一種野生動物活動信息獲取組件及在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種信號傳輸組件及在線監(jiān)測系統(tǒng)，特別是涉及一種在野生動物保護領域使用的野生動物活動信息獲取組件及在線監(jiān)測系統(tǒng)，屬于通信傳輸系統(tǒng)領域。
【背景技術】
[0002]在野生動物保護和研宄中，常常采用電子跟蹤器來監(jiān)測動物的活動軌跡。目前已知的位置信息跟蹤技術主要有:無線電(VHF)跟蹤技術、基于ARGOS系統(tǒng)的衛(wèi)星跟蹤技術、基于GPS衛(wèi)星的跟蹤定位技術。其中無線電跟蹤技術定位誤差比較大、接收范圍有限、定位成本高；基于ARGOS系統(tǒng)的衛(wèi)星跟蹤技術雖然可以覆蓋全球、自動得到定位信息，但設備成本高、還需支付數(shù)據(jù)處理年費、定位精度差、定位成功率很低、跟蹤器功耗較高；基于GPS衛(wèi)星的跟蹤定位技術是最常用的技術，它覆蓋全球，定位精度高，但GPS系統(tǒng)沒有數(shù)據(jù)傳輸能力，為了實時得到定位數(shù)據(jù)，還需要在GPS跟蹤器上配備無線數(shù)據(jù)傳輸模塊。
[0003]尤其是采用GPS定位技術來獲得野生動物的位置信息，需要通過配備的無線數(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物附近接收數(shù)據(jù)；采用GSM/3G無線傳輸模塊，需要野生動物活動的區(qū)域部署有移動通訊網(wǎng)絡，而野生動物活動的自然保護區(qū)核心區(qū)域一般都沒有人類居住，沒有移動通訊網(wǎng)絡；采用ARGOS衛(wèi)星通信技術，其缺點是定位數(shù)據(jù)存儲在國外控制中心，無法獲得實時數(shù)據(jù)；僅僅提供原始數(shù)據(jù)，沒有圖形化的數(shù)據(jù)展示和分析界面；并且技術掌握在國外公司手中，國內(nèi)應用成本很高。
[0004]因此針對現(xiàn)有野生動物跟蹤技術無法實時獲得位置信息，受限于國外技術的缺陷，提供一種能夠?qū)崟r獲取的、不受限于國外技術的野生動物活動信息獲取組件具有重要的應用意義。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供能夠?qū)崟r獲取的、不受限于國外技術的野生動物活動信息獲取組件及在線監(jiān)測系統(tǒng)。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型首先提供一種野生動物活動信息獲取組件，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，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UART串口連接。
[0008]優(yōu)化的，該野生動物活動信息獲取組件還包括運動傳感器，所述運動傳感器與電源控制單元、數(shù)據(jù)處理單元相連。具體的，所述運動傳感器為3軸加速度傳感器。
[0009]進一步優(yōu)化的，以上所述野生動物活動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，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UART串口連接；所述運動傳感器通過I2C總線與數(shù)據(jù)處理單元連接。
[0010]為了便于實際應用的優(yōu)化，以上所述野生動物活動信息獲取組件為環(huán)形可佩戴結(jié)構(gòu)。
[0011]本實用新型所采用的北斗衛(wèi)星系統(tǒng)是中國正在實施的自主研發(fā)、獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，縮寫為BDS，與美國的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)星導航系統(tǒng)。具有衛(wèi)星無線電測定(RDSS)和衛(wèi)星無線電導航(RNSS)兩種業(yè)務，可以提供導航、定位、授時、位置報告和短報文服務。目前服務區(qū)域覆蓋中國本土及周邊地區(qū)。北斗衛(wèi)星系統(tǒng)是中國自主控制的，具有完全自主知識產(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、預測等；還能通過其短報文服務，實現(xiàn)在野外環(huán)境中數(shù)據(jù)的實時傳輸。
