一种针对高价值树木的生长支护与检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种针对高价值树木的生长支护与检测系统，其特点是：包括支撑装置及安装在支撑装置上的智能控制装置、数据采集装置和营养液注射装置；支撑装置包括两个外环扣、两个内环扣和多个支撑柱；内环扣安装在外环扣内侧，多个支撑柱均布安装在外环扣外侧端；智能控制装置包括单片机及与其相连接的显示器、开关和工作指示灯；数据采集装置包括土壤湿度传感器、温度传感器、CCD相机、红外相机和支撑架；营养液注射装置包括注射袋、输液管和针头。本发明专利技术设计合理，能够对高价值树木进行固定，并且能够根据树木的生长情况调整紧固环的大小及高度。还可以根据采集到数据，对树木生长情况进行监测，从而采取措施。

A Growth Support and Detection System for High Value Trees

【技术实现步骤摘要】
一种针对高价值树木的生长支护与检测系统
本专利技术属于园林设备
，尤其是一种针对高价值树木的生长支护与检测系统。
技术介绍
古树名木是国家的瑰宝,是民族悠久历史文化的象征。历史文化古树、珍贵濒危树种以及具有独特景观价值的树木,是一种不可再生的自然和文化遗产。历史文化古树和濒危树种的保护一直以来都是国家或地区开展的自然资源保护的重要内容之一，对珍稀植物资源有着重要的意义。对于存在倾倒风险的树木通常都需要使用支架固定。传统的树木固定通常使用铁丝绑扎木杆作为支撑，但是，传统方式木杆存在易损坏、不能重复利用且不够环保的缺点。同时考虑树木固定时间长达数年，期间树木可能存在一个快速生长的过程，传统树木固定架的不可调节性对树木生长存在限制。另外，树木春季需要大量养分，夏季易受病虫害影响，而且传统树木固定架不能反馈树木生长情况。针对上述问题，关于树木固定架的专利技术层出不穷。专利号为CN107820900265.0的中国专利公开了一种便于安装的树木固定架，该装置结构简单、安装便捷，但不能调节所述固定带(即树木固定环)的大小及高度，不具备普遍适用性。专利号为CN107820847763.3的中国专利公开了一种可重复利用的园林树木固定架，该固定架虽然可以根据树木生长情况调节所述第一弧形夹板和第二弧形夹板达到不影响树木生长的效果，但其支撑杆安放不合理，只能固定倾斜度安置支撑杆，而且不能反馈树木生长情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种针对高价值树木的生长支护与检测系统，能够对新移植或存在倾倒风险的高价值树木进行固定，并且能够根据树木的生长情况调整紧固环的大小及高度，同时可根据采集到的图像和传感器反馈信息，对树木生长情况进行监测，从而采取措施。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种针对高价值树木的生长支护与检测系统，包括支撑装置及安装在支撑装置上的智能控制装置、数据采集装置和营养液注射装置；所述支撑装置包括两个外环扣、两个内环扣和多个支撑柱；所述外环扣为半圆弧状，在外环扣外侧安装带有圆孔的半圆环薄片，在外环扣侧面中心位置水平方向上制有两个大小相同的圆孔，在外环扣内侧两个圆孔间竖直安装有压力传感器，在外环扣外侧两个圆孔中间下端安装有挂钩；所述内环扣为圆弧状，在内环扣内侧嵌装有圆弧状的橡胶垫，在内环扣外侧中心水平方向上镶嵌两个顶端带有螺纹的圆柱体，在圆柱体上套装有弹簧；所述内环扣安装在外环扣内侧，在内环扣上的两个带有螺纹的圆柱体穿过外环扣侧面两个圆孔，并通过螺母将外环扣与内环扣连接在一起；两个外环扣对称放置，通过长螺钉穿过两边带圆孔的半圆环薄片并利用螺母固定；多个支撑柱均布安装在外环扣外侧端；所述智能控制装置安装在一个挂钩上，该智能控制装置包括单片机及与其相连接的显示器、开关和工作指示灯，所述单片机和显示器位于智能控制装置内部，所述开关和工作指示灯位于智能控制装置表面；该单片机还与数据采集装置、营养液注射装置相连接；所述数据采集装置包括土壤湿度传感器、温度传感器、CCD相机、红外相机和支撑架；所述土壤湿度传感器埋设在土壤中并通过导线与智能控制装置下端相连；所述温度传感器位于智能控制装置侧端；所述CCD相机、红外相机位于支撑架内部，该支撑架为三脚架并卡在外环扣上；所述土壤湿度传感器采集的土壤湿度数据、温度传感器采集的树木周边温度数据、CCD相机和红外相机采集图像数据传递给单片机；所述的营养液注射装置安装在一个挂钩上，该营养液注射装置包括注射袋、输液管和针头；营养液注射装置设有三进一且由单片机控制的开关阀，三个入口分别连接不同成分营养液，一个出口通过输液管连接针头。