现代农牧业环境监控监测系统的制作方法

本实用新型涉及环境监控监测领域，尤其是农牧业环境监控监测领域。

背景技术：

现有大部分视频监控设备和环境监测设备均采用电缆供电的方式，并且，视频监控数据和环境监测数据的传输也采用布设光缆的方式，该种方式不仅需要进行电线、光缆开挖布设，消耗大量的人力、物力，增加建设成本，同时在运营维护过程中也消耗了大量人力物力能源，特别是在草原、森林等人烟稀少地区，电力设施和光缆不能大范围覆盖，对于需要大范围监控监测的草原、林区等地区急切需要一种能够在无电无网络地区实现大范围覆盖的视频监控和环境监测设备。

随着我国清洁能源和网络传输技术的发展与应用，部分草原、森林地区已陆续采用了绿色能源作和网络传输技术作为视频监控设备和环境监测设备的供电方式和数据传输方式，但是从工程实际应用效果来看，目前采用的绿色能源供电和网络传输技术还不能很好的满足实际应用，例如，采用太阳能供电系统，在连续阴雨天气和冬天没有长时间光照的情况下，系统不能提供充足的电力保障；风力发电也有其季节性和实效性，同样供电不够稳定。利用网络传输技术，每年要向电信运营商缴纳高昂的信息管理费用，并且，在草原、荒漠、森林等人烟稀少的地区，电信运营商的无线网络还不能完全覆盖。

中国专利公开号CN204595245U，公开了一种畜牧养殖气象环境监测装置，包括支架及设置在支架上的气象信息传感器、摄像机、控制器、太阳能发电模块及无线传输模块，其特征在于：所述摄像机设置在支架的顶部，所述气象信息传感器及摄像机均与控制器连接，所述无线传输模块与所述控制器连接，以将控制器获取的气象信息无线传输给服务器，所述太阳能发电模块与所述控制器、气象信息传感器、摄像机及无线传输模块连接，以给控制器、气象信息传感器、摄像机及无线传输模块供电。

该专利申请的技术方案所产生的问题是：1、在野外或偏远地区，电信网络无法全面覆盖，造成通讯盲点，不能实现全面无死角监控；2、利用电信网络长时间通讯，所产生的通讯费用会增加装置的使用成本；3、利用太阳能发电，在连续阴雨天气等不利于发电的天气情况下，不能维持装置持续工作；4、装置没有安全防护装置，在雷雨天气容易造成装置的损坏。

有鉴于上述现有的环境监测装置存在的缺陷及不足，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的用于野外无电无网络环境的现代农牧业环境监控监测系统，完善设备的功能，使其更具有实用性。

技术实现要素：

本实用新型的是为了解决上述设备在实际应用过程中发现的问题而提供的现代农牧业环境监控监测系统。

现代农牧业环境监控监测系统，系统包括至少为一个的监控监测部分和一个显示储存控制部分，其特征在于：所述的监控监测部分包括有发电系统，数据采集系统、第一信号传输装置；所述的显示储存控制部分包括有发电系统，第二信号传输装置和数据处理系统；第一信号传输装置和第二信号传输装置传递数据；数据处理系统通过第二信号传输装置接收监控监测部分数据，并向监控监测部分发布控制指令。

所述的监控监测部分包括发电系统、数据采集系统、第一信号传输装置、竖向支架、横向支架；发电系统分别与数据采集系统和第一信号传输装置连接；数据采集系统负责环境数据的监控和监测，并通过第一信号传输装置与显示储存控制部分的第二信号传输装置进行数据传递；所述的发电系统包括风力发电装置、太阳能发电装置、避雷装置、电源切换装置；所述风力发电装置安装在竖向支架顶端，所述的太阳能发电装置安装在风力发电装置的下方；风力发电装置和太阳能发电装置通过导线与电源切换装置连接，电源切换装置另一端分别与数据采集系统和第一信号传输装置连接，为数据采集系统和第一信号传输装置提供电能；所述的数据采集系统包括视频摄像头、环境监测装置；视频摄像头和环境监测装置安装在太阳能发电装置下方的横向支架上，分别安装在横向支架的两端，视频摄像头和环境监测装置分别与第一信号传输装置连接，并通过第一信号传输装置与显示储存控制部分的第二信号传输装置进行数据传输。

