一种定位古树名木的自供能防护设备及其工作方法技术

本申请涉及一种定位古树名木的自供能防护设备，属于园林绿化的技术领域，其包括：固定在古树名木上的定位装置、对定位装置提供能量的供能装置和防雷装置；一种定位古树名木的自供能防护设备的工作方法，包括：古树名木定位功能，供能装置保护功能，供能装置自动追踪功能，供能装置自清洁功能。能够自我供能，自给自足，不受地理位置等因素限制，能适应郊区、林区等不便于通电的区域的古树名木防护工作，提升了使用过程的灵活性，提高了对地理位置条件的适应能力，节约了通电成本；供能装置与通讯模块协同配合，针对不同天气不同场景作出不同反馈，适应能力强，有利于长期使用。有利于长期使用。有利于长期使用。

【技术实现步骤摘要】
一种定位古树名木的自供能防护设备及其工作方法


[0001]本申请涉及园林绿化的领域，尤其是涉及一种定位古树名木的自供能防护设备及其工作方法。

技术介绍

[0002]据我国有关部门规定，一般树龄在百年以上的大树即为古树；而那些树种稀有、名贵或具有历史价值、纪念意义的树木则可称为名木。在人类历史过程中保存下来的年代久远或具有重要科研、历史、文化价值根据《城市古树名木保护管理办法》，第十三条规定：严禁下列损害城市古树名木的行为：（一）在树上刻划、张贴或者悬挂物品；（二)在施工等作业时借树木作为支撑物或者固定物；(三）攀树、折枝、挖根摘采果实种子或者剥损树枝、树干、树皮；（四）距树冠垂直投影5米的范围内堆放物料、挖坑取土、兴建临时设施建筑、倾倒有害污水、污物垃圾，动用明火或者排放烟气；（五）擅自移植、砍伐、转让买卖。
[0003]CN201922435802公开了一种古树名木信息管理系统，其技术方案是：本技术公开了一种古树名木信息管理系统，包括监测管理机构、安装组件和传感器，安装组件与监测管理机构固定连接，监测管理机构通过安装组件固定安装在树体上，传感器与监测管理机构电性连接，使得对古树名木生长环境，生长位置，是否倾倒等信息进行实时监测，并将信息通过数据传输模块传输到与物联网网络连接的数据服务器上，方便进行监控，且数据信息方便保存和提取；通过在安装组件设置连接块和金属条，通过金属条固定包覆在树木上，并与连接块连接，达到固定的效果，固定牢固且不会伤害古树名木。
[0004]该古树名木信息管理系统具有以下优点：通过设置传感器，且传感器设置有定位器、倾斜传感器、土壤酸碱度传感器和土壤湿度传感器，同时定位器、倾斜传感器、土壤酸碱度传感器和土壤湿度传感器均与管理控制核心板电性连接，使得对古树名木生长环境，生长位置，是否倾倒等信息进行实时监测，并将信息通过数据传输模块传输到与物联网网络连接的数据服务器上，方便进行监控，且数据信息方便保存和提取；通过在监测管理机构的前壳体设置有监控摄像头和报警器，可通过监控摄像头监控，观察是否有破坏古树名木的人，或偷砍偷伐的人，并通过报警器提醒和驱赶不法之人，增加对古树名木的保护力度；通过在安装组件设置连接块和金属条，通过金属条固定包覆在树木上，并与连接块连接，达到固定的效果，固定牢固且不会伤害古树名木。
[0005]但是，该古树名木信息管理系统还具有以下缺点：依赖外接电源，许多古树名木生长在郊区或山区等，不方便通电，而用蓄电池则会产生需要人工定期更换的维护成本；暴雨、强风、雷击等恶劣天气会对该古树名木信息管理系统造甚至古树名木本身造成不可挽回的破坏，安全性不足。
[0006]因此，需要一种能够为自身提供能源并且更加安全的定位防护装置。

