一种自动充电的动物监控装置的制作方法

本发明涉及监控领域，尤其涉及一种自动充电的动物监控装置。

背景技术：

目前草原放牧的方式为区域放养，每只动物身上都挂着一个由gps和通讯移动网络组成的监控终端，时时向主人的服务器发送现在的位置和健康状态。因监控终端需要电力的支持才能把现有搜集到的数据传输到服务器，现有监控终端存在以下缺陷：

(1)一种是通过加载一个大容量的锂电池进行供电，这样对于动物的自由生长不利、同时锂电池成本高。

(2)另一种用小容量的充电电池因容量有限，在电池用完之前必须召回充电。数量过多时又不能统一时间充电，充电时动物必须关在圈里，不能放出。浪费人力和物力。

为了克服上述的不足，我们发明了一种自动充电的动物监控装置。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于解决现有的监控终端加载大容量的锂电池对动物生长不利、锂电池成本高，小容量的电池用完之前必须召回充电，数量过多时不能统一充电，充电时动物必须关在圈里，不能放出、浪费人力和物力的问题。其具体解决方案如下：

一种自动充电的动物监控装置，包括套在动物脖子上的绑带套圈，设置在所述绑带套圈左侧的第一动能发电机、右侧的第二动能发电机、上侧的太阳能板、下侧的电路板组件，所述第一动能发电机、第二动能发电机、太阳能板分别与所述电路板组件电连接。

进一步地，所述电路板组件包括整流芯片、与所述整流芯片电连接的并电稳压电路、与所述并电稳压电路电连接的锂电池，分别与所述锂电池电连接的gps芯片、gprs和/或nb-iot模组，所述gprs和/或nb-iot模组分别与指示灯、蜂鸣器电连接。

进一步地，所述第一动能发电机与所述第二动能发电机结构相同，包括柱形的壳体、沿壳体内壁设置的多组线圈、线圈内侧设有一层绝缘板、绝缘板内部纵向设有磁铁以及与磁铁连接的弹簧。

进一步地，所述线圈与所述整流芯片电连接，每个所述线圈之间为并联关系，线圈的数量与整流芯片的数量匹配。

进一步地，所述磁铁为柱形的永久磁棒，其一端为n极、另一端为s极。

进一步地，所述第一动能发电机和所述第二动能发电机均为防水、防晒结构设计。

进一步地，所述弹簧为平衡弹簧，其一端与所述磁铁固定连接，另一端与所述壳体固定连接。

进一步地，所述gprs和/或nb-iot模组通过无线网络与服务器电连接。

进一步地，所述太阳能板与所述并电稳压电路电连接。

本监控装置的工作过程如下：

gps芯片将位置信息发给gprs和/或nb-iot模组，gprs和/或nb-iot模组通过无线网络发送位置信息给服务器，服务器处理相关信息并发出指令，gprs和/或nb-iot模组接收指令并进行相应处理，处理完成后继续等待下次指令；如果出现异常，立即点亮红色指示灯，同时蜂鸣器发出噪音，让动物返回到指定的位置。所有的环节均受到服务器的控制。

综上所述，采用本发明的技术方案具有以下有益效果：

本方案解决了现有的监控终端加载大容量的锂电池对动物生长不利、锂电池成本高，小容量的电池用完之前必须召回充电，数量过多时不能统一充电，充电时动物必须关在圈里，不能放出、浪费人力和物力的问题。本方案基于现有监控装置的不足，通过更改挂在动物脖子上用于固定监控的绑带结构，在绑带两侧垂直位置各加上一个由永久磁棒和线圈组成的惯性动力发电机(第一动能发电机和第二动能发电机)，通过动物自身运动产生的电力经过并电稳压电路，输出稳定的电源供给监控装置工作。

本方案的结构可以使得监控装置能够实现没有外充电源存在的环境下，自行充电、再配合太阳能板充电，能长时间保证监控装置在外界环境下正常工作。一直到监控装置低电量时，通过gsm网络或窄带物联网给主人的服务器发出充电通知。

总之，本方案具有以下优点：

1、不用外接充电；

2、不用无线充电；

3、本产品设计更简单，无需设计充电接口和规划充电位置；

4、不受时间和环境的影响，随时随地都能充电。

5、能广泛用于动物的观察与研究、牲畜的养殖与管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种自动充电的动物监控装置的结构图；

