生物多样性AI识别红外监测

一、产品介绍
生物多样性 AI 识别红外监测相机是一款集成被动红外感应、高清影像采集、本地人工智能识别、无线数据传输于一体的野外智能化监测设备，专为陆生兽类、地栖鸟类、两栖爬行类等野生动植物全天候监测设计。设备依托被动红外热感应技术实现无人自动抓拍，搭配 940nm 无红爆红外补光，可在夜间无光环境下清晰成像且不会惊扰野生动物。
本机搭载嵌入式 AI 算力芯片，支持本地端物种识别、个体计数与行为分析，即便在网络中断的野外环境也可独立完成数据解析，无需人工后期逐帧分拣海量影像。设备采用高防护工业设计，防水、防尘、防震，适配林区、湿地、山地、荒漠等各类野外复杂工况。支持锂电池与太阳能双供电模式，续航能力优异，结合 4G/5G、蓝牙、WiFi 多通讯方式，可实现远程参数配置、数据回传、设备故障告警。
整套设备严格遵循生物多样性监测相关技术规范，可单点位布设，也可多设备组建网格化监测网络，广泛应用于自然保护地、林业、生态环境、科研等领域，替代传统人工巡护模式，大幅提升生物多样性监测的自动化、标准化水平，为物种保护、生态评估、科研分析提供连续、可靠的原始数据与分析报告。 二、功能特点

1. 本地 AI 智能识别

内置深度学习视觉算法与本地化算力单元，无需依赖云端即可完成影像解析。可自动识别常见兽类、鸟类、两栖类等野生动物种类，统计个体数量、标注觅食、迁徙、休憩等行为；设备内置可升级物种特征库，支持在线更新物种数据，常规野生动物识别准确率高，有效减少人工分拣影像的工作量。

2. 全天候无感红外监测

采用 PIR 被动红外感应技术，依靠动物与环境的红外温差触发拍摄；搭载 940nm 无红爆红外补光灯，夜间拍摄无可见光外泄，最大程度降低对野生动物的干扰。设备支持 24 小时不间断工作，无昼夜监测盲区。

3. ** 高清多模式影像采集

配备高性能 CMOS 图像传感器，支持多档位高清照片、高清视频拍摄，可设置单拍、连拍、照片 + 视频组合模式，视频时长、画面分辨率均可自定义调整，成像画质清晰，完整记录动物形态与活动细节。

4. 灵活可调触发机制

红外感应距离、感应角度、触发延时、触发灵敏度均可根据监测场景手动配置，同时支持定时拍摄功能，可针对动物活跃时段定向采集，兼顾监测全面性与设备功耗控制。

5. 多元通讯与远程运维

集成 4G/5G 全网通、蓝牙、WiFi 通讯模块，联网状态下自动将 AI 识别报告、精选影像上传至云平台；管理人员可远程完成设备参数修改、固件 OTA 升级、低电量 / 故障告警查看，野外设备无需频繁现场调试。

6. 双供电超长续航

标配大容量高能锂电池，超低待机功耗，单组电池可满足野外数月连续工作；可选配太阳能供电组件，实现光能补能，适合无外接电源的偏远野外区域长期值守。

7. 大容量本地存储

支持大容量 TF 存储卡扩展，具备断网数据缓存功能，网络中断时自动保存原始影像与识别数据，网络恢复后自动补传，全程保障数据不丢失。

8. 全环境高防护设计

整机防护等级达 IP67，具备防水、防尘、防震、耐高低温能力，可抵御野外雨雪、暴晒、霜冻、树枝撞击等外界影响，适应全国各类野外生态环境。

9. 防盗伪装与安全设计

机身采用野外迷彩配色，便于植被伪装隐藏；配备防拆告警功能，设备被非法挪动、拆解时自动上传告警信息，有效防范人为破坏、偷盗行为。同时影像数据自带加密与点位、时间水印，保证数据真实性与溯源性。

