本實(shí)用新型屬于生態(tài)環(huán)境及動(dòng)、植物保護(hù)與監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,尤其是一種基于聲音信號(hào)的野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù):
隨著保護(hù)環(huán)境,退耕還林,封山育林,保護(hù)野生動(dòng)、植物等措施的實(shí)施,近年來(lái)環(huán)境污染得到治理,生態(tài)系統(tǒng)得到保護(hù)和逐漸修復(fù),野生動(dòng)物生存環(huán)境得到改善,野生動(dòng)物逐漸增多。與此同時(shí),野生動(dòng)物與人的接觸更加頻繁,時(shí)常有野生動(dòng)物闖入村莊的消息見(jiàn)諸新聞。野生動(dòng)物的監(jiān)測(cè),特別是監(jiān)測(cè)村莊附近野生動(dòng)物的動(dòng)向,并及時(shí)反映給當(dāng)?shù)卮迕瘢梢员苊馕kU(xiǎn)的野生動(dòng)物給人們帶來(lái)不必要的財(cái)產(chǎn)和人員傷害。
現(xiàn)有技術(shù)對(duì)活動(dòng)物體的檢測(cè)方法有視頻檢測(cè)法、紅外檢測(cè)法和聲檢測(cè)法等。其中視頻監(jiān)測(cè)法設(shè)備成本較高,容易受雨、霧、陰影等干擾;紅外檢測(cè)法可以有效地監(jiān)測(cè)動(dòng)物,然而對(duì)動(dòng)物的分類(lèi)則需要復(fù)雜的信號(hào)處理技術(shù);聲檢測(cè)法通過(guò)采集周?chē)h(huán)境的聲信號(hào)監(jiān)測(cè)動(dòng)物,具有設(shè)備較為簡(jiǎn)單,成本低,受天氣干擾小的特點(diǎn),可以用來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)周?chē)h(huán)境動(dòng)物的活動(dòng)。
此外,野生動(dòng)物跟蹤技術(shù),如無(wú)線電跟蹤技術(shù)、電子標(biāo)志技術(shù)、基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)為傳輸通道的新型追蹤技術(shù),這些方法僅適用于野生動(dòng)物的科學(xué)研究。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,準(zhǔn)確性高,全天候監(jiān)控的野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)方法和裝置。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案:
一種野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)裝置包括遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)和若干安裝在監(jiān)測(cè)區(qū)域的野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)設(shè)備;野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)設(shè)備與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信;
所述的野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)設(shè)備包括聲信號(hào)傳感器、信號(hào)預(yù)處理模塊、信號(hào)傳輸模塊、充電電池、控制模塊和警告模塊;所述的聲信號(hào)傳感器在同一監(jiān)測(cè)區(qū)域安裝1~3個(gè),同一監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)聲信號(hào)傳感器間的距離為0.01~30米;聲信號(hào)傳感器、信號(hào)預(yù)處理模塊、信號(hào)傳輸模塊順次相連;信號(hào)傳輸模塊向遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù);充電電池向警告模塊、信號(hào)預(yù)處理模塊、信號(hào)傳輸模塊供電;控制模塊與警告模塊、信號(hào)傳輸模塊、信號(hào)傳輸模塊相連,遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)與控制模塊相連。
本實(shí)用新型中聲信號(hào)傳感器用于采集監(jiān)測(cè)區(qū)域的聲波信號(hào);信號(hào)預(yù)處理模塊用于將聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),并將信號(hào)放大;信號(hào)傳輸模塊與信號(hào)預(yù)處理模塊相連,用于將信號(hào)傳輸給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī);信號(hào)傳輸模塊可以采用基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的傳輸通道,也可以采用通信電纜??刂颇K接收遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的指令,用于向警告模塊發(fā)送工作指令,并對(duì)信號(hào)傳輸模塊和信號(hào)預(yù)處理模塊進(jìn)行控制;警告模塊用于警告驅(qū)離野生動(dòng)物。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī),用于接收并存儲(chǔ)來(lái)自監(jiān)測(cè)區(qū)域的聲音數(shù)據(jù),確定野生動(dòng)物的危險(xiǎn)程度。
所述聲信號(hào)傳感器在同一監(jiān)測(cè)地點(diǎn)安裝1~3個(gè),通過(guò)在同一監(jiān)測(cè)地點(diǎn)安裝多個(gè)聲信號(hào)傳感器,可以提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性,并且可以根據(jù)不同傳感器的聲音信號(hào)特征,判斷野生動(dòng)物的方位和運(yùn)動(dòng)方向。所述聲信號(hào)傳感器可以在距離村莊不同監(jiān)測(cè)地點(diǎn)安裝,評(píng)估野生動(dòng)物闖入村莊的可能性。
所述野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)設(shè)備還包括太陽(yáng)能板;充電電池與太陽(yáng)能板連接,由太陽(yáng)能板向充電電池供電。在光照充足時(shí),太陽(yáng)能向充電電池充電,在光照不充足和夜晚,采用充電電池向用電設(shè)備供電。
所述警告模塊包括SD卡式播放器、強(qiáng)光探照燈或其組合。用于警告驅(qū)離野生動(dòng)物,如可以播放野生動(dòng)物天敵的聲音,或人走近的聲音,從而驅(qū)離危險(xiǎn)的野生動(dòng)物。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果是:
1)本實(shí)用新型利用聲信號(hào)傳感器確定野生動(dòng)物的種類(lèi),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,系統(tǒng)成本低,不受雨、霧天氣的影響,準(zhǔn)確性較高。
2)本實(shí)用新型可以采用充電電池和太陽(yáng)能板直接供電兩種供電方式,可以全天候監(jiān)測(cè)周?chē)h(huán)境,并且能耗較低。
3)本實(shí)用新型具有警告和驅(qū)離野生動(dòng)物的功能,避免野生動(dòng)物進(jìn)入村莊,造成不必要的財(cái)物損失,具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)連接框圖。
