一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的紅樹林生長狀況監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的紅樹林生長狀況監(jiān)測系統(tǒng)，包括無線傳感器網(wǎng)絡用于實時采集紅樹林圖像數(shù)據(jù)的圖像采集節(jié)點、路由節(jié)點、協(xié)調器節(jié)點與上位機，其中無線傳感器網(wǎng)絡圖像采集節(jié)點的輸出端與路由節(jié)點的輸入端通過自組網(wǎng)方式的無線RF連接，無線傳感器網(wǎng)絡路由節(jié)點的最終輸出端與協(xié)調器節(jié)點的輸入端通過自組網(wǎng)方式的無線RF連接，協(xié)調器節(jié)點的輸出端與上位機的輸入端連接。
【專利說明】
一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的紅樹林生長狀況監(jiān)測系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及通信技術領域，更具體地，涉及一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的紅樹林生長狀況監(jiān)測系統(tǒng)?！颈尘凹夹g】
[0002]在雷州半島海灘上，生長著耐鹽、繁茂的紅樹林植物群落，構成了特殊的生物海岸。由于紅樹林植物的蔥郁樹冠，特殊的根系，以及林間的枯枝落葉，既抑制了風暴潮對海岸侵蝕，又阻滯漲落潮水流，促使泥沙堆積，岸灘淤漲。紅樹林是海岸的眼睛，透過它可以看到海岸的心臟。
[0003]紅樹林對生長環(huán)境的要求比較嚴格，所以可根據(jù)其生長情況來反映海岸的健康情況。現(xiàn)有技術中，一般通過人工巡邏的方式來獲知紅樹林的生長情況，這種方式的工作效率低，不符合智能化、自動化的技術發(fā)展潮流。
【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明為解決以上現(xiàn)有技術的缺陷，提供了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的紅樹林生長狀況監(jiān)測系統(tǒng)，通過使用該系統(tǒng)能夠采集紅樹林實時的圖像數(shù)據(jù)并將圖像數(shù)據(jù)傳輸至上位機，技術人員根據(jù)上位機顯示的圖像，即可獲知紅樹林的生長情況。進而評估紅樹林海岸健康狀況。這種方式與現(xiàn)有技術相比，具有工作效率高、節(jié)約工作量的優(yōu)點，且其智能化、自動化的程度得到了大大的提高。
[0005]為實現(xiàn)以上發(fā)明目的，采用的技術方案是:
[0006]—種基于無線傳感器網(wǎng)絡的紅樹林生長狀況監(jiān)測系統(tǒng)，包括用于實時采集紅樹林圖像數(shù)據(jù)的無線傳感器網(wǎng)絡圖像采集節(jié)點、路由節(jié)點、協(xié)調器節(jié)點與上位機，其中圖像采集節(jié)點的輸出端與無線傳感器網(wǎng)絡路由節(jié)點的輸入端通過無線鏈路建立連接，無線傳感器網(wǎng)絡路由節(jié)點的輸出端與協(xié)調器節(jié)點的輸入端通過無線鏈路建立連接，協(xié)調器節(jié)點的輸出端與上位機的輸入端通過無線鏈路建立連接。[〇〇〇7]上述方案中，圖像采集節(jié)點采集紅樹林的圖像數(shù)據(jù)并將采集的圖像數(shù)據(jù)通過無線傳感器網(wǎng)絡路由節(jié)點與協(xié)調器節(jié)點輸送至上位機，技術人員根據(jù)上位機顯示結果，即可獲知紅樹林的生長狀況。
[0008]優(yōu)選地，所述無線傳感器網(wǎng)絡路由節(jié)點包括路由節(jié)點1、路由節(jié)點2、路由節(jié)點 3、…、路由節(jié)點n，其中路由節(jié)點1的輸出端通過路由節(jié)點2、路由節(jié)點3、…、路由節(jié)點n-1與路由節(jié)點n的輸入端建立連接;路由節(jié)點1、路由節(jié)點2、路由節(jié)點3、…、路由節(jié)點n中，相鄰的兩個節(jié)點間通過無線鏈路建立連接;路由節(jié)點1的輸入端與圖像采集節(jié)點的輸出端通過無線鏈路建立連接，路由節(jié)點n的輸出端與協(xié)調器節(jié)點的輸入端通過無線鏈路建立連接。
