一种用于含水率监测的生物警报装置的制作方法

本发明涉及一种生物警报装置，特别是涉及一种用于含水率监测的生物警报装置，属于森林监测。

背景技术：

1、现有技术中如申请号为202311564638.3的发明中公开了一种环境监测一体化设备，为了解决对森林环境进行监测时，传统的测量设备测量数据种类少，难以准确判断环境数据的问题，通过将凋落物含水率监测、土壤含水率、地表温湿度、雨量、风速、风向、光照、空气温湿度、大气压等监测结合在一起，实现对森林火险因子的全方位监测，设备具有高度集成一体化特点。

2、类似于上述申请目前还存在不足之处：

3、在对含水率进行监测的过程中采用传感器进行测量，在检测到含水率的细微变化方面不够灵敏，且容易因故障或损坏而完全失效，需要定期校准和维护，增加了设备的使用成本。

4、为此设计一种用于含水率监测的生物警报装置来优化上述问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是为了提供一种用于含水率监测的生物警报装置，通过在观测筒的内部设置水熊虫培养皿，并通过光学显微镜、高清摄像头、图像处理模块、数据处理与控制单元、无线报警器组成的监测报警机构，能够在使用的过程中对水熊虫形态进行观测，利用水熊虫在不同含水率的环境中会表现出特定的行为和形态变化，数据处理与控制单元将这些数据与预设的正常含水率范围进行对比，当含水率超出正常范围时，水熊虫的行为和形态会发生相应改变，同时湿度数据也会异常，此时，数据处理与控制单元触发警报输出单元，通过无线报警器向用户发出警报，进行生物警报，提高了空气中含水率监测的精度，另外生物具有一定的自我修复和适应环境变化的能力，降低了设备的使用成本，通过在观测筒的外部设置有第一刮条、防蚊虫电网、限位环、第二刮条、收集网兜组成的防护机构，再配合旋转电机、固定齿轮以及从动齿轮组成的旋转机构进行使用，能够对观测筒外表的半透膜进行清洁以及除虫，保证半透膜的通透性，提高使用寿命，确保监测的精确性，通过在l形安装板的顶部倾斜设置有太阳能板，使得装置无需外接电源，能够自动发电，使用更加的方便，另外通过在太阳能板的外侧设置条形杆、导槽、螺杆、刷板、清洁电机组成的清理机构，能够对太阳能板的表面进行清洁，确保了发电效果。

2、本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

3、一种用于含水率监测的生物警报装置，包括l形安装板，l形安装板的底部设有支架，l形安装板的外侧边竖直安装有光学显微镜，光学显微镜顶端的观测口处设有高清摄像头，光学显微镜的底端设有观测筒，观测筒的内底部设有水熊虫培养皿，观测筒的外侧均匀设有通槽，通槽的内侧之间皆设有半透膜，观测筒的外侧设有对半透膜保护的防护机构，l形安装板的内底部设有数据处理与控制单元，l形安装板内侧的下方设有图像处理模块，高清摄像头的顶部安装有无线报警器，高清摄像头的输出端通过导线与图像处理模块电性连接，图像处理模块的输出端通过导线与数据处理与控制单元电性连接，数据处理与控制单元的输出端通过导线与无线报警器电性连接，l形安装板的顶部设有供电组件。

4、优选的：水熊虫培养皿为玻璃材质，水熊虫培养皿的下方设有补光灯，水熊虫培养皿的内部设有十字形隔板。

5、优选的：l形安装板的内底部设有护壳，图像处理模块与数据处理与控制单元皆位于护壳的内部。

6、优选的：支架包括插杆、压盘、滑竿和电动伸缩杆，插杆的内顶部安装有电动伸缩杆，电动伸缩杆的输出端安装有滑竿，且滑竿的底端与插杆之间滑动连接，插杆的底端为锥形，插杆的底端水平固定有压盘，插杆的外侧均匀设有加固组件。

7、优选的：加固组件包括存放槽、钢丝绳和地钉，存放槽均匀开设在插杆的外侧，存放槽的内顶部皆安装有钢丝绳，钢丝绳的底端皆固定有地钉。

8、优选的：防护机构包括第一刮条、防蚊虫电网、限位环和第二刮条，第一刮条贴合在观测筒的外侧，并沿观测筒的外侧周向旋转，限位环转动安装在观测筒的内底部，限位环的顶部固定有防蚊虫电网，且防蚊虫电网套设在观测筒的外侧，观测筒外侧的底部固定安装有与防蚊虫电网外侧贴合的第二刮条，第一刮条与防蚊虫电网的顶部设有旋转机构。

