基于位置傳感器的古樹名木防盜報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及傳感器用于物體定位的無線傳感網(wǎng)應(yīng)用，具體涉及一種基于位置傳感器的古樹名木防盜報(bào)警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]古樹名木是一個(gè)自然地理人文悠久歷史的見證，是國(guó)家的瑰寶、活的文物，是林業(yè)資源的重要組成部分，是區(qū)域一項(xiàng)重要的自然資產(chǎn)。保護(hù)古樹名木對(duì)研宄城市和鄉(xiāng)村的生物資源、植物分布、環(huán)境變迀和歷史文化遺產(chǎn)具有重要的科學(xué)價(jià)值，對(duì)發(fā)展城市旅游業(yè)也具有重要的意義。只有保護(hù)好古樹名木，才能為開展生態(tài)環(huán)境變迀、物種遺傳特性等研宄以及合理開發(fā)利用古樹名木種質(zhì)資源研宄提供實(shí)實(shí)在在的“活標(biāo)本”。城市名木古樹的有效管理和保護(hù)工作具有重要的人文價(jià)值、生態(tài)價(jià)值、觀賞價(jià)值和科學(xué)價(jià)值，是配合國(guó)家森林城市建設(shè)、加強(qiáng)城市生物多樣性保護(hù)和建設(shè)宜居城市的重要內(nèi)容，它對(duì)于維護(hù)國(guó)家生態(tài)平衡，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康、快速、可持續(xù)發(fā)展具有重大的戰(zhàn)略意義。實(shí)現(xiàn)古樹名木管理現(xiàn)代化和信息化，也是衡量一個(gè)地區(qū)和城市市政或公共資源管理水平的重要標(biāo)志。
[0003]據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有古樹名木30多萬株，且絕大多數(shù)都是珍稀樹種。與過去相比，數(shù)量已大為減少。據(jù)熊和平等在蘇州、武漢、南京、南通等地的調(diào)查及分級(jí)評(píng)價(jià)表明:現(xiàn)存古樹15°/『20%均發(fā)生衰弱現(xiàn)象。尤其是近年來，大規(guī)模城市建設(shè)的興起和城市生態(tài)環(huán)境的惡化，使為數(shù)不多的古樹名木生存環(huán)境受到了威脅，甚至瀕臨死亡。更有甚者，一些地區(qū)在城市綠化中搞形象工程，片面追求古、珍、稀、大，盲目移植大樹、古樹。這種畸形的綠化市場(chǎng)需求，導(dǎo)致越來越多的人與不法公司不顧原產(chǎn)地的生態(tài)環(huán)境，加入到了盜挖、濫挖古樹名木的行列中，參與倒賣珍稀古樹的不法經(jīng)營(yíng)現(xiàn)象屢有發(fā)生。
[0004]因此迫切需要一種方式能夠有效杜絕或減緩此種情勢(shì)的發(fā)展，傳統(tǒng)的做法是依靠人工去管理，往往費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不能從根本上解決問題，在各大城市的名樹名木的保護(hù)實(shí)踐中，多以RFID定位電子標(biāo)簽為主進(jìn)行對(duì)樹木的追蹤定位和保護(hù)。例如寧波鎮(zhèn)海形成的以RFID技術(shù)為支撐的古樹名木防盜信息系統(tǒng)，但該方案中往往需要另外建設(shè)基站來讀取RFID標(biāo)簽，無疑增加了監(jiān)測(cè)和部署、維護(hù)成本；還有一種就是向樹木植入GPS芯片，通過后臺(tái)觀測(cè)來實(shí)現(xiàn)對(duì)古樹名木的位置監(jiān)控。例如:福州、南京、長(zhǎng)沙、深圳都采取了該方案，但無法判讀樹木的砍伐狀態(tài)。
[0005]在實(shí)施該項(xiàng)實(shí)用新型之前，作了如下考慮:首先從協(xié)議上來講，在無線傳感網(wǎng)的各類監(jiān)測(cè)場(chǎng)景中，最多使用的是基于ZIGBEE (物理層和數(shù)據(jù)(溫度、壓強(qiáng)、高程)鏈路層為802.15.4協(xié)議，其上才是ZIGBEE聯(lián)盟協(xié)議)協(xié)議的無線自組網(wǎng)絡(luò)，采用ISM頻段2.4GHz射頻頻率，可支持最多255個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)通訊。硬件結(jié)構(gòu)和相應(yīng)操作系統(tǒng)已經(jīng)有多套成熟的技術(shù)方案，其中較為典型的、研發(fā)較早的當(dāng)屬伯克利大學(xué)研制的MICA節(jié)點(diǎn)和其上操作系統(tǒng)TinyOS，且該項(xiàng)目長(zhǎng)期受到美國(guó)國(guó)防部經(jīng)費(fèi)的支持。在工程實(shí)踐中，使用該方案需要部署較多節(jié)點(diǎn)，當(dāng)數(shù)據(jù)(溫度、壓強(qiáng)、高程)流量過大時(shí)，將會(huì)引起整體網(wǎng)絡(luò)的效率下降，所以需要適當(dāng)比例的休眠節(jié)點(diǎn)，這就增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。但是該方案的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自組特性一直受到軍方和業(yè)界的關(guān)注，特別適合于需要快速擴(kuò)增網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的應(yīng)用場(chǎng)景。從推廣性角度來說，任何想要加入ZIGBEE協(xié)議的產(chǎn)品必須經(jīng)過相關(guān)認(rèn)證，其產(chǎn)業(yè)推動(dòng)門檻過高，真正的深入全方位的民間應(yīng)用還需要政策引領(lǐng)。