[0009]圖像采集節(jié)點采集的圖像數(shù)據(jù)通過路由節(jié)點1、路由節(jié)點2、路由節(jié)點3、…、路由節(jié)點n以接力通信的方式上傳至協(xié)調器節(jié)點。[〇〇1〇]優(yōu)選地，所述紅樹林生長狀況監(jiān)測系統(tǒng)內包含的圖像采集節(jié)點的數(shù)量為多個，分別為無線傳感器網(wǎng)絡圖像采集節(jié)點1、圖像采集節(jié)點2、圖像采集節(jié)點3、…、圖像采集節(jié)點n， 圖像采集節(jié)點1、圖像采集節(jié)點2、圖像采集節(jié)點3、…、圖像采集節(jié)點n的輸出端通過無線鏈路與路由節(jié)點1的輸入端建立連接。[〇〇11]優(yōu)選地，所述圖像采集節(jié)點包括圖像采集模塊、控制模塊、RF模塊、電源模塊，其中圖像采集模塊的輸出端與控制模塊的輸入端連接，控制模塊的輸出端與RF模塊的輸入端連接，RF模塊與路由節(jié)點1的輸入端建立連接；電源模塊向圖像采集模塊、控制模塊和RF模塊供電。圖像采集模塊用于采集紅樹林的圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)傳輸至控制模塊，控制模塊將圖像數(shù)據(jù)通過RF模塊、無線傳感器網(wǎng)絡路由節(jié)點、協(xié)調節(jié)點傳輸至上位機，供技術人員進行參考。
[0012]優(yōu)選地，所述圖像采集節(jié)點還包括有存儲模塊，存儲模塊與控制模塊連接，電源模塊向存儲模塊供電。存儲模塊用于存儲圖像采集模塊拍攝的圖像數(shù)據(jù)。
[0013]優(yōu)選地，所述上位機包括主控制器、顯示模塊和RF模塊，其中主控制器的輸入端通過RF模塊與協(xié)調器節(jié)點的輸出端建立連接，主控制器的輸出端與顯示器的輸入端連接。主控制器接收到圖像采集節(jié)點采集的圖像數(shù)據(jù)后，將圖像數(shù)據(jù)通過顯示模塊進行顯示。
[0014]優(yōu)選地，所述上位機還包括有鍵盤模塊，鍵盤模塊與主控制器連接。所述鍵盤模塊用于向主控制器下發(fā)進行拍攝的命令，主控制器通過協(xié)調器節(jié)點、無線傳感器網(wǎng)絡路由節(jié)點將該命令輸送至圖像采集節(jié)點的控制模塊，控制模塊根據(jù)命令控制圖像采集模塊進行圖像數(shù)據(jù)的采集。[〇〇15]優(yōu)選地，所述上位機還包括有存儲模塊，存儲模塊與主控制器連接。存儲模塊用于存儲上位機接收到的圖像數(shù)據(jù)。
[0016]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0017]使用本發(fā)明提供的系統(tǒng)能夠采集紅樹林實時的圖像數(shù)據(jù)并將圖像數(shù)據(jù)無線傳輸至上位機，技術人員根據(jù)上位機顯示的圖像，即可獲知紅樹林的生長情況。這種方式與現(xiàn)有技術相比，具有工作效率高、節(jié)約工作量的優(yōu)點，且其智能化、自動化的程度得到了大大的提尚?！靖綀D說明】
[0018]圖1為系統(tǒng)的結構示意圖。
[0019]圖2為圖像采集節(jié)點的結構示意圖。
[0020]圖3為上位機的結構示意圖。[0021 ]圖4為電源模塊的結構示意圖?！揪唧w實施方式】
[0022]附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；[〇〇23]以下結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的闡述。[〇〇24] 實施例1
[0025]如圖1所示，紅樹林生長狀況監(jiān)測系統(tǒng)包括用于實時采集紅樹林圖像數(shù)據(jù)的無線傳感器網(wǎng)絡圖像采集節(jié)點、路由節(jié)點、協(xié)調器節(jié)點與上位機，其中圖像采集節(jié)點的輸出端與無線傳感器網(wǎng)絡路由節(jié)點的輸入端通過無線鏈路建立連接，無線傳感器網(wǎng)絡路由節(jié)點的輸出端與協(xié)調器節(jié)點的輸入端通過無線鏈路建立連接，協(xié)調器節(jié)點的輸出端與上位機的輸入端通過無線鏈路建立連接。
