一种模块化绿化林木栽培方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于植物栽培技术领域，公开了一种模块化绿化林木栽培方法及装置，装置设置有箱体，箱体内部焊接有树苗箱、储电室和储水室，所述储电室和储水室中间部分、储电室和储水室一侧焊接有移动通道；移动通道内部安装有伸缩钻柱一、伸缩钻柱二和抓苗套筒；箱体外部焊接有控制器，箱体下方设置有取土填土器，取土填土器外侧焊接有栽树筒，同时栽树筒连接移动通道在箱体内部，同时公开了一种方法。本发明专利技术可实现林木栽培的自动化栽培，通过两种伸缩钻柱的设置满足不同环境下的树苗打孔，通过取土填土器和储水器的设置可实现树苗栽植后的水土补给，通过控制器的设置可设定栽植模块坐标，使得整个过程自动完成。 1

A modular planting method and device for afforestation

The invention belongs to the field of plant cultivation technology, and discloses a modular greening tree cultivation method and device. The device is provided with a box, a sapling box, an electric storage room and a water storage room are welded inside, and the middle part of the storage room and the water storage room, the storage room and the water storage room are welded with a moving passage, and the internal security of the moving channel. There is a telescopic drill string one, a telescopic drill string two and a grabbing sleeve; the outside of the box is welded with a controller, a soil filler is arranged under the box, and a tree tube is welded on the outside of the soil filler. At the same time, a tree tube is connected to the inside of the box with a moving channel. At the same time, a method is disclosed. The invention can realize the automatic cultivation of forest cultivation, through setting two kinds of telescopic drill string to meet the tree seedling punching under different environment, by setting the soil fill and water storage device to realize the soil and water supply after planting, the planting module can be set by setting the controller, so that the whole process can be completed automatically. One

【技术实现步骤摘要】
一种模块化绿化林木栽培方法及装置
本专利技术属于植物栽培
，尤其涉及一种模块化绿化林木栽培方法及装置。
技术介绍
目前，随着社会的发展，科技的进步，环境也遭到一定程度的破坏，同时荒地的土地资源没有很好的利用，若栽植上树木，则对环境是一大改善，对人类和自然都有好处，双方受益。但是现有技术在荒地上植树大多是利用单一的工具加上人工，速度慢，并且不能对土地好好的规划，在一定程度上浪费了土地资源，同时不能模块化自动完成林木的栽培，达不到预期的效果。无线传感器网络(WSN)定位技术是一种关键核心支撑技术，WSN的某些拓扑控制、路由选择、负载均衡等理论都非常依赖于节点的未知信息。WSN定位基本技术原理是未知节点通过与少量已知位置信息的锚节点进行通信来估算自身的位置。近年来，WSN定位方法研究取得了大量研究成果。根据定位过程是否需要测量距离，WSN节点定位可采用基于测距的定位方法和无需测距的定位方法，其中基于测距的定位方法需要额外硬件支持，定位成本较高，定位精度高但易受环境因素影响；而无需测距的定位方法虽然定位精度较低，但成本低且不易受环境因素影响，更适合低成本WSN的应用。