[0012]上述野生動物活動信息獲取組件主要集成了野生動物活動信息的采集與遠程傳輸?shù)墓δ?，其中所述定位和通信單元與北斗衛(wèi)星系統(tǒng)進行短報文通信，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)星進行數(shù)據(jù)信號收發(fā)的功能。所述運動傳感器是野生動物運動狀態(tài)信息采集單元，優(yōu)化的運動傳感器單元由3軸加速度傳感器組成，通過監(jiān)測3個方向的運動加速度來采集動物的運動狀態(tài)。所述數(shù)據(jù)處理單元是野生動物位置信息、運動狀態(tài)信息和控制命令處理以及系統(tǒng)邏輯功能控制單元，該單元每隔一段時間從定位和通信單元獲取經(jīng)瑋度位置信息，從運動傳感器獲取動物活動狀態(tài)信息，由數(shù)據(jù)處理單元對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行必要的處理(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、運動傳感器的供電開關，當數(shù)據(jù)處理單元在其數(shù)字輸入輸出接口上輸出低電平，電源控制單元打開供電開關；反之當數(shù)據(jù)處理單元在其數(shù)字輸入輸出接口上輸出高電平，電源控制單元關閉供電開關。所述電源為鋰電池或可充電電源。通過電源控制單元，數(shù)據(jù)處理單元在定位和通信單元、運動傳感器不工作的時候，切斷其供電，從而減小整個組件的耗電，延長組件工作時間。
[0013]本實用新型還提供一種利用上述野生動物活動信息獲取組件實現(xiàn)的在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括野生動物活動信息獲取組件、北斗衛(wèi)星系統(tǒng)、后臺北斗衛(wèi)星通信單元、后臺計算機；所述野生動物活動信息獲取組件安裝在被監(jiān)測動物身上；所述后臺北斗衛(wèi)星通信單元和后臺計算機通過有線連接。具體的，后臺北斗衛(wèi)星通信單元和后臺計算機通過RS-232串口連接。
[0014]上述在線監(jiān)測系統(tǒng)中所述野生動物活動信息獲取組件安裝在被監(jiān)測動物身上，采集佩戴有該組件的野生動物的經(jīng)瑋度位置信息、活動狀態(tài)信息，由定位和通信單元將處理后的活動信息監(jiān)測數(shù)據(jù)通過北斗衛(wèi)星系統(tǒng)傳輸至后臺在線監(jiān)測系統(tǒng)。后臺北斗衛(wèi)星通信單元通過與北斗衛(wèi)星系統(tǒng)通信獲取處理后的活動信息監(jiān)測數(shù)據(jù)，然后傳給后臺計算機；由后臺計算機存儲和處理野生動物活動信息，并以圖形化的方式進行展示與分析，從而實現(xiàn)可視化的在線監(jiān)測。
[0015]本實用新型的有益效果在于:(I)采用北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的野生動物活動信息獲取組件能夠解決在偏遠區(qū)域的野生動物活動信息采集和實時傳輸?shù)膯栴}；(2)運動傳感器能夠獲得野生動物的運動狀態(tài)信息，結(jié)合經(jīng)瑋度位置信息能夠更全面的監(jiān)測野生動物的活動情況；(3)電源控制單元能夠減小整個組件的耗電，使得野生動物活動信息獲取組件能夠以更小的體積和重量實現(xiàn)更長時間的使用；(4)本實用新型提供的在線監(jiān)測系統(tǒng)可以實時接收并存儲野生動物活動信息獲取組件發(fā)送的活動信息，并在后臺計算機上以圖形化的方式進行展示和分析。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型所述野生動物活動信息獲取組件的(I) 一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實用新型所述野生動物活動信息獲取組件(I)包含運動傳感器(105)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本實用新型所述野生動物活動信息獲取組件(I)的環(huán)形可佩戴結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為圖3中本實用新型野生動物活動信息獲取組件(I)的環(huán)形可佩戴設計中的集成安裝盒體(11)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5為本實用新型所述野生動物活動信息在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]附圖中的數(shù)字標記分別是:
[0022]I野生動物活動信息獲取組件2北斗衛(wèi)星系統(tǒng)3后臺北斗衛(wèi)星通信單元4后臺計算機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運動傳感器11集成安裝盒體
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖及具體實施例，對本實用新型做進一步的說明。