9、优选的：旋转机构包括旋转电机、固定齿轮和从动齿轮，旋转电机安装在滑竿的顶端，旋转电机的输出端与l形安装板之间连接，滑竿外侧的顶部水平设置有固定齿轮，从动齿轮转动安装在观测筒的外侧，且固定齿轮与从动齿轮啮合，第一刮条与防蚊虫电网的顶端皆固定在从动齿轮的下方。

10、优选的：l形安装板与光学显微镜的下方皆设有防雨罩，观测筒的底端设有收集网兜。

11、优选的：供电组件包括太阳能板和清理机构，太阳能板倾斜设置在l形安装板内侧的两端之间，太阳能板的侧边设有对太阳能板表面清洁的清理机构。

12、优选的：清理机构包括条形杆、导槽、螺杆、刷板和清洁电机，太阳能板的侧边沿长度方向设有条形杆，条形杆靠近太阳能板的一侧沿长度方向开设有导槽，导槽的两端之间转动安装有螺杆，导槽的内部滑动设有刷板，且刷板贴合在太阳能板的顶部并与太阳能板宽度方向平行，螺杆与刷板之间螺纹连接，条形杆的端部安装有清洁电机，且清洁电机的输出端与螺杆的端部连接。

13、本发明的有益效果为：

14、本发明提供的一种用于含水率监测的生物警报装置,通过在观测筒的内部设置水熊虫培养皿，并通过光学显微镜、高清摄像头、图像处理模块、数据处理与控制单元、无线报警器组成的监测报警机构，能够在使用的过程中对水熊虫形态进行观测，利用水熊虫在不同含水率的环境中会表现出特定的行为和形态变化，数据处理与控制单元将这些数据与预设的正常含水率范围进行对比，当含水率超出正常范围时，水熊虫的行为和形态会发生相应改变，同时湿度数据也会异常，此时，数据处理与控制单元触发警报输出单元，通过无线报警器向用户发出警报，进行生物警报，提高了空气中含水率监测的精度，另外生物具有一定的自我修复和适应环境变化的能力，降低了设备的使用成本；

15、通过在观测筒的外部设置有第一刮条、防蚊虫电网、限位环、第二刮条、收集网兜组成的防护机构，再配合旋转电机、固定齿轮以及从动齿轮组成的旋转机构进行使用，能够对观测筒外表的半透膜进行清洁以及除虫，保证半透膜的通透性，提高使用寿命，确保监测的精确性；

16、通过在l形安装板的顶部倾斜设置有太阳能板，使得装置无需外接电源，能够自动发电，使用更加的方便，另外通过在太阳能板的外侧设置条形杆、导槽、螺杆、刷板、清洁电机组成的清理机构，能够对太阳能板的表面进行清洁，确保了发电效果。

技术特征：

1.一种用于含水率监测的生物警报装置，包括l形安装板（2），其特征在于：l形安装板（2）的底部设有支架（1），l形安装板（2）的外侧边竖直安装有光学显微镜（3），光学显微镜（3）顶端的观测口处设有高清摄像头（4），光学显微镜（3）的底端设有观测筒（5），观测筒（5）的内底部设有水熊虫培养皿（8），观测筒（5）的外侧均匀设有通槽（6），通槽（6）的内侧之间皆设有半透膜（7），观测筒（5）的外侧设有对半透膜（7）保护的防护机构（14），l形安装板（2）的内底部设有数据处理与控制单元（10），l形安装板（2）内侧的下方设有图像处理模块（9），高清摄像头（4）的顶部安装有无线报警器（11），高清摄像头（4）的输出端通过导线与图像处理模块（9）电性连接，图像处理模块（9）的输出端通过导线与数据处理与控制单元（10）电性连接，数据处理与控制单元（10）的输出端通过导线与无线报警器（11）电性连接，l形安装板（2）的顶部设有供电组件。

2.根据权利要求1所述的一种用于含水率监测的生物警报装置，其特征在于：水熊虫培养皿（8）为玻璃材质，水熊虫培养皿（8）的下方设有补光灯（13），水熊虫培养皿（8）的内部设有十字形隔板（12）。

3.根据权利要求2所述的一种用于含水率监测的生物警报装置，其特征在于：l形安装板（2）的内底部设有护壳（15），图像处理模块（9）与数据处理与控制单元（10）皆位于护壳（15）的内部。

