一种动物种群多样性监测装置及方法与流程

1.本发明属于动物监测技术领域，具体涉及一种动物种群多样性监测装置及方法。


背景技术：

2.种群是指在一定空间中生活、相互影响、彼此能交配繁殖的同种个体的集合。野生动物，是指在大自然的环境下生长且未被驯化的动物。
3.现有技术中也出现了一些关于动物监测的技术方案，如申请号为cn201310563161.7的一项中国专利，该专利公开了一种野生动物野外监测装置，基于无线传感器网络技术，实现对野生动物监测区域的完全覆盖；通过野生动物野外监测装置自动拍摄野生动物的监测图像，无需人工参与；基于先进的压缩感知理论提出适合于处理能力、电源续航时间和信道传输带宽均受限的无线传感器网络的低复杂度的图像压缩算法；本发明设计是压缩感知在无线传感器网络方面的成功应用，有利于无线传感器网络的低功耗和多媒体信息的低数据量传输。
4.但是，该专利只能对动物进行定点监测，监测过程为被动接受，动物只有走进了监控装置的监控区域内才能得到监控，无法实现对一片区域内动物的全面监测，使得监测的效果有限。


技术实现要素：

5.本发明的目的就在于为了解决上述背景技术中提出的问题而提供一种动物种群多样性监测装置及方法。
6.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
7.一种动物种群多样性监测装置，包括：
8.设于树木上的轨道，轨道呈环形且轨道整体不在一个平面上；
9.设于轨道上的移动机构，沿着轨道进行移动，产生竖直和水平方向的位置变化；
10.设于移动机构上的监控摄像头，用于对树林中的动物进行监测；
11.设于轨道上的供电机构，用于给移动机构进行供电；
12.设于轨道上的助力机构，用于在移动机构向上运动时给移动机构提供助力；
13.将轨道安装于树林的树木上，使得轨道具有竖直方向的起伏，且在树林中水平延伸，移动机构在供电机构处充满电后带动监控摄像头在轨道上移动，对树林不同高度和不同区域生活的不同种群的生物进行检测；
14.其中，在下雨的时候，雨水使得助力机构被启动，在移动机构移动至轨道的上升段时触发轨道上升段处的助力机构，助力机构给移动机构提供上升助力，使得移动机构的移动过程中能源消耗降低。
15.优选的，轨道包括内轨道和外轨道，移动机构设于内轨道和外轨道之间，移动机构包括移动板，移动板内设有给监控摄像头提供电力的蓄电池，所述移动板的两侧设有位于内轨道和外轨道上的移动轮，所述移动板内设于与蓄电池电性连接并用于带动移动轮转动
的电机。
16.优选的，供电机构包括保护罩，保护罩内设有给蓄电池进行无线充电的充电器，充电器外接电源。
17.优选的，内轨道上设有水槽，助力机构包括设于水槽内的滑块，所述滑块与内轨道位于高处的一端之间设有带动滑块移动的一号弹力绳，所述滑块上设有转轴，转轴上设有带动移动板移动的挡块，所述滑块上设有限制挡块转动的限位块，所述滑块上还设有一号孔，一号孔处设有弹簧，弹簧上设有带磁性的限位杆，所述内轨道上设有与限位杆对应的限位孔，所述内轨道上设有供雨水流走的出水孔，所述移动板上设有与限位杆位置对应且磁性相同的磁块。
18.优选的，所述滑块朝向一号弹力绳的一侧设有用于集水的挡板。
19.优选的，水槽处设有凹槽，凹槽内设有可转动的卡块，所述卡块与内轨道之间设有二号弹力绳。
20.一种利用上述一种动物种群多样性监测装置进行监测的方法，包括以下步骤：
21.s1：将轨道架设于树林的树木上，利用移动机构带动监控摄像头沿着轨道移动；其中，在移动机构带动监控摄像头移动时，当监控摄像头和移动机构电量低时，移动机构移动至供电机构处进行充电，移动机构移动过程中处于上升途中由助力机构提供上升助力；
22.s2：在监控摄像头移动过程中，监控摄像头经过树林的顶部和底部，以对树林中不同高度和不同区域生活的动物进行监测，获得监测信息数据。
23.本发明的有益效果在于：
