一种智能移动监测仪器及其监测方法技术

本发明专利技术公开了一种智能移动监测仪器及其监测方法，包括主控模块通过视频传输模块连接摄像头模块；主控模块还连接有存储模块、电源模块、物种信息采集模块、定位模块、通信模块、RFID阅读器；手环显示模块包括手环显示模块、RFID有源电子标签和液晶屏显示模块；主控模块包括学习模块、记忆模块和对比监测模块。本发明专利技术安装在可穿戴设备上，便于携带使用，设有摄像头模块、物种信息采集模块及主控模块，能够判断被测物种是否在数据库中的物种，精准定位一种物种，并对此物种再进行监测，从而能够做到监测前智能化检测与鉴别；本发明专利技术还设有手环显示模块，进一步提高勘探人员等在高山、峡谷的位置定位与安全防护，提高在高山、峡谷中的安全性。

An intelligent mobile monitoring instrument and its monitoring method

【技术实现步骤摘要】
一种智能移动监测仪器及其监测方法
本专利技术属于智能监测领域，尤其涉及一种智能移动监测仪器及其监测方法。
技术介绍
目前，对于现有的物种监测仪器大多部署在平原地带进行固定式安放，或者是做成一个大型的WSN传感网络，现有的方式具有监测仪器体积大、WSN传感网络部署周期长。并且，现有的方式只是将其投放到所需监测处进行固定式的监测，并没有提前进行遥感与智能对比匹配，以智能化判定方式进行智能选择所监测的对象。而且目前的这些物种监测仪器具有着很大的局限性、无对比监测、不智能化、覆盖面不广，尤其是在高山、峡谷等地形较复杂的环境中，对于研究、勘探人员不能精准判定所遇物种种类与物种监测仪器不方便携带，这些情况在很大程度上造成了未知物种探索慢和濒危物种研究迟滞等影响。此外现有物种监测仪器的功能单一、没有对于被测物进行提前遥感、智能对比监测，导致不能智能化精准判定被测物种种类，如：监测濒危物种时，直接忽略对比、匹配过程，而不能精确确定类型。就容易造成忽视高山、峡谷中的未知物种的现象。并且还存在体积大、携带困难等缺点。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种智能移动监测仪器及其监测方法，本专利技术安装在可穿戴设备上，便于携带使用，设有摄像头模块、物种信息采集模块及主控模块，能够判断被测物种是否在数据库中的物种，精准定位一种物种，并对此物种再进行监测，从而能够做到监测前智能化检测与鉴别；本专利技术还设有手环显示模块，进一步提高勘探人员等在高山、峡谷的位置定位与安全防护，提高在高山、峡谷中的安全性。r>为达到上述技术效果，本专利技术的技术方案是：一种智能移动监测仪器，包括带有背带的智能移动监测仪器主体，智能移动监测仪器主体有限或无线连接有安装在可穿戴式设备上的摄像头模块和手环显示模块；所述智能移动监测仪器主体包括主控模块，主控模块通过视频传输模块连接摄像头模块；主控模块还连接有存储模块、电源模块、物种信息采集模块、定位模块、通信模块、RFID阅读器；手环显示模块包括手环显示模块、RFID有源电子标签和液晶屏显示模块；主控模块包括学习模块、记忆模块和对比监测模块；所述RFID有源电子标签通过RFID阅读器连接主控模块，所述RFID有源电子标签连接所述手环显示模块；所述学习模块，用于所述摄像头模块采集图像之后的特征参数提取；所述记忆模块，用于存储所述学习模块的数据和物种特征数据；所述对比监测模块，用于所述学习模块与所述记忆模块之间数据的比较生成比较结果；所述摄像头模块，用于物种图像信息的采集；所述视频传输模块，用于所述摄像头模块采集到的物种图像信息传输到所述主控模块；所述电源模块，用于所述主控模块提供电源；所述定位模块，用于接收卫星信号，为物种提供经纬度和海拔信息；所述主控模块，用于通过学习、记忆与对比监测，判定物种是否为新物种并根据所述物种信息采集模块对新物种的生长环境要素进行数据采集、如果是旧物种发生病变则使用所述物种信息采集模块对物种的生长环境要素进行数据采集；所述物种信息采集模块，用于采集物种生长环境信息；所述液晶屏显示模块，用于显示所述主控模块处理测量的结果；所述4G通信模块，用于所述主控模块跟云平台通信进行物种信息交流；所述RFID有源电子标签位于所述手环显示模块上，作为所述RFID阅读器与所述手环显示模块进行数据通信的桥梁；所述手环显示模块用于提醒物种研究人员物种生长环境信息超限报警；所述RFID阅读器，作为RFID有源电子标签与所述手环显示模块进行数据通信的桥梁。