技术实现思路

[0007]为了解决依赖外接电源、安全性不足的问题，本申请提供一种定位古树名木的自供能防护设备及其工作方法。
[0008]本申请提供一种定位古树名木的自供能防护设备，包括固定在古树名木上的定位装置、对定位装置提供能量的供能装置和防雷装置：所述定位装置包括：定位模块；通讯模块；计时器；控制模块；蓄电池；所述供能装置包括：第一电动伸缩杆，竖直设置在古树名木上部的粗树杈上，下端与古树名木上部的粗树杈固定连接；第二电动伸缩杆，竖直设置在第一电动伸缩杆上，下端与第一电动伸缩杆的上端固定连接；旋转机构，套接在第二电动伸缩杆上，与第二电动伸缩杆活动连接；翻转机构，设置在旋转机构上，并与旋转机构驱动连接；太阳能板，设置在翻转机构上，与翻转机构驱动连接，并与蓄电池电性连接。
[0009]进一步的，所述通讯模块与控制模块连接，向控制模块传输信号；所述通讯模块与互联网上的气象数据接口连接，并与计时器连接，用于定时更新接受的信息，更新频率为1次/小时；所述通讯模块与定位模块连接，用于接收古树名木所在位置实时的天气、降雨量、太阳高度角、太阳方位角等信息。
[0010]进一步的，所述防雷装置包括：接闪器，设置在第二电动伸缩杆内，用于伸出时吸引和直接接受雷击；引下线，表面为绝缘材料，内部为导电材料，上端与接闪器连接，用于传导接闪器接受的雷击产生的电流；接地器，设置在地下，与引下线下端连接；所述第二电动伸缩杆与控制模块电性连接。
[0011]进一步的，所述翻转机构包括：翻转板，与太阳能板固定连接；翻转电机，设置在翻转板中部，与翻转板驱动连接，并与所述控制模块电性连接；翻转支架，设置在翻转电机下方，上端与翻转电机固定连接。
[0012]所述旋转机构包括：旋转支架，水平设置在第二电动伸缩杆上，套接在第二电动伸缩杆上端的外侧部；旋转电机，固定连接在旋转支架外侧末端，与翻转支架下端驱动连接，并与所述控制模块电性连接；所述第一电动伸缩杆与控制模块电性连接。
[0013]一种定位古树名木的自供能防护设备的工作方法，包括：古树名木定位功能始终保持开启，定位模块提供古树名木的位置数据，通过通讯模块将古树名木的位置信息发送给互联网，并与互联网上的气象数据接口提供的当地气象数据保持同步；当通讯模块接收到的气象数据显示为晴天，开启供能装置自动追踪功能，关闭供能装置保护功能和供能装置自清洁功能；当通讯模块接收到的气象数据显示为大雨及以下和清风及以下，开启供能装置自清洁功能，关闭供能装置保护功能和供能装置自动追踪功能；当通讯模块接收到的气象数据显示为暴雨及以上和强风及以上或有雷击，开启供能装置保护功能，关闭供能装置自清洁功能和供能装置自动追踪功能。
[0014]进一步的，当定位装置的外部电路保持通电时，通过定位模块对古树名木进行位置信息监测，将古树名木的位置信息通过通讯模块发送给互联网，信息发送频率为1次/分
钟；当定位装置的外部电路被断开时，定位装置仅由蓄电池供电，控制模块接收到信号并控制通讯模块的位置信息发送频率为1次/30分钟。
[0015]进一步的，所述供能装置自动追踪功能包括：追踪太阳高度角和追踪太阳方位角；所述追踪太阳高度角，定位模块提供古树名木的位置数据，通过通讯模块与互联网上的气象数据接口提供的当地气象数据保持同步，若气象显示为晴天，同步得到古树名木所在位置的太阳高度角α，控制模块接受到来自通讯模块的信号并控制第一电动伸缩杆伸出，将太阳能板暴露在古树名木外，并控制翻转电机旋转α度，太阳能板面向太阳并且太阳能板与竖直方向夹角为α，用于保证太阳光线方向与太阳能板垂直，太阳光吸收最大化；所述追踪太阳方位角，定位模块提供古树名木的位置数据，通过通讯模块与互联网上的气象数据接口提供的当地气象数据保持同步，若气象显示为晴天，同步得到古树名木所在位置的太阳方位角β，控制模块接受到来自通讯模块的信号并控制第一电动伸缩杆伸出，将太阳能板暴露在古树名木外，并控制旋转电机以正北方向为起点顺时针旋转β度，用于保证太阳能板正对太阳，太阳光吸收最大化。