10. 标准化数据输出

监测数据、识别报表、原始影像均符合生物多样性监测行业规范，数据格式统一，支持报表、影像批量导出，可直接用于科研报告、生态评估、保护档案编制。
 
三、监测原理
本设备结合PIR 被动红外感应原理、光学成像技术、AI 深度学习图像识别技术、无线通信技术，形成 “感应触发 — 影像采集 — 智能解析 — 存储传输 — 云端分析” 全闭环监测流程，具体分为五大环节：

1. 红外感应触发

设备内置 PIR 被动红外传感器，持续监测监测区域的红外热辐射。当野生动物、人员等热源进入感应范围，热源与环境产生明显红外温差，传感器捕捉到信号后立即触发拍摄指令。

2. 影像采集与红外补光

白天依靠自然光成像，夜间自动启动 940nm 无红爆红外补光灯，在不产生可见光的前提下补充光源，CMOS 图像传感器快速捕捉画面，生成照片或视频文件，同步叠加设备编号、监测时间、点位等水印信息。

3. 本地 AI 智能解析

拍摄完成后，影像数据即时传输至本地 AI 算力单元。算法模型提取动物体态、皮毛斑纹、外形轮廓、羽毛等特征，与设备内置野生动物特征库进行比对，自动判定物种名称、统计画面内个体数量，并根据动作特征划分行为类型。

4. 本地数据缓存

原始照片、视频、AI 识别结果、设备运行状态（电量、信号）等数据统一存储至本地 TF 存储卡，网络异常时持续缓存，确保数据完整。

5. 数据传输与云端综合分析

设备联网后，自动将识别报告、精选影像、设备状态上传至物联网云平台。平台对全网多台设备的数据进行汇总、统计，自动生成物种分布图谱、动物昼夜活动节律、种群动态等分析报表，管理人员可通过电脑、移动端远程查看、下载数据与报表。
四、设备参数
（一）基础通用参数
 

参数名称	技术指标
设备类型	野外 AI 红外监测相机
整体防护等级	IP67
工作温度	-30℃ ~ +60℃
工作湿度	0% ~ 95% RH（非凝露）
机身材质	高强度工程塑料，迷彩伪装外壳
安装方式	树干抱箍安装、立杆支架安装

（二）成像系统参数
 

参数名称	技术指标
图像传感器	高性能 CMOS 传感器
照片分辨率	2400 万 / 3600 万像素（可选）
视频分辨率	1080P 高清，支持自定义时长（5~180s）
拍摄模式	单张拍摄、3~5 张连拍、照片 + 视频组合
镜头视角	水平 100°~120°，广角设计

（三）红外感应与补光参数
表格

参数名称	技术指标
感应方式	PIR 被动红外热感应
红外感应距离	15~30m（灵敏度多级可调）
感应角度	100°~120°
触发延时	0~3600s 连续可调
红外补光波长	940nm（无红爆，低惊扰）
夜间补光距离	18~27m

（四）AI 识别参数
 

参数名称	技术指标
识别载体	本地嵌入式 AI 算力芯片
识别对象	陆生兽类、地栖鸟类、两栖爬行类
物种库	内置数百种常见野生物种，支持在线升级
识别功能	物种判定、个体计数、行为分类
综合识别准确率	兽类≥93%，鸟类≥95%

（五）供电与续航参数
表格

参数名称	技术指标
主供电	大容量锂电池
待机功耗	≤200μA
纯电池续航	常规监测模式下连续工作 6~8 个月
拓展供电	可选配 5V 太阳能供电组件，实现全年续航

（六）存储与通讯参数
 

参数名称	技术指标
本地存储	支持 TF 卡，最大兼容 512GB
主流通讯	4G/5G 全网通（默认）
辅助通讯	蓝牙、WiFi（本地调试、近距离传数）
数据功能	远程参数配置、固件 OTA 升级、异常告警

