一種野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件及在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種信號(hào)傳輸組件及在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特別是涉及一種在野生動(dòng)物保護(hù)領(lǐng)域使用的野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件及在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，屬于通信傳輸系統(tǒng)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在野生動(dòng)物保護(hù)和研宄中，常常采用電子跟蹤器來(lái)監(jiān)測(cè)動(dòng)物的活動(dòng)軌跡。目前已知的位置信息跟蹤技術(shù)主要有:無(wú)線電(VHF)跟蹤技術(shù)、基于ARGOS系統(tǒng)的衛(wèi)星跟蹤技術(shù)、基于GPS衛(wèi)星的跟蹤定位技術(shù)。其中無(wú)線電跟蹤技術(shù)定位誤差比較大、接收范圍有限、定位成本高；基于ARGOS系統(tǒng)的衛(wèi)星跟蹤技術(shù)雖然可以覆蓋全球、自動(dòng)得到定位信息，但設(shè)備成本高、還需支付數(shù)據(jù)處理年費(fèi)、定位精度差、定位成功率很低、跟蹤器功耗較高；基于GPS衛(wèi)星的跟蹤定位技術(shù)是最常用的技術(shù)，它覆蓋全球，定位精度高，但GPS系統(tǒng)沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸能力，為了實(shí)時(shí)得到定位數(shù)據(jù)，還需要在GPS跟蹤器上配備無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊。
[0003]尤其是采用GPS定位技術(shù)來(lái)獲得野生動(dòng)物的位置信息，需要通過(guò)配備的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊傳送位置信息，比如VHF/UHF調(diào)制解調(diào)器，GSM/3G無(wú)線傳輸模塊，或者利用ARGOS衛(wèi)星系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸功能；采用VHF/UHF調(diào)制解調(diào)器，傳送距離有限，需要工作人員在野生動(dòng)物附近接收數(shù)據(jù)；采用GSM/3G無(wú)線傳輸模塊，需要野生動(dòng)物活動(dòng)的區(qū)域部署有移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)，而野生動(dòng)物活動(dòng)的自然保護(hù)區(qū)核心區(qū)域一般都沒(méi)有人類居住，沒(méi)有移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)；采用ARGOS衛(wèi)星通信技術(shù)，其缺點(diǎn)是定位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在國(guó)外控制中心，無(wú)法獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；僅僅提供原始數(shù)據(jù)，沒(méi)有圖形化的數(shù)據(jù)展示和分析界面；并且技術(shù)掌握在國(guó)外公司手中，國(guó)內(nèi)應(yīng)用成本很高。
[0004]因此針對(duì)現(xiàn)有野生動(dòng)物跟蹤技術(shù)無(wú)法實(shí)時(shí)獲得位置信息，受限于國(guó)外技術(shù)的缺陷，提供一種能夠?qū)崟r(shí)獲取的、不受限于國(guó)外技術(shù)的野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件具有重要的應(yīng)用意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供能夠?qū)崟r(shí)獲取的、不受限于國(guó)外技術(shù)的野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件及在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型首先提供一種野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件，包括電源、電源控制單元、定位和通信單元、數(shù)據(jù)處理單元；所述電源與電源控制單元相連；電源控制單元分別與定位和通信單元、數(shù)據(jù)處理單元相連；電源控制單元、數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)數(shù)字輸入輸出接口連接；所述定位和通信單元采用北斗衛(wèi)星系統(tǒng)定位和通信。
[0007]具體的，數(shù)據(jù)處理單元是基于ARM處理器的嵌入式單板機(jī)，具有UART串口 ；所述定位和通信單元與數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)UART串口連接。
[0008]優(yōu)化的，該野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件還包括運(yùn)動(dòng)傳感器，所述運(yùn)動(dòng)傳感器與電源控制單元、數(shù)據(jù)處理單元相連。具體的，所述運(yùn)動(dòng)傳感器為3軸加速度傳感器。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)化的，以上所述野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件中所述數(shù)據(jù)處理單元是基于ARM處理器的嵌入式單板機(jī)，具有UART串口和I2C總線接口 ；所述定位和通信單元與數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)UART串口連接；所述運(yùn)動(dòng)傳感器通過(guò)I2C總線與數(shù)據(jù)處理單元連接。
[0010]為了便于實(shí)際應(yīng)用的優(yōu)化，以上所述野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件為環(huán)形可佩戴結(jié)構(gòu)。
[0011]本實(shí)用新型所采用的北斗衛(wèi)星系統(tǒng)是中國(guó)正在實(shí)施的自主研發(fā)、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，縮寫為BDS，與美國(guó)的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐盟的伽利略系統(tǒng)并稱全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。具有衛(wèi)星無(wú)線電測(cè)定(RDSS)和衛(wèi)星無(wú)線電導(dǎo)航(RNSS)兩種業(yè)務(wù)，可以提供導(dǎo)航、定位、授時(shí)、位置報(bào)告和短報(bào)文服務(wù)。目前服務(wù)區(qū)域覆蓋中國(guó)本土及周邊地區(qū)。北斗衛(wèi)星系統(tǒng)是中國(guó)自主控制的，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的衛(wèi)星系統(tǒng)，利用北斗衛(wèi)星系統(tǒng)不僅可以獲得一手、全面的數(shù)據(jù)，以利于圖形展示和分析、預(yù)測(cè)等；還能通過(guò)其短報(bào)文服務(wù)，實(shí)現(xiàn)在野外環(huán)境中數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。