所述支撑柱包括上连接柱、下连接柱和地钉，所述上连接柱为中空圆柱，上连接柱上端为薄长方体，且其一侧有圆孔，上连接柱下端于上述圆孔同侧自下而上每五公分开圆孔贯穿；下连接柱为中空圆柱体，下连接柱上端在距离顶部五公分开圆孔贯穿，下连接柱下端为圆台状，在圆台下平面焊接两个竖直薄长方体对称放置，两个竖直薄长方体一侧分别开圆孔贯穿且圆孔投影于同一平面；地钉为竖直圆锥状，尖端向下，地钉上端为薄长方体，且在其一侧有贯穿圆孔，在薄长方体下嵌套水平圆环；上连接柱上端置于外环扣的两相邻带圆孔的半圆环薄片间并通过短螺钉和螺母连接在一起；上连接柱置于下连接柱内，并且将两者制有的圆形孔对齐，通过长螺钉相连；所述地钉上端置于下连接柱下端设有的两个相邻带圆孔的竖直薄长方体间，并通过短螺钉和螺母连接。所述支撑柱为四个。所述智能控制装置还包括存储设备和天线，所述存储设备与单片机相连接用来存储单片机的工作指令日志；所述天线与单片机相连接用来向云端发送信息和接收云端命令。所述支撑装置采用高强度不锈钢制成。所述注射袋为扁长方体状，注射袋最上端为一贯穿的圆孔，用于将注射袋悬挂于支撑装置的挂钩上，圆孔下有分别与小营养液袋相连的三个补充液口，用于将不同营养液灌入注射袋之中，注射袋内部的小营养液袋下端为三进一出型开关阀。本专利技术的优点和积极效果是：1、本专利技术通过支撑装置对树木的固定，通过数据采集装置采集树木生长状态数据(CCD采集树枝叶片的形态确认营养状态和病害情况、红外采集虫害情况)和周围环境数据(土壤湿度和周围温度)实现对树木生长情况监测，如果发生病虫害情况则报警通知林园管理人员；通过营养液注射装置补充基本营养氮磷钾等，若营养液注射装置中营养液容量降低到一定阈值则报警通知林园管理人员补充相应营养液，从而实现对高价值树木的保护功能。2、本专利技术采用外环扣和内环扣结合的方式，能够对高价值树木进行固定，并且能够根据树木的生长情况调整紧固环的大小及高度，同时通过调节支撑柱来适用多种地形，其适用范围广泛。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术的支撑装置示意图；图3是本专利技术的支撑装置中的外环扣示意图；图4是本专利技术的支撑装置中的内环扣示意图；图5是本专利技术的支撑装置中的支撑柱示意图；图6是本专利技术的智能控制装置正视图；图7是本专利技术的智能控制装置内部结构图；图8是本专利技术的数据采集装置示意图；图9是本专利技术的营养液注射装置示意图；图中，1-支撑装置、2-智能控制装置、3-数据采集装置、4-营养液注射装置、5-长螺钉、6-螺母、7-短螺钉、101-外环扣、102-挂钩、103-压力传感器、104-内环扣、105-橡胶垫、106-弹簧、107-上连接柱、108-下连接柱、109-地钉、201-单片机、202-显示器、203-开关、204-工作指示灯、301-土壤湿度传感器、302-温度传感器、303-CCD相机、304-红外相机、305-支撑架、401-注射袋、402-输液管、403-针头。具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施例做进一步详述。一种针对高价值树木的生长支护与检测系统，如图1所示，包括支撑装置1及安装在支撑装置1上的智能控制装置2、数据采集装置3和营养液注射装置4。其中智能控制装置2、营养液注射装置4分别悬挂于支撑装置1的挂钩上，数据采集装置3位于智能控制装置2一侧。所述智能控制装置2与数据采集装置3、营养液注射装置4相连接并控制数据采集装置3、营养液注射装置4工作。