本發明涉及植物保護領域，具體涉及一種樹木保護裝置及實時監控系統。

背景技術：

古樹名木被人們譽為活化石，古樹名木以其獨具的科研、科普、歷史、人文和旅游價值而日益為人們所重視，然而目前對室外自然生長的古樹往往缺乏專業的維護人員，并且由于一些自然因素，如頻發的極端氣候、雷電火災、地下水位的升降、病蟲等，此外還有工程建設、人為活動引起土壤板結等人為因素，使得古樹名木容易受到破壞。

為了更好地保護古樹名木，特別是灌木類的植物，開發一套起到樹木保護作用的裝置以及將各種古樹名木信息進行實時監控的系統是十分有意義的。

技術實現要素：

本發明的目的，是為了解決背景技術中的問題，提供一種樹木保護裝置及實時監控系統。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種樹木保護裝置，包括：防護支架、執行部、調控部和供能部；

所述防護支架包括，頂罩和支撐架，所述支撐架包括連接框和支撐腳，所述連接框固定在所述頂罩下端，所述支撐腳根部固定在所述連接框上，所述支撐腳的頂部為自由端；

所述執行部包括，遮陽機構和澆灌機構，所述遮陽機構包括，滑桿、遮陽簾、收輥、拉線和驅動電機，所述澆灌機構包括，噴頭、轉向器、水管、水箱和水泵，所述噴頭包括霧化噴頭和滴灌噴頭；

所述調控部包括，調控箱以及安裝在所述調控箱內的控制器（mcu）、傳感器模塊、通訊模塊（gsm信息模塊），所述傳感器模塊包括，溫度傳感模塊、濕度傳感模塊、煙霧傳感模塊、紅外線傳感模塊和傾斜模塊，所述傳感器模塊的各模塊分別對應連接有溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器、紅外線傳感器和水平螺旋儀；

所述供能部包括，電源和充電機構，所述充電機構包括太陽能板和充電器。

通過本技術方案的樹木保護裝置可以起到對植物一對一的防護，尤其是適合低矮植株或灌木類植物，低矮植株由于器本身比較脆弱，容易受到環境變化以及人為因素的影響而被損害。本技術方案中，通過溫度傳感模塊監測環境溫度，濕度傳感模塊監測土壤濕度，從而控制遮陽機構和澆灌機構進行遮陽和澆灌操作，使得植株在裝置內能得到很好的生存環境。此外，煙霧傳感模塊還能檢測周邊環境是否起火，紅外線傳感模塊和傾斜模塊能監測是否有認為破壞。供能部則能為整個裝置提供驅動電力。

作為優選，所述調控箱設置在所述頂罩的上端，包括盒體和盒蓋，所述太陽能板設置在盒蓋的外表面。由于，需要保護的植物生長地方不確定，通過太陽能供電系統，能擴大保護裝置的使用范圍。

作為優選，所述頂罩為“人”字形，“人”字形的每邊均包括有兩條平行的導軌，所述滑桿、遮陽簾、收輥和拉線均設置在所述兩條導軌之間，所述收輥內設置有扭簧；所述遮陽簾包括收輥固定端和滑桿固定端，所述收輥固定端邊緣與所述收輥固定，所述收輥固定端的剩余部分纏繞在所述收輥上，所述滑桿固定端固定在所述滑桿上；所述導軌上固定有導向桿或導向輪，所述拉線兩端繞過所述導向桿或導向輪分別與所述滑桿與所述驅動電機相連。“人”字形頂罩使用時按南北方向擺放，在驅動電機驅動下遮陽簾能改變光照強度，從而達到對植物的光照保護作用。

作為優選，所述轉向器包括第一舵機和第二舵機，所述第一舵機與所述連接框或頂罩固定，所述第二舵機固定在設置在所述第一舵機的轉盤上，所述噴頭固定在所述第二舵機的轉盤上，所述第一舵機與所述第二舵機兩者的轉盤的轉軸相互垂直設置。兩舵機的結構，擴大了噴頭的自由度，能起到良好的降溫和澆水作用。

作為優選，所述水箱和水泵安裝在所述調控箱內，所述盒蓋上設置有通孔，所述通孔與所述水箱連通，在下雨天能起到收集雨水的作用。

作為優選，所述支撐腳包括，根部的固定套管和頂部的伸縮腳，所述固定套管根部與所述連接框下端相連；

所述固定套管與所述伸縮腳連接處設置有調位裝置，所述伸縮腳包括，用于插入泥土的錐頭和套入所述固定套管內的伸縮管，所述伸縮管側面設置有定位齒條；

所述定位齒條包括，多個直線排列而成定位齒，所述定位齒包括設置在定位齒朝下方向的第一滑動面和設置在定位齒朝上方向第一固定面；

所述調位裝置包括，與所述定位齒相匹配的定位滑塊，所述定位滑塊包括，朝上方向設置的第二滑動面和朝上方向設置的第二固定面；

所述第一固定面和所述第二固定面均平行且與所述固定套管軸向垂直，所述第一滑動面和所述第二滑動面為弧面。

作為優選，所述調位裝置還包括，調節塊和保護套，所述調節塊包括，卡入所述定位滑塊內的卡頭和供人操作的按帽，所述保護套固定在所述固定套管外側，所述保護套與所述定位滑塊之間設置有第一彈簧，所述固定套管的外壁與所述按帽的內壁之間設置有第二彈簧，所述定位滑塊內設置有卡口，所述卡頭卡于所述卡口內，所述卡口和所述卡頭上分別設置有相互作用的第一斜面和第二斜面。

