[發明專利]一種基于3D激光雷達的牧場監控系統

在審

• 申請號: 201810097253.3
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108107445A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 徐凡富;葉薄迪;劉國偉;徐明新
• 申請（專利權）人: 成都草寓科技有限公司
• 主分類號: G01S17/88
• 分類號: G01S17/88;G01D21/02;G05B19/042;H02J7/35
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發明公開了一種基于3D激光雷達的牧場監控系統，包括：主機、移動終端、監控單元、激光雷達單元及電源單元，監控單元及移動終端分別與主機通信連接，電源單元用于為系統供電；監控控制模塊通過第一通信模塊與主機通信連接；激光雷達單元包括發射模塊、接收模塊、第二通信模塊、圖像處理模塊、電動云臺及中央處理模塊，發射模塊、接收模塊、第二通信模塊、圖像處理模塊及電動云臺分別與中央處理模塊連接，中央處理模塊通過第二通信模塊與主機通信連接；本發明采用3D激光成像，能在任何天氣環境下對目標進行監控，及時反饋目標信息，便于管理人員的管理、控制，同時降低了激光雷達的成本。

技術領域

本發明涉及監控技術領域，尤其涉及一種基于3D激光雷達的牧場監控系統。

背景技術

目前，畜牧業產值已占中國農業總產值的34%，當前很多牧場、養殖場已經采用了現代化的管理方法，并且利用了互聯網來管理牲畜，目前常采用的方法有通過對牲畜設置RFID標簽記錄牲畜唯一身份的方法來對牲畜進行溯源，但是該方法仍然需要人工對牲畜的健康狀況進行檢測、記錄，然后通過手持掃描設備采集牲畜RFID號，再在管理端手動輸入牲畜健康狀況，工作效率較低；而常用的監控方法還是采用攝像頭及GPS來監控、定位，普通攝像頭在環境狀況不佳，能見度低的情況下無法發揮作用，而GPS定位則存在GPS掉落、損壞后不能第一時間找到其對應的目標。

在現代探測科學領域里，雷達成像是一項重要的研究內容，它拓寬了傳統雷達的概念，使人們能夠通過雷達屏幕看到更加詳細的目標信息，具有全天候、遠距離工作等工作特點，被廣泛應用于軍事和民用領域中，包括戰場偵察、制導、目標識別、資源普查、地形測繪等，3D激光雷達是一個涉及到多方向多領域的綜合型成像雷達，利用激光的方向性、相干性、單色性和紅外的全天候等特性，3D激光雷達成像系統在地質探測、導彈跟蹤、航空航天等民用或軍事領域廣泛應用。搭建3D激光雷達成像系統，對研究激光測距原理、三維成像的構造方法以及提高激光雷達性能具有重要作用，目市面上單點的激光測距儀已經比較常見，但是它只能測量目標上特定點的距離，相比激光測距儀，市面上激光雷達產品的價格就要高很多，降低激光雷達的成本，使其更接近民用是有待解決的重要問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出一種基于3D激光雷達的牧場監控系統。

具體的，包括：主機、移動終端、監控單元、激光雷達單元及電源單元，所述監控單元及移動終端分別與所述主機通信連接，所述電源單元用于為系統供電；所述監控單元包括粉塵濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、攝像頭、加濕裝置、第一通信模塊及監控控制模塊，所述粉塵濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、攝像頭、加濕裝置及第一通信模塊分別與所述監控控制模塊連接，所述監控控制模塊通過所述第一通信模塊與所述主機通信連接；所述激光雷達單元包括發射模塊、接收模塊、第二通信模塊、圖像處理模塊、電動云臺及中央處理模塊，所述發射模塊、接收模塊、第二通信模塊、圖像處理模塊及電動云臺分別與所述中央處理模塊連接，所述中央處理模塊通過所述第二通信模塊與所述主機通信連接。

進一步的，所述發射模塊及所述接收模塊設置在所述電動云臺上。

進一步的，所述中央處理模塊為AVR單片機，所述發射模塊為一字線激光器，所述接收模塊為USB攝像頭。

進一步的，所述一字線激光器還包括紅外截止濾光片。

進一步的，所述激光雷達單元設置在牧場外圍。

進一步的，所述監控控制模塊為ARM。

進一步的，所述粉塵濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、攝像頭及加濕裝置設置在牧場內，所述監控控制模塊根據接收到的粉塵濃度、溫度、濕度數據控制所述加濕裝置的開關及控制所述攝像頭的開關。

進一步的，所述激光雷達單元還包括RFID讀寫器，所述RFID讀寫器與所述中央處理模塊連接。