一种茶果园多功能监控管理系统

摘要

本发明属于茶果园管理技术领域，具体的说是一种茶果园多功能监控管理系统，包括采集端、节点端、数据端和访问端，其中运载采集端和节点端的多媒体设备和中继设备的作业机包括功能平台、运载平台和控制器；由于普通茶果园视频监控着重于茶果园安全监管，无法进行病虫害细节监测和管理，导致病虫害防治效果不理想，影响到茶果园产量和产品质量；因此，本发明通过作业机搭载采集端及节点端的中继设备与多媒体设备进行音像信息的监控，对茶果园中幼苗栽植、后期抚育以及成树管理各阶段数据信息进行实时监测和回传，茶果园管理者通过回传回来的各类数据信息来安排当前的管理工作，便于掌握病虫害防治的有利时机，从而提升茶果园产量和产品质量。

说明书

技术领域

本发明属于茶果园管理技术领域，具体的说是一种茶果园多功能监控管理系统。

背景技术

山地茶果园的日常事务主要有浇水、施肥、虫害监测和喷洒农药等，其中病虫害防治是茶果园管理中的重要工作，防治的关键在于及早发现、妥善处置，传统茶果园病虫害管理依靠人工现场查看，对技术人员的经验有很大依赖性，也受到时间、空间、气候、资金成本等多种因素的影响。同时普通茶果园视频监控着重于茶果园安全监管，无法进行病虫害细节监测和管理，导致病虫害防治效果不理想，影响到茶果园产量和产品质量。

相比于建立在平原地区的茶果园，在山地或坡地等地形环境中，在茶果园的日常管理工作中，对茶果园中作物的生长情况进行人工巡检效率较低，而采取架设固定的电子监控摄像设备，同样需要架设供电线路，且固定的监控设备视角有限，难以全面掌握茶果园中的作物生长情况，限制了对茶果园进行监控管理的有效性。

因此，为了解决上述影响到茶果园产量和产品质量的问题，本发明提出了一种茶果园多功能监控管理系统。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提出的一种茶果园多功能监控管理系统；解决了，传统茶果园病虫害管理依靠人工现场查看，对技术人员的经验有很大依赖性，也受到时间、空间、气候、资金成本等多种因素的影响。同时普通茶果园视频监控着重于茶果园安全监管，无法进行病虫害细节监测和管理，导致病虫害防治效果不理想，影响到茶果园产量和产品质量的技术问题。

本发明所述的一种茶果园多功能监控管理系统，包括：

采集端，采集端通过多媒体设备记录茶果园中的多媒体信息，采集端包括使用高清摄像球机或吸顶半球摄像机等具有防水功能的视频采集设备、采用麦克风或拾音器等声音采集设备，多媒体设备通过作业机作为运载平台，在茶果园中移动采集监控多媒体信息；

节点端，节点端通过采用中继设备对采集端中多媒体设备记录的音像信息的数据进行传输，中继设备通过作业机被运载放置到茶果园的地块中；中继设备可采用ZigBee、无线射频或NB-IoT等方式进行数据传输；

数据端，数据端通过计算机设备存储管理采集端记录的多媒体信息，对多媒体信息进行分类标记并添加相应标签，其中分类标记通过人工或算法识别音像信息中能够体现茶果树体生长情况的信息，分类标记的标签包括采集的茶果树作物种类，采集时间，采集茶果树体的干、枝、叶等位置的视频图像信息与茶果园环境的音频信息等；

访问端，访问端与数据端进行数据互联，访问端作为监控管理系统的入口，访问端通过终端设备登录监控管理系统查看茶果园的多媒体信息，用户在使用终端设备按系统指令登录监控管理服务系统的页面时，发出对多媒体信息的访问和查询请求；

其中，运载多媒体设备和中继设备的作业机包括：

功能平台，功能平台固定有用于安装多媒体设备的云台和放置中继设备的容置仓，容置仓中安装有电动推板，容置仓侧部安装有电动门，电动门两侧安装有滑动的导架，通过开启电动门使导架展开延伸至地面上，通过容置仓中的推板将中继设备推移至导架并滑落至作业机外侧的地面上；

