术方案：一种基于共享电力铁塔的智能生态监测系统，其特征在于：包括：通讯及控制模块(CCU)、高空360度全景摄像系统、对地环形摄像系统、太阳辐射强度传感器、紫外线强度传感器、SO2浓度传感器、氮氧化物浓度传感器、CO2浓度传感器、PM2.5/PM10空气质量传感器、大气压力传感器、温湿度传感器、雨量传感器、风速风向仪、土壤成分测试传感器；所述通讯及控制模块(CCU)安装于电力铁塔距地5～8米高处，其内部集成安装计算机及数据采集组件、5G通讯组件、卫星通讯组件、无线通讯组件；所述高空360度全景摄像系统为球形，上下半球对称设计，每1/4半球设有一个高清摄像头及一个红外夜视摄像头；所述高空360度全景摄像系统安装于铁塔顶端；所述高空360度全景摄像系统的所有摄像头在通讯及控制模块(CCU)的控制下进行自动变焦及60度范围内的转角；所述对地环形摄像系统安装于铁塔下端距地1.5～2米高处，所述对地环形摄像系统为环形结构，每45度设有一个高清摄像头及一个红外夜视摄像头，所有的摄像头可在通讯及控制模块(CCU)的控制下进行自动变焦及30度范围内的转角；其监测数据通过无线或有线信号发送给通讯及控制模块(CCU)；所述高空360度全景摄像系统和对地环形摄像系统分别由通讯及控制模块(CCU)通过5G信号或通讯卫星实时传输到大数据中心进行存储、分析、研究应用；所述高空360度全景摄像系统和对地环形摄像系统分别与通讯及控制模块(CCU)通过无线或有线信号连接，实现数据和控制指令的传输；所述土壤成分测试传感器埋于地下0.5米深处，它和通讯及控制模块(CCU)通过无线或有线信号连接，实现数据的传输；所述太阳辐射强度传感器、紫外线强度传感器、SO2浓度传感器、氮氧化物浓度传感器、CO2浓度传感器、PM2.5/PM10空气质量传感器、大气压力传感器、温湿度传感器、雨量传感器、风速风向仪均集成安装于通讯及控制模块(CCU)上；其中太阳辐射强度传感器、紫外线强度传感器、雨量传感器安装于通讯及控制模块(CCU)朝南向外伸臂上，它们的测试数据直接传输到通讯及控制模块(CCU)，再由通讯及控制模块(CCU)通过5G信号或通讯卫星实时传输到大数据中心进行存储、分析、研究应用。进一步地，所述高空360度全景摄像系统和对地环形摄像系统均具有红外夜视摄像功能。进一步地，所述高空360度全景摄像系统外部加装球形高透光纳米防污保护罩。进一步地，所述通讯及控制模块(CCU)内还包括生物识别软件，所述生物识别软件能自动处理各摄像头采集到的图像，对物种及数量进行识别，当发现珍稀物种时，通讯及控制模块(CCU)能自动控制各摄像头对标的物进行无缝隙的追踪拍摄，并通过所有监测站的协作联动记录这些动物的活动范围或迁徙路径，作为生物、生态相关领域研究的基础数据。进一步地，所述系统通过SO2浓度传感器、氮氧化物浓度传感器、CO2浓度传感器、PM2.5/PM10空气质量传感器、大气压力传感器、温湿度传感器实时监测大气参数及大气中SO2、氮氧化物、CO2浓度和温湿度数据，其监测数据传输给通讯及控制模块(CCU)并按时间序列进行采集、存储，同时通过5G信号或通讯卫星实时传输到大数据中心，为环保部门、气候气象部门相关研究和规划提供基础数据，通过数据累计绘制出CO2浓度对大气温度的影响曲线；当大气污染物浓度接近重度污染值或沙尘浓度达到预警值时，通讯及控制模块(CCU)通过5G信号或卫星信号向风向下游地带发出空气污染预警或沙尘暴预警。进一步地，该系统通过太阳辐射强度传感器、紫外线强度传感器对太阳辐射及臭氧层状态进行监测，其监测数据传输给通讯及控制模块(CCU)并按时间序列进行采集、存储，同时通过5G信号或通讯卫星实时传输到大数据中心，结合大气监测数据来分析研究大气污染对太阳辐射强度、臭氧层的影响。进一步地，该系统通过所述高空360度全景摄像系统监测植被面积变化及植物的生长情况，对地环形摄像系统主要检测森林中低矮植物的生长状况，其监测数据传输给通讯及控制模块(CCU)并按时间序列进行采集、存储，同时通过5G信号或通讯卫星实时传输到大数据中心，结合大气监测数据、太阳辐射及臭氧层状态监测数据、土壤成分监测数据，用于研究大气污染、太阳辐射、紫外线强度及土壤成分对植被、植物种群及生长的影响，进而为生态及环保规划提供基础数据。