根据锚节点是否移动，WSN定位方法可分为静态锚节点定位和动态锚节点定位两种。通常采用静态锚节点时需要一定的密度以满足连通性需求，因此在一定范围内，锚节点数量越多，相应的未知节点定位精度也会越高，而由此也导致一些问题，如锚节点资源浪费、算法复杂度过高、定位成本增高等。而动态锚节点的使用可大大减少锚节点数量，且更灵活，近年来倍受关注，许多学者从不同的角度提出了基于移动锚节点的定位算法。早期的移动锚节点定位技术研究主要集中在锚节点的移动路径规划，探索在覆盖范围和移动路径长度方面的最优路径选择，如早期出现的Scan、DoubleScan和Hilbert路径，以及后来的Circle、S-Curve、螺旋线和随机移动模型等。近年来，针对移动锚节点的辅助定位方法，文献[1]中采用移动锚节点沿部署区域内的等边三角形轨迹遍历整个WSN的方法进行定位，以保证所有未知节点都接收到消息，并得到估计位置，相比其他方法其定位精度较高；文献[2]描述了一种基于正六边形移动轨迹的定位方法，通过多层正六边形实现WSN部署区域的全覆盖，同时针对锚节点采用定向天线，而定向天线有助于提高定位精度。以上两种定位方法虽然定位思路较新，但是在移动锚节点上均部署GPS，通过GPS提供锚节点的位置信息，然而，GPS本身误差较大，尤其是在节点高速移动过程中，其定位误差必然导致该定位方法存在天然的局限性。综上所述，现有技术存在的问题是：现有技术在荒地上植树大多是利用单一的工具加上人工，速度慢，并且不能对土地好好的规划，在一定程度上浪费了土地资源，同时不能模块化自动完成林木的栽培，达不到预期的效果。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种模块化绿化林木栽培方法及装置。本专利技术是这样实现的，一种模块化绿化林木栽培方法，所述模块化绿化林木栽培方法通过控制器设置模块化绿化林木栽培装置的坐标并按照设置的坐标进行移动；坐标原点默认为起始点；在坐标点时根据不同的地质环境，伸缩钻柱一和伸缩钻柱二进行打孔，打孔完成后抓苗套筒在树苗箱内抓取树苗；可伸缩套圈固定树苗；再通过移动通道移动到栽树筒进行栽苗；然后取土填土器将树苗洞填埋；再储水室进行浇洒定量水，完成上述作业后，栽树筒打开，使树苗和模块化绿化林木栽培装置相互独立；模块化绿化林木栽培装置进行移动到下一坐标点重复进行栽植；所述控制器的设置模块化绿化林木栽培装置的坐标的方法包括：通过内置的图像获取模块获取树苗栽培的位置信息；通过控制器集成的处理模块对树苗栽培的位置信息进行处理；获得准确的树苗坐标；所述处理模块对树苗栽培的位置信息进行处理的方法包括：对采集到的树苗栽培的位置信号进行滤波,并进行频谱分析；通过模拟滤波器对信号实现频率滤波，滤掉信号中的高频干扰成分；进行频谱分析中，采用具有统计特性的功率谱密度进行谱分析信号中的频域结构，信号x(t)的平均功率ψx用均方值表示，即：x(t)的傅里叶变换公式：则：令：则：Sx(f)就是功率谱密度函数。所述控制器还设置有与图像获取模块连接，用于对树苗栽培的位置进行初步定位的定位模块；所述定位模块，被配置为判定所述机树苗栽培的位置的初始位置并计算用于从所述初始位置到所述目的地导航模块化绿化林木栽培装置的移动设备的路线，根据移动路径查询请求信息确定导航起点及导航终点，并结合图像获取模块监测到的所在区域的基本道路状况从该当前位置至该导航目的地的所有可行的行驶路径中累计耗时最短的一条行驶路径，并将该条累计耗时最短的行驶路径作为最优行驶路径下发到所述移动设备中。进一步，所述定位模块的定位方法包括：步骤一：首先假定未知节点随机分布在一方形区域内，以方形区域中心点为原点建立坐标系，以固定间隔R画出螺旋线作为锚节点的移动路径，区域长为L，螺旋线分为n段，移动锚节点装备双向定向天线移动，按固定角速度ω移动，且定向天线中心轴始终与移动方向垂直，移动路径为固定多层螺旋线，移动过程是由内而外，在坐标原点左侧坐标处开始计时移动，由00:00开始，周期性广播数据包，持续这个过程直到锚节点移动到右侧(R·n/2,0)坐标点时终止；步骤二、随着锚节点的移动，待定位节点将集中接收到锚节点广播的数据包，当第一次接收到数据包时，将第一次接收到数据包时的时刻值标记为T1(1)，并检测第一次接收到数据包时的信号强度值，记为RSSI1(1)；当第二次接收到数据包时，将第二次接收到数据包时的时刻值标记为T2(1)，并检测第二次接收到数据包时的信号强度值，记为RSSI2(1)；重复以上过程，直到不再检测到数据包为止；最后检测到的时刻值为Tn(1)，信号强度值为RSSIn(1)；步骤三、未知节点根据T1(1)，Tn(1)及角速度ω计算出目前所处圆弧段及角度，得虚拟锚节点中间点的角度及当未知节点分布在螺旋线外侧时，只接收到一轮数据包，而当未知节点分布在螺旋线内侧时，集中接收到两轮数据包，分别位于不同弧段的相同角度方向，第二轮接收到的时刻值和信号强度分别标记为和第二轮计算过程与第一轮相同，得到中间点角度及值；步骤四、每个未知节点若只检测到一轮数据，则定位于该未知节点圆弧外侧距离d1的位置，d1由信号衰落模型转化得出，信号衰落模型是指信号强度会随着传播距离的增大而减弱，研究人员根据大量的实验数据，得到了无线信号强度与传输距离之间的关系模型RSSI＝-(A+10nlgd)，其中n是路径损耗系数，d是传输距离。