运载平台，运载平台固定安装在功能平台底部，用于负载功能平台移动；运载平台可采用拖拉机；

控制器，控制器用于控制作业机的运行。

优选的，控制器还包括：

GNSS模块，GNSS模块用于识别作业机在地图上的绝对位置变化；

INS信号模块，INS信号模块用于记录作业机的航向角和运动状态；

激光雷达模块，激光雷达模块用于识别茶果树体相对于作业机的位置；

其中，GNSS模块和INS信号模块中的输入数据经卡尔曼滤波处理，且通过EKF-SLAM算法对作业机在地图上的绝对位置变化、作业机的航向角和运动状态以及茶果树体相对于作业机的位置的数据进行过滤。

优选的，运载平台还包括：

驱动轮，驱动轮的轮毂上设有支杆，支杆对称布置在运载平台两侧的驱动轮上，支杆呈L形，支杆一端转动安装在驱动轮的轮毂上，支杆另一端朝向地面，支杆的竖直段上转动安装有套环，支杆在随驱动轮的轮毂转动到最低点时，支杆的底端低于驱动轮的底面位置；

车架，车架用于固定安装功能平台，车架靠近驱动轮的外侧铰接有伸缩杆的一端，伸缩杆的另一端铰接在套环上；

负载板，负载板固定在支杆朝向地面的端部。

优选的，车架还包括在在驱动轮的两侧安装有滑动连接的桁架，桁架与伸缩杆的顶端固定连接，伸缩杆的底端固定在套环上，桁架在运载平台行进方向的两端固定有割草刀。

优选的，车架在行进方向的端部也固定有割草刀，车架和桁架上的割草刀对向布置。

优选的，负载板表面贯穿安装有垂直的套杆，套杆底部阻尼滑动连接有感应杆，感应杆凸出于负载板的底面，感应杆与套杆间安装有压电元件，压电元件与控制器电性连接。

优选的，支杆的竖直段上固定连接有电动推杆，电动推杆受控制器控制改变其伸缩状态。

优选的，中继设备还包括组合架和移动电源，组合架的底部还固定有锚杆。

优选的，功能平台上还固定安装有监控杆，监控杆为机械臂结构，监控杆的顶部用于固定云台。

优选的，监控管理系统中的视频信息与互联网进行数据互联。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种茶果园多功能监控管理系统，通过作业机搭载采集端及节点端的中继设备与多媒体设备进行音像信息的监控，对茶果园中幼苗栽植、后期抚育以及成树管理各阶段数据信息进行实时监测和回传，以便于用户及时获取关于果树病虫害的最新信息，茶果园管理者通过回传回来的各类数据信息来安排当前的管理工作，便于更好地把握果树的生长规律，掌握病虫害防治的有利时机，从而提升茶果园产量和产品质量。

2.本发明所述的一种茶果园多功能监控管理系统，通过将GNSS模块和INS信号模块中传感器的数据加入到激光SLAM中，共同参与SLAM算法的运行，改进基于多源信息融合的EKF-SLAM算法，在一种传感器出现异常时可防止其异常影响到另一传感器，也进一步降低了SLAM系统的复杂度，便于实际的SLAM系统搭建，为作业机自动驾驶提供高精度位置信息，确保作业机在茶果园中移动的位置精度，维持功能平台运行时位置的准确性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明中茶果园多功能管理系统的架构图；

图2是本发明中控制器处理作业机位姿数据的流程图；

图3是本发明中作业机的立体图；

图4是本发明中作业机释放中继设备时的状态图；

图5是本发明中作业机采用铰接伸缩杆时的立体图；

图6是图4中A处的局部放大图；

图7是图5中B处的局部放大图；

图中：1、多媒体设备；2、中继设备；21、组合架；22、锚杆；3、功能平台；31、云台；311、监控杆；32、容置仓；321、电动推板；322、电动门；323、导架；4、运载平台；41、驱动轮；411、支杆；412、电动推杆；413、套环；42、车架；421、伸缩杆；422、桁架；423、割草刀；43、负载板；431、套杆；432、感应杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术手段和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例通过提供一种茶果园多功能监控管理系统，解决了传统茶果园病虫害管理依靠人工现场查看，对技术人员的经验有很大依赖性，也受到时间、空间、气候、资金成本等多种因素的影响。同时普通茶果园视频监控着重于茶果园安全监管，无法进行病虫害细节监测和管理，导致病虫害防治效果不理想，影响到茶果园产量和产品质量的技术问题；