由于野生植物生長的地面環境往往不規則，通過四個可以改變長度的支撐腳，可以有效保證保護裝置的擺放位置和擺放角度。此外，上述結構，具有單向拉升、自動鎖緊的功能，方便了使用人員的調節。

作為優選，所述濕度傳感器設置在所述伸縮腳的錐頭內；所述溫度傳感器包括兩組，一組設置在連接框上，另一組設置在伸縮腳上，分別用于監控植物上放和植物下方的溫度情況，通過控制器判斷植物生命力狀態；所述噴頭包括霧化噴頭和滴灌噴頭，兩者單獨設置水泵；所述煙霧傳感器設置在所述頂罩下方。

作為優選，所述頂罩上方設置有攝像頭，提升監控能力。

一種樹木保護裝置的實時監控系統，包括若干上述樹木保護裝置、數據中心以及維護組，其工作方式為將樹木保護裝置安裝固定到需要保護的植株外后，通過樹木保護裝置調控部的通訊模塊與數據中心聯網，通過數據中心監控實現實時監控的功能；所述樹木保護裝置在溫度傳感器數據下選擇性開啟遮陽機構，在溫度傳感器數據下選擇性開啟澆灌機構；煙霧傳感模塊、紅外線傳感模塊或傾斜模塊數據上傳到數據中心后，數據中心分析后通知維護組對樹木保護裝置進行維護。

作為優選，所述通訊模塊與數據中心之間傳遞的信息數據包括，溫度數據、濕度數據、煙霧數據、紅外線數據和設備傾斜信息。

綜上所述，本發明的有益效果：

①本發明所述的一種樹木保護裝置，能為根據外界環境以及外界人為因素，自動監控并保護植物，起到遮陽、澆水、降溫以及報警的功能，易于安裝，可有效降低各種因素造成的古樹名木死亡問題。

②本發明所述的一種樹木保護裝置，通過配備太陽能電池和雨水收集系統就可以完成獨立供水、供電，且實時看護珍稀樹種。

③本發明所述的一種樹木保護裝置的實時監控系統，能將各個樹木保護裝置采集的數據監控匯總，并指揮維護組進行維護，提高了對植物保護的效率。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明調控箱的結構示意圖；

圖3是本發明頂罩的結構示意圖；

圖4是本發明澆灌機構的結構示意圖；

圖5是本發明支撐腳的結構示意圖；

圖6是本發明支撐腳的截面圖；

圖7是本發明調位裝置的截面圖；

圖8是本發明實時監控系統的示意圖。

具體實施方式

以下具體實施例僅僅是對本發明的解釋，其并不是對本發明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本發明的權利要求范圍內都受到專利法的保護。

下面結合附圖以實施例對本發明進行詳細說明。

實施例1：

根據圖1～圖7所示，一種樹木保護裝置，包括：防護支架1、執行部2、調控部3和供能部4；

防護支架1包括，頂罩11和支撐架12，支撐架12包括連接框121和支撐腳122，連接框121固定在頂罩11下端，支撐腳122根部固定在連接框122上，支撐腳122的頂部為自由端；

執行部2包括，遮陽機構21和澆灌機構22，遮陽機構21包括，滑桿211、遮陽簾212、收輥213、拉線214和驅動電機215，澆灌機構22包括，噴頭221、轉向器222、水管223、水箱224和水泵，噴頭221包括霧化噴頭和滴灌噴頭；

調控部3包括，調控箱31，供能部4包括，電源和充電機構，充電機構包括太陽能板41和充電器。

根據圖1所示，調控箱31設置在頂罩11的上端，包括盒體311和盒蓋312，太陽能板設置在盒蓋312的外表面。

根據圖2所示，水箱224和水泵安裝在調控箱31內，盒蓋312上設置有通孔，通孔與水箱224連通。

根據圖3所示，頂罩11為“人”字形，“人”字形的每邊均包括有兩條平行的導軌111，滑桿211、遮陽簾212、收輥213和拉線214均設置在兩條導軌111之間，收輥213內設置有扭簧；遮陽簾212包括收輥固定端212a和滑桿固定端212b，收輥固定端212a邊緣與收輥213固定，收輥固定端212a的剩余部分纏繞在收輥213上，滑桿固定端212b固定在滑桿211上；導軌111上固定有導向桿或導向輪112，拉線214兩端繞過導向桿或導向輪112分別與滑桿211與驅動電機215相連。