所述的显示储存控制部分包括发电系统、第二信号传输装置、数据处理系统、竖向支架、横向支架、主机机房，其中发电系统向数据处理系统和第二信号传输装置提供电能，数据处理系统通过第二信号传输装置与监控监测部分进行数据传输；所述的发电系统包括风力发电装置、太阳能发电装置、电源切换装置、避雷装置；所述风力发电装置安装在竖向支架顶端，所述的太阳能发电装置安装在风力发电装置的下方，风力发电装置和太阳能发电装置通过电源切换装置向数据处理系统和第二信号传输装置供电；所述的数据处理系统包括服务器、显示器、储存硬盘、无线路由器、手机、掌上电脑，其中服务器、显示器、储存硬盘、无线路由器，手机、掌上电脑安装在主机机房内，服务器分别与信号传输装置、电源切换装置、显示器、储存硬盘、无线路由器连接，服务器通过第二信号传输装置与监控监测部分进行数据传输。

所述的第一信号传输装置、第二信号传输装置通过Zigbee短距离无线通信网络协议或者TCP/IP通信协议进行通讯

附图说明

图1为现代农牧业环境监控监测系统的系统装置示意图

图2为现代农牧业环境监控监测系统的监控监测部分装置示意图

图3为现代农牧业环境监控监测系统的显示储存控制部分装置示意图

图4为现代农牧业环境监控监测系统信号传导图

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述。

实施例一

图1为现代农牧业环境监控监测系统的系统装置示意图，如图所示：现代农牧业环境监控监测系统包括至少为一个的监控监测部分100和显示储存控制部分200，所述的监控监测部分100包括发电系统110、数据采集系统120、第一信号传输装置130、竖向支架101、横向支架102；所述的显示控制储存部分200包括发电系统210、第二信号传输装置220、数据处理系统230竖向支架201、横向支架202、主机机房203；

其中，发电系统110负责向数据采集系统120和第一信号传递装置130供电，数据采集系统120负责环境数据的监控和监测，发电系统210负责向数据处理系统230和第二信号传输装置220供电，数据处理系统负230负责环境数据的储存和处理，第一信号传输装置130和第二信号传输装置220负责监控监测部分100和显示储存控制部分200之间的信号传递；

以显示储存控制部分200为中心，在大范围内设置多个监控监测部分100，监控监测部分100与显示储存控制部分200之间用Zigbee短距离无线通信网络协议进行通信。

图2为现代农牧业环境监控监测系统的监控监测部分装置示意图，如图所示：监控监测部分100包括发电系统110、数据采集系统120、第一信号传输装置130，其中发电系统110包括风力发电装置111、太阳能发电装置112、电源切换装置113、避雷装置114；数据采集系统120包括视频摄像头121、环境监测装置122；

在竖向支架101顶端设置风力发电装置111，风力发电装置111由可自由旋转的轴承安装在竖向支架101上，在风力的作用下风力发电装置111能够360度旋转，风力发电装置111与电源切换装置113用导线连接；

在风力发电装置111的下面安装避雷装置114，避雷装置114的避雷针顶端高度必须超过风力发电装置111叶片的高度，为装置内最高的设备，避雷装置114的导电引线埋入地下且与其他设备绝缘；

在避雷装置114的下方安装太阳能发电装置112，太阳能发电装置112由两片相同的单晶硅/多晶硅电池板组成，左右对称安装在竖向支架101上，太阳能发电装置112的迎光面面向正南，倾斜角度可以根据实际情况自由设定，太阳能发电装置112与电源切换装置113用导线连接；

在太阳能发电装置112的下方安装横向支架102，并在横向支架102上安装视频摄像头121和环境监测装置122，横向支架102的中间位置固定在竖向支架101上，且与竖向支架101垂直，视频摄像头121安装在横向支架102的一端，环境监测装置122安装在横向支架102的另一端；视频摄像头121采用红外摄像头，能够在夜晚光或照不充足的条件下继续工作，视频摄像头121内设置控制器，控制器可以控制红外摄像头进行旋转、变焦、拍摄等动作，视频摄像头121与电源切换装置113用导线连接，风力发电装置111和太阳能发电装置112通过电源切换装置113向视频摄像头121供电，视频摄像头121与第一信号传输装置130用数据线连接，并通过第一信号传输装置130与显示储存控制部分200进行数据传输；