24.本发明通过在树林中布置环状的轨道，并利用沿着轨道移动的小车带动监控摄像头在树林中实现不同高度和不同区域的移动，从而对树林中不同种群的动物进行实时的监测，从而能够提高监测的真实程度，并且从监测过程中得到想要的信息。
附图说明
25.图1是本发明的整体结构示意图；
26.图2是本发明的第二视角结构示意图；
27.图3是图1中a处的放大示意图；
28.图4是图2中b处的放大示意图；
29.图5是本发明中移动轮和轨道的位置关系示意图；
30.图6是本发明中一号孔和滑块的位置关系示意图。
31.图中：1、监控摄像头；2、内轨道；3、外轨道；4、移动板；5、移动轮；6、保护罩；7、水槽；8、滑块；9、一号弹力绳；10、转轴；11、挡块；12、限位块；13、一号孔；14、弹簧；15、限位杆；16、限位孔；17、出水孔；18、挡板；19、凹槽；20、卡块；21、二号弹力绳；a、树木。
具体实施方式
32.下面对本技术作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本技术进行进一步的说明，不能理解为对本技术保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本技术作出一些非本质的改进和调整。
33.实施例1
34.如图1-6所示，一种动物种群多样性监测装置，包括：
35.设于树木a上的轨道，轨道呈环形且轨道整体不在一个平面上；
36.设于轨道上的移动机构，沿着轨道进行移动，产生竖直和水平方向的位置变化；
37.设于移动机构上的监控摄像头1，用于对树林中的动物进行监测；
38.设于轨道上的供电机构，用于给移动机构进行供电；
39.设于轨道上的助力机构，用于在移动机构向上运动时给移动机构提供助力；
40.将轨道安装于树林的树木a上，使得轨道具有竖直方向的起伏，且在树林中水平延伸，移动机构在供电机构处充满电后带动监控摄像头1在轨道上移动，对树林不同高度和不同区域生活的不同种群的生物进行检测；
41.其中，在下雨的时候，雨水使得助力机构被启动，在移动机构移动至轨道的上升段时触发轨道上升段处的助力机构，助力机构给移动机构提供上升助力，使得移动机构的移动过程中能源消耗降低。
42.作为本发明的进一步方案，轨道包括内轨道2和外轨道3，移动机构设于内轨道2和外轨道3之间，移动机构包括移动板4，移动板4内设有给监控摄像头1提供电力的蓄电池，所述移动板4的两侧设有位于内轨道2和外轨道3上的移动轮5，所述移动板4内设于与蓄电池电性连接并用于带动移动轮5转动的电机。
43.作为本发明的进一步方案，供电机构包括保护罩6，保护罩6内设有给蓄电池进行无线充电的充电器，充电器外接电源。
44.作为本发明的进一步方案，内轨道2上设有水槽7，助力机构包括设于水槽7内的滑块8，所述滑块8与内轨道2位于高处的一端之间设有带动滑块8移动的一号弹力绳9，所述滑块8上设有转轴10，转轴10上设有带动移动板4移动的挡块11，所述滑块8上设有限制挡块11转动的限位块12，所述滑块8上还设有一号孔13，一号孔13处设有弹簧14，弹簧14上设有带磁性的限位杆15，所述内轨道2上设有与限位杆15对应的限位孔16，所述内轨道2上设有供雨水流走的出水孔17，所述移动板4上设有与限位杆15位置对应且磁性相同的磁块。
45.在上述实施例中，将轨道安装于树林的树木a(树干或者树枝均可)上，使得轨道具有上下的起伏，上可延伸至树顶，下可接触到地面，且横向覆盖一定区域的树林，使得监控摄像头1在移动过程中不仅能够产生高度的变化，也能够产生水平的位移。移动机构内的蓄电池在充电器处充满电后可在内置控制器的控制下启动电机，使得电机带动移动轮5在内轨道2和外轨道3上移动，从而使得移动机构产生移动。移动机构带动监控摄像头1沿着轨道移动，可对树林不同高度生活的不同种群的生物进行检测。
