基于LoRa的白蚁在线监测系统

◆山东省青岛创新学校 孙彬航

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。

图1 向专家请教目前白蚁防治采取的方式

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。

图2 总体结构图

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。

图3 浅埋监测装置

2.集中器装置

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。

图4 作者介绍在房屋周边布置的白蚁在线监测系统