环境监测装置122包括温湿度计、气体含量检测仪、生长度日热量统计仪、PM2.5含量检测仪，能够监测环境的温度、湿度、氧气含量、二氧化碳含量、PM2.5含量、生长度日热量，并且能够对野外火灾进行监测和报警，环境监测装置122与电源切换装置113用导线连接，风力发电装置111和太阳能发电装置112通过电源切换装置113向环境监测装置122供电，环境监测装置122与第一信号传输装置130用数据线连接，并通过第一信号传输装置130与显示储存控制部分200进行数据传输；

在横向支架102与竖向支架101交叉的位置安装第一信号传输装置130，第一信号传输装置130与第二信号传输装置220之间通过Zigbee短距离无线通信网络协议进行通信；第一信号传输装置130可以对信号进行接收、发送、压缩、解压缩、变换等工作；在正常监测监控时，第一信号传输装置130将数据进行压缩后再向第二信号传输装置220传输，在需要对某一区域进行特定的监控监测时，第一信号传输装置130将原数据直接发送给第二信号传输装置220，这样工作可以提高信号传输装置的工作效率，减少监测监控数据的延迟和衰减；第一信号传输装置130与电源切换装置113用导线连接，风力发电装置111和太阳能发电装置112通过电源切换装置113向信号传输装置130供电；

在第一信号传输装置130下方安装电源切换装置113，电源切换装置113分别和风力发电装置111、太阳能发电装置112、视频摄像头121、环境监测装置122、第一信号传输装置130用导线连接，风力发电装置111和太阳能发电装置112通过电源切换装置113向视频摄像头121、环境监测装置122、第一信号传输装置130供电。

图3为现代农牧业环境监控监测系统的显示储存控制部分装置示意图，如图所示：显示储存控制部分200包括发电系统210、第二信号传输装置220、数据处理系统230；其中发电系统210包括风力发电装置211、太阳能发电装置212、电源切换装置213、避雷装置214；数据处理系统230包括服务器、显示器、储存硬盘、无线路由器、手机、掌上电脑；

在竖向支架201顶端设置风力发电装置211，风力发电装置211由可自由旋转的轴承安装在竖向支架201上，在风力的作用下风力发电装置211能够360度旋转，风力发电装置211与电源切换装置213用导线连接；

在风力发电装置211的下面安装避雷装置214，避雷装置214的避雷针顶端高度必须超过风力发电装置211叶片的高度，为装置内最高的设备，避雷装置214的导电引线埋入地下且与其他设备绝缘；

在避雷装置214的下方安装太阳能发电装置212，太阳能发电装置212由两片相同的单晶硅/多晶硅电池板组成，左右对称安装在竖向支架201上，太阳能发电装置212的迎光面面向正南，倾斜角度可以根据实际情况自由设定，太阳能发电装置212与电源切换装置213用导线连接；

在太阳能发电装置212的下方安装横向支架202，横向支架202的中间位置固定在竖向支架201上，且与竖向支架201垂直，在横向支架202上安装第二信号传输装置220，第二信号传输装置220与服务器用数据线连接，服务器通过第二信号传输装置220和监控监测部分100进行数据传输；

在横向支架202与竖向支架201交叉的位置设置电源切换装置213，电源切换装置213分别和风力发电装置211、太阳能发电装置212、第二信号传输装置220、服务器、显示器、储存硬盘、无线路由器用导线连接，风力发电装置211和太阳能发电装置212通过电源切换装置213向第二信号传输装置220、服务器、显示器、储存硬盘、无线路由器供电；

在主机机房203内设置服务器、显示器、储存硬盘、无线路由器、手机、掌上电脑，其中，服务器分别同第二信号传输装置220、显示器、储存硬盘、无线路由器用数据线连接，无线路由器再与手机、掌上电脑接收端连接；

