基于LoRa的白蟻在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

白蟻是一類(lèi)危害性極強(qiáng)的社會(huì)性昆蟲(chóng)，主要取食木質(zhì)纖維，危害房屋建筑、毀壞水庫(kù)堤壩、侵蝕林木資源。傳統(tǒng)的白蟻防治方法是在疑似區(qū)域內(nèi)埋入白蟻誘捕木料，人工定時(shí)進(jìn)行挖開(kāi)巡檢，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有白蟻侵食立即噴藥滅蟻，這種方法不僅消耗大量人力、財(cái)力，而且監(jiān)測(cè)不及時(shí)。因此，我設(shè)計(jì)了基于LoRa的白蟻在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

一、設(shè)計(jì)思路

1.實(shí)地調(diào)研

針對(duì)白蟻防治問(wèn)題，我來(lái)到青島市白蟻防治辦公室向?qū)＜艺?qǐng)教，了解目前白蟻防治的主要方法和措施。專(zhuān)家指出了白蟻實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的必要性和急迫性。

2.方案設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)主要分為三個(gè)部分：第一部分是埋在地下的淺埋監(jiān)測(cè)裝置，監(jiān)測(cè)白蟻的入侵;第二部分是部署在區(qū)域中心的集中器裝置，一個(gè)集中器裝置可接收1千米范圍內(nèi)的所有監(jiān)測(cè)裝置的報(bào)警信息，集中器裝置采用太陽(yáng)能供電;第三部分是部署在遠(yuǎn)程的服務(wù)器和網(wǎng)頁(yè)。如圖2所示。

二、結(jié)構(gòu)制作

1.淺埋監(jiān)測(cè)裝置

淺埋監(jiān)測(cè)裝置主要由石墨式入侵檢測(cè)裝置、LoRa無(wú)線(xiàn)模塊、低功耗的單片機(jī)和一節(jié)鋰電池組成。

在白蟻誘捕裝置的木料中裝入導(dǎo)電石墨，導(dǎo)電石墨兩端接入電路，如圖3所示。正常狀態(tài)下石墨兩端電阻近乎于零，電壓近乎于零。白蟻入侵咬食木料時(shí)，石墨泄露，兩端電阻變大，電壓也就變大，單片機(jī)檢測(cè)到電壓變大時(shí)就通過(guò)LoRa無(wú)線(xiàn)向集中器發(fā)送報(bào)警信息。

2.集中器裝置

集中器裝置采用太陽(yáng)能供電，是安裝在一片區(qū)域內(nèi)的一個(gè)數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)，由于LoRa無(wú)線(xiàn)通信不能直接發(fā)送到遠(yuǎn)程的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，所以需通過(guò)集中器裝置轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。當(dāng)它接收到監(jiān)測(cè)裝置發(fā)來(lái)的報(bào)警信息時(shí)，再通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)器。

3.服務(wù)器連接和網(wǎng)頁(yè)監(jiān)控

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器接收到集中器發(fā)送的數(shù)據(jù)信息后，將其存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，并通過(guò)網(wǎng)頁(yè)展示在地圖界面上，方便工作人員及時(shí)確定白蟻入侵點(diǎn)，進(jìn)行下一步的誘殺。

基于LoRa的白蟻在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)白蟻的入侵，方便對(duì)白蟻進(jìn)行防治，具有良好的應(yīng)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)

看到孫彬航同學(xué)的“基于LoRa的白蟻在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”項(xiàng)目，我想起了自己的一次經(jīng)歷。

那時(shí)我住在學(xué)校分配的舊木板房?jī)?nèi)。到了四五月間，白天還好，晚上靜下來(lái)的時(shí)候，就能聽(tīng)到木板間到處傳來(lái)“窸窸窣窣”讓人心里發(fā)毛的聲響。直到后來(lái)縣白蟻防治所的技術(shù)人員在房?jī)?nèi)挖出了一個(gè)巨大的蟻巢才算了結(jié)。白蟻本身對(duì)人體沒(méi)什么危害，但它對(duì)建筑物、家具、電纜等能造成很?chē)?yán)重的破壞。

孫彬航同學(xué)在學(xué)習(xí)之余能到白蟻防治辦公室向?qū)＜艺?qǐng)教，了解目前白蟻防治的主要方法和措施，找到一個(gè)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的課題，難能可貴。這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)他的創(chuàng)新成長(zhǎng)極有幫助。

如果同學(xué)們有興趣了解目前這方面技術(shù)的成熟度，可在網(wǎng)上搜索“白蟻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”“智能白蟻監(jiān)測(cè)”“智能白蟻監(jiān)測(cè)相關(guān)的儀器” 等關(guān)鍵詞。