[0012]上述野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件主要集成了野生動(dòng)物活動(dòng)信息的采集與遠(yuǎn)程傳輸?shù)墓δ?，其中所述定位和通信單元與北斗衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行短報(bào)文通信，獲取自身經(jīng)瑋度位置信息，并且該單元還具有利用北斗衛(wèi)星進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)收發(fā)的功能。所述運(yùn)動(dòng)傳感器是野生動(dòng)物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息采集單元，優(yōu)化的運(yùn)動(dòng)傳感器單元由3軸加速度傳感器組成，通過(guò)監(jiān)測(cè)3個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)加速度來(lái)采集動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。所述數(shù)據(jù)處理單元是野生動(dòng)物位置信息、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息和控制命令處理以及系統(tǒng)邏輯功能控制單元，該單元每隔一段時(shí)間從定位和通信單元獲取經(jīng)瑋度位置信息，從運(yùn)動(dòng)傳感器獲取動(dòng)物活動(dòng)狀態(tài)信息，由數(shù)據(jù)處理單元對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理(如數(shù)據(jù)融合壓縮等)。所述電源控制單元是定位和通信單元、運(yùn)動(dòng)傳感器的供電開(kāi)關(guān)，當(dāng)數(shù)據(jù)處理單元在其數(shù)字輸入輸出接口上輸出低電平，電源控制單元打開(kāi)供電開(kāi)關(guān)；反之當(dāng)數(shù)據(jù)處理單元在其數(shù)字輸入輸出接口上輸出高電平，電源控制單元關(guān)閉供電開(kāi)關(guān)。所述電源為鋰電池或可充電電源。通過(guò)電源控制單元，數(shù)據(jù)處理單元在定位和通信單元、運(yùn)動(dòng)傳感器不工作的時(shí)候，切斷其供電，從而減小整個(gè)組件的耗電，延長(zhǎng)組件工作時(shí)間。
[0013]本實(shí)用新型還提供一種利用上述野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件實(shí)現(xiàn)的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件、北斗衛(wèi)星系統(tǒng)、后臺(tái)北斗衛(wèi)星通信單元、后臺(tái)計(jì)算機(jī)；所述野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件安裝在被監(jiān)測(cè)動(dòng)物身上；所述后臺(tái)北斗衛(wèi)星通信單元和后臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)有線連接。具體的，后臺(tái)北斗衛(wèi)星通信單元和后臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)RS-232串口連接。
[0014]上述在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中所述野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件安裝在被監(jiān)測(cè)動(dòng)物身上，采集佩戴有該組件的野生動(dòng)物的經(jīng)瑋度位置信息、活動(dòng)狀態(tài)信息，由定位和通信單元將處理后的活動(dòng)信息監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)傳輸至后臺(tái)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。后臺(tái)北斗衛(wèi)星通信單元通過(guò)與北斗衛(wèi)星系統(tǒng)通信獲取處理后的活動(dòng)信息監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，然后傳給后臺(tái)計(jì)算機(jī)；由后臺(tái)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和處理野生動(dòng)物活動(dòng)信息，并以圖形化的方式進(jìn)行展示與分析，從而實(shí)現(xiàn)可視化的在線監(jiān)測(cè)。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果在于:(I)采用北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件能夠解決在偏遠(yuǎn)區(qū)域的野生動(dòng)物活動(dòng)信息采集和實(shí)時(shí)傳輸?shù)膯?wèn)題；(2)運(yùn)動(dòng)傳感器能夠獲得野生動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，結(jié)合經(jīng)瑋度位置信息能夠更全面的監(jiān)測(cè)野生動(dòng)物的活動(dòng)情況；(3)電源控制單元能夠減小整個(gè)組件的耗電，使得野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件能夠以更小的體積和重量實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)時(shí)間的使用；(4)本實(shí)用新型提供的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)接收并存儲(chǔ)野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件發(fā)送的活動(dòng)信息，并在后臺(tái)計(jì)算機(jī)上以圖形化的方式進(jìn)行展示和分析。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型所述野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件的(I) 一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型所述野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件(I)包含運(yùn)動(dòng)傳感器(105)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型所述野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件(I)的環(huán)形可佩戴結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為圖3中本實(shí)用新型野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件(I)的環(huán)形可佩戴設(shè)計(jì)中的集成安裝盒體(11)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5為本實(shí)用新型所述野生動(dòng)物活動(dòng)信息在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]附圖中的數(shù)字標(biāo)記分別是:
[0022]I野生動(dòng)物活動(dòng)信息獲取組件2北斗衛(wèi)星系統(tǒng)3后臺(tái)北斗衛(wèi)星通信單元4后臺(tái)計(jì)算機(jī)101電源102電源控制單元103定位和通信單元104數(shù)據(jù)處理單元105運(yùn)動(dòng)傳感器11集成安裝盒體
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。