一种基于物联网的激光雷达牧场管控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的激光雷达牧场管控系统，包括激光雷达模块、中央控制模块及监测模块，激光雷达模块包括发射单元、接收单元、电动云台、雷达控制单元及图像处理单元；监测模块包括湿度传感器、粉尘浓度传感器及称重传感器，称重传感器、发射单元、接收单元、电动云台及图像处理单元分别与雷达控制单元连接，湿度传感器、粉尘浓度传感器分别与中央控制模块连接，雷达控制单元与中央控制模块连接；本发明专利技术不受环境影响，可准确识别被管控对象的生理特征从而进行对应的数据匹配，有效提高了数据管理的准确性，简化了工作人员的工作流程。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的激光雷达牧场管控系统
本专利技术涉及智能监控
，尤其涉及一种基于物联网的激光雷达牧场管控系统。
技术介绍
近年来，畜牧业迅速发展，牧场智能化管理技术的应用已经趋于成熟，但目前常用的管理技术多采用传感器、摄像头实现，而摄像头的性能受限于环境影响，往往不能提供准确的信息，而对于牲畜的识别多采用电子标签，人工识别的方法，管理还不够智能化，浪费了人力资源，而电子标签一旦脱落、损坏或者混淆，会导致信息的错误，给经营管理造成损失。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出一种不受环境影响，可全天候工作的牧场管控系统，采用激光雷达扫描并进行3D成像、特征提取，保证了数据采集的准确，也极大的方便了工作人员。具体的，一种基于物联网的激光雷达牧场管控系统，包括激光雷达模块、中央控制模块及监测模块，所述激光雷达模块包括发射单元、接收单元、电动云台、雷达控制单元及图像处理单元；所述监测模块包括湿度传感器、粉尘浓度传感器及称重传感器，所述称重传感器、发射单元、接收单元、电动云台及图像处理单元分别与所述雷达控制单元连接，所述湿度传感器、粉尘浓度传感器分别与所述中央控制模块连接，所述雷达控制单元与所述中央控制模块连接。进一步的，所述发射单元为一字线激光发射器，所述接收单元为高清摄像头，所述发射单元及接收单元设置在所述电动云台上，所述电动云台设置在连通饲养棚与牧场的闸门处。进一步的，所述雷达控制单元为AVR单片机。进一步的，所述称重传感器设置在连通饲养棚与牧场的闸门地面处；所述闸门包括微处理器、电机驱动电路及电机，所述雷达控制单元、微处理器、电机驱动电路及电机依次连接。进一步的，所述系统还包括加湿装置，所述加湿装置通过开关电路与所述中央控制模块连接。进一步的，所述系统还包括LED显示屏，所述LED显示屏与所述中央控制模块连接。进一步的，所述中央控制模块为以ARM9为核心的集成电路。进一步的，所述系统还包括太阳能模块，所述太阳能模块包括太阳能充电板、太阳能控制器、蓄电池及DC/DC，所述太阳能控制器包括MCU、充电控制电路、放电控制电路、太阳能充电板电压采集电路、蓄电池电压采集电路及显示单元，所述显示单元与所述MCU连接，所述太阳能充电板的输出端与所述充电控制电路的输入端连接，所述充电控制电路的输出端与所述蓄电池的输入端连接，所述蓄电池的输出端与所述放电控制电路的输入端连接，所述放电控制电路的输出端通过DC/DC与负载连接；所述太阳能充电板电压采集电路的输入端与所述太阳能充电板的输出端连接，输出端与所述MCU的输入端连接；所述蓄电池电压采集电路的输入端与所述放电控制电路的输出端连接，输出端与所述MCU的输入端连接；所述蓄电池还通过供电电路分别与所述MCU及显示单元连接。进一步的，所述太阳能模块还包括用于驱动所述太阳能充电板的第一驱动电机和第二驱动电机，所述第一驱动电机沿南北轴向设置，所述第二驱动电机沿东西轴向设置；所述第一驱动电机及所述第二驱动电机分别通过PWM控制器与所述MCU连接。进一步的，所述太阳能模块还包括设置在所述太阳能充电板中心的感光装置，所述感光装置包括球体载体及设置在所述球体载体上的光强度传感器，所述光强度传感器沿所述球体载体平行于所述太阳能充电板的最长圆周线设置，所述光强度传感器至少设置4个，分别设置在东、西、南、北、四个方位，所述光强度传感器分别与所述MCU连接。本专利技术的有益效果在于：不受环境影响，可准确识别被管控对象的生理特征从而进行对应的数据匹配，有效提高了数据管理的准确性，简化了工作人员的工作流程。附图说明图1是本专利技术的一种基于物联网的激光雷达牧场管控系统的系统示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，一种基于物联网的激光雷达牧场管控系统，包括激光雷达模块、中央控制模块及监测模块，所述激光雷达模块包括发射单元、接收单元、电动云台、雷达控制单元及图像处理单元；所述监测模块包括湿度传感器、粉尘浓度传感器及称重传感器，所述称重传感器、发射单元、接收单元、电动云台及图像处理单元分别与所述雷达控制单元连接，所述湿度传感器、粉尘浓度传感器分别与所述中央控制模块连接，所述雷达控制单元与所述中央控制模块连接。进一步的，所述发射单元为一字线激光发射器，所述接收单元为高清摄像头，所述发射单元及接收单元设置在所述电动云台上，所述电动云台设置在连通饲养棚与牧场的闸门处。