本发明实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：在茶果园进行多功能监控管理的过程中，利用作业机搭载采集端及节点端的中继设备与多媒体设备进行音像信息的监控，对茶果园中幼苗栽植、后期抚育以及成树管理各阶段数据信息进行实时监测和回传，以便于用户及时获取关于果树病虫害的最新信息，茶果园管理者通过回传回来的各类数据信息来安排当前的管理工作，便于更好地把握果树的生长规律，掌握病虫害防治的有利时机，从而提升茶果园产量和产品质量。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

如图1、3、4所示，本发明所述的一种茶果园多功能监控管理系统，包括：

采集端，采集端通过多媒体设备1记录茶果园中的多媒体信息，采集端包括使用高清摄像球机或吸顶半球摄像机等具有防水功能的视频采集设备、采用麦克风或拾音器等声音采集设备，多媒体设备1通过作业机作为运载平台4，在茶果园中移动采集监控多媒体信息；

节点端，节点端通过采用中继设备2对采集端中多媒体设备1记录的音像信息的数据进行传输，中继设备2通过作业机被运载放置到茶果园的地块中；中继设备2可采用ZigBee、无线射频或NB-IoT等方式进行数据传输；

数据端，数据端通过计算机设备存储管理采集端记录的多媒体信息，对多媒体信息进行分类标记并添加相应标签，其中分类标记通过人工或算法识别音像信息中能够体现茶果树体生长情况的信息，分类标记的标签包括采集的茶果树作物种类，采集时间，采集茶果树体的干、枝、叶等位置的视频图像信息与茶果园环境的音频信息等；

访问端，访问端与数据端进行数据互联，访问端作为监控管理系统的入口，访问端通过终端设备登录监控管理系统查看茶果园的多媒体信息，用户在使用终端设备按系统指令登录监控管理服务系统的页面时，发出对多媒体信息的访问和查询请求；

其中，运载多媒体设备1和中继设备2的作业机包括：

功能平台3，功能平台3固定有用于安装多媒体设备1的云台31和放置中继设备2的容置仓32，容置仓32中安装有电动推板321，容置仓32侧部安装有电动门322，电动门322两侧安装有滑动的导架323，通过开启电动门322使导架323展开延伸至地面上，通过容置仓32中的推板将中继设备2推移至导架323并滑落至作业机外侧的地面上；

运载平台4，运载平台4固定安装在功能平台3底部，用于负载功能平台3移动；运载平台4可采用拖拉机；

控制器，控制器用于控制作业机的运行；

在进行茶果园监控管理的作业中，通过控制器驱动作业机中的运载平台4，牵引功能平台3中携带的多媒体设备1和中继设备2驶入茶果园地块中，运载平台4在茶果园地块内的移动过程中，安装在云台31上的摄像机等视频采集设备和拾音器等声音采集设备随作业机在茶果园内移动，记录多媒体信息数据，通过控制器中的定位系统识别作业机所处的地理位置，在作业机移动到设定点位后，开启电动门322使导架323展开延伸至地面上，通过容置仓32中的推板将中继设备2推移至导架323并滑落至作业机外侧的地面上，通过放置的中继设备2在茶果园区域内形成局域网，降低因茶果园地形起伏因素导致的通讯干扰，使作业机中采集端的多媒体信息传输到茶果园的数据端；数据端的计算机设备对采集端回传的大量茶果树的音视频信息，按茶果树作物种类，采集时间，采集茶果树体的干、枝、叶等位置的视频图像信息与茶果园环境的音频信息等，进行标签化分类起到科学存储和管理的效果，对多媒体信息的数据分门别类，便于用户通过终端设备登录监控管理系统的访问端，根据关键词进行随时查看和决策茶果园的管理；