[0016]进一步的，所述供能装置自清洁功能，定位模块提供位置数据，通过通讯模块与互联网上的气象数据接口提供的当地气象数据保持同步，若气象数据显示12小时降水量小于30毫米，或2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定位古树名木的自供能防护设备，其特征在于，包括固定在古树名木上的定位装置（1）、对定位装置（1）提供能量的供能装置（2）和防雷装置（3）：所述定位装置（1）包括：定位模块（11）；通讯模块（12）；计时器（13）；控制模块（14）；蓄电池（15）；所述供能装置（2）包括：第一电动伸缩杆（24），竖直设置在古树名木上部的粗树杈上，下端与古树名木上部的粗树杈固定连接；第二电动伸缩杆（25），竖直设置在第一电动伸缩杆（24）上，下端与第一电动伸缩杆（24）的上端固定连接；旋转机构（23），套接在第二电动伸缩杆（25）上，与第二电动伸缩杆（25）活动连接；翻转机构（22），设置在旋转机构（23）上，并与旋转机构（23）驱动连接；太阳能板（21），设置在翻转机构（22）上，与翻转机构（22）驱动连接，并与蓄电池（15）电性连接。2.根据权利要求1所述的一种定位古树名木的自供能防护设备，其特征在于：所述通讯模块（12）与控制模块（14）连接，向控制模块（14）传输信号；所述通讯模块（12）与互联网（4）上的气象数据接口连接，并与计时器（13）连接，用于定时更新接受的信息，更新频率为1次/小时；所述通讯模块（12）与定位模块（11）连接，用于接收古树名木所在位置实时的天气、降雨量、太阳高度角、太阳方位角等信息。3.根据权利要求1所述的一种定位古树名木的自供能防护设备，其特征在于：所述防雷装置（3）包括：接闪器（31），设置在第二电动伸缩杆（25）内，用于伸出时吸引和直接接受雷击；引下线（32），表面为绝缘材料，内部为导电材料，上端与接闪器（31）连接，用于传导接闪器（31）接受的雷击产生的电流；接地器（33），设置在地下，与引下线（32）下端连接；所述第二电动伸缩杆（25）与控制模块（14）电性连接。4.根据权利要求1所述的一种定位古树名木的自供能防护设备，其特征在于：所述翻转机构（22）包括：翻转板（222），与太阳能板（21）固定连接；翻转电机（221），设置在翻转板（222）中部，与翻转板（222）驱动连接，并与所述控制模块（14）电性连接；翻转支架（223），设置在翻转电机（221）下方，上端与翻转电机（221）固定连接。5.根据权利要求4所述的一种定位古树名木的自供能防护设备，其特征在于：所述旋转机构（23）包括：旋转支架（231），水平设置在第二电动伸缩杆（25）上，套接在第二电动伸缩杆（25）上端的外侧部；旋转电机（232），固定连接在旋转支架（231）外侧末端，与翻转支架（223）下端驱动连接，并与所述控制模块（14）电性连接；所述第一电动伸缩杆（24）与控制模块（14）电性连接。6.一种定位古树名木的自供能防护设备的工作方法，其特征在于，包括：古树名木定位功能始终保持开启，定位模块（11）提供古树名木的位置数据，通过通讯模块（12）将古树名木的位置信息发送给互联网（4），并与互联网（4）上的气象数据接口提供的当地气象数据保持同步；当通讯模块（12）接收到的气象数据显示为晴天，开启供能装置（2）自动追踪功能，关闭供能装置（2）保护功能和供能装置（2）自清洁功能；当通讯模块（12）接收到的气象数据显示为大雨及以下和清风及以下，开启供能装置（2）自清洁功能，关闭供能装置（2）保护功能和供能装置（2）自动追踪功能；
当通讯模块（12）接收到的气象数据显示为暴雨及以上和强风及以上或有雷击，开启供能装置（2）保护功能，关闭供能装置（2）自清洁功能和供能装置（2）自动追踪功能。7.根据权利要求6所述的一种定位古树名木的自供能防护设备的工作方法，其特征在于：当定位装置（1）的外部电路保持通电时，通过定位模块（11）对古树名木进行位置信息监测，将古树名木的位置信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帅，
申请(专利权)人：杨帅，
类型：发明
国别省市：