[0026]上述方案中，圖像采集節(jié)點采集紅樹林的圖像數(shù)據(jù)并將采集的圖像數(shù)據(jù)通過無線傳感器網(wǎng)絡路由節(jié)點與協(xié)調器節(jié)點輸送至上位機，技術人員根據(jù)上位機顯示結果，即可獲知紅樹林的生長狀況。
[0027]其中，如圖1所示，無線傳感器網(wǎng)絡路由節(jié)點包括路由節(jié)點1、路由節(jié)點2、路由節(jié)點 3、…、路由節(jié)點/3，其中路由節(jié)點1的輸出端通過路由節(jié)點2、路由節(jié)點3、…路由節(jié)點n-1與路由節(jié)點n的輸入端建立連接;路由節(jié)點1、路由節(jié)點2、路由節(jié)點3、…、路由節(jié)點n中，相鄰的兩個節(jié)點間通過無線鏈路建立連接;路由節(jié)點1的輸入端與圖像采集節(jié)點的輸出端通過無線鏈路建立連接，路由節(jié)點n的輸出端與協(xié)調器節(jié)點的輸入端通過無線鏈路建立連接。圖像采集節(jié)點采集的圖像數(shù)據(jù)通過路由節(jié)點1、路由節(jié)點2、路由節(jié)點3、…、路由節(jié)點n以接力通信的方式上傳至協(xié)調器節(jié)點。
[0028]本實施例中，如圖1所示，紅樹林生長狀況監(jiān)測系統(tǒng)內包含的圖像采集節(jié)點的數(shù)量為多個，分別為圖像采集節(jié)點1、圖像采集節(jié)點2、圖像采集節(jié)點3、…、圖像采集節(jié)點n，圖像采集節(jié)點1、圖像采集節(jié)點2、圖像采集節(jié)點3、…、圖像采集節(jié)點/2的輸出端通過無線鏈路與路由節(jié)點1的輸入端連接。
[0029]其中，如圖2所示，圖像采集節(jié)點包括圖像采集模塊、控制模塊、RF模塊、電源模塊， 其中圖像采集模塊的輸出端與控制模塊的輸入端連接，控制模塊的輸出端與RF模塊的輸入端連接，RF模塊與路由節(jié)點1的輸入端建立連接；電源模塊向圖像采集模塊、控制模塊和RF 模塊供電。圖像采集模塊用于采集紅樹林的圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)傳輸至控制模塊，控制模塊將圖像數(shù)據(jù)通過RF模塊、無線傳感器網(wǎng)絡路由節(jié)點、協(xié)調節(jié)點傳輸至上位機，供技術人員進行參考。本實施例中，如圖2所示，所述圖像采集節(jié)點還包括有存儲模塊，存儲模塊與控制模塊連接，電源模塊向存儲模塊供電。存儲模塊用于存儲圖像采集模塊拍攝的圖像數(shù)據(jù)。
[0030]本實施例中，如圖4所示，電源模塊包括電源和開關，電源通過開關分別向圖像采集模塊、控制模塊、存儲模塊、RF模塊供電。開關用于使電源與圖像采集模塊、控制模塊、存儲模塊、RF模塊進行連接或斷開連接，通過控制電源的供電與否來控制圖像采集節(jié)點的開始運行或停止運行。
[0031]其中電源為清潔電源，如圖4所示，其包括太陽能電池板、可充電電容器組、可充電電池和電源管理模塊;其中太陽能電池板的輸出端接可充電電容器組的一端，可充電電容器組的另一端與電源管理模塊的輸入端連接，電源管理模塊的兩個輸出端分別與可充電電池、開關連接。
[0032]電源的工作原理如下:太陽能電池板將照射到其上的太陽能轉換成電能，存儲于可充電電容器組中，可充電電容器組一方面經(jīng)過電源管理模塊直接給圖像采集裝置供電， 一方面將多余的電能存儲在可充電電池內；若太陽能電池板工作正常，可充電電容器組處于充滿狀態(tài)，電源管理模塊為可充電電池充電，若太陽能電池板工作不正常，而且可充電電容器組處于過放電狀態(tài)，電源管理模塊停止向可充電電池充電，并選擇可充電電池作為電源為圖像采集節(jié)點供電。[〇〇33]本實施例中，如圖3所示，所述上位機包括主控制器、顯示模塊和RF模塊，其中主控制器的輸入端通過RF模塊與協(xié)調器節(jié)點的輸出端建立連接，主控制器的輸出端與顯示器的輸入端連接。主控制器接收到圖像采集節(jié)點采集的圖像數(shù)據(jù)后，將圖像數(shù)據(jù)通過顯示模塊進行顯示。本實施例中，所述上位機還包括有鍵盤模塊，鍵盤模塊與主控制器連接。所述鍵盤模塊用于向主控制器下發(fā)進行拍攝的命令，主控制器通過協(xié)調器節(jié)點、無線傳感器網(wǎng)絡路由節(jié)點將該命令輸送至圖像采集節(jié)點的控制模塊，控制模塊根據(jù)命令控制圖像采集模塊進行圖像數(shù)據(jù)的采集。