图4为现代农牧业环境监控监测系统信号传导图，如图所示，视频摄像头和环境监测装置发出的视频监控信号和环境监测信号经过监控监测部分的第一信号传输装置的转换、压缩、发送，传输至显示储存控制部分的第二信号传输装置中，第二信号传输装置再将信号解压缩、转换，传递给服务器，服务器处理信号后，再将控制信号通过第二信号传输装置和第一信号传输装置返回给视频摄像头和环境监测装置，同时服务器将信号传递给显示器、储存硬盘、无线路由器，无线路由器再将信号传输给手机、掌上电脑接收端；其中，服务器负责处理信号和下达控制指令，同时向显示器、储存硬盘、无线路由器发送数据，显示器负责显示视频监控信号和环境监测信号，储存硬盘负责储存数据，无线路由器负责向手机、掌上电脑接收端发送数据；通过手机、掌上电脑接收端，可以不受工作区域和工作时间的限制，随时随地监控环境的实时数据。

实施例二

图1为现代农牧业环境监控监测系统的系统装置示意图，如图所示：现代农牧业环境监控监测系统包括至少为一个的监控监测部分100和显示储存控制部分200，所述的监控监测部分100包括发电系统110、数据采集系统120、第一信号传输装置130、竖向支架101、横向支架102；所述的显示控制储存部分200包括发电系统210、第二信号传输装置220、数据处理系统230竖向支架201、横向支架202、主机机房203；

其中，发电系统110负责向数据采集系统120和第一信号传递装置130供电，数据采集系统120负责环境数据的监控和监测，发电系统210负责向数据处理系统230和第二信号传输装置220供电，数据处理系统负230负责环境数据的储存和处理，第一信号传输装置130和第二信号传输装置220负责监控监测部分100和显示储存控制部分200之间的信号传递；

以显示储存控制部分200为中心，在大范围内设置多个监控监测部分100，监控监测部分100与显示储存控制部分200之间用TCP/IP无线通信网络协议进行通信。

图2为现代农牧业环境监控监测系统的监控监测部分装置示意图，如图所示：监控监测部分100包括发电系统110、数据采集系统120、第一信号传输装置130，其中发电系统110包括风力发电装置111、太阳能发电装置112、电源切换装置113、避雷装置114；数据采集系统120包括视频摄像头121、环境监测装置122；

在竖向支架101顶端设置风力发电装置111，风力发电装置111由可自由旋转的轴承安装在竖向支架101上，在风力的作用下风力发电装置111能够360度旋转，风力发电装置111与电源切换装置113用导线连接；

在风力发电装置111的下面安装避雷装置114，避雷装置114的避雷针顶端高度必须超过风力发电装置111叶片的高度，为装置内最高的设备，避雷装置114的导电引线埋入地下且与其他设备绝缘；

在避雷装置114的下方安装太阳能发电装置112，太阳能发电装置112由两片相同的单晶硅/多晶硅电池板组成，左右对称安装在竖向支架101上，太阳能发电装置112的迎光面面向正南，倾斜角度可以根据实际情况自由设定，太阳能发电装置112与电源切换装置113用导线连接；

在太阳能发电装置112的下方安装横向支架102，并在横向支架102上安装视频摄像头121和环境监测装置122，横向支架102的中间位置固定在竖向支架101上，且与竖向支架101垂直，视频摄像头121安装在横向支架102的一端，环境监测装置122安装在横向支架102的另一端；视频摄像头121采用红外摄像头，能够在夜晚光或照不充足的条件下继续工作，视频摄像头121内设置控制器，控制器可以控制红外摄像头进行旋转、变焦、拍摄等动作，视频摄像头121与电源切换装置113用导线连接，风力发电装置111和太阳能发电装置112通过电源切换装置113向视频摄像头121供电，视频摄像头121与第一信号传输装置130用数据线连接，并通过第一信号传输装置130与显示储存控制部分200进行数据传输；

环境监测装置122包括温湿度计、气体含量检测仪、生长度日热量统计仪、PM2.5含量检测仪，能够监测环境的温度、湿度、氧气含量、二氧化碳含量、PM2.5含量、生长度日热量，并且能够对野外火灾进行监测和报警，环境监测装置122与电源切换装置113用导线连接，风力发电装置111和太阳能发电装置112通过电源切换装置113向环境监测装置122供电，环境监测装置122与第一信号传输装置130用数据线连接，并通过第一信号传输装置130与显示储存控制部分200进行数据传输；

