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基于LoRa的白蚁在线监测系统

2021-08-24孙彬航

发明与创新·中学生 2021年8期
关键词:木料集中器白蚁

白蚁是一类危害性极强的社会性昆虫,主要取食木质纤维,危害房屋建筑、毁坏水库堤坝、侵蚀林木资源。传统的白蚁防治方法是在疑似区域内埋入白蚁诱捕木料,人工定时进行挖开巡检,当发现有白蚁侵食立即喷药灭蚁,这种方法不仅消耗大量人力、财力,而且监测不及时。因此,我设计了基于LoRa的白蚁在线监测系统。

一、设计思路

1.实地调研

针对白蚁防治问题,我来到青岛市白蚁防治办公室向专家请教,了解目前白蚁防治的主要方法和措施。专家指出了白蚁实时监测的必要性和急迫性。

2.方案设计

系统的总体结构主要分为三个部分:第一部分是埋在地下的浅埋监测装置,监测白蚁的入侵;第二部分是部署在区域中心的集中器装置,一个集中器装置可接收1千米范围内的所有监测装置的报警信息,集中器装置采用太阳能供电;第三部分是部署在远程的服务器和网页。如图2所示。

二、结构制作

1.浅埋监测装置

浅埋监测装置主要由石墨式入侵检测装置、LoRa无线模块、低功耗的单片机和一节锂电池组成。

在白蚁诱捕装置的木料中装入导电石墨,导电石墨两端接入电路,如图3所示。正常状态下石墨两端电阻近乎于零,电压近乎于零。白蚁入侵咬食木料时,石墨泄露,两端电阻变大,电压也就变大,单片机检测到电压变大时就通过LoRa无线向集中器发送报警信息。

2.集中器裝置

集中器装置采用太阳能供电,是安装在一片区域内的一个数据汇聚节点,由于LoRa无线通信不能直接发送到远程的互联网服务器,所以需通过集中器装置转发数据。当它接收到监测装置发来的报警信息时,再通过GPRS网络发送到互联网上的服务器。

3.服务器连接和网页监控

网络服务器接收到集中器发送的数据信息后,将其存储到数据库中,并通过网页展示在地图界面上,方便工作人员及时确定白蚁入侵点,进行下一步的诱杀。

基于LoRa的白蚁在线监测系统能实时监测白蚁的入侵,方便对白蚁进行防治,具有良好的应用价值和经济价值。

专家点评

看到孙彬航同学的“基于LoRa的白蚁在线监测系统”项目,我想起了自己的一次经历。

那时我住在学校分配的旧木板房内。到了四五月间,白天还好,晚上静下来的时候,就能听到木板间到处传来“窸窸窣窣”让人心里发毛的声响。直到后来县白蚁防治所的技术人员在房内挖出了一个巨大的蚁巢才算了结。白蚁本身对人体没什么危害,但它对建筑物、家具、电缆等能造成很严重的破坏。

孙彬航同学在学习之余能到白蚁防治办公室向专家请教,了解目前白蚁防治的主要方法和措施,找到一个项目式学习的课题,难能可贵。这个项目的实施对他的创新成长极有帮助。

如果同学们有兴趣了解目前这方面技术的成熟度,可在网上搜索“白蚁监测系统”“智能白蚁监测”“智能白蚁监测相关的仪器” 等关键词。

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