46.其中，在下雨的时候，雨水落入到水槽7中，使得水槽7中位于滑块8上方的一段蓄满水，水槽7中的水对滑块8具有压力，从而使得滑块8向下移动。当滑块8移动至限位孔16处时其一号孔13内的限位杆15在弹簧14的作用下弹出插入到限位孔16中，使得滑块8无法移动，此时一号弹力绳9被拉紧。同时，水槽7中的水从出水孔17处流出，水槽7中不再蓄水。当移动机构移动至上升段，移动板4接触挡块11时带动挡块11转动，挡块11不影响移动板4的移动。当移动板4上的磁块移动至限位杆15处，在磁性相斥的情况下限位杆15被重新压入到一号孔13中，使得滑块8失去限制，在一号弹力绳9的作用下拉动滑块8沿着水槽7向上移动。当滑块8上的挡块11接触到移动板4时，在限位块12的作用下使得挡块11带动移动板4移动。在滑块8的带动下带动移动板4沿着轨道向上移动，直至一号弹力绳9不再提供拉力为止。
47.作为本发明的进一步方案，所述滑块8朝向一号弹力绳9的一侧设有用于集水的挡板18。
48.在上述实施例中，挡板18的设置使得滑块8处聚集的雨水量增多，从而使得滑块8能够移动更远的距离。滑块8移动的距离更远使得一号弹力绳9的伸长幅度更大，从而使得助力机构的作用行程得到提升。
49.作为本发明的进一步方案，水槽7处设有凹槽19，凹槽19内设有可转动的卡块20，所述卡块20与内轨道2之间设有二号弹力绳21。
50.在上述实施例中，滑块8处聚集的雨水使得滑块8产生缓慢的移动，并且随着雨水量的增多，滑块8的移动速度加快，但是通过设置有卡块20，滑块8在向下移动时接触到卡块20，卡块20使得滑块8无法移动，从而使得滑块8处聚集的雨水量逐渐增多，直至雨水量达到最大。此时滑块8对卡块20的压力大于二号弹力绳21对卡块20的拉力，使得滑块8越过卡块20向下快速的移动。此时滑块8具有较大的加速度和惯性，从而使得滑块8能够滑的更远，进而使得一号弹力绳9的伸长幅度再次得到提升。
51.一种利用上述一种动物种群多样性监测装置进行监测的方法，包括以下步骤：
52.s1：将轨道架设于树林的树木a上，利用移动机构带动监控摄像头1沿着轨道移动；其中，在移动机构带动监控摄像头1移动时，当监控摄像头1和移动机构电量低时，移动机构移动至供电机构处进行充电，移动机构移动过程中处于上升途中由助力机构提供上升助力；
53.s2：在监控摄像头1移动过程中，监控摄像头1经过树林的顶部和底部，以对树林中不同高度和不同区域生活的动物进行监测，获得监测信息数据；将轨道安装于树林的树木a上，使得轨道具有起伏，上可延伸至树顶，下可接触到地面，且横向覆盖一定区域的树林。移动机构内的蓄电池在充电器处充满电后可在内置控制器的控制下启动电机，使得电机带动移动轮5在内轨道2和外轨道3上移动，从而使得移动机构产生移动。移动机构带动监控摄像头1沿着轨道移动，可对树林不同高度生活的不同种群的生物进行检测。
54.其中，在下雨的时候，雨水落入到水槽7中，使得水槽7中位于滑块8上方的一段蓄满水，水槽7中的水对滑块8具有压力，从而使得滑块8向下移动。当滑块8移动至限位孔16处时其一号孔13内的限位杆15在弹簧14的作用下弹出插入到限位孔16中，使得滑块8无法移动，此时一号弹力绳9被拉紧。同时，水槽7中的水从出水孔17处流出，水槽7中不再蓄水。当移动机构移动至上升段，移动板4接触挡块11时带动挡块11转动，挡块11不影响移动板4的移动。当移动板4上的磁块移动至限位杆15处，在磁性相斥的情况下限位杆15被重新压入到一号孔13中，使得滑块8失去限制，在一号弹力绳9的作用下拉动滑块8沿着水槽7向上移动。当滑块8上的挡块11接触到移动板4时，在限位块12的作用下使得挡块11带动移动板4移动。在滑块8的带动下带动移动板4沿着轨道向上移动，直至一号弹力绳9不再提供拉力为止。