进一步地，所述高空360度全景摄像系统监测到明火或烟雾时，通讯及控制模块(CCU)通过5G信号或卫星信号向相关部门发出火灾预警；当雨量传感器监测到雨量及持续时间接近当地泥石流爆发临界值且土壤成分测试传感器监测到土壤含水量接近当地泥石流爆发临界值时，通讯及控制模块CCU通过5G信号或卫星信号向相关部门发出泥石流预警。进一步地，所述系统采用高压线路取电CT加锂电池供电或用微波无线供电。本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：本专利技术的一种基于共享电力铁塔的智能生态监测系统通过通讯及控制模块(CCU)作为整个系统数据收发、设备控制的核心部件，通过集成计算机、5G通讯组件、卫星通讯组件、无线通讯组件来实现数据采集、存储、远程传输及对各摄像头的控制。各传感器及摄像头将采集到的数据传输给通讯及控制模块(CCU)并按时间序列进行采集、存储，同时通过5G信号或通讯卫星实时传输到大数据中心。主要用于生态环境监测，尤其适用于珍稀动物数量、种群、活动范围及生活习性的监测，珍稀植物的保护及监测，环境变化对植被的影响及植被退化程度的监测，气候气象监测。该智能生态监测系统的数据可以通过5G信号或通讯卫星实时传输到大数据中心进行存储，经处理筛选后的数据可供环保部门、气象部门、动植物保护部门进行相关研究应用，该监测系统利用现有的电力铁塔作为安装基础，能对周围环境实施24小时不间断监测，各监测站点能够依托大数据中心对监测标的实行联动监测，从而形成一张生态监测的网络。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种基于共享电力铁塔的智能生态监测系统安装结构示意图。图2为本申请实施例提供的一种基于共享电力铁塔的智能生态监测系统的原理框图。附图标记说明：图1、图2中，1、通讯及控制模块(CCU)；2、高空360度全景摄像系统；3、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于共享电力铁塔的智能生态监测系统，其特征在于：包括：通讯及控制模块(CCU)、高空360度全景摄像系统、对地环形摄像系统、太阳辐射强度传感器、紫外线强度传感器、SO2浓度传感器、氮氧化物浓度传感器、CO2浓度传感器、PM2.5/PM10空气质量传感器、大气压力传感器、温湿度传感器、雨量传感器、风速风向仪、土壤成分测试传感器；所述通讯及控制模块(CCU)安装于电力铁塔距地5～8米高处，其内部集成安装计算机及数据采集组件、5G通讯组件、卫星通讯组件、无线通讯组件；所述高空360度全景摄像系统为球形，上下半球对称设计，每1/4半球设有一个高清摄像头及一个红外夜视摄像头；所述高空360度全景摄像系统安装于铁塔顶端；所述高空360度全景摄像系统的所有摄像头在通讯及控制模块CCU的控制下进行自动变焦及60度范围内的转角；所述对地环形摄像系统安装于铁塔下端距地1.5～2米高处，所述对地环形摄像系统为环形结构，每45度设有一个高清摄像头及一个红外夜视摄像头，所有的摄像头可在通讯及控制模块(CCU)的控制下进行自动变焦及30度范围内的转角；其监测数据通过无线或有线信号发送给通讯及控制模块(CCU)；所述高空360度全景摄像系统和对地环形摄像系统分别由通讯及控制模块(CCU)通过5G信号或通讯卫星实时传输到大数据中心进行存储、分析、研究应用；所述高空360度全景摄像系统和对地环形摄像系统分别与通讯及控制模块(CCU)通过无线或有线信号连接，实现数据和控制指令的传输；所述土壤成分测试传感器埋于地下0.5米深处，它和通讯及控制模块(CCU)通过无线或有线信号连接，实现数据的传输；所述太阳辐射强度传感器、紫外线强度传感器、SO2浓度传感器、氮氧化物浓度传感器、CO2浓度传感器、PM2.5/PM10空气质量传感器、大气压力传感器、温湿度传感器、雨量传感器、风速风向仪均集成安装于通讯及控制模块(CCU)上；其中太阳辐射强度传感器、紫外线强度传感器、雨量传感器安装于通讯及控制模块(CCU)朝南向外伸臂上，它们的测试数据直接传输到通讯及控制模块(CCU)，再由通讯及控制模块(CCU)通过5G信号或通讯卫星实时传输到大数据中心进行存储、分析、研究应用。...