圖2是本實(shí)用新型的監(jiān)測(cè)裝置布置圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述,但需要理解的是,所述附圖僅用于對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行示例性的描述,而并不能對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍構(gòu)成任何限制。
如圖1和2所示,為野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)裝置連接框圖,包括遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)和若干安裝在監(jiān)測(cè)區(qū)域的野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)設(shè)備;
所述的野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)設(shè)備包括聲信號(hào)傳感器、信號(hào)預(yù)處理模塊、信號(hào)傳輸模塊、充電電池、控制模塊和警告模塊;所述的聲信號(hào)傳感器在同一監(jiān)測(cè)區(qū)域安裝1~3個(gè),同一監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)聲信號(hào)傳感器間的距離為0.01~30米;聲信號(hào)傳感器、信號(hào)預(yù)處理模塊、信號(hào)傳輸模塊順次相連;信號(hào)傳輸模塊向遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù);充電電池向警告模塊、信號(hào)預(yù)處理模塊、信號(hào)傳輸模塊供電;控制模塊與警告模塊、信號(hào)傳輸模塊、信號(hào)傳輸模塊相連,遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)與控制模塊相連。
每個(gè)野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)應(yīng)一個(gè)ID編號(hào);野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)設(shè)備的信號(hào)傳輸模塊向遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù);信號(hào)傳輸模塊可以采用基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的傳輸通道,也可以采用通信電纜。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)通過(guò)ID編號(hào)確定出現(xiàn)野生動(dòng)物的區(qū)域。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)中預(yù)存有野生動(dòng)物聲信號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù);采用聲信號(hào)比對(duì)或特征值比對(duì)的方式判斷信號(hào)傳輸模塊傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)的危險(xiǎn)程度,并對(duì)聲信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ),其中聲信號(hào)的比對(duì)屬于現(xiàn)有技術(shù);當(dāng)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)難以判斷傳送過(guò)來(lái)的聲信號(hào)時(shí)可以進(jìn)行人工判斷;仍判斷時(shí),將認(rèn)定為野生動(dòng)物的聲信號(hào)存儲(chǔ)到野生動(dòng)物聲信號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的擴(kuò)充。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上可以設(shè)置顯示模塊,用于直觀顯示檢測(cè)區(qū)域和監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作情況。
如圖2所示,在野生動(dòng)物經(jīng)常出沒(méi)的區(qū)域,按照距離村莊遠(yuǎn)近程度,安裝檢測(cè)系統(tǒng),同一個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域安裝多個(gè)聲信號(hào)傳感器1。所述野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)裝置正常工作時(shí),充電電池4向控制模塊5,信號(hào)預(yù)處理模塊2,信號(hào)傳輸模塊3和警告模塊6等用電設(shè)備供電。聲信號(hào)傳感器1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)周?chē)h(huán)境的聲音信號(hào),經(jīng)過(guò)信號(hào)預(yù)處理模塊2將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),并將電信號(hào)放大,然后利用信號(hào)傳輸設(shè)備3將采集到的信號(hào)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程計(jì)算機(jī)7。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)中預(yù)存有野生動(dòng)物聲信號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù);采用聲信號(hào)比對(duì)或特征值比對(duì)的方式判斷信號(hào)傳輸模塊傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)的危險(xiǎn)程度,并對(duì)聲信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ),其中聲信號(hào)的比對(duì)屬于現(xiàn)有技術(shù);當(dāng)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)難以判斷傳送過(guò)來(lái)的聲信號(hào)時(shí)可以進(jìn)行人工判斷;仍判斷時(shí),將認(rèn)定為野生動(dòng)物的聲信號(hào)存儲(chǔ)到野生動(dòng)物聲信號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的擴(kuò)充。通過(guò)在多個(gè)地點(diǎn)安裝多個(gè)聲信號(hào)傳感器1,并將所有聲音傳感器所采集信息進(jìn)行綜合,可以判斷野生動(dòng)物到村莊的距離,方位,運(yùn)動(dòng)方向,數(shù)量等,判斷野生動(dòng)物的潛在危害程度,從而確定是否在監(jiān)測(cè)區(qū)域啟動(dòng)警告模塊6驅(qū)離野生動(dòng)物,并向村民示警,避免野生動(dòng)物給村民造成不必要的傷害,警告模塊可以為SD卡式播放器產(chǎn)生野生動(dòng)物天敵的聲音,鞭炮聲音,或具有恐嚇性質(zhì)的其他聲音,也可以為強(qiáng)光探照燈的照射,及其組合。
本實(shí)用新型通過(guò)附圖進(jìn)行說(shuō)明,在不脫離本實(shí)用新型范圍的情況下,還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種變換及等同代替,因此,本實(shí)用新型不局限于所公開(kāi)的具體實(shí)施過(guò)程,而應(yīng)當(dāng)包括落入本實(shí)用新型權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方案。