然后根据角度值确定该未知节点坐标；若检测到两轮数据，则根据RSSI值较小的轮次信息来确定该未知节点坐标，RSSI越小，对应距离越大，进而待定位节点所接收到的数据越多。进一步，固定间隔R的值根据定向天线通信距离设定，所述坐标原点左侧为：(-R/2,0)；锚节点右侧坐标点为：(R·n/2,0)坐标点；区域长为L，螺旋线分为n段中按照公式L＝R×(n+1)分段，其中，R为固定间隔；周期性广播数据包中数据包包括移动锚节点的当前时刻值及ID值(节点的唯一编码identification，确定未知节点收到的信息来自锚节点从而避免其他节点间通信造成干扰)，用{T，ID}表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化绿化林木栽培方法，其特征在于，所述模块化绿化林木栽培方法通过控

【技术特征摘要】
1.一种模块化绿化林木栽培方法，其特征在于，所述模块化绿化林木栽培方法通过控制器设置模块化绿化林木栽培装置的坐标并按照设置的坐标进行移动；坐标原点默认为起始点；在坐标点时根据不同的地质环境，伸缩钻柱一和伸缩钻柱二进行打孔，打孔完成后抓苗套筒在树苗箱内抓取树苗；可伸缩套圈固定树苗；再通过移动通道移动到栽树筒进行栽苗；然后取土填土器将树苗洞填埋；再储水室进行浇洒定量水，完成上述作业后，栽树筒打开，使树苗和模块化绿化林木栽培装置相互独立；模块化绿化林木栽培装置进行移动到下一坐标点重复进行栽植；所述控制器的设置模块化绿化林木栽培装置的坐标的方法包括：通过内置的图像获取模块获取树苗栽培的位置信息；通过控制器集成的处理模块对树苗栽培的位置信息进行处理；获得准确的树苗坐标；所述处理模块对树苗栽培的位置信息进行处理的方法包括：对采集到的树苗栽培的位置信号进行滤波,并进行频谱分析；通过模拟滤波器对信号实现频率滤波，滤掉信号中的高频干扰成分；进行频谱分析中，采用具有统计特性的功率谱密度进行谱分析信号中的频域结构，信号x(t)的平均功率ψx用均方值表示，即：x(t)的傅里叶变换公式：则：令：则：Sx(f)就是功率谱密度函数。2.如权利要求1所述的模块化绿化林木栽培方法，其特征在于，所述控制器还设置有与图像获取模块连接，用于对树苗栽培的位置进行初步定位的定位模块；所述定位模块，被配置为判定所述机树苗栽培的位置的初始位置并计算用于从所述初始位置到所述目的地导航模块化绿化林木栽培装置的移动设备的路线，根据移动路径查询请求信息确定导航起点及导航终点，并结合图像获取模块监测到的所在区域的基本道路状况从该当前位置至该导航目的地的所有可行的行驶路径中累计耗时最短的一条行驶路径，并将该条累计耗时最短的行驶路径作为最优行驶路径下发到所述移动设备中。3.如权利要求2所述的模块化绿化林木栽培方法，其特征在于，所述定位模块的定位方法包括：步骤一：首先假定未知节点随机分布在一方形区域内，以方形区域中心点为原点建立坐标系，以固定间隔R画出螺旋线作为锚节点的移动路径，区域长为L，螺旋线分为n段，移动锚节点装备双向定向天线移动，按固定角速度ω移动，且定向天线中心轴始终与移动方向垂直，移动路径为固定多层螺旋线，移动过程是由内而外，在坐标原点左侧坐标处开始计时移动，由00:00开始，周期性广播数据包，持续这个过程直到锚节点移动到右侧(R·n/2,0)坐标点时终止；步骤二、随着锚节点的移动，待定位节点将集中接收到锚节点广播的数据包，当第一次接收到数据包时，将第一次接收到数据包时的时刻值标记为T1(1)，并检测第一次接收到数据包时的信号强度值，记为RSSI1(1)；当第二次接收到数据包时，将第二次接收到数据包时的时刻值标记为T2(1)，并检测第二次接收到数据包时的信号强度值，记为RSSI2(1)；重复以上过程，直到不再检测到数据包为止；最后检测到的时刻值为Tn(1)，信号强度值为RSSIn(1)；步骤三、未知节点根据T1(1)，Tn(1)及角速度ω计算出目前所处圆弧段及角度，得虚拟锚节点中间点的角度及当未知节点分布在螺旋线外侧时，只接收到一轮数据包，而当未知节点分布在螺旋线内侧时，集中接收到两轮数据包，分别位于不同弧段的相同角度方向，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏海霞，杨庆山，周健，刘德玺，李永涛，王霞，王莉莉，王守国，李宗泰，
申请(专利权)人：山东省林业科学研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37