【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物多样性监测，具体涉及一种方便快速定位的野外监测设备及其使用方法。
技术介绍
1、为开展生物多样性野外长期定位监测工作，当前通常会根据生物活动轨迹科学布设野外自动监测设备，目前这些监测仪器主要还是通过电池供电，需要定期进行电池更换、储存卡回收与仪器检修等工作，为了防止动物发现或者踩踏，监测设备通常会放置靠近植被的地方，具有一定的隐蔽效果，随着放置时间的延长，植被会增长，虽然可以通过定位的经纬度数据找到大致的位置，但是在下次找寻设备时会费时费力，有的甚至会造成仪器丢失等，极大影响野外工作效率和成本。
2、现有监测设备存在以下不足：
3、1.现有的野外监测设备定位范围较大，找寻费时费力，增加了工作难度。
4、2.由于监测设备的放置地点经过一段时间后长出植被，会将监测设备掩盖点，导致在人员找寻时，无法快速观察到设备为止，从而无法实现快速定位，还容易造成丢失，增加监测成本。
5、3.一般没有设计固定结构，在受到动物的碰触后，容易倾倒，严重影响监测工作。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种方便快速定位的野外监测设备，用来解决野外监测设备无法快速定位，容易造成丢失的问题。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、提供一种方便快速定位的野外监测设备，包括四个地钉，
4、还包括控制器、外壳、红外测距传感器、高清摄像头、升降机构和切割机构，
5、四个地钉均插设在地面上
6、升降机构设在四个地钉的顶部，升降机构包括传动组件、伸缩组件和两个支撑板，两个支撑板分别固定设在外壳的底部和四个地钉的顶部，伸缩组件设在两个支撑板之间，传动组件设在外壳上，
7、外壳固定设在升降机构的顶部，高清摄像头设在外壳的顶部，红外测距传感器固定设在外壳的外壁上，
8、切割机构设在外壳的顶部，切割机构包括切刀和旋转组件，旋转组件设在外壳上，切刀固定设在旋转组件的顶部，红外测距传感器、高清摄像头和旋转组件与控制器均为电性连接。
9、进一步的，旋转组件包括步进电机、第一齿轮和齿圈，步进电机固定设在外壳的外壁上，第一齿轮固定设在其输出端上，外壳的顶部固定设在环形导轨，齿圈通过轴承转动设置在环形导轨的顶部，第一齿轮与齿圈啮合连接，切刀通过插杆固定设在齿圈的顶部，环形导轨的顶部固定设有限位槽，插杆与限位槽插接，步进电机与控制器电连接。
10、进一步的，传动组件包括第二齿轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮和丝杆，外壳远离步进电机的一端设有旋转轴，第二齿轮和第一锥齿轮分别固定设在旋转轴的顶部和底部，第二齿轮与齿圈啮合连接，其中一个远离外壳的支撑板的顶部固定设有两个安装块，丝杆转动设置在两个安装块之间，第二锥齿轮固定设在丝杆的一端，第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合连接，且第一锥齿轮大于第二锥齿轮。
11、进一步的，伸缩组件包括滑块、两个滑杆、两个定位杆和四个第一连杆，每个支撑板靠近滑块的一端均设有两个滑槽，每个滑杆均设在两个滑槽之间，每个定位杆均固定设在一个支撑板远离滑杆的一端，每个第一连杆均铰接设置在一个定位杆上，每个第一连杆远离定位杆的一端均与一个滑杆铰接接，滑块固定设在其中一个靠近外壳的滑杆的外壁上，且滑块与丝杆螺纹连接，每两个位于同侧的第一连杆的中部均铰接。
12、进一步的，每个地钉均为锥形结构，且每个地钉的顶部外壁上均固定设有限位片。
13、进一步的，外壳的顶部和底部均固定设有防护壳，第一齿轮、第二齿轮、第一锥齿轮和第二锥齿分别位于三个防护壳的内部。
14、进一步的，外壳的外壁上固定设有限位板，限位板的底部固定设有支撑块，支撑块的外壁上固定设有正反转电机，其输出端上固定设有主动齿轮，限位板的底部一端设有铰接轴，铰接轴的底端固定设有从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮啮合连接，且主动齿轮小于从动齿轮，正反转电机与控制器电连接。
15、进一步的，限位板的顶部两端均设有转杆，每个转杆的外壁上均固定设有套筒，套筒的外壁上固定设有若干个折刀，每个转杆的顶部均固定设有转轮，两个转轮之间铰接设置有第二连杆，其中一个转杆的底端与铰接轴的顶端固定连接，红外测距传感器的旁侧固定设有接近传感器，接近传感器与控制器电连接。