进一步的改进，所述定位模块为北斗定位模块，用于接收北斗卫星信号、通信模块为4G通讯模块。进一步的改进，所述生长环境信息包括物种生长空气的温湿度、土壤的温湿度和PH值，所述物种信息采集模块由DHT11传感器、PH值监测传感器和土壤温湿度电极传感器构成分别用于采集空气的温湿度、土壤的温湿度和PH值。进一步的改进，所述主控模块采用的模块为STM32F407ZGT6的微控制器芯片。进一步的改进，可穿戴式设备包括背带、帽子和手环；手环显示模块安装在手环上；摄像头模块分别安装在背带和帽子上；摄像头模块为摄像头；在采集人员的头顶和肩部装载所述摄像头模块对周围环境的植物进行图像采集，通过所述摄像头传输模块将采集的图像数据到所述主控模块。所述物种信息采集模块将物种生长信息传输给主控模块；所述北斗模块将采集人员的地理位置信息传输给主控模块；所述主控模块将所述图像数据，所述物种生长信息，所述地理位置信息与数据库中的物种信息进行匹配，将匹配后的结果通过所述RFID阅读器发送给探险队各个队员的RFID有源标签，并通过手环显示模块，从而告知各个队员；所述匹配结果通过所述通信模块上传到云平台。所述主控模块通过所述RFID阅读器以及所述RFID有源标签来监测探险队员是否走失。一种智能移动监测仪器的监测方法，包括如下步骤：步骤一、在所述主控模块中集成了所述学习模块、所述记忆模块和所述对比监测模块，所述学习模块由神经网络向量机构成、所述对比监测模块通过DSP快速算法进行比对、所述记忆模块为高性能的存储芯片，用于存储物种数据和物种图像特征数据库；学习模块用于对摄像头模块采集的图像的特征参数提取；步骤二、在使用者身上穿戴可穿戴式设备，可穿戴式设备上设置有3个摄像头模块，其中使用者肩上并列有两个同一垂直与水平平面所述摄像头模块，使用者头上戴有一个所述摄像头模块；步骤三、当使用者进入监测环境中，使用者所穿戴的所述摄像头模块开机扫描周边环境的物种，通过所述视频传输模块将视频信息传送给所述主控模块，由所述主控模块判定所扫描的区域内物种的种类；步骤四、当所述主控模块判定所扫描的区域内有新物种的存在或当所述主控模块判定所扫描的区域内旧物种发生病变，所述主控模块通过所述RFID阅读器广播所述所有的RFID有源电子标签，所述RFID有源电子标签将信息传送给所述手环显示模块提醒使用者使用所述物种信息采集模块和所述北斗定位模块对新物种的信息进行采集，并通过所述4G通信模块将采集的信息传送物种云平台进行数据的保存。进一步的改进，所述步骤四中，所述主控模块控制所述物种信息采集模块和所述北斗定位模块采集物种生长要素和物种的位置信息，在物种生长要素和物种的位置信息传送给所述4G通信模块之前，提前进行数据组包，规定物种的经纬度、海拔为第一关键帧，空气中的温湿度、土壤的温湿度和PH值为第二关键帧，测量时间和测量人员为第三关键帧，在第一与第二关键帧之间嵌入CRC校验码，在第三关键帧之后加入奇偶校验码来确保传信的有效性。附图说明图1为本专利技术的模块连接结构示意图；图2为本专利技术的使用方式示意图。其中，主控模块1、视频传输模块2、电源模块3、摄像头模块4、物种信息采集模块5、北斗定位模块6、4G通信模块7、手环显示模块8、液晶屏显示模块9、RFID有源电子标签10、RFID阅读器11、学习模块12、对比监测模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能移动监测仪器，其特征在于，包括带有背带的智能移动监测仪器主体，智能移动监测仪器主体有限或无线连接有安装在可穿戴式设备上的摄像头模块和手环显示模块；所述智能移动监测仪器主体包括主控模块，主控模块通过视频传输模块连接摄像头模块；主控模块还连接有存储模块、电源模块、物种信息采集模块、定位模块、通信模块、RFID阅读器；手环显示模块包括手环显示模块、RFID有源电子标签和液晶屏显示模块；主控模块包括学习模块、记忆模块和对比监测模块；/n所述RFID有源电子标签通过RFID阅读器连接主控模块，所述RFID有源电子标签连接所述手环显示模块；/n所述学习模块