在茶果园进行多功能监控管理的过程中，利用作业机搭载采集端及节点端的中继设备2与多媒体设备1进行音像信息的监控，对茶果园中幼苗栽植、后期抚育以及成树管理各阶段数据信息进行实时监测和回传，以便于用户及时获取关于果树病虫害的最新信息，茶果园管理者通过回传回来的各类数据信息来安排当前的管理工作，便于更好地把握果树的生长规律，掌握病虫害防治的有利时机，从而提升茶果园产量和产品质量；

设置的访问端，使用户可根据自己实际需要从监控管理系统中获得茶果园监控视频信息和相关资料，既可以实现对茶果园病虫害的远程查看和实时监控，便于及时有效的开展茶果园病虫害防治工作，又可以最大化节省人力成本，减少茶果园生产管理流程中对人力资源的过高占用，同时可以选择管理茶果园经验丰富的用户通过访问端查阅监控管理系统的数据，对茶果园的管理进行指导，提升茶果园的改善效益，且搭建音视频监控技术还能帮助茶果园管理者建立一套常态化的病虫害防治体系，对提高经济效益，有效防止病虫害损失扩大化，保证茶果园产量和产品质量。

作为本发明的一种实施方式，如图2所示，控制器还包括：

GNSS模块，GNSS模块用于识别作业机在地图上的绝对位置变化；

INS信号模块，INS信号模块用于记录作业机的航向角和运动状态；

激光雷达模块，激光雷达模块用于识别茶果树体相对于作业机的位置；

其中，GNSS模块和INS信号模块中的输入数据经卡尔曼滤波处理，且通过EKF-SLAM算法对作业机在地图上的绝对位置变化、作业机的航向角和运动状态以及茶果树体相对于作业机的位置的数据进行过滤；

将GNSS模块和INS信号模块中传感器的数据加入到激光SLAM中，共同参与SLAM算法的运行，利用三者的多源信息融合实现极佳的组合效果；改进基于多源信息融合的EKF-SLAM算法，通过基于点云特征的果树识别方法、导航数据滤波、多源信息坐标系的统一、多源信息时间戳的统一等环节，完成多源信息数据的处理，在这种流程改进方案下，控制器各模块中的不同传感器的数据存在一定的解耦，在一种传感器出现异常时可防止其异常影响到另一传感器，也进一步降低了SLAM系统的复杂度，便于实际的SLAM系统搭建，距离的高精度定位由激光雷达模块和INS信号模块保证，长距离的高精度定位由GNSS模块保证，高精度的定位又保证了建图的精度，最终保证了作业机感知定位的可靠性，为作业机自动驾驶提供高精度位置信息，确保作业机在茶果园中移动的位置精度，维持功能平台3运行时位置的准确性。

作为本发明的一种实施方式，如图5、7所示，运载平台4还包括：

驱动轮41，驱动轮41的轮毂上设有支杆411，支杆411对称布置在运载平台4两侧的驱动轮41上，支杆411呈L形，支杆411一端转动安装在驱动轮41的轮毂上，支杆411另一端朝向地面，支杆411的竖直段上转动安装有套环413，支杆411在随驱动轮41的轮毂转动到最低点时，支杆411的底端低于驱动轮41的底面位置；

车架42，车架42用于固定安装功能平台3，车架42中安装有与驱动轮41传动连接的原动机，车架42靠近驱动轮41的外侧铰接有伸缩杆421的一端，伸缩杆421的另一端铰接在套环413上；

负载板43，负载板43固定在支杆411朝向地面的端部；

运载平台4在运行时，通过设置在驱动轮41外侧的支杆411和负载板43，并经车架42中的原动机带动驱动轮41运转，使支杆411的底端低于驱动轮41的底面位置，继而在驱动轮41的转动过程中，处于低点的负载板43和支杆411将驱动轮41顶起，使得负载板43与地面接触，安装在车架42与支杆411间的伸缩杆421，用于保持支杆411处于竖直向下的状态，进而在运载平台4的移动过程中，利用设置的负载板43在驱动轮41的转动过程中间隔接触地面，将驱动轮41顶起防止其陷入茶果园的土壤中，利用负载板43降低驱动轮41作用到地面的压强，保持运载平台4在松软土壤表面的移动稳定性。