16、进一步的，外壳的外壁上固定设有防护罩，防护罩的外壁上设有发射槽，防护罩的底部设有漏水槽。
17、本专利技术的有益效果：
18、1.本专利技术通过设计红外测距传感器，,可辐射半径20m左右的距离，手机上同步安装感应终端，当监测人员的手机进入20m半径范围内可接收距离感应器发出的红外线信号，手机发出提示声响，助力野外工作人员快速定位监测设备，相较于现有技术，能够方便监测人员根据提示声响走向监测设备，实现设备的方向定位，有利于降低工作难度，同时相较于传统的经纬度定位，该方法能在小范围内更快捷高效地对监测设备进行定位。
19、2.本专利技术通过设计切割机构，即切刀和旋转组件，在实现方向定位的同时，通过控制器启动旋转组件，带动切刀旋转，进而带动切刀旋转，对笼罩在设备上方的植被，例如杂草进行环形切割，为即将上升的高清摄像头提供避让空间。
20、3.本专利技术通过设计升降机构，即传动组件、伸缩组件和两个支撑板，通过传动组件将切割机构与升降机构联动起来，实现二者的同步运作，即旋转切割植被的同时，整个设备同步上升，进而从环切后的空间伸出，方便监测人员快速观察到设备的具体位置，实现快速定点，提升监测设备位置的定位精准度，可有效减少野外工作人员的工作时间，提高工作效率。
21、4.本专利技术通过设计正反转电机、主动齿轮、从动齿轮、转杆、套筒、折刀、转轮、第二连杆和接近传感器，当接近传感器感应到植被生长至足够遮挡红外测距传感器的输出端的高度时，将此信号发送给控制器，通过控制器启动正反转电机，从而过两个套筒带动若干个折刀往复摆动，对遮蔽在红外测距传感器输出端处的植被进行削断，如此，当监测人员找寻设备时，也不会影响红外测距传感器发射红外线信号，有利于快速定位本设备，进一步提升定位效果，同时可有效减少野外监测设备的丢失概率，节约野外监测成本。
22、5.本专利技术通过设计传动组件，将切割机构与升降机构联动起来，实现二者的同步运作，相较于现有的监测设备，不仅能够减少驱动电源的使用数量，降低本设备的整体耗电量，有利于监测成本，提升设备的续航时间，同时能够缩减本设备的整体结构，降低设备的制造成本和占地空间，提升放置时的隐蔽性。
23、6.本专利技术通过设计四个地钉和四个限位片，安装本设备时，需要将四个地钉插入地面上，实现对本设备的定位，防止动物碰撞而倾倒，限位片起到限位效果，防止四个地钉插入过深而不好拔出，将每个地钉均设计为锥形结构，是为了确保插拔方便，提升本设备的拆装便捷性。
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1.一种方便快速定位的野外监测设备，包括四个地钉（1），其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种方便快速定位的野外监测设备，其特征在于：旋转组件（61）包括步进电机（610）、第一齿轮（611）和齿圈（612），步进电机（610）固定设在外壳（2）的外壁上，第一齿轮（611）固定设在其输出端上，外壳（2）的顶部固定设在环形导轨（20），齿圈（612）通过轴承（21）转动设置在环形导轨（20）的顶部，第一齿轮（611）与齿圈（612）啮合连接，切刀（60）通过插杆（600）固定设在齿圈（612）的顶部，环形导轨（20）的顶部固定设有限位槽（22），插杆（600）与限位槽（22）插接，步进电机（610）与控制器电连接。
3.根据权利要求2所述的一种方便快速定位的野外监测设备，其特征在于：传动组件（50）包括第二齿轮（500）、第一锥齿轮（501）、第二锥齿轮（502）和丝杆（503），外壳（2）远离步进电机（610）的一端设有旋转轴，第二齿轮（500）和第一锥齿轮（501）分别固定设在旋转轴的顶部和底部，第二齿轮（500）与齿圈（612）啮合连接，其中一个远
4.根据权利要求3所述的一种方便快速定位的野外监测设备，其特征在于：伸缩组件（51）包括滑块（510）、两个滑杆（511）、两个定位杆（512）和四个第一连杆（513），每个支撑板（52）靠近滑块（510）的一端均设有两个滑槽（514），每个滑杆（511）均设在两个滑槽（514）之间，每个定位杆（512）均固定设在一个支撑板（52）远离滑杆（511）的一端，每个第一连杆（513）均铰接设置在一个定位杆（512）上，每个第一连杆（513）远离定位杆（512）的一端均与一个滑杆（511）铰接接，滑块（510）固定设在其中一个靠近外壳（2）的滑杆（511）的外壁上，且滑块（510）与丝杆（503）螺纹连接，每两个位于同侧的第一连杆（513）的中部均铰接。