，用于所述摄像头模块采集图像之后的特征参数提取；/n所述记忆模块，用于存储所述学习模块的数据和物种特征数据；/n所述对比监测模块，用于所述学习模块与所述记忆模块之间数据的比较生成比较结果；/n所述摄像头模块，用于物种图像信息的采集；/n所述视频传输模块，用于所述摄像头模块采集到的物种图像信息传输到所述主控模块；/n所述电源模块，用于所述主控模块提供电源；/n所述定位模块，用于接收卫星信号，为物种提供经纬度和海拔信息；/n所述主控模块，用于通过学习、记忆与对比监测，判定物种是否为新物种并根据所述物种信息采集模块对新物种的生长环境要素进行数据采集、如果是旧物种发生病变则使用所述物种信息采集模块对物种的生长环境要素进行数据采集；/n所述物种信息采集模块，用于采集物种生长环境信息；/n所述液晶屏显示模块，用于显示所述主控模块处理测量的结果；/n所述4G通信模块，用于所述主控模块跟云平台通信进行物种信息交流；/n所述RFID有源电子标签位于所述手环显示模块上，作为所述RFID阅读器与所述手环显示模块进行数据通信的桥梁；/n所述手环显示模块用于提醒物种研究人员物种生长环境信息超限报警；/n所述RFID阅读器，作为RFID有源电子标签与所述手环显示模块进行数据通信的桥梁。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能移动监测仪器，其特征在于，包括带有背带的智能移动监测仪器主体，智能移动监测仪器主体有限或无线连接有安装在可穿戴式设备上的摄像头模块和手环显示模块；所述智能移动监测仪器主体包括主控模块，主控模块通过视频传输模块连接摄像头模块；主控模块还连接有存储模块、电源模块、物种信息采集模块、定位模块、通信模块、RFID阅读器；手环显示模块包括手环显示模块、RFID有源电子标签和液晶屏显示模块；主控模块包括学习模块、记忆模块和对比监测模块；
所述RFID有源电子标签通过RFID阅读器连接主控模块，所述RFID有源电子标签连接所述手环显示模块；
所述学习模块，用于所述摄像头模块采集图像之后的特征参数提取；
所述记忆模块，用于存储所述学习模块的数据和物种特征数据；
所述对比监测模块，用于所述学习模块与所述记忆模块之间数据的比较生成比较结果；
所述摄像头模块，用于物种图像信息的采集；
所述视频传输模块，用于所述摄像头模块采集到的物种图像信息传输到所述主控模块；
所述电源模块，用于所述主控模块提供电源；
所述定位模块，用于接收卫星信号，为物种提供经纬度和海拔信息；
所述主控模块，用于通过学习、记忆与对比监测，判定物种是否为新物种并根据所述物种信息采集模块对新物种的生长环境要素进行数据采集、如果是旧物种发生病变则使用所述物种信息采集模块对物种的生长环境要素进行数据采集；
所述物种信息采集模块，用于采集物种生长环境信息；
所述液晶屏显示模块，用于显示所述主控模块处理测量的结果；
所述4G通信模块，用于所述主控模块跟云平台通信进行物种信息交流；
所述RFID有源电子标签位于所述手环显示模块上，作为所述RFID阅读器与所述手环显示模块进行数据通信的桥梁；
所述手环显示模块用于提醒物种研究人员物种生长环境信息超限报警；
所述RFID阅读器，作为RFID有源电子标签与所述手环显示模块进行数据通信的桥梁。


2.如权利要求1所述的一种智能移动监测仪器，其特征在于，所述定位模块为北斗定位模块，用于接收北斗卫星信号、通信模块为4G通讯模块。


3.如权利要求1所述的一种智能移动监测仪器，其特征在于，所述生长环境信息包括物种生长空气的温湿度、土壤的温湿度和PH值，所述物种信息采集模块由DHT11传感器、PH值监测传感器和土壤温湿度电极传感器构成分别用于采集空气的温湿度、土壤的温湿度和PH值。


4.如权利要求1所述的一种智能移动监测仪器，其特征在于，所述主控模块采用的模块为STM32F407ZGT6的微控制器芯片。


5...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄利军，石洋铭，蔡翔，吴兆丰，杨佳沩，米贤武，贺达江，丁黎明，向少华，
申请(专利权)人：怀化学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43