（七）附加功能参数
 

参数名称	技术指标
水印信息	自动叠加设备编号、时间、点位信息
告警功能	低电量告警、信号中断告警、防拆告警
数据安全	影像与报表加密存储，防篡改

五、应用行业

1. 自然保护地行业

国家级、省级自然保护区、国家公园、湿地公园、森林公园等区域，开展野生动植物种群普查、种群动态长期监测，掌握珍稀物种分布与活动规律。

2. 林业生态行业

国有林场、公益林、天然林区，监测林下野生动物群落，评估森林生态系统完整性，辅助森林资源管护与生态评价。

3. 生态环境监测行业

生态环境主管部门用于区域生物多样性本底调查、生态修复成效评估、区域生态质量常态化监测。

4. 野生动植物保护行业

针对国家一、二级珍稀濒危物种开展专项追踪监测，同时依托设备 24 小时值守功能，辅助林区反盗猎、非法盗采巡查。

5. 科研与教育行业

农林院校、生态科研院所、野生动物研究机构，开展动物行为学、迁徙规律、种间关系等课题研究，提供标准化野外监测数据。

6. 生态文旅行业

自然景区、生态园区、野外营地，监测园区野生动物活动，影像可用于生态科普宣传，同时防范人畜冲突。

7. 农林管护行业

农田、经济林区周边监测野生动物活动，分析动物取食、迁徙规律，辅助农林灾害防控。

8. 边境生态管控行业

边境林区、跨境生态带，监测跨境野生动物迁徙，同时辅助边境区域生态安全管控。
六、安装方式
（一）前期点位规划
结合监测目标选择布设点位，优先选取兽径、动物饮水水源、觅食区、林缘等动物高频活动区域；避开强光直射点、低洼积水处、易塌方区域。相邻设备根据监测网格要求合理布设，避免监测盲区与重复抓拍。
（二）设备安装（两种主流方式）

1. 树干抱箍安装（林区主流方式）

选用配套不锈钢抱箍或耐磨扎带，将设备固定在树干上。常规中小型动物监测，设备离地高度控制在 60~80cm；监测大型兽类可提升至 100cm 左右。固定时保证机身牢固无晃动，镜头与红外窗口无遮挡。

2. 立杆支架安装（开阔地、湿地、无树木区域）

提前浇筑或预埋监测立杆，将设备支架固定于立杆之上，调节设备高度与角度，适用于湿地、草地、荒漠等无高大植被的监测场景。
（三）角度与参数调试

1. 镜头略微向下倾斜 10°~20°，镜头方向避开正午阳光直射，防止画面过曝与红外模块误触发；
2. 根据监测目标调节 PIR 感应灵敏度、触发延时、拍摄模式：小型动物调高灵敏度，大范围监测适当延长触发延时；
3. 插入 TF 存储卡，安装锂电池，开机后通过蓝牙或本地按键设置时区、设备编号、采集规则。

（四）伪装与防护处理
利用周边树枝、低矮植被对机身进行伪装，仅露出镜头与红外补光窗口，避免设备反光或外形惊扰动物；户外线路、接口做好防水密封，检查防拆功能是否正常启用。
（五）联网与试运行
开启 4G/5G 通讯功能，登录云平台核对设备在线状态，测试影像上传、AI 识别报表回传功能。连续试运行 24 小时，确认触发、成像、识别、传输全部正常后，正式投入使用。
（六）后期巡检
每 1~3 个月开展一次现场巡检，检查电池电量、存储卡剩余空间、设备固定状态与伪装情况，及时清理镜头遮挡物。
七、使用场景