[0006]再次從所采用的網(wǎng)絡(luò)鏈接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來講，ZIGBEE準(zhǔn)確來說還是一種應(yīng)用層協(xié)議，更多的是對(duì)藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充，不涉及過多的物理層的接入技術(shù)方面的更新，相比而言基于60GHz的高頻段接入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)無疑增加了一種可能性，會(huì)大大增加數(shù)據(jù)(溫度、壓強(qiáng)、高程)傳輸速率，但是該頻段易受到距離的限制，一般在20米左右。而且實(shí)踐中還未出臺(tái)相關(guān)的產(chǎn)品和業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)。
[0007]本實(shí)用新型結(jié)合了理論研宄、工程實(shí)踐領(lǐng)域內(nèi)的因素，決定采用3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為通訊標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)已經(jīng)非常成熟，易開發(fā)、易維護(hù)、易拓展，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍已經(jīng)幾乎無死角，且通訊成本很低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的在于提供一種敏感度高、能耗低、成本低且電路功能易于實(shí)現(xiàn)的基于位置傳感器的古樹名木防盜報(bào)警系統(tǒng)。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種基于位置傳感器的古樹名木防盜報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于:包括固定于古樹名木上的殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有微控制處理器及與該微控制處理器連接的用于采集古樹名木生長(zhǎng)點(diǎn)或監(jiān)測(cè)點(diǎn)高度位置信息的位置傳感器、實(shí)現(xiàn)微控制器與監(jiān)控中心通信的GPRS調(diào)制解調(diào)電路；還包括一為整個(gè)系統(tǒng)供電的電源模塊，所述電源模塊包括太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換器及與該太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換器連接的太陽(yáng)能電池板和蓄電池。
[0010]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述太陽(yáng)能電池板設(shè)置于殼體表面，且所述殼體于古樹名木上的固定角度為南向36度，以保證太陽(yáng)能電池板處于一天中最長(zhǎng)陽(yáng)光直射角度。[0011 ] 在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述微控制處理器采用LPC2368芯片，該LPC2368芯片連接有晶振電路、復(fù)位電路及指不燈電路。
[0012]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述位置傳感器包括HP206C芯片、電阻R105、R106和電容ClOl，所述HP206C芯片的GND端連接至地，所述HP206C芯片的VDD端連接至3.3V電源端，并經(jīng)電容ClOl連接至地，所述HP206C芯片的INTI端連接至微控制處理器，所述HP206C芯片的SCL端和SDA端分別經(jīng)電阻R105、電阻R106連接至3.3V電源端。
[0013]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述GPRS調(diào)制解調(diào)電路包括MODEM電路及為該MODEM電路供電的MODEM電源電路和與該MODEM電路連接的天線，所述MODEM電路采用GL868-D芯片，且該MODEM還包括一 SM卡芯片；所述MODEM電源電路采用TPS75701芯片。
[0014]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述殼體側(cè)面還設(shè)置有一用于插入SM卡芯片的SM卡槽。
[0015]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益效果:本實(shí)用新型通過采用HP206C芯片對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)(溫度、壓強(qiáng)、高程)的采集，并把數(shù)據(jù)(溫度、壓強(qiáng)、高程)以無線通信的方式傳送給監(jiān)測(cè)中心，從而可以判斷該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的樹枝(干)是否發(fā)生了傾覆或異常發(fā)生位移，進(jìn)而可判定是否遭到盜伐；對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置數(shù)據(jù)(溫度、壓強(qiáng)、高程)的閾值的設(shè)定可以屏蔽掉干擾因素，能夠增強(qiáng)判斷的準(zhǔn)確性；通過接收和解析監(jiān)控中心服務(wù)端的指令可實(shí)現(xiàn)較低頻率的上行發(fā)送數(shù)據(jù)(溫度、壓強(qiáng)、高程)，從而降低能耗；使用的太陽(yáng)能電池可