一种森林资源采集终端的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于森林信息无线采集系统技术领域，具体涉及一种森林资源采集终端。
【背景技术】
[0002]森林资源实时信息采集调查是我国林业建设管理中收集林业资源数据的关键，森林分布自然性、面积大、地位不确定，且森林资源采集调查因子周期性长、地域分布广及动态变化等特点导致采集工作强度大。
[0003]我国现行的森林资源采集监测体系监测内容不全面、数据信息准确性不够高且格式单一，不能及时维护更新，资源无法实现共享与有效利用，严重影响森林资源的管理，制约林业的发展。
【实用新型内容】
[0004]发明目的:针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的是提供一种森林资源采集终端，将数据采集端搭载在无人机上，控制无人机飞抵森林各个区域采集相应数据，将采集数据过程数字化、规范化，实现野外高精度实时数据采集需求，能够提高终端现场使用的灵活性，降低数据采集系统的成本。
[0005]技术方案:为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]—种森林资源采集终端，包括嵌入式采集端、Zigbee无线传感模块、GPS模块、摄像头模块、无线传输模块和太阳能充电模块；所述Zigbee无线传感模块、GPS模块、摄像头模块和无线传输模块均与嵌入式采集端连接，太阳能充电模块为Zigbee无线传感模块供电；其中，
[0007]所述嵌入式采集端，包含:处理器，处理器具有弹性架构的ARM Cotex_A8内核以及DSP内核；触摸屏，用于显示系统的操作界面和信息录入、提示；CAMERA接口 ；USB接口 ；CAN接口 ；RS485接口和标准总线接口 ；按键；存储器，用于存储该采集终端采集到的森林资源数据以及GPS数据；
[0008]所述Zigbee无线传感模块，包含:Zigbee无线传感节点终端模块，用来采集温湿度、光照度及烟雾浓度的数据；Zigbee协调器，与Zigbee无线传感节点建立无线通信连接以汇总Zigbee无线传感节点上传的采集数据；
[0009]所述GPS模块，用于获取无人机所在地理位置的实时经度和玮度并通过GP1扩展口发送给所述嵌入式采集端；
[0010]所述无线传输模块，与所述嵌入式采集端通过USB接口连接，实时通过4G网络将采集数据传送到远程客户端；
[0011 ] 所述太阳能充电模块，采用太阳能电池与充电电池相结合的方式对Zigbee无线传感模块供电；
[0012]所述摄像头模块，通过CAMERA接口与所述嵌入式采集端连接，用于采集森林区域现场的照片或视频，经过所述嵌入式采集端的DSP处理器进行压缩等处理后传送至远程客户端。
[0013]所述Zigbee无线传感节点终端模块，包含:收发天线；数据存储模块；传感器模块，传感器为温湿度传感器、光照传感器和烟雾传感器；控制处理器(CC2530)，与所述传感器模块、所述数据存储模块、以及所述收发天线连接，用于控制所述传感器模块采集数据及调用所述存储模块中的采集数据并通过所述收发天线进行传送。
[0014]所述太阳能充电模块为Zigbee无线传感模块供电，包括对太阳能充电电路、过压保护电路、充电保护电路、稳压电路供电；其中，所述太阳能充电电路依次连接过压保护电路、充电保护电路、稳压电路。
[0015]所述Zigbee协调器汇总所述Zigbee无线传感节点传送的采集数据，通过串口与所述嵌入式采集端连接，并将采集数据传送至所述嵌入式采集端。
[0016]Zigbee无线监测节点与所述Zigbee协调器之间的组网方式采用网状拓扑结构。
[0017]所述处理器设有ARM平台，并自带Linux操作系统。
[0018]有益效果:与现有技术相比，本实用新型的森林资源采集终端，实现了以ARM+DSP结构的处理器为核心融合zigbee技术、GPS技术、4G无线通信技术的嵌入式数据采集系统，为森林资源数据的采集提供全新的模式，通过zigbee无线传感器实时获取数据，提高森林资源数据采集的精度和效率，而且可以将采集数据通过无线网络传输，提高了数据传输的实时性。采用模块化设计，增加了产品的扩容性，数据接口配置灵活，能够将各种采集数据进行有效统一，具有很好的实用性。
【附图说明】
[0019]图1是森林资源采集终端的结构示意图；
[0020]图2是Zigbee无线传感模块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合具体附图进一步阐明本实用新型，本【具体实施方式】在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
[0022]如图1所示，手持式森林资源采集终端，包括:嵌入式采集端、Zigbee无线传感模块、GPS模块、摄像头模块、无线传输模块、太阳能充电模块。其中，GPS模块，用于对所需采集数据的森林地区进行定位和导航，获取无人机所在森林位置实时经度和玮度，并通过GP1扩展口发送给所述嵌入式采集端，根据无人机的实时位置坐标点描绘出无人机运行的轨迹曲线。
[0023]无线传输模块，与嵌入式采集端通过USB接口连接，实时通过4G网络将采集数据传送到远程客户端。
[0024]太阳能充电模块，采用太阳能电池与充电电池相结合的方式对嵌入式采集端以及Zigbee无线传感模块供电，包括太阳能充电电路、过压保护电路、充电保护电路、稳压电路；其中，太阳能充电电路依次连接过压保护电路、充电保护电路、稳压电路。
