[發(fā)明專利]一種林業(yè)微環(huán)境監(jiān)測及預警系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107328441A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設計）人: 鄭一力;趙燕東;劉衛(wèi)平;田昊
• 申請（專利權）人: 北京林業(yè)大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權代理有限公司11002
• 代理人: 王瑩,吳歡燕

技術領域

本發(fā)明涉及環(huán)境監(jiān)測技術領域，更具體地，涉及林業(yè)微環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術

近年來，為發(fā)展現(xiàn)代林業(yè)、建設生態(tài)文明、促進科學發(fā)展提供有力保障，國家提出了林業(yè)信息化和“互聯(lián)網(wǎng)+林業(yè)”的概念，目的是逐步建立起功能齊全、互通共享、高效便捷、穩(wěn)定安全的林業(yè)信息化體系，促進林業(yè)決策的科學化、辦公規(guī)范化、監(jiān)督透明化和服務便捷化，使林業(yè)實現(xiàn)智慧感知、智慧管理、智慧服務。實現(xiàn)信息化的基礎是數(shù)據(jù)的采集，如何對林業(yè)生產(chǎn)和維護中的各自信息進行快速、準確、有效的采集是林業(yè)信息化首要解決的問題?，F(xiàn)有的林業(yè)微環(huán)境檢測的項目非常簡單，通常僅僅對下雨量、環(huán)境溫度、濕度等進行監(jiān)控，由于監(jiān)控項目少，基于監(jiān)控項目獲得的預測結果很容易出現(xiàn)偏差，完全沒有貼合于對林區(qū)作為一個立體生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)。同時在林區(qū)無手機信號的區(qū)域，無法實現(xiàn)微環(huán)境數(shù)據(jù)的實時傳輸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種林業(yè)微環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種林業(yè)微環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，包括：

微環(huán)境監(jiān)測傳感器組，用于采集林業(yè)微環(huán)境的原始參數(shù)，所述微環(huán)境監(jiān)測傳感器組包括土壤參數(shù)監(jiān)測傳感器組、大氣參數(shù)監(jiān)測傳感器組、光照參數(shù)監(jiān)測傳感器組以及植物參數(shù)監(jiān)測傳感器組；

數(shù)據(jù)采集與處理裝置，輸入端與所述微環(huán)境監(jiān)測傳感器組的輸出端連接，用于對所述林業(yè)微環(huán)境的原始參數(shù)進行解析，獲得林業(yè)微環(huán)境數(shù)據(jù)；以及進行數(shù)據(jù)的無線傳輸、本地存儲與顯示。

云服務器，輸入端與所述數(shù)據(jù)采集與處理裝置的輸出端連接，所述云服務器用于存儲、顯示和查詢所述林業(yè)微環(huán)境數(shù)據(jù)并根據(jù)所述林業(yè)微環(huán)境數(shù)據(jù)進行火情預警、活立木病害預警和苗圃灌溉控制。

優(yōu)選地，所述土壤參數(shù)監(jiān)測傳感器組包括土壤分層濕度傳感器組、土壤分層溫度傳感器組、土壤電導率傳感器以及土壤酸堿度傳感器；

所述大氣參數(shù)監(jiān)測傳感器組包括風速風向傳感器、降雨量傳感器、大氣蒸發(fā)量傳感器、二氧化碳濃度傳感器以及負氧離子濃度傳感器；

所述光照參數(shù)監(jiān)測傳感器組包括光照強度傳感器、日照時數(shù)傳感器、光合有效值傳感器、總輻射傳感器、凈輻射傳感器、直接輻射傳感器以及紫外輻射傳感器；

所述植物參數(shù)監(jiān)測傳感器組包括植物莖干水分傳感器、葉溫傳感器以及植物莖流傳感器。

優(yōu)選地，還包括：

供電裝置，與所述微環(huán)境監(jiān)測傳感器組以及數(shù)據(jù)采集與處理裝置連接，用于向所述微環(huán)境監(jiān)測傳感器組以及數(shù)據(jù)采集與處理裝置供電；

其中，所述供電裝置包括：

220V市電輸入電路和太陽能板；

太陽能市電互補控制器，輸入端與所述220V市電輸入電路和太陽能板連接。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集與處理裝置包括：

傳感器數(shù)據(jù)采集電路，輸入端與所述微環(huán)境監(jiān)測傳感器組的輸出端連接，所述傳感器數(shù)據(jù)采集電路用于將所述林業(yè)微環(huán)境的原始參數(shù)由模擬信號轉換為數(shù)字信號；

微處理器，輸入端與所述傳感器數(shù)據(jù)采集電路的輸出端連接，所述微處理器用于對所述數(shù)字信號進行解析，獲得林業(yè)微環(huán)境數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)顯示電路，輸入端與所述微處理器的輸出端連接，所述數(shù)據(jù)顯示電路用于將所述林業(yè)微環(huán)境數(shù)據(jù)進行顯示；

數(shù)據(jù)存儲電路，輸入端與所述微處理器的輸出端連接，所述數(shù)據(jù)存儲電路用于將所述林業(yè)微環(huán)境數(shù)據(jù)存儲在本地；

無線通信電路，輸入端與所述微處理器的輸出端連接，輸出端與所述云服務器無線通訊連接，所述無線通信電路用于將所述林業(yè)微環(huán)境數(shù)據(jù)通過采用GPRS網(wǎng)絡、北斗衛(wèi)星和銥星衛(wèi)星中的一種或多種發(fā)送至所述云服務器；

電壓變換電路，輸入端與所述供電裝置的輸出端連接，所述電壓變換電路的輸出端與所述微處理器、數(shù)據(jù)顯示電路、數(shù)據(jù)存儲電路、無線通信電路以及所述微環(huán)境監(jiān)測傳感器組連接。

優(yōu)選地，所述云服務器包括：

數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收所述數(shù)據(jù)采集與處理裝置發(fā)送的林業(yè)微環(huán)境數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)報表模塊，用于根據(jù)林業(yè)微環(huán)境數(shù)據(jù)生成日報表、月報表以及年報表；

數(shù)據(jù)曲線模塊，用于根據(jù)林業(yè)微環(huán)境數(shù)據(jù)生成日變化曲線、月變化曲線以及年變化曲線；

火情預警模塊，用于從所述林業(yè)微環(huán)境數(shù)據(jù)中獲取當日最高溫度、最小相對濕度、最大風力以及連續(xù)無降雨天數(shù)進行火情指數(shù)判斷，根據(jù)火情等級判斷結果進行火情預警；