55.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种动物种群多样性监测装置，其特征在于，包括：设于树木上的轨道，轨道呈环形且轨道整体不在一个平面上；设于轨道上的移动机构，沿着轨道进行移动，产生竖直和水平方向的位置变化；设于移动机构上的监控摄像头(1)，用于对树林中的动物进行监测；设于轨道上的供电机构，用于给移动机构进行供电；设于轨道上的助力机构，用于在移动机构向上运动时给移动机构提供助力；将轨道安装于树林的树木上，使得轨道具有竖直方向的起伏，且在树林中水平延伸，移动机构在供电机构处充满电后带动监控摄像头(1)在轨道上移动，对树林不同高度和不同区域生活的不同种群的生物进行检测；其中，在下雨的时候，雨水使得助力机构被启动，在移动机构移动至轨道的上升段时触发轨道上升段处的助力机构，助力机构给移动机构提供上升助力，使得移动机构的移动过程中能源消耗降低。2.根据权利要求1所述的一种动物种群多样性监测装置，其特征在于，轨道包括内轨道(2)和外轨道(3)，移动机构设于内轨道(2)和外轨道(3)之间，移动机构包括移动板(4)，移动板(4)内设有给监控摄像头(1)提供电力的蓄电池，所述移动板(4)的两侧设有位于内轨道(2)和外轨道(3)上的移动轮(5)，所述移动板(4)内设于与蓄电池电性连接并用于带动移动轮(5)转动的电机。3.根据权利要求2所述的一种动物种群多样性监测装置，其特征在于，供电机构包括保护罩(6)，保护罩(6)内设有给蓄电池进行无线充电的充电器，充电器外接电源。4.根据权利要求3所述的一种动物种群多样性监测装置，其特征在于，内轨道(2)上设有水槽(7)，助力机构包括设于水槽(7)内的滑块(8)，所述滑块(8)与内轨道(2)位于高处的一端之间设有带动滑块(8)移动的一号弹力绳(9)，所述滑块(8)上设有转轴(10)，转轴(10)上设有带动移动板(4)移动的挡块(11)，所述滑块(8)上设有限制挡块(11)转动的限位块(12)，所述滑块(8)上还设有一号孔(13)，一号孔(13)处设有弹簧(14)，弹簧(14)上设有带磁性的限位杆(15)，所述内轨道(2)上设有与限位杆(15)对应的限位孔(16)，所述内轨道(2)上设有供雨水流走的出水孔(17)，所述移动板(4)上设有与限位杆(15)位置对应且磁性相同的磁块。5.根据权利要求4所述的一种动物种群多样性监测装置，其特征在于，所述滑块(8)朝向一号弹力绳(9)的一侧设有用于集水的挡板(18)。6.根据权利要求5所述的一种动物种群多样性监测装置，其特征在于，水槽(7)处设有凹槽(19)，凹槽(19)内设有可转动的卡块(20)，所述卡块(20)与内轨道(2)之间设有二号弹力绳(21)。7.一种利用权利要求1-6任一所述一种动物种群多样性监测装置进行监测的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：将轨道架设于树林的树木上，利用移动机构带动监控摄像头(1)沿着轨道移动；其中，在移动机构带动监控摄像头(1)移动时，当监控摄像头(1)和移动机构电量低时，移动机构移动至供电机构处进行充电，移动机构移动过程中处于上升途中由助力机构提供上升助力；s2：在监控摄像头(1)移动过程中，监控摄像头(1)经过树林的顶部和底部，以对树林中
不同高度和不同区域生活的动物进行监测，获得监测信息数据。

技术总结
本发明涉及一种动物种群多样性监测装置及方法。该监测装置包括轨道，轨道呈环形且轨道整体不在一个平面上；设于轨道上的移动机构；设于移动机构上的监控摄像头，用于对树林中的动物进行监测；设于轨道上的供电机构，用于给移动机构进行供电；设于轨道上的助力机构，用于在移动机构向上运动时给移动机构提供助力；本发明通过在树林中布置环状的轨道，并利用沿着轨道移动的小车带动监控摄像头在树林中实现不同高度和不同区域的移动，从而对树林中不同种群的动物进行实时的监测，从而能够提高监测的真实程度，并且从监测过程中得到想要的信息。要的信息。要的信息。


技术研发人员：马月 臧明月 卢晓强 胡飞龙 王蕾 刘立 徐徐
受保护的技术使用者：生态环境部南京环境科学研究所
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/9/5