一种高原林业生态环境检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于林业环境检测技术领域，公开了一种高原林业生态环境检测装置，用于布置在划定区域内的原始森林中组网并进行区域环境检测，包括形成数据传输链路的检测终端和通信网关，其中，检测终端具有被埋设在地面以下的壳体，壳体内具有蓄电池和控制模块，蓄电池给控制模块供电；在划定区域均匀分布有若干检测终端，相邻检测终端之间通过ZigBee通信模块通信连接；在划定区域内有蜂窝网络信号覆盖的范围内设置至少一个通信网关，通过蜂窝通信模块与远端控制后台通信连接。本发明专利技术通过优化其结构和布置方式，可针对内部没有信号覆盖的森林中形成局域网进行多节点环境检测和数据传输，满足高原地区环境特点，具有较低能耗和较高稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种高原林业生态环境检测装置


[0001]本专利技术属于林业环境检测
，具体涉及一种高原林业生态环境检测装置。

技术介绍

[0002]高原有着独特的林业资源，地质结构较为特殊，也正是因为高原的海拔相对较高、地势险恶以及较低的温度，使得高原的生态较为敏感，生态系统较为薄弱。在这种背景之下，高原的森林植被对生态环境产生了较大的影响。在之前，人们过度的开采自然资源，水土流失情况比较严重，甚至有一部分地区存在有土地荒漠化，因此加强高原林业的生态环境保护工作显得尤为重要。
[0003]其中，高原林业生态保护过程中，主要针对与高原林业结构以及生物链较为单一、抵御病虫害能力较差、林业种类不合理以及管理方式较为简单的问题，进行针对性改善。其中，高原林业因为气候条件复杂，平均海拔较高的问题，大都为天然林，天然林多为原始森林和高原灌丛，其中原始森林中主要为杉树、柏树和松树，这种原始阔叶林的特点则是常年低温，地面覆盖有苔藓等植物，地面湿润，且较多树木躯干上缠绕有藤状或絮状纤维。且高原地区在一般的时间中，地面或包括树上都覆盖有积雪。
[0004]针对这种特殊环境，现有的管理方式都是由当地林场工作人员或林业局负责人员定期徒步进入林区进行勘察，由于自然环境较为特殊，且原始森林多为无人区，则现场巡查难度较大，时间间隔较长，针对这种较为脆弱的生态环境，可能无法及时发现出现的生态环境变化，难以应对出现的生态危机。现有手段也还有通过遥感卫星图进行分析，但这种手段主要针对于大规模的异常变化，而对于早期的生态状态改变无法及时获取，则在现场实时收集数据是必要的监控手段之一。
[0005]现有技术手段中虽然存在有各种电子监控手段进行辅助监控，但由于这种高原原始森林多为无人区，则森林中信号覆盖较弱，且没有供电线路。若单独针对单一森林区域设通信置基站成本较高，且无法有效覆盖整个林场。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供一种高原林业生态环境检测装置，通过结合ZigBee通讯技术实现低功耗低成本的大面积覆盖和数据交互，同时针对其较小的带宽特点，优化其数据传输方式，从而针对高原林业生态环境提供更有效的无人监控系统。
[0007]本专利技术所采用的技术方案为：第一方面，本专利技术提供一种高原林业生态环境检测装置，用于布置在划定区域内的原始森林中组网并进行区域环境检测，包括形成数据传输链路的检测终端和通信网关，其中，检测终端具有被埋设在地面以下的壳体，壳体内具有蓄电池和控制模块，蓄电池给控制模块供电；检测终端还具有与壳体通过线缆连接的若干子部件，其中包括第一子部分，第一子部分被固定在划定区域内的任一地上结构表面并高于地面，第一子部分包括用于获取划
定区域的林木图像的摄像模组和用于获取划定区域内环境参数的环境检测传感器，摄像模组和环境检测传感器由蓄电池供电并与控制模块通信连接；还具有第二子部分，第二子部分被固定在划定区域内的任一地上结构表面并高于地面，第二子部分包括太阳能板，太阳能板设置在高于地面的受阳区域中，通过线缆与控制模块连接；在划定区域中以小于200m的相邻间距均匀分布有若干检测终端，检测终端具有ZigBee通信模块，相邻检测终端之间通过ZigBee通信模块通信连接；在划定区域内有蜂窝网络信号覆盖的范围内设置至少一个通信网关，通信网关内具有ZigBee通信模块和蜂窝通信模块，通过ZigBee通信模块与相邻检测终端通信连接，通过蜂窝通信模块与远端控制后台通信连接。
[0008]结合第一方面，本专利技术提供第一方面的第一种实施方式，同个划定区域内设置有不少于两个通信网关，所述检测终端具有第一存储模块，第一存储模块具有本地存储区域和转存储区域；检测终端中的处理模块根据设定的图像和视频数据最小分割值，将该检测终端中摄像模组单次连续获取到的林木图像数据在未达到最小分割值前存储在本地存储区域内，并将该数据直接通过ZigBee通信模块以链路上最近的数据传输链路传输至通信网关处；当检测终端中摄像模组单次连续获取到的林木图像数据在达到最小分割值后，将缓存在本地存储区域内的数据打包形成数据包，并按时间顺序打上带有时间信息和设备型号的标记戳后存储在转存储区域内，将转存储区域内获取到完整数据包后依次以数据传输链路传输至通信网关处，相邻两次数据包发送至不同通信网关中。