4.根据权利要求3所述的一种用于含水率监测的生物警报装置，其特征在于：支架（1）包括插杆（26）、压盘（30）、滑竿（31）和电动伸缩杆（32），插杆（26）的内顶部安装有电动伸缩杆（32），电动伸缩杆（32）的输出端安装有滑竿（31），且滑竿（31）的底端与插杆（26）之间滑动连接，插杆（26）的底端为锥形，插杆（26）的底端水平固定有压盘（30），插杆（26）的外侧均匀设有加固组件。

5.根据权利要求4所述的一种用于含水率监测的生物警报装置，其特征在于：加固组件包括存放槽（27）、钢丝绳（28）和地钉（29），存放槽（27）均匀开设在插杆（26）的外侧，存放槽（27）的内顶部皆安装有钢丝绳（28），钢丝绳（28）的底端皆固定有地钉（29）。

6.根据权利要求5所述的一种用于含水率监测的生物警报装置，其特征在于：防护机构（14）包括第一刮条（20）、防蚊虫电网（21）、限位环（22）和第二刮条（23），第一刮条（20）贴合在观测筒（5）的外侧，并沿观测筒（5）的外侧周向旋转，限位环（22）转动安装在观测筒（5）的内底部，限位环（22）的顶部固定有防蚊虫电网（21），且防蚊虫电网（21）套设在观测筒（5）的外侧，观测筒（5）外侧的底部固定安装有与防蚊虫电网（21）外侧贴合的第二刮条（23），第一刮条（20）与防蚊虫电网（21）的顶部设有旋转机构。

7.根据权利要求6所述的一种用于含水率监测的生物警报装置，其特征在于：旋转机构包括旋转电机（17）、固定齿轮（18）和从动齿轮（19），旋转电机（17）安装在滑竿（31）的顶端，旋转电机（17）的输出端与l形安装板（2）之间连接，滑竿（31）外侧的顶部水平设置有固定齿轮（18），从动齿轮（19）转动安装在观测筒（5）的外侧，且固定齿轮（18）与从动齿轮（19）啮合，第一刮条（20）与防蚊虫电网（21）的顶端皆固定在从动齿轮（19）的下方。

8.根据权利要求7所述的一种用于含水率监测的生物警报装置，其特征在于：l形安装板（2）与光学显微镜（3）的下方皆设有防雨罩（25），观测筒（5）的底端设有收集网兜（24）。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种用于含水率监测的生物警报装置，其特征在于：供电组件包括太阳能板（16）和清理机构，太阳能板（16）倾斜设置在l形安装板（2）内侧的两端之间，太阳能板（16）的侧边设有对太阳能板（16）表面清洁的清理机构。

10.根据权利要求9所述的一种用于含水率监测的生物警报装置，其特征在于：清理机构包括条形杆（33）、导槽（34）、螺杆（35）、刷板（36）和清洁电机（37），太阳能板（16）的侧边沿长度方向设有条形杆（33），条形杆（33）靠近太阳能板（16）的一侧沿长度方向开设有导槽（34），导槽（34）的两端之间转动安装有螺杆（35），导槽（34）的内部滑动设有刷板（36），且刷板（36）贴合在太阳能板（16）的顶部并与太阳能板（16）宽度方向平行，螺杆（35）与刷板（36）之间螺纹连接，条形杆（33）的端部安装有清洁电机（37），且清洁电机（37）的输出端与螺杆（35）的端部连接。

技术总结
本发明公开一种用于含水率监测的生物警报装置，属于森林监测技术领域，包括L形安装板，L形安装板的底部设有支架。本发明通过在观测筒的内部设置水熊虫培养皿，并通过光学显微镜、高清摄像头、图像处理模块、数据处理与控制单元、无线报警器组成的监测报警机构，能够在使用的过程中对水熊虫形态进行观测，利用水熊虫在不同含水率的环境中会表现出特定的行为和形态变化，数据处理与控制单元将这些数据与预设的正常含水率范围进行对比，当含水率超出正常范围时，水熊虫的行为和形态会发生相应改变，同时湿度数据也会异常，此时，数据处理与控制单元触发警报输出单元，通过无线报警器向用户发出警报，进行生物警报，提高了空气中含水率监测的精度。

技术研发人员：囤兴建,王霞,舒秀阁,赵文太,李士美,于连家,张传余,宋莎莎,李方梅,于振群,曲宏辉,吴开健
受保护的技术使用者：山东省林业科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/19