1. 珍稀濒危物种专项监测

针对雪豹、林麝、野生鸟类等国家保护物种，在其栖息地定点长期布设设备，追踪种群数量、活动范围、繁殖规律，为物种保护方案制定提供依据。

2. 区域生物多样性本底调查

在全域范围内组建网格化监测网络，全面普查区域内野生动植物种类、分布范围，建立完整的生物多样性名录。

3. 野生动物行为节律研究

24 小时连续采集影像，分析动物昼夜活动、季节性迁徙、觅食、社交等行为特征，服务生态科研工作。

4. 林区反盗猎防控

在偏远深山、重点保护林区布设设备，全天候值守，一旦发现人员非法入侵立即上传告警，留存影像证据，震慑非法捕猎行为。

5. 生态修复成效评估

在矿山修复区、退耕还林、植被恢复等区域布设设备，监测野生动物回归情况，直观评估生态修复工程效果。

6. 湿地生态常态化监测

河流、湖泊、沼泽等湿地场景，监测水鸟、湿地兽类、两栖动物，评估湿地生态系统健康水平。

7. 野生动物迁徙廊道监测

在鸟类、兽类固定迁徙路线上定点布设，记录迁徙时间、种群规模，掌握迁徙动态。

8. 生态景区管护与科普

自然景区内监测野生动物，一方面防范野生动物闯入游客区域引发安全事故，另一方面筛选优质影像用于生态科普展示。
八、效果分析

1. 监测效率大幅提升

设备搭载本地 AI 识别功能，彻底改变传统红外相机依靠人工逐帧筛选海量影像的模式，自动完成物种识别、数据统计，人力工作量减少 80% 以上，监测数据产出效率显著提升。

2. 监测数据真实可靠

940nm 无红爆红外补光 + 被动红外触发模式，对野生动物干扰极小，动物活动状态自然，拍摄影像真实反映野外原生环境；设备成像清晰、识别准确率高，数据连续性、规范性符合行业监测要求。

3. 野外环境适配能力强

IP67 高防护等级搭配宽温设计，可适应雨雪、霜冻、暴晒、风沙等各类野外恶劣环境；双供电模式满足不同区域供电条件，长续航设计大幅降低野外巡检频次，减少人员野外作业风险。

4. 智能化管理降低运维成本

依托 4G/5G 远程通讯与云平台，管理人员足不出户即可完成全网设备状态查看、参数配置、故障排查，大范围监测网络无需派驻大量现场运维人员，长期运维成本显著降低。

5. 生态保护价值突出

24 小时无人值守可填补人工巡护的时间与空间盲区，及时发现非法捕猎、植被破坏等行为；长期种群监测数据能够精准预判物种生存风险，为野生动物保护、栖息地修复提供科学支撑。

6. 数据标准化易应用

设备输出的数据、报表、影像格式统一，可直接用于科研论文、生态评估报告、保护区档案编制，数据可追溯、可跨平台共享，满足多领域使用需求。

7. 组网拓展灵活

单设备独立工作，也可多设备组建大面积监测网格，部署灵活，可适配从小型样地到全域林区、保护区等不同规模的监测项目。
九、国标规范
本产品的设计、生产、检测、布设及数据应用，严格遵循国家、生态环境、林业相关标准：

1. HJ 710.15-2023《生物多样性观测技术导则 红外相机技术》，规范红外相机布设、使用、数据采集与整理的全流程要求。
2. GB/T 4208-2017《外壳防护等级（IP 代码）》，规定设备 IP67 防水、防尘的技术指标与检测方法。
3. GB/T 17626 系列《电磁兼容 试验和测量技术》，保障设备在野外复杂电磁环境下稳定运行。
4. LY/T 2241-2014《森林生态系统生物多样性监测与评估规范》，适用于林区生物多样性监测的数据评估要求。
5. GA/T 1093-2013《安全防范视频监控摄像机通用技术要求》，规范设备成像、图像采集相关性能指标。
6. DB23/T 3226-2022《湿地鸟类生物多样性监测技术规程》，适配湿地场景专项监测要求。
7. SJ/T 11364-2014《电子信息产品污染控制标识要求》，规范设备环保设计与标识。

十、参考文献
[1] HJ 710.15-2023，生物多样性观测技术导则 红外相机技术 [S]
[2] GB/T 4208-2017，外壳防护等级（IP 代码）[S]
[3] GB/T 17626.1~17626.12，电磁兼容 试验和测量技术 [S]
[4] LY/T 2241-2014，森林生态系统生物多样性监测与评估规范 [S]
[5] GA/T 1093-2013，安全防范视频监控摄像机通用技术要求 [S]
[6] DB23/T 3226-2022，湿地鸟类生物多样性监测技术规程 [S]
[7] SJ/T 11364-2014，电子信息产品污染控制标识要求 [S]
[8] 红外相机野外监测实操技术手册 [Z]，全国生物多样性监测联盟
[9] 深度学习在野生动物图像识别中的应用研究 [J]，生态科学期刊
[10] 陆生野生动物种群监测技术指南 [Z]，国家林业和草原局