图2为本发明一种自动充电的动物监控装置的电路方框图；

图3为本发明的第一动能发电机的结构图；

图4为本发明的多组线圈的电气结构图。

附图标记说明：

1-绑带套圈，2-第一动能发电机，3-第二动能发电机，4-太阳能板，5-电路板组件，6-整流芯片，7-并电稳压电路，8-锂电池，9-gps芯片，10-gprs和/或nb-iot模组，11-指示灯，12-蜂鸣器，13-壳体，14-线圈，15-磁铁，16-弹簧，17-服务器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

gps(英文globalpositioningsystem的缩写)即全球定位系统。

gprs(英文generalpacketradioservice的缩写)中文含义为通用分组无线服务。

nb-iot(英文narrowbandinternetofthings的缩写)也叫窄带物联网，成为万物互联网络的一个重要分支。

为了更容易理解本发明的内容，作如下定义：以观察者为参考，观察者面对图1图纸，内容中的左为图中位于观察者的左边部分，内容中的右为图中位于观察者的右边部分，内容中的上为图中位于观察者的上边部分，内容中的下为图中位于观察者的下边部分。

如图1至图4所示，一种自动充电的动物监控装置，包括套在动物脖子上的绑带套圈1，设置在绑带套圈1左侧的第一动能发电机2、右侧的第二动能发电机3、上侧的太阳能板4、下侧的电路板组件5，第一动能发电机2、第二动能发电机3、太阳能板4分别与电路板组件5电连接。

进一步地，电路板组件5包括整流芯片6、与整流芯片6电连接的并电稳压电路7、与并电稳压电路7电连接的锂电池8，分别与锂电池8电连接的gps芯片9、gprs和/或nb-iot模组10，gprs和/或nb-iot模组10分别与指示灯11、蜂鸣器12电连接。可根据实际上的需要来配置单独的gprs模组，或者单独的nb-iot模组，或者同时配置gprs和nb-iot模组。

第一动能发电机2与第二动能发电机3结构相同，包括柱形的壳体13、沿壳体13内壁设置的多组线圈14、线圈14内侧设有一层绝缘板(图中未画出)、绝缘板内部纵向设有磁铁15以及与磁铁15连接的弹簧16。

线圈14与整流芯片6电连接，每个线圈14之间为并联关系，线圈14的数量与整流芯片6的数量匹配。

磁铁15为柱形的永久磁棒，其一端为n极、另一端为s极。第一动能发电机2和第二动能发电机3均为防水、防晒结构设计。弹簧16为平衡弹簧，其一端与磁铁15固定连接，另一端与壳体13固定连接。gprs和/或nb-iot模组10通过无线网络与服务器17电连接。太阳能板4与并电稳压电路7电连接。

本监控装置的工作过程如下：

gps芯片9将位置信息发给gprs和/或nb-iot模组10，gprs和/或nb-iot模组10通过无线网络(gsm网络或窄带物联网)发送位置信息给服务器17，服务器17处理相关信息并发出指令，gprs和/或nb-iot模组10接收指令并进行相应处理，处理完成后继续等待下次指令；如果出现异常，立即点亮红色指示灯11，同时蜂鸣器12发出噪音，让动物返回到指定的位置。所有的环节均受到服务器17的控制。

综上所述，采用本发明的技术方案具有以下有益效果：

本方案解决了现有的监控终端加载大容量的锂电池对动物生长不利、锂电池成本高，小容量的电池用完之前必须召回充电，数量过多时不能统一充电，充电时动物必须关在圈里，不能放出、浪费人力和物力的问题。本方案基于现有监控装置的不足，通过更改挂在动物脖子上用于固定监控的绑带结构，在绑带两侧垂直位置各加上一个由永久磁棒和线圈14组成的惯性动力发电机(第一动能发电机2和第二动能发电机3)，通过动物自身运动产生的电力经过并电稳压电路7，输出稳定的电源供给监控装置工作。

本方案的结构可以使得监控装置能够实现没有外充电源存在的环境下，自行充电、再配合太阳能板4充电，能长时间保证监控装置在外界环境下正常工作。一直到监控装置低电量时，通过gsm网络或窄带物联网给主人的服务器17发出充电通知。

总之，本方案具有以下优点：

1、不用外接充电；

2、不用无线充电；

3、本产品设计更简单，无需设计充电接口和规划充电位置；

4、不受时间和环境的影响，随时随地都能充电。

5、能广泛用于动物的观察与研究、牲畜的养殖与管理。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。