[0034]本實施例中，如圖3所示，所述上位機還包括有存儲模塊，存儲模塊與主控制器連接。存儲模塊用于存儲上位機接收到的圖像數(shù)據(jù)。
[0035]顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明權利要求的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的紅樹林生長狀況監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括用于實時 采集紅樹林圖像數(shù)據(jù)的無線傳感器網(wǎng)絡圖像采集節(jié)點、路由節(jié)點、協(xié)調器節(jié)點與上位機，其 中圖像采集節(jié)點的輸出端與無線傳感器網(wǎng)絡路由節(jié)點的輸入端通過無線鏈路建立連接，無 線傳感器網(wǎng)絡路由節(jié)點的輸出端與協(xié)調器節(jié)點的輸入端通過無線鏈路建立連接，協(xié)調器節(jié) 點的輸出端與上位機的輸入端通過無線鏈路建立連接。2.根據(jù)權利要求1所述的紅樹林生長狀況監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述無線傳感器網(wǎng)絡 路由節(jié)點包括路由節(jié)點1、路由節(jié)點2、路由節(jié)點3、…、路由節(jié)點n，其中路由節(jié)點1的輸出端 通過路由節(jié)點2、路由節(jié)點3、…、路由節(jié)點n-1與路由節(jié)點n的輸入端建立連接;路由節(jié)點1、 路由節(jié)點2、路由節(jié)點3、…、路由節(jié)點n中，相鄰的兩個節(jié)點間通過無線鏈路建立連接;路由 節(jié)點1的輸入端與圖像采集節(jié)點的輸出端通過無線鏈路建立連接，路由節(jié)點n的輸出端與協(xié) 調器節(jié)點的輸入端通過無線鏈路建立連接。3.根據(jù)權利要求2所述的紅樹林生長狀況監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述紅樹林生長狀況 監(jiān)測系統(tǒng)內包含的圖像采集節(jié)點的數(shù)量為多個，分別為無線傳感器網(wǎng)絡圖像采集節(jié)點1、圖 像采集節(jié)點2、圖像采集節(jié)點3、…、圖像采集節(jié)點n，圖像采集節(jié)點1、圖像采集節(jié)點2、圖像采 集節(jié)點3、…、圖像采集節(jié)點n的輸出端通過無線鏈路與路由節(jié)點1的輸入端建立連接。4.根據(jù)權利要求3所述的紅樹林生長狀況監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述圖像采集節(jié)點包 括圖像采集模塊、控制模塊、RF模塊、電源模塊，其中圖像采集模塊的輸出端與控制模塊的 輸入端連接，控制模塊的輸出端與RF模塊的輸入端連接，RF模塊與路由節(jié)點1的輸入端建立 連接;電源模塊向圖像采集模塊、控制模塊和RF模塊供電。5.根據(jù)權利要求4所述的紅樹林生長狀況監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述圖像采集節(jié)點還 包括有存儲模塊，存儲模塊與控制模塊連接，電源模塊向存儲模塊供電。6.根據(jù)權利要求3所述的紅樹林生長狀況監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述上位機包括主控 制器、顯示模塊和RF模塊，其中主控制器的輸入端通過RF模塊與協(xié)調器節(jié)點的輸出端建立 連接，主控制器的輸出端與顯示器的輸入端連接。7.根據(jù)權利要求6所述的紅樹林生長狀況監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述上位機還包括有 鍵盤模塊，鍵盤模塊與主控制器連接。8.根據(jù)權利要求6所述的紅樹林生長狀況監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述上位機還包括有 存儲模塊，存儲模塊與主控制器連接。
【文檔編號】H04N7/18GK205647829SQ201620515715
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】王驥, 饒尚志, 汪良紅, 任肖麗, 林鎮(zhèn)群
【申請人】廣東海洋大學