[发明专利]一种沙漠监测系统及其操作方法

说明书

本发明公开了一种沙漠监测系统及其操作方法，沙漠监测系统包括沙漠监测节点、降落伞和上位机，沙漠监测节点与上位机之间无线连接；沙漠监测节点包括框架，框架的底部嵌入设置有超声波测距模块；框架内设有供电系统和控制主板；控制主板包括电路板，电路板上集成设置有显示屏、北斗定位模块，无线通信模块、多个传感器和一个单片机；超声波测距模块以及多个传感器均与单片机连接；框架的顶部设有摄像头和继电器；框架的左右两侧转动连接有太阳能电板，框架的后侧转动连接有土壤湿度插针；沙漠监测节点的顶部连接有可自动切断的降落伞。本发明中的沙漠监测节点上重下轻，便于空投，且能长时间不间断采集各种沙漠信息。

技术领域

本发明涉及沙漠监测技术领域，尤其涉及一种沙漠监测系统及其操作方法。

背景技术

由于气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化，使原来非沙漠地区出现了类似沙漠环境的变化。我国内蒙古、新疆等部分地区深受沙漠化困扰，沙漠化对我国的影响主要包括以下几个方面：一是危害农业发展，沙漠化对农业的危害主要体现在土壤沙质化，禾苗干旱致死或被风沙掩埋，同时农民收入无法得到保障；二是危害草场，沙漠化引起的草场退化，使适于牲畜食用的优势草种逐渐减少，甚至完全丧失，草场载畜能力大为下降；三是危害水资源，沙漠化造成河流、水库、水渠堵塞，黄河年均输沙16亿吨，其中就有12亿吨来自沙漠化地区；四是妨碍交通，沙漠化在一些地区造成铁路路基、桥梁、涵洞损坏，使公路路基、路面积沙，迫使公路交通中断，影响飞机正常起飞和降落；五是威胁人体健康，根据监测，我国城市空气污染物主要是微小颗粒物，这与沙漠化密切相关，沙尘污染着广大地区人民的生产生活环境，影响了人民健康；六是导致贫困，据调查，全国农村人口的1/4生活在沙漠化地区，其人均农业产值仅为全国平均水平的34.2％，是东部地区的1/5。据统计，我国每年因为土地沙漠化造成的经济损失高达540亿元，沙漠化使地区贫困程度加剧。

因此，监测沙漠化动态，特别是在国家尺度快速监测沙漠化动态变化特征，并在此基础上研究驱动因素及预测其未来发展趋势，对于沙漠化土地治理、改善沙区生态环境与农牧民可持续生计具有重要的意义和现实价值。以往监测都是进行人工监测，往往费时费力，且人工监测成本较高，在沙漠边缘的工作还存在一定的危险性。而采用卫星拍照的方式虽然能够看到沙漠的位置变化，但是无法获取沙漠边缘的重要信息。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种能够广泛空投的自组网沙漠监测节点系统，通过高空播撒，使沙漠监测节点利用降落伞落在沙漠边缘，通过传感器回传沙漠监测节点附近的温度、湿度、土壤湿度、光照强度、经纬度、海拔信息，为研究沙漠化进程提供重要的研究数据。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种沙漠监测系统，其特征在于：包括沙漠监测节点、降落伞和上位机，所述沙漠监测节点与所述上位机之间无线连接，所述沙漠监测节点的顶部连接有可自动切断的降落伞；

所述沙漠监测节点包括框架，所述框架为前后开口的结构；所述框架的底部嵌入设置有超声波测距模块；所述框架内设有供电系统和控制主板，所述控制主板位于所述供电系统的上方；所述供电系统为所述沙漠监测节点供电；

所述控制主板包括电路板，所述电路板上集成设置有显示屏、北斗定位模块、无线通信模块、多个传感器和一个单片机；所述超声波测距模块、北斗定位模块以及多个所述传感器均与单片机连接进行数据采集和处理；

所述框架的顶部设有摄像头和继电器；

所述框架的左右两侧转动连接有太阳能电板，所述框架的后侧转动连接有土壤湿度插针。

进一步的，所述框架的左右两侧和后侧分别设有舵机，位于框架左右两侧的两个所述舵机分别与其对应的所述太阳能电板连接；位于框架后侧的所述舵机与所述土壤湿度插针连接。