进一步的，所述雷达控制单元为AVR单片机，具体为Atmega88，通过预置的软件系统可控制开启/关闭激光器，设置扫描路径、控制云台转动角度；AVR单片机控制云台的转动，一字线激光器由云台根据扫描路径带动，发射一系列扫描光束，摄像头获取被扫描目标返回的二维回波信号，摄像头成像部分获得被扫描目标的二维分布信息，AVR单片机通过激光三角测距算法算法计算一字线激光器与被测目标的距离，并将得到的数据与目标二维信息结合构成三维激光成像信息，并将得到的信息发送至图像处理单元，图像处理单元进行数据处理并绘制三维图像，通过无线网络将数据发送至服务器，通过本系统完成单片AVR编程、硬件搭建、成像控制与图像处理系统和扫描装置的控制，并能准确实现各项指标及功能，在保证较好的实现3D成像的前提下，与同类激光雷达相比，较大幅度的降低了系统成本。进一步的，所述称重传感器设置在连通饲养棚与牧场的闸门地面处；所述闸门包括微处理器、电机驱动电路及电机，所述雷达控制单元、微处理器、电机驱动电路及电机依次连接，可预先在内置系统设置称重间隔时间，当称重间隔时间节点到达时，AVR单片机系统自动执行称重流程，其具体实施过程为：AVR单片机系统在出栏或回栏时间点启动3D激光雷达，由于匝道一次只允许一只牲畜通过，故可保证称重的准确性，激光雷达对称重区域进行扫描、3D成像并提取其生理特征，通过AVR单片机上设置的无线网络模块访问服务器数据库进行数据匹配，匹配成功后首先读取其是否已经完成当前次称重，若完成则通过闸门微处理器控制闸门开启，若未完成，则获取称重传感器的数据并将其传送至服务器，闸门微处理器可以为51系列单片机。进一步的，所述系统还包括加湿装置，所述加湿装置通过开关电路与所述中央控制模块连接，。进一步的，所述系统还包括LED显示屏，所述LED显示屏与所述中央控制模块连接。进一步的，所述中央控制模块为以ARM9为核心的集成电路，ARM芯片获取湿度、粉尘传感器的数据并根据获取到的数据判断是否需开启加湿装置。进一步的，所述系统还包括太阳能模块，所述太阳能模块包括太阳能充电板、太阳能控制器、蓄电池及DC/DC，所述太阳能控制器包括MCU、充电控制电路、放电控制电路、太阳能充电板电压采集电路、蓄电池电压采集电路及显示单元，所述显示单元与所述MCU连接，所述太阳能充电板的输出端与所述充电控制电路的输入端连接，所述充电控制电路的输出端与所述蓄电池的输入端连接，所述蓄电池的输出端与所述放电控制电路的输入端连接，所述放电控制电路的输出端通过DC/DC与负载连接；所述太阳能充电板电压采集电路的输入端与所述太阳能充电板的输出端连接，输出端与所述MCU的输入端连接；所述蓄电池电压采集电路的输入端与所述放电控制电路的输出端连接，输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的激光雷达牧场管控系统，其特征在于，包括激光雷达模块、中央控制模块及监测模块，所述激光雷达模块包括发射单元、接收单元、电动云台、雷达控制单元及图像处理单元；所述监测模块包括湿度传感器、粉尘浓度传感器及称重传感器，所述称重传感器、发射单元、接收单元、电动云台及图像处理单元分别与所述雷达控制单元连接，所述湿度传感器、粉尘浓度传感器分别与所述中央控制模块连接，所述雷达控制单元与所述中央控制模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的激光雷达牧场管控系统，其特征在于，包括激光雷达模块、中央控制模块及监测模块，所述激光雷达模块包括发射单元、接收单元、电动云台、雷达控制单元及图像处理单元；所述监测模块包括湿度传感器、粉尘浓度传感器及称重传感器，所述称重传感器、发射单元、接收单元、电动云台及图像处理单元分别与所述雷达控制单元连接，所述湿度传感器、粉尘浓度传感器分别与所述中央控制模块连接，所述雷达控制单元与所述中央控制模块连接。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的激光雷达牧场管控系统，其特征在于，所述发射单元为一字线激光发射器，所述接收单元为高清摄像头，所述发射单元及接收单元设置在所述电动云台上，所述电动云台设置在连通饲养棚与牧场的闸门处。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的激光雷达牧场管控系统，其特征在于，所述雷达控制单元为AVR单片机。4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的激光雷达牧场管控系统，其特征在于，所述称重传感器设置在连通饲养棚与牧场的闸门地面处；所述闸门包括微处理器、电机驱动电路及电机，所述雷达控制单元、微处理器、电机驱动电路及电机依次连接。5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的激光雷达牧场管控系统，其特征在于，所述系统还包括加湿装置，所述加湿装置通过开关电路与所述中央控制模块连接。6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的激光雷达牧场管控系统，其特征在于，所述系统还包括LED显示屏，所述LED显示屏与所述中央控制模块连接。7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的激光雷达牧场管控系统，其特征在于，所述中央控制模块为以ARM9为核心的集成电路。8.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：付宁，谢周言，
申请(专利权)人：成都蓉创智谷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51