【技术特征摘要】
1.一种基于共享电力铁塔的智能生态监测系统，其特征在于：包括：通讯及控制模块(CCU)、高空360度全景摄像系统、对地环形摄像系统、太阳辐射强度传感器、紫外线强度传感器、SO2浓度传感器、氮氧化物浓度传感器、CO2浓度传感器、PM2.5/PM10空气质量传感器、大气压力传感器、温湿度传感器、雨量传感器、风速风向仪、土壤成分测试传感器；所述通讯及控制模块(CCU)安装于电力铁塔距地5～8米高处，其内部集成安装计算机及数据采集组件、5G通讯组件、卫星通讯组件、无线通讯组件；所述高空360度全景摄像系统为球形，上下半球对称设计，每1/4半球设有一个高清摄像头及一个红外夜视摄像头；所述高空360度全景摄像系统安装于铁塔顶端；所述高空360度全景摄像系统的所有摄像头在通讯及控制模块CCU的控制下进行自动变焦及60度范围内的转角；所述对地环形摄像系统安装于铁塔下端距地1.5～2米高处，所述对地环形摄像系统为环形结构，每45度设有一个高清摄像头及一个红外夜视摄像头，所有的摄像头可在通讯及控制模块(CCU)的控制下进行自动变焦及30度范围内的转角；其监测数据通过无线或有线信号发送给通讯及控制模块(CCU)；所述高空360度全景摄像系统和对地环形摄像系统分别由通讯及控制模块(CCU)通过5G信号或通讯卫星实时传输到大数据中心进行存储、分析、研究应用；所述高空360度全景摄像系统和对地环形摄像系统分别与通讯及控制模块(CCU)通过无线或有线信号连接，实现数据和控制指令的传输；所述土壤成分测试传感器埋于地下0.5米深处，它和通讯及控制模块(CCU)通过无线或有线信号连接，实现数据的传输；所述太阳辐射强度传感器、紫外线强度传感器、SO2浓度传感器、氮氧化物浓度传感器、CO2浓度传感器、PM2.5/PM10空气质量传感器、大气压力传感器、温湿度传感器、雨量传感器、风速风向仪均集成安装于通讯及控制模块(CCU)上；其中太阳辐射强度传感器、紫外线强度传感器、雨量传感器安装于通讯及控制模块(CCU)朝南向外伸臂上，它们的测试数据直接传输到通讯及控制模块(CCU)，再由通讯及控制模块(CCU)通过5G信号或通讯卫星实时传输到大数据中心进行存储、分析、研究应用。2.根据权利要求1所述的一种基于共享电力铁塔的智能生态监测系统，其特征在于：所述高空360度全景摄像系统和对地环形摄像系统均具有红外夜视摄像功能。3.根据权利要求1所述的一种基于共享电力铁塔的智能生态监测系统，其特征在于：所述高空360度全景摄像系统外部加装球形高透光纳米防污保护罩。4.根据权利要求1所述的一种基于共享电力铁塔的智能生态监测系统，其特征在于：所述通讯及控制模块(CCU)内还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩建平，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53