如图2所示，所述支撑装置1包括外环扣101、挂钩102、压力传感器103、内环扣104、橡胶垫105、弹簧106、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对高价值树木的生长支护与检测系统，其特征在于：包括支撑装置及安装在支撑装置上的智能控制装置、数据采集装置和营养液注射装置；所述支撑装置包括两个外环扣、两个内环扣和多个支撑柱；所述外环扣为半圆弧状，在外环扣外侧安装带有圆孔的半圆环薄片，在外环扣侧面中心位置水平方向上制有两个大小相同的圆孔，在外环扣内侧两个圆孔间竖直安装有压力传感器，在外环扣外侧两个圆孔中间下端安装有挂钩；所述内环扣为圆弧状，在内环扣内侧嵌装有圆弧状的橡胶垫，在内环扣外侧中心水平方向上镶嵌两个顶端带有螺纹的圆柱体，在圆柱体上套装有弹簧；所述内环扣安装在外环扣内侧，在内环扣上的两个带有螺纹的圆柱体穿过外环扣侧面两个圆孔，并通过螺母将外环扣与内环扣连接在一起；两个外环扣对称放置，通过长螺钉穿过两边带圆孔的半圆环薄片并利用螺母固定；多个支撑柱均布安装在外环扣外侧端；所述智能控制装置安装在一个挂钩上，该智能控制装置包括单片机及与其相连接的显示器、开关和工作指示灯，所述单片机和显示器位于智能控制装置内部，所述开关和工作指示灯位于智能控制装置表面；该单片机还与数据采集装置、营养液注射装置相连接；所述数据采集装置包括土壤湿度传感器、温度传感器、CCD相机、红外相机和支撑架；所述土壤湿度传感器埋设在土壤中并通过导线与智能控制装置下端相连；所述温度传感器位于智能控制装置侧端；所述CCD相机、红外相机位于支撑架内部，该支撑架为三脚架并卡在外环扣上；所述土壤湿度传感器采集的土壤湿度数据、温度传感器采集的树木周边温度数据、CCD相机和红外相机采集图像数据传递给单片机；所述的营养液注射装置安装在一个挂钩上，该营养液注射装置包括注射袋、输液管和针头；营养液注射装置设有三进一且由单片机控制的开关阀，三个入口分别连接不同成分营养液，一个出口通过输液管连接针头。...

【技术特征摘要】
1.一种针对高价值树木的生长支护与检测系统，其特征在于：包括支撑装置及安装在支撑装置上的智能控制装置、数据采集装置和营养液注射装置；所述支撑装置包括两个外环扣、两个内环扣和多个支撑柱；所述外环扣为半圆弧状，在外环扣外侧安装带有圆孔的半圆环薄片，在外环扣侧面中心位置水平方向上制有两个大小相同的圆孔，在外环扣内侧两个圆孔间竖直安装有压力传感器，在外环扣外侧两个圆孔中间下端安装有挂钩；所述内环扣为圆弧状，在内环扣内侧嵌装有圆弧状的橡胶垫，在内环扣外侧中心水平方向上镶嵌两个顶端带有螺纹的圆柱体，在圆柱体上套装有弹簧；所述内环扣安装在外环扣内侧，在内环扣上的两个带有螺纹的圆柱体穿过外环扣侧面两个圆孔，并通过螺母将外环扣与内环扣连接在一起；两个外环扣对称放置，通过长螺钉穿过两边带圆孔的半圆环薄片并利用螺母固定；多个支撑柱均布安装在外环扣外侧端；所述智能控制装置安装在一个挂钩上，该智能控制装置包括单片机及与其相连接的显示器、开关和工作指示灯，所述单片机和显示器位于智能控制装置内部，所述开关和工作指示灯位于智能控制装置表面；该单片机还与数据采集装置、营养液注射装置相连接；所述数据采集装置包括土壤湿度传感器、温度传感器、CCD相机、红外相机和支撑架；所述土壤湿度传感器埋设在土壤中并通过导线与智能控制装置下端相连；所述温度传感器位于智能控制装置侧端；所述CCD相机、红外相机位于支撑架内部，该支撑架为三脚架并卡在外环扣上；所述土壤湿度传感器采集的土壤湿度数据、温度传感器采集的树木周边温度数据、CCD相机和红外相机采集图像数据传递给单片机；所述的营养液注射装置安装在一个挂钩上，该营养液注射装置包括注射袋、输液管和针头；营养液注射装置设有三进一且由单片机控制的开关阀，三个入口分别连接不同成分营养液，一...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯振杰，宋李会，胡宗承，刘国英，郑霞，孙华，
申请(专利权)人：安阳师范学院，
类型：发明
国别省市：河南,41