(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210710566.8 (22)申请日 2022.06.22 (71)申请人 梅雄 （福建） 安全应急智能科技有限 公司 地址 350824 福建省福州市闽清县雄江镇 梅雄村113号 (72)发明人 王天煜　潘淼鑫　陈崇成　 (74)专利代理 机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 专利代理师 陈明鑫　蔡学俊 (51)Int.Cl. H04N 7/18(2006.01) H04W 4/029(2018.01) H04W 4/38(2018.01) H04W 84/18(2009.01)H04L 65/65(2022.01) H04L 67/025(2022.01) (54)发明名称 基于天线阵列无线宽带通信的动植物实时 监测系统 (57)摘要 本发明涉及一种基于天线阵列无线宽带通 信的动植物实时监测系统。 包括远程服务器、 至 少一组监测设备； 监测设备包括环 境因子采集模 块、 视频采集模块、 天线阵列通信模块、 供电模 块， 环境因子采集模块、 视频采集模块能够通过 天线阵列通信模块与远程服务器进行通信； 所述 环境因子采集模块用于采集的环 境因子数据、 地 理经纬度和高程数据传递， 并发送给远程服务 器； 所述视频采集模块用于采集动植物视频数 据， 并发送给远程服务器； 所述远程服务器基于 B/S结构编写显示终端程序， 对监测的环境因子 数据、 地理经纬度和高程数据、 视频数据进行接 收、 存储、 可视化和分析。 本发明系统可以实现对 动植物所处环境因子和现场视频的远距离实时 监控。 权利要求书2页 说明书4页 附图4页 CN 115065810 A 2022.09.16 CN 115065810 A 1.一种基于天线阵列无线宽带通信的动植物实时监测系统， 其特征在于， 包括远程服 务器和至少一组监测设备； 监测设备包括环境因子采集模块、 视频采集模块、 天线阵列通信模块、 用于为整个监测 设备供电的供电模块， 环境因子采集模块、 视频采集模块能够通过天线阵列通信模块与远 程服务器进行通信； 所述环境因子采集模块包括MCU控制单元及与该MCU控制单元连接的可插拔传感器接 口单元、 定位单元； 所述可插拔传感器接口单元可根据应用场景接入多个接口兼容的传感 器； 所述定位单元用于实现环境因子采集模块的定位功能； MCU控制单元按照环境因子采集 周期从可插拔传感器接口单元、 定位单元分别读取环境因子数据、 地理经纬度和高程数据， 再对数据按照协议格式将环境因子采集模块编号、 环境因子数据、 地理经纬度和高程数据 封装成数据包， 最后通过天线阵列通信模块发送给远程 服务器； 所述视频采集模块包括至少一个野保摄像机和/或烟火摄像机， 多个摄像机之间通过 WiFi或有线连接； 多个野保摄像机沿着山谷线或山脊线垂直 断面呈带状分布， 或根据需求 实施环型部署或丁字型部署， 以最大限度监控动物活动轨迹， 相 邻野保摄像机之间形成 “Z” 字型， 相邻野保摄像机至少保证一路视频探头看到， 形成一个立体交叉监控网络， 在带状范 围内能够全方位监控动物活动轨迹、 监控野保摄像机本身 是否有损坏或位移异常以及使动 物穿越监测区域时可被重复监测到两次； 野保摄像机将采集视频数据通过WiFi或有线传输 至交换机， 然后利用天线阵列通信模块将视频 数据传输 到远程服务器； 所述天线阵列通信模块之间形成天线阵列无线宽带自组网络； 所述远程服务器基于B/S结构编写显示终端程序， 对监测的环境因子数据、 地理经纬度 和高程数据、 视频数据进行接收、 存储、 可视化和分析， 还能够对环境因子采集模块下发指 令； 显示终端程序对于接收的数据包， 根据协 议格式解析出环境因子采集模块编号、 环境因 子数据、 地理经纬度和高程数据， 存储到数据库中； 显示终端程序集成有百度地图， 根据地 理经纬度信息， 在百度地图上显示环 境因子采集模块的位置、 编号及环境因子数据， 当某项 环境因子触及阈值时， 发出报警； 显示终端程序对于接收的视频数据， 通过实时流协议 获取 视频流， 能够在浏览器中显示不同视频采集模块厂家的视频数据， 将视频根据不同视频采 集模块编号分别存储， 并按时间顺序分段存储到本地文件系统； 显示终端程序通过机器学 习算法对视频 数据进行动物出没时间和种类识别。 2.根据权利要求1所述的基于天线阵列无线宽带通信的动植物实时监测系统， 其特征 在于， 所述可插拔传感器接口单元预留J201、 J2 02、 J203、 J204、 J205、 U204六个传感器接口， 这些接口都是I/O端口， 其中J201、 J202两个接口具有支持模数转换的附加功能。 3.根据权利要求1所述的基于天线阵列无线宽带通信的动植物实时监测系统， 其特征 在于， 所述定位单元选用国产 ATGM336H全星座定位导航模块， 工作电压为3.3V～5V直流， 工 作电流约25mA， 输出为UART接口， 提供IPEX接口用于 外接天线。 4.根据权利要求1所述的基于天线阵列无线宽带通信的动植物实时监测系统， 其特征 在于， 所述M CU控制单 元选用STM 32F407ZET6单片机 。 5.根据权利要求1所述的基于天线阵列无线宽带通信的动植物实时监测系统， 其特征 在于， 环境因子采集模块的工作流 程为： （1） 用户根据应用场景在远程服务器的显示终端程序中配置环境因子采集周期和数据权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115065810 A 2包协议格式； （2） 远程服务器对环境因子采集模块下发环境因子采集周期和数据包协议格式的指 令； （3） 环境因子采集模块的MCU控制单元根据指令中的环境因子采集周期读取可插拔传 感器接口单元和定位单元的数据， 并根据与远程服务器的协 议格式将数据处理成一条数据 包， 再通过天线阵列通信模块发送给远程 服务器。 6.根据权利要求1所述的基于天线阵列无线宽带通信的动植物实时监测系统， 其特征 在于， 相邻野保摄 像机的设置间距小于 30米。 7.根据权利要求1所述的基于天线阵列无线宽带通信的动植物实时监测系统， 其特征 在于， 所述供电模块包括多块太阳能电池板、 蓄电池、 光伏控制器、 电池保温箱； 多块太阳能 电池板通过光伏控制器给蓄电池充电。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115065810 A 3