5.根据权利要求4所述的一种方便快速定位的野外监测设备，其特征在于：每个地钉（1）均为锥形结构，且每个地钉（1）的顶部外壁上均固定设有限位片（10）。
6.根据权利要求5所述的一种方便快速定位的野外监测设备，其特征在于：外壳（2）的顶部和底部均固定设有防护壳（23），第一齿轮（611）、第二齿轮（500）、第一锥齿轮（501）和第二锥齿分别位于三个防护壳（23）的内部。
7.根据权利要求1所述的一种方便快速定位的野外监测设备，其特征在于：外壳（2）的外壁上固定设有限位板，限位板的底部固定设有支撑块，支撑块的外壁上固定设有正反转电机（7），其输出端上固定设有主动齿轮（70），限位板的底部一端设有铰接轴，铰接轴的底端固定设有从动齿轮（71），主动齿轮（70）和从动齿轮（71）啮合连接，且主动齿轮（70）小于从动齿轮（71），正反转电机（7）与控制器电连接。
8.根据权利要求7所述的一种方便快速定位的野外监测设备，其特征在于：限位板的顶部两端均设有转杆（72），每个转杆（72）的外壁上均固定设有套筒（73），套筒（73）的外壁上固定设有若干个折刀（74），每个转杆（72）的顶部均固定设有转轮（75），两个转轮（75）之间铰接设置有第二连杆（76），其中一个转杆（72）的底端与铰接轴的顶端固定连接，红外测距传感器（3）的旁侧固定设有接近传感器（77），接近传感器（77）与控制器电连接。
9.根据权利要求8所述的一种方便快速定位的野外监测设备，其特征在于：外壳（2）的外壁上固定设有防护罩（78），防护罩（78）的外壁上设有发射槽（79），防护罩（78）的底部设有漏水槽（790）。
10.一种方便快速定位的野外监测设备的使用方法，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种方便快速定位的野外监测设备，包括四个地钉（1），其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种方便快速定位的野外监测设备，其特征在于：旋转组件（61）包括步进电机（610）、第一齿轮（611）和齿圈（612），步进电机（610）固定设在外壳（2）的外壁上，第一齿轮（611）固定设在其输出端上，外壳（2）的顶部固定设在环形导轨（20），齿圈（612）通过轴承（21）转动设置在环形导轨（20）的顶部，第一齿轮（611）与齿圈（612）啮合连接，切刀（60）通过插杆（600）固定设在齿圈（612）的顶部，环形导轨（20）的顶部固定设有限位槽（22），插杆（600）与限位槽（22）插接，步进电机（610）与控制器电连接。
3.根据权利要求2所述的一种方便快速定位的野外监测设备，其特征在于：传动组件（50）包括第二齿轮（500）、第一锥齿轮（501）、第二锥齿轮（502）和丝杆（503），外壳（2）远离步进电机（610）的一端设有旋转轴，第二齿轮（500）和第一锥齿轮（501）分别固定设在旋转轴的顶部和底部，第二齿轮（500）与齿圈（612）啮合连接，其中一个远离外壳（2）的支撑板（52）的顶部固定设有两个安装块，丝杆（503）转动设置在两个安装块之间，第二锥齿轮（502）固定设在丝杆（503）的一端，第一锥齿轮（501）和第二锥齿轮（502）啮合连接，且第一锥齿轮（501）大于第二锥齿轮（502）。
4.根据权利要求3所述的一种方便快速定位的野外监测设备，其特征在于：伸缩组件（51）包括滑块（510）、两个滑杆（511）、两个定位杆（512）和四个第一连杆（513），每个支撑板（52）靠近滑块（510）的一端均设有两个滑槽（514），每个滑杆（511）均设在两个滑槽（514）之间，每个定位杆（512）均固定设在一个支撑板（52）远离滑杆（511）的一端，每个第一连杆（513）均铰接设置在一个定位杆（512）上，每个第一连杆（513）远离定位杆（512）的一端均...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛晓敏，张爱国，胡亚萍，郑笑，周旭，陈水飞，王乐，吴翼，雍凡，丁晖，
申请(专利权)人：生态环境部南京环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：
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