[0025]摄像头模块，通过CAMERA接口与嵌入式采集端连接，用于采集森林区域现场的照片或视频，经过嵌入式采集端的处理器进行压缩等处理后传送至远程客户端。
[0026]Zigbee无线传感模块，包括Zigbee无线传感节点终端模块，用于采集森林资源数据；Zigbee协调器，汇总所述Zigbee无线传感节点传送的采集数据，通过串口与嵌入式采集端连接，并将采集数据传送至嵌入式采集端。
[0027]嵌入式采集端，采用具有专业的ARM平台+Linux操作系统的处理器，用于森林资源数据控制、接收、处理、显示和发送。采集端配有显示屏，主要功能模块包括:用户登录，森林信息采集，林木常规属性数据记录，GPS定位与导航，数据存储与查询，数据传输。
[0028]如图2所示，Zigbee无线传感节点终端模块，采用低功耗、短距离、组网构架简单的无线通讯Zigbee协议，Zigbee无线通讯网采用全球通用的2.4GHz的频率，能够在低能量供应的前提下实现多节点间的相互协调通信。一个ZigBee网络可包含多达65000个ZigBee终端节点，能方便的把无线传感节点的信息进行组网管理，应用于庞大的森林环境极为适合。Zigbee天线连接在Zigbee模块上，延长传输距离。Zigbee数据传输采用透明传输的方式，通过发送读取指令读取ZigBee网络中的所采集的数据，所有采集和处理后的数据通过Zigbee模块和Zigbee天线发送到Zigbee协调器，通过串口将数据传输至嵌入式采集端。
[0029]通过GPS获取位置信息后，开始采集森林资源信息，即温湿度、光照度、烟雾浓度信息。采集过程为=ZigBee协调器启动ZigBee网络并等待移动节点加入ZigBee网络，并将相应的采集命令发送到传感器节点中，Zigbee无线传感终端节点上各类传感器通过ZigBee无线传感网络将采集到的信息传递到协调器节点；协调器节点将数据进行处理通过串口发送到嵌入式采集端处理器中，将先前提取的GPS经玮度信息和采集的森林资源信息进行保存。
【主权项】
1.一种森林资源采集终端，其特征在于:包括嵌入式采集端、Zigbee无线传感模块、GPS模块、摄像头模块、无线传输模块和太阳能充电模块；所述Zigbee无线传感模块、GPS模块、摄像头模块和无线传输模块均与嵌入式采集端连接，太阳能充电模块为Zigbee无线传感模块供电；其中， 所述嵌入式采集端，包含:处理器，处理器具有弹性架构的ARM Cotex-A8内核以及DSP内核；触摸屏，用于显示系统的操作界面和信息录入、提示；CAMERA接口 ；USB接口 ；CAN接口 ；RS485接口和标准总线接口 ；按键；存储器，用于存储该采集终端采集到的森林资源数据以及GPS数据； 所述Zigbee无线传感模块，包含:Zigbee无线传感节点终端模块，用来采集温湿度、光照度及烟雾浓度的数据；Zigbee协调器，与Zigbee无线传感节点建立无线通信连接以汇总Zigbee无线传感节点上传的采集数据； 所述GPS模块，用于获取无人机所在地理位置的实时经度和玮度并通过GP1扩展口发送给所述嵌入式采集端； 所述无线传输模块，与所述嵌入式终端通过USB接口连接，实时通过4G网络将采集数据传送到远程客户端； 所述太阳能充电模块，采用太阳能电池与充电电池相结合的方式对Zigbee无线传感模块供电； 所述摄像头模块，通过CAMERA接口与所述嵌入式采集端连接，用于采集森林区域现场的照片或视频，经过所述嵌入式采集端的DSP处理器进行压缩等处理后传送至远程客户端。2.根据权利要求1所述的森林资源采集终端，其特征在于:所述Zigbee无线传感节点终端模块，包含:收发天线；数据存储模块；传感器模块，传感器为温湿度传感器、光照传感器和烟雾传感器；控制处理器，与所述传感器模块、所述数据存储模块、以及所述收发天线连接，用于控制所述传感器模块采集数据及调用所述存储模块中的采集数据并通过所述收发天线进行传送。3.根据权利要求1所述的森林资源采集终端，其特征在于:所述太阳能充电模块为Zigbee无线传感模块供电，包括对太阳能充电电路、过压保护电路、充电保护电路、稳压电路供电；其中，所述太阳能充电电路依次连接过压保护电路、充电保护电路、稳压电路。4.根据权利要求1所述的森林资源采集终端，其特征在于:所述Zigbee协调器汇总所述Zigbee无线传感节点传送的采集数据，通过串口与所述嵌入式采集端连接，并将采集数据传送至所述嵌入式采集端。5.根据权利要求1所述的森林资源采集终端，其特征在于:Zigbee无线监测节点与所述Zigbee协调器之间的组网方式采用网状拓扑结构。6.根据权利要求1所述的森林资源采集终端，其特征在于:所述处理器设有ARM平台，并自带Linux操作系统。
【专利摘要】本实用新型公开了一种森林资源采集终端，包括嵌入式采集端、Zigbee无线传感模块、GPS模块、摄像头模块、无线传输模块和太阳能充电模块；所述Zigbee无线传感模块、GPS模块、摄像头模块和无线传输模块均与嵌入式采集端连接，太阳能充电模块为Zigbee无线传感模块供电。本实用新型实现了以ARM+DSP结构的处理器为核心融合zigbee技术、GPS技术、4G无线通信技术的嵌入式数据采集系统，为森林资源数据的采集提供全新的模式，通过zigbee无线传感器实时获取数据，提高森林资源数据采集的精度和效率，而且可以将采集数据通过无线网络传输，提高了数据传输的实时性，具有很好的实用性。
【IPC分类】G08C17/02
【公开号】CN204884129
【申请号】CN201520588508
【发明人】倪超, 李明珠, 李华赛
【申请人】南京林业大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月3日