根據圖4所示，轉向器222包括第一舵機2221和第二舵機2222，第一舵機2221與連接框121或頂罩11固定，第二舵機2222固定在設置在第一舵機2221的轉盤上，噴頭221固定在第二舵機2222的轉盤上，第一舵機2221與第二舵機2222兩者的轉盤的轉軸相互垂直設置。噴頭221包括霧化噴頭和滴灌噴頭，兩者單獨設置水泵，水泵通過控制器控制。

根據圖5～圖7所示，支撐腳122包括，根部的固定套管5和頂部的伸縮腳6，固定套管5根部與連接框121下端相連；

固定套管5與伸縮腳6連接處設置有調位裝置52，伸縮腳6包括，用于插入泥土的錐頭61和套入固定套管5內的伸縮管62，伸縮管62側面設置有定位齒條63；

定位齒條63包括，多個直線排列而成定位齒631，定位齒631包括設置在定位齒631朝下方向的第一滑動面631a和設置在定位齒631朝上方向第一固定面631b；

調位裝置52包括，與定位齒631相匹配的定位滑塊521，定位滑塊521包括，朝上方向設置的第二滑動面521a和朝上方向設置的第二固定面521b；

第一固定面631b和第二固定面521b均平行且與固定套管5軸向垂直，第一滑動面631a和第二滑動面521a為弧面。

調位裝置52還包括，調節塊522和保護套523，調節塊522包括，卡入定位滑塊521內的卡頭522a和供人操作的按帽522b，保護套523固定在固定套管5外側，保護套523與定位滑塊521之間設置有第一彈簧524，固定套管5的外壁與按帽522b的內壁之間設置有第二彈簧525，定位滑塊521內設置有卡口521c，卡頭522a卡于卡口521c內，卡口521c和卡頭522a上分別設置有相互作用的第一斜面521c1和第二斜面522a1。

調控箱31內設置有控制器（mcu）、傳感器模塊、通訊模塊（gsm信息模塊），傳感器模塊包括，溫度傳感模塊、濕度傳感模塊、煙霧傳感模塊、紅外線傳感模塊和傾斜模塊，傳感器模塊的各模塊分別對應連接有溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器、紅外線傳感器和水平螺旋儀，濕度傳感器設置在伸縮腳6的錐頭61內；溫度傳感器包括兩組，一組設置在連接框122上，另一組設置在伸縮腳6上，分別用于監控植物上放和植物下方的溫度情況，通過控制器判斷植物生命力狀態；煙霧傳感器設置在頂罩11下方，頂罩11上方設置有攝像頭。

本裝置具有遮陽、澆水、降溫、檢測環境煙霧以及檢測裝置是否受到破壞的功能。具體實現方式為，通過溫度傳感器，監控環境溫度，當環境過高時，驅動電機215帶動拉線214從而控制收輥213收放遮陽簾212。濕度傳感器，采集土壤的濕度，當濕度較低時，通過滴灌噴頭進行澆水。當放下遮陽簾212后溫度依舊較高時，采用霧化噴頭進一步降溫，霧化噴頭使用時，控制第一第二舵機轉動，以達到范圍降溫的效果。通過設置在植物葉面上放和下方的兩組溫度傳感器監測植物的蒸騰作用，從而確定植物的生命力狀態，根據環境溫度的檢測和植物下溫度的檢測對比，了解植物的蒸騰作用強弱，對比之前收集的數據和實時植物蒸騰作用強度的數據，通過通訊模塊上傳。

裝置在安裝時，頂罩11的人字形兩個遮陽面朝向南北擺放，調整支撐腳122高度，使得整個裝置水平放置，當紅外線傳感器探測到有人接近以及水平陀螺儀顯示裝置傾倒，則通過通訊模塊發送信號，同時打開攝像頭進行監控。

實施例2：

根據圖8所示，一種樹木保護裝置的實時監控系統，包括若干上述樹木保護裝置、數據中心以及維護組，其工作方式為將樹木保護裝置安裝固定到需要保護的植株外后，通過樹木保護裝置調控部3的通訊模塊與數據中心聯網，通過數據中心監控實現實時監控的功能，通訊模塊與數據中心之間傳遞的信息數據包括，溫度數據、濕度數據、煙霧數據、紅外線數據和設備傾斜信息。；樹木保護裝置在溫度傳感器數據下選擇性開啟遮陽機構21，在溫度傳感器數據下選擇性開啟澆灌機構22；煙霧傳感模塊、紅外線傳感模塊或傾斜模塊數據上傳到數據中心后，數據中心分析后通知維護組對樹木保護裝置進行維護。