(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221341234.9 (22)申请日 2022.06.01 (73)专利权人 梅雄 （福建） 安全应急智能科技有 限公司 地址 350815 福建省福州市闽清县雄江镇 梅雄村113号 (72)发明人 王天煜　陈崇成　潘淼鑫　尹小俊　 (74)专利代理 机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 专利代理师 陈明鑫　蔡学俊 (51)Int.Cl. H04W 4/029(2018.01) H04W 4/38(2018.01) H04W 84/18(2009.01) G08B 13/02(2006.01)H02J 7/35(2006.01) (54)实用新型名称 基于LoRa和位置传感器的古树名木防盗报 警系统 (57)摘要 本实用新型涉及一种基于LoRa和位置传感 器的古树名木防盗报警系统。 包括采集节点和汇 聚节点， 所述采集节点包括固定于古树名木上的 壳体， 所述壳体内设置有微控制处理器及与该微 控制处理器连接的用于采集古树名木生长点或 监测点高度位置信息的位置传感器、 实现采集节 点与汇聚节点通信的LoRa通信模块， 以及为整个 系统供电的电源模块； 所述汇聚节 点相比于采集 节点增加一个用于将数据上传云端且与微控制 处理器连接的4G模块， 并减少一个位置传感器。 本实用新型将监测点位置信息等数据上传， 通过 位置传感器感知珍稀植物生长点或监测点位置 变化来判断珍稀植物是否被砍伐或偷盗， 并及时 发出报警， 能有效地及时监控珍稀植物的正常生 长过程与养护措施的有效性。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 217643724 U 2022.10.21 CN 217643724 U 1.一种基于LoRa和位置传感器的古树名木防盗报警系统， 其特征在于， 包括采集节点 和汇聚节点， 所述采集节点包括固定于古树名木上 的壳体， 所述壳体内设置有微控制处理 器及与该微控制处理器连接的用于采集古树名木生长点或监测 点高度位置信息的位置传 感器、 实现采集节 点与汇聚节点通信的Lo Ra通信模块， 以及为整个系统供电的电源模块； 所 述汇聚节点相比于采集节点增加一个用于将数据上传云端且与微控制处理器连接的4G模 块， 并减少一个位置传感器。 2.根据权利要求1所述的基于LoRa和位置传感器的古树名木防盗报警系统， 其特征在 于， 所述电源 模块包括太阳能电池板和蓄电池。 3.根据权利要求2所述的基于LoRa和位置传感器的古树名木防盗报警系统， 其特征在 于， 所述太阳能电池板 设置于壳体之外， 可任意调节角度， 且 所述壳体固定于古树名木树冠 之上， 以保证 太阳能电池板处于一天中最长阳光 直射角度。 4.根据权利要求1所述的基于LoRa和位置传感器的古树名木防盗报警系统， 其特征在 于， 所述微控制处理器采用STM32芯片， 该STM32芯片连接有晶振电路、 复位电路及指示灯电 路。 5.根据权利要求1所述的基于LoRa和位置传感器的古树名木防盗报警系统， 其特征在 于， 所述位置传感器包括HP206C芯片、 电阻R105、 R106和电容C101， 所述HP206C芯片的GND 端 连接至地， 所述HP206C芯片的VDD端连接至3.3V电源端， 并经电容C101连接至地， 所述 HP206C芯片的INTI端连接至微控制处理器， 所述HP206C芯片的SCL端和SDA端分别经电阻 R105、 电阻R106连接至3.3V电源端， 所述HP206C芯片的SCL端和SDA端还连接至微控制处理 器。 6.