作为本发明的一种实施方式，如图3、4所示，运载平台4还包括：

驱动轮41，驱动轮41的轮毂上设有支杆411，支杆411对称布置在运载平台4两侧的驱动轮41上，支杆411呈L形，支杆411一端转动安装在驱动轮41的轮毂上，支杆411另一端朝向地面，支杆411的竖直段上转动安装有套环413，支杆411在随驱动轮41的轮毂转动到最低点时，支杆411的底端低于驱动轮41的底面位置；

车架42，车架42用于固定安装功能平台3，车架42中安装有与驱动轮41传动连接的原动机，车架42靠近驱动轮41的外侧安装有滑动连接的桁架422，桁架422底部固定有伸缩杆421，伸缩杆421的底端固定在套环413上，桁架422在运载平台4行进方向的两端固定有割草刀423；

负载板43，负载板43固定在支杆411朝向地面的端部；

运载平台4在运行时，通过设置在车架42外侧滑动连接的桁架422，配合伸缩杆421的顶端固定连接在桁架422上，伸缩杆421的底端转动套接在支杆411上，使得驱动轮41在运转过程中，支杆411随驱动轮41产生的圆周运动，被分解为竖直方向上伸缩杆421的往复伸缩变化，以及水平方向上的桁架422沿车架42产生往复移动，使得桁架422端部的割草刀423处于往复运动状态，进而使运载平台4行进方向上的杂草等植物被割草刀423挤压倒伏或切断，减少茶果园中生长的杂草在运载平台4经过时被卷入驱动轮41之间的情况，保持运载平台4中驱动轮41转动的顺畅性。

作为本发明的一种实施方式，如图3、4所示，车架42在行进方向的端部也固定有割草刀423，车架42和桁架422上的割草刀423对向布置；

在桁架422与车架42进行相对运动的过程中，对向布置的割草刀423的刀刃进行相互接触与远离，通过将割草刀423成对的设置在桁架422端部，使运载平台4行进方向上的杂草等植物处于成对布置的割草刀423之间，并配合成对割草刀423的刀刃相互接触，增加对杂草等植物的切断效果，进一步降低运载平台4的驱动轮41在移动过程中被杂草等植物缠绕的可能，保持运载平台4中驱动轮41转动的顺畅性。

作为本发明的一种实施方式，如图3、4、5、7所示，负载板43表面贯穿安装有垂直的套杆431，套杆431底部阻尼滑动连接有感应杆432，感应杆432凸出于负载板43的底面，感应杆432与套杆431间安装有压电元件，压电元件与控制器电性连接；

通过设置在负载板43上的套杆431与感应杆432，使负载板43在接触到茶果园地面的土壤时，根据负载板43与土壤接触面的力学特征，使阻尼连接的感应杆432被抵入至套杆431中不同的深度，并配合安装在套杆431与感应杆432间的压电元件如压电陶瓷，使控制器接收到不同的电信号，进而建立合理的负载板43与土壤间的耦合力学模型，获取准确完整的车辆动力学特性，同时获得茶果园中不同区域表层土壤的硬度参数，增加对茶果园中土壤硬度分布状况的了解，便于对茶果园的土壤进行针对性的改善管理。

作为本发明的一种实施方式，如图3、4、5、7所示，支杆411的竖直段上固定连接有电动推杆412，电动推杆412受控制器控制改变其伸缩状态；通过控制器根据感应杆432测量感知土壤的硬度参数而建立的负载板43与土壤间的耦合力学模型，在负载板43接触到松软土壤的地面区域时，控制器控制电动推杆412伸长，使得负载板43在接触到地面松软的土壤时，将地面松软的土壤压实，反之，当负载板43接触到坚硬土壤的地面时，控制电动推杆412收缩，进而维持运载平台4处于相对稳定的状态，在运载平台4两侧的驱动轮41在接触到不同软硬土壤的地面时，减少运载平台4产生倾斜的可能，保持运载平台4在不同地面条件下处于稳定的移动状态。