在横向支架102与竖向支架101交叉的位置安装第一信号传输装置130，第一信号传输装置130与第二信号传输装置220之间通过TCP/IP短距离无线通信网络协议进行通信；第一信号传输装置130可以对信号进行接收、发送、压缩、解压缩、变换等工作；在正常监测监控时，第一信号传输装置130将数据进行压缩后再向第二信号传输装置220传输，在需要对某一区域进行特定的监控监测时，第一信号传输装置130将原数据直接发送给第二信号传输装置220，这样工作可以提高信号传输装置的工作效率，减少监测监控数据的延迟和衰减；第一信号传输装置130与电源切换装置113用导线连接，风力发电装置111和太阳能发电装置112通过电源切换装置113向信号传输装置130供电；

在第一信号传输装置130下方安装电源切换装置113，电源切换装置113分别和风力发电装置111、太阳能发电装置112、视频摄像头121、环境监测装置122、第一信号传输装置130用导线连接，风力发电装置111和太阳能发电装置112通过电源切换装置113向视频摄像头121、环境监测装置122、第一信号传输装置130供电。

图3为现代农牧业环境监控监测系统的显示储存控制部分装置示意图，如图所示：显示储存控制部分200包括发电系统210、第二信号传输装置220、数据处理系统230；其中发电系统210包括风力发电装置211、太阳能发电装置212、电源切换装置213、避雷装置214；数据处理系统230包括服务器、显示器、储存硬盘、无线路由器、手机、掌上电脑；

在竖向支架201顶端设置风力发电装置211，风力发电装置211由可自由旋转的轴承安装在竖向支架201上，在风力的作用下风力发电装置211能够360度旋转，风力发电装置211与电源切换装置213用导线连接；

在风力发电装置211的下面安装避雷装置214，避雷装置214的避雷针顶端高度必须超过风力发电装置211叶片的高度，为装置内最高的设备，避雷装置214的导电引线埋入地下且与其他设备绝缘；

在避雷装置214的下方安装太阳能发电装置212，太阳能发电装置212由两片相同的单晶硅/多晶硅电池板组成，左右对称安装在竖向支架201上，太阳能发电装置212的迎光面面向正南，倾斜角度可以根据实际情况自由设定，太阳能发电装置212与电源切换装置213用导线连接；

在太阳能发电装置212的下方安装横向支架202，横向支架202的中间位置固定在竖向支架201上，且与竖向支架201垂直，在横向支架202上安装第二信号传输装置220，第二信号传输装置220与服务器用数据线连接，服务器通过第二信号传输装置220和监控监测部分100进行数据传输；

在横向支架202与竖向支架201交叉的位置设置电源切换装置213，电源切换装置213分别和风力发电装置211、太阳能发电装置212、第二信号传输装置220、服务器、显示器、储存硬盘、无线路由器用导线连接，风力发电装置211和太阳能发电装置212通过电源切换装置213向第二信号传输装置220、服务器、显示器、储存硬盘、无线路由器供电；

在主机机房203内设置服务器、显示器、储存硬盘、无线路由器、手机、掌上电脑，其中，服务器分别同第二信号传输装置220、显示器、储存硬盘、无线路由器用数据线连接，无线路由器再与手机、掌上电脑接收端连接；

图4为现代农牧业环境监控监测系统信号传导图，如图所示，视频摄像头和环境监测装置发出的视频监控信号和环境监测信号经过监控监测部分的第一信号传输装置的转换、压缩、发送，传输至显示储存控制部分的第二信号传输装置中，第二信号传输装置再将信号解压缩、转换，传递给服务器，服务器处理信号后，再将控制信号通过第二信号传输装置和第一信号传输装置返回给视频摄像头和环境监测装置，同时服务器将信号传递给显示器、储存硬盘、无线路由器，无线路由器再将信号传输给手机、掌上电脑接收端；其中，服务器负责处理信号和下达控制指令，同时向显示器、储存硬盘、无线路由器发送数据，显示器负责显示视频监控信号和环境监测信号，储存硬盘负责储存数据，无线路由器负责向手机、掌上电脑接收端发送数据；通过手机、掌上电脑接收端，可以不受工作区域和工作时间的限制，随时随地监控环境的实时数据。

本实用新型已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本实用新型的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本实用新型的范围。相反地，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本实用新型的专利保护范围。