根据权利要求1所述的基于LoRa和位置传感器的古树名木防盗报警系统， 其特征在 于， 所述LoRa无线通信模块包括E22 ‑400M30S射频芯片、 433Mhz天线； 所述E22 ‑400M30S射频 芯片的GND端连接至地， 所述E22 ‑400M30S射频芯片的NSS、 SCK、 MOSI、 MISO、 NRST、 BUSY、 RXEN、 TXEN、 DIO1、 DIO2分别与微控制处 理器的对应端相连。 7.根据权利要求1所述的基于LoRa和位置传感器的古树名木防盗报警系统， 其特征在 于， 所述4G模块包括FS ‑MCore‑E600芯片、 SIM卡。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217643724 U 2基于LoRa和位置传感器的古树名木防盗报警系统 技术领域 [0001]本实用新型涉及传感器用于物体定位的无线传感网应用， 具体涉及一种基于LoRa 和位置传感器的古树名木防盗报警系统。 背景技术 [0002]据不完全统计， 我国现有古树名木30多万株， 且绝大多数都是珍稀树种。 与过去相 比， 数量已大为减少。 据熊和平等在苏州、 武汉、 南京、 南通等地的调查及分级评价表明： 现 存古树15%~20%均发生衰弱现象。 尤其是近年来， 大规模城市建设的兴起和城市生态环境的 恶化， 使为数不多的古树名木生存环境受到了威胁， 甚至濒临死亡。 更有甚者， 一些地区在 城市绿化中搞形象工程,片面追求古、 珍、 稀、 大， 盲目移 植大树、 古树。 这种畸形的绿化市场 需求， 导致越来越多的人与不法公司不顾原产地的生态环境， 加入到了 盗挖、 滥挖古树名木 的行列中， 参与倒卖珍稀古树的不法经 营现象屡有发生。 [0003]因此迫切需要一种方式能够有效杜绝或减 缓此种情势的发展， 传统的做 法是依靠 人工去管理， 往往费时费力， 不能从根本上解决问题， 在各大城市的名树名木的保护实践 中， 多以RFID定位电子标签为主进行对树木的追踪定位和保护。 例如宁波镇海形成的以 RFID技术为支撑的古树名木防盗信息系统， 但该方案中往往需要另外 建设基站来读取RFID 标签， 无疑增加了监测和部署、 维护成本； 还有一种就是向树木植入GPS芯片， 通过后台观测 来实现对古树名木的位置监控。 例如： 福州 、 南京、 长沙、 深圳都采取了该方案， 但无法判读 树木的砍伐状态。 [0004]在无线传感网的各类监测场景中， 最多使用的是基于ZIGBEE协议的无线自组网 络， 采用ISM频段2.4GHz射频频率， 可支持最多255个节点同时通讯。 硬件 结构和相应操作系 统已经有多套成熟的技术方案。 但是该频段易受到距离的 限制， 一般在20米左右。 而且实践 中还未出台相关的产品和业界标准。 [0005]CN204578786U实用新型的技术方案采用3G了网络技术作为通讯标准。 该技术已经 非常成熟， 易开发、 易维护、 易拓展， 且通讯成本很低。 但是3G模块耗电较大， 并且在古树名 木密集的山区常 常无3G网络覆盖 。 随着4G、 5G的快速发展， 3G基站也在逐步减少。 [0006]综上， 现有技 术存在如下缺陷： [0007]1、 ZIGBEE传输距离短， 一般介于10~100m之间。 古树名木分布不均， 两棵树之间距 离往往大于10 0m。 [0008]2、 CN204578786U实用新型的技术方案无法在没有3G覆盖的区域使用， 古树名木密 集的山区常 常无3G网络覆盖 。 [0009]3、 3G模块功耗较大。 由于古树名木大多 分布在室外， 缺乏固定的供电基础设施， 因 此对传感器的节能具有较高要求。 [0010]4、 以RFID定位电子标签进行对树木的追踪定位和保护， 需要另外建设基站来读取 RFID标签， 监测 和部署、 维护成本大。 [0011]5、 植入GP S芯片监测古树名木位置， 无法判读树木的砍伐状态。说　明　书 1/4 页 3 CN 217643724 U 3