作为本发明的一种实施方式，如图3、4、6所示，中继设备2还包括组合架21和移动电源，组合架21的底部还固定有锚杆22；中继设备2采用ZigBee、无线射频或NB-IoT等中继器，将其安装固定在组合架21中，并配合连接的移动电源在茶果园中搭建节点端，通过设置在组合架21底部的锚杆22，在中继设备2随导架323在重力作用下滑落至地面时，利用惯性冲击将组合架21上的锚杆22扎入土壤中起到稳定作用，确保从作业机中放置到茶果园的中继设备2保持稳定的矗立状态。

作为本发明的一种实施方式，如图3、4、5所示，功能平台3上还固定安装有监控杆311，监控杆311为机械臂结构，监控杆311的顶部用于固定云台31，通过采用机械臂结构的监控杆311，用于调整调整云台31的位置，使云台31上的多媒体设备1能够深入茶果树体的树冠层内，用于对茶果树叶背的病虫害状态进行监测，以及时发现病虫害并实现早防早治；相比于传统监测方法至只着眼于果实和树干而无法有效防控病虫害的问题；进而在冬季休眠期，通过采集端获取的多媒体信息，对茶果树杆上的病斑、病虫枝丫进行监控捕获，及时进行清理，以彻底消灭螨虫、蚜虫等越冬害虫，改善管理茶果园中的作物。

作为本发明的一种实施方式，如图1所示，监控管理系统中的视频信息与互联网进行数据互联；访问端的用户通过互联网资源对视频信息进行识别，茶果园利用多媒体设备1监控记录的音视频信息，通过上传至互联网中，利用互联网的图像识别资源，或采用人工识别的方式，将视频的图像信息识别为病虫害特征，并对视频信息添加相应标签，使用户只需在监控管理系统搜索页面输入某一常见病虫害名称，系统便会自己导引列出与之相关的各类信息，诸如病虫害的历史发生时间，果树常见症状，之前采用的防治措施以及各阶段的防治效果等，使用户可以借鉴历史经验来处理当前的病虫害，以此确保茶果园果树健康。

具体工作流程如下：

在进行茶果园监控管理的作业中，通过控制器驱动作业机中的运载平台4，牵引功能平台3中携带的多媒体设备1和中继设备2驶入茶果园地块中，运载平台4在茶果园地块内的移动过程中，安装在云台31上的摄像机等视频采集设备和拾音器等声音采集设备随作业机在茶果园内移动，记录多媒体信息数据，通过控制器中的定位系统识别作业机所处的地理位置，在作业机移动到设定点位后，开启电动门322使导架323展开延伸至地面上，通过容置仓32中的推板将中继设备2推移至导架323并滑落至作业机外侧的地面上，通过放置的中继设备2在茶果园区域内形成局域网，使作业机中采集端的多媒体信息传输到茶果园的数据端；数据端的计算机设备对采集端回传的大量茶果树的音视频信息，按茶果树作物种类，采集时间，采集茶果树体的干、枝、叶等位置的视频图像信息与茶果园环境的音频信息等，进行标签化分类起到科学存储和管理的效果，对多媒体信息的数据分门别类，便于用户通过终端设备登录监控管理系统的访问端，根据关键词进行随时查看和决策茶果园的管理；

在茶果园进行多功能监控管理的过程中，利用作业机搭载采集端及节点端的中继设备2与多媒体设备1进行音像信息的监控，对茶果园中幼苗栽植、后期抚育以及成树管理各阶段数据信息进行实时监测和回传，茶果园管理者通过回传回来的各类数据信息来安排当前的管理工作，便于更好地把握果树的生长规律，掌握病虫害防治的有利时机；

通过将GNSS模块和INS信号模块中传感器的数据加入到激光SLAM中，共同参与SLAM算法的运行，利用三者的多源信息融合实现极佳的组合效果；改进基于多源信息融合的EKF-SLAM算法，通过基于点云特征的果树识别方法、导航数据滤波、多源信息坐标系的统一、多源信息时间戳的统一等环节，完成多源信息数据的处理，距离的高精度定位由激光雷达模块和INS信号模块保证，长距离的高精度定位由GNSS模块保证，高精度的定位又保证了建图的精度。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。