[發(fā)明專利]一種樹木徑向生長分布式組網在線觀測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910669358.6
• 申請日: 2019-07-24
• 公開（公告）號: CN110307816A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 張琳;宋創(chuàng)業(yè);吳冬秀
• 申請（專利權）人: 中國科學院植物研究所
• 主分類號: G01B21/10
• 分類號: G01B21/10;G08C17/02
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 李娜

1.一種樹木徑向生長分布式組網在線觀測系統(tǒng)，其特征在于：觀測系統(tǒng)包括：分布式高精度測量結構、分布式節(jié)點采集器、LORA自組網終端采集器及云平臺；所述分布式高精度測量結構由多個高精度測量結構組成，所述分布式節(jié)點采集器由多個節(jié)點采集器組成，

每個被測樹木上同時安裝高精度測量結構和節(jié)點采集器，多個樹木同時測定構成分布式測量；

高精度測量結構對固定位置的樹木徑向生長的位移變化量進行自動觀測，并將位移變化的電壓信號通過有線連接傳送到節(jié)點采集器；

節(jié)點采集器將高精度位移傳感器傳輸過來的電壓信號進行信號隔離放大、通過LORA通訊模塊將信號無線發(fā)射給LORA自組網終端采集器；

LORA自組網終端采集器由數(shù)據存儲模塊、數(shù)據處理模塊、LORA通訊模塊、GPRS通訊模塊、太陽能供電和電源管理模塊組成，LORA通訊模塊接收分布式節(jié)點采集器的LORA通訊信號，將信號傳輸?shù)綌?shù)據儲存模塊進行存儲，并同時經過數(shù)據處理模塊將電壓計算轉換為徑向生長量數(shù)據并儲存到數(shù)據存儲模塊，最后通過GPRS無線通訊模塊將數(shù)據遠程傳輸?shù)皆破脚_，LORA自組網終端采集器的供電采用太陽能供電，電源管理模塊通過將太陽能轉換為直流供電為LORA組網終端采集器各個模塊供電；

云平臺由可上網服務器和數(shù)據管理平臺組成，接收LORA自組網終端采集器遠程無線傳輸?shù)臄?shù)據，并通過數(shù)據管理平臺進行實時數(shù)據展示、管理和計算。

2.根據權利要求1所述的一種樹木徑向生長分布式組網在線觀測系統(tǒng)，其特征在于：每個所述的高精度測量結構由圍樹固定器及支架、彈簧復位器和高精度位移傳感器組成，高精度位移傳感器一端通過支架固定在被測樹木一側，另一端與彈簧復位器相連，彈簧復位器由彈簧及頂端錐形體組成，頂端錐形體具有小孔；圍樹固定器包括圍樹鋼繩和螺絲，圍樹鋼繩從頂端錐形體的小孔穿過，圍繞在樹的胸徑測量位置，并通過鋼繩上的螺絲固定。

3.根據權利要求1所述的一種樹木徑向生長分布式組網在線觀測系統(tǒng)，其特征在于：每個所述的節(jié)點采集器均由數(shù)模轉換模塊、LORA通訊模塊、電源管理模塊組成。

4.根據權利要求1所述的一種樹木徑向生長分布式組網在線觀測系統(tǒng)，其特征在于：所述的電壓計算轉換公式為：徑向生長量X(μm)＝(電壓值V/5)*12mm*1000。

5.一種根據權利要求1所述觀測系統(tǒng)的觀測方法，其特征在于：高精度位移傳感器將樹木徑向生長變化量轉換為電壓信號，通過有線連接傳送到節(jié)點采集器，節(jié)點采集器將電壓信號放大、通過LORA信號無線傳輸?shù)絃ORA自組網終端采集器，LORA自組網終端采集器可以接收100～500個節(jié)點采集器數(shù)據，再將采集到的電壓值經過換算為微米值，保存在本地并同時通過網絡上傳到云平臺，實時在WEB端查看或者下載數(shù)據。