[0009]结合第一方面的第一种实施方式，本专利技术提供第一方面的第二种实施方式，所述通信网关具有存储模块和处理模块，处于同个划定区域内的通信网关通过蜂窝网络通信连接；当单个通信网关收到未带有标记戳的林木图像数据后，直接通过蜂窝网络发送至远端控制后台；当单个通信网关收到带有标记戳的林木图像数据后，通过蜂窝网络发送带有标记戳的指令，其他通信网关在收到指令后将后续带有相同标记戳的林木图像数据发送至发送指令的通信网关中，并由该通信网关的处理模块将所有带有该标记戳的林木图像数据按照标记戳上的顺序信息合成完整的林木图像数据发送至远端控制后台。
[0010]结合第一方面的第一种实施方式，本专利技术提供第一方面的第三种实施方式，所述通信网关在收到林木图像数据后直接发送至远端控制后台，由远端控制后台将带有相同标记戳的林木图像数据合成为完整数据后进行处理。
[0011]结合第一方面的第一种实施方式，本专利技术提供第一方面的第四种实施方式，同个划定区域内具有一个主通信网关和若干子通信网关，该主通信网关具有处理模块，所有通信网关设有存储模块，子通信网关的存储模块容量大于最小分割值并小于主通信网关的存储模块；子通信网关收到林木图像数据后通过蜂窝网络发送至主通信网关中，由主通信网关将带有同个标记戳的林木图像数据合成完整林木图像数据。
[0012]结合第一方面的第四种实施方式，本专利技术提供第一方面的第五种实施方式，所述
主通信网关内置有病虫害识别模型算法，在主通信网关中由处理模块将存储模块中的林木图像数据通过病虫害识别模型算法判断出现病虫害的概率，当概率超过设定阈值后发送报警信息至远端控制后台。
[0013]结合第一方面或第一方面的若干种实施方式，本专利技术提供第一方面的第六种实施方式，所述第一子部分包括固定支架，所述固定支架具有可拆卸连接件，通过可拆卸连接件固定在外部地上结构表面；所述固定支架上设有搭载架，搭载架下部具有可调角度的摄像模组，上部具有检测平台，所述环境检测传感器包括设置再检测平台上的温度传感器、湿度传感器和气压传感器；所述摄像模组包括摄像头和波纹管连接机构，摄像头设置在波纹管端部，摄像头的线束通过波纹管内部进入搭载架上并与环境传感器的线束一同通过同根线缆连接壳体。
[0014]结合第一方面或第一方面的若干种实施方式，本专利技术提供第一方面的第七种实施方式，所述第二子部分包括固定件，通过固定件与外部地上结构可拆卸连接；所述太阳能板设置在承载架上，通过承载架与固定件活动连接；承载架上设有由壳体内蓄电池供电的电动机构，由电动机构驱动承载架相对固定件位移；初始状态下，电动机构限制太阳能板的收光平面与竖向方向的夹角不为零，在承载架上设有缓冲装置，当控制模块检测太阳能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高原林业生态环境检测装置，用于布置在划定区域内的原始森林中组网并进行区域环境检测，其特征在于：包括形成数据传输链路的检测终端和通信网关，其中，检测终端具有被埋设在地面以下的壳体，壳体内具有蓄电池和控制模块，蓄电池给控制模块供电；检测终端还具有与壳体通过线缆连接的若干子部件，其中包括第一子部分，第一子部分被固定在划定区域内的任一地上结构表面并高于地面，第一子部分包括用于获取划定区域的林木图像的摄像模组和用于获取划定区域内环境参数的环境检测传感器，摄像模组和环境检测传感器由蓄电池供电并与控制模块通信连接；还具有第二子部分，第二子部分被固定在划定区域内的任一地上结构表面并高于地面，第二子部分包括太阳能板，太阳能板设置在高于地面的受阳区域中，通过线缆与控制模块连接；在划定区域中以小于200m的相邻间距均匀分布有若干检测终端，检测终端具有ZigBee通信模块，相邻检测终端之间通过ZigBee通信模块通信连接；在划定区域内有蜂窝网络信号覆盖的范围内设置至少一个通信网关，通信网关内具有ZigBee通信模块和蜂窝通信模块，通过ZigBee通信模块与相邻检测终端通信连接，通过蜂窝通信模块与远端控制后台通信连接。2.根据权利要求1所述的一种高原林业生态环境检测装置，其特征在于：同个划定区域内设置有不少于两个通信网关，所述检测终端具有第一存储模块，第一存储模块具有本地存储区域和转存储区域；检测终端中的处理模块根据设定的图像和视频数据最小分割值，将该检测终端中摄像模组单次连续获取到的林木图像数据在未达到最小分割值前存储在本地存储区域内，并将该数据直接通过ZigBee通信模块以链路上最近的数据传输链路传输至通信网关处；当检测终端中摄像模组单次连续获取到的林木图像数据在达到最小分割值后，将缓存在本地存储区域内的数据打包形成数据包，并按时间顺序打上带有时间信息和设备型号的标记戳后存储在转存储区域内，将转存储区域内获取到完整数据包后依次以数据传输链路传输至通信网关处，相邻两次数据包发送至不同通信网关中。3.根据权利要求2所述的一种高原林业生态环境检测装置，其特征在于：所述通信网关具有存储模块和处理模块，处于同个划定区域内的通信网关通过蜂窝网络通信连接；当单个通信网关收到未带有标记戳的林木图像数据后，直接通过蜂窝网络发送至远端控制后台；当单个通信网关收到带有标记戳的林木图像数据后，通过蜂窝网络发送带有标记戳的指令，其他通信网关在收到指令后将后续带有相同标记戳的林木图像数据发送至发送指令的通信网关中，并由该通信网关的处理模块将所有带有该标记戳的林木图像数据按照标记戳上的顺序信息合成完整的林木图像数据发送至远端控制后台。4.根据权利要求2所述的一种高原林业生态环境检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱宗亮，李逢吉，刘勇，任炼，刘海彬，马俊，王赟，刘欢欢，
申请(专利权)人：四川省林业勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：