一种移植树木状态监测系统的制作方法

文档序号:11316577阅读:973来源:国知局

本实用新型属于智能园林绿化技术领域,具体涉及一种移植树木状态监测系统。



背景技术:

目前,城市绿化是城市重要的基础设施,象征着现代化城市的文明。城市绿化不仅增加城市绿地面积,提高城市的景观效果,而且改善了城市的生态环境。树木当仁不让地成为城市生态环境中的主旋律,组成了城市绿化的骨架。然而,在现代化的城市建设中,不可能通过几年或几十年等着树木长大,进行自然绿化,最便捷最有效的方法是进行树木移植。可是,在树木的移植过程中,由于树木种类、移植时间、移植地点、土壤特性、树势平衡、技术水平、施工方案等各方面的影响,树木成活率不高。目前对移植树木的照管通常仅靠树农根据经验判断树木生长状态,从而采取浇水、施肥等措施,检查结果不可靠,若大面积移植时,仅靠人工无法及时关注每棵树木的状态,树木不易成活,不仅影响了绿化工作,而且还造成经济损失。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本实用新型提供了一种移植树木状态监测系统,可实时检测移植树木的树干含水量,出现异常时进行提醒,确保移植树木的成活率,节省人力,方便管理。

本实用新型的具体技术方案如下:一种移植树木状态监测系统,包括植物茎体水分检测装置和终控装置,其中植物茎体水分检测装置包括检测探头、第一单片机、电压比较电路和第一WIFI模块,检测探头、电压比较电路和第一WIFI模块分别与第一单片机连接;终控装置包括第二WIFI模块、处理器、显示器和报警器,第二WIFI模块、显示器和报警器分别与处理器连接;终控装置的第二WIFI模块与植物茎体水分检测装置的第一WIFI模块连接。

作为本实用新型的进一步改进,本监测系统还包括根系扫描仪,根系扫描仪与终控装置连接。

作为本实用新型的进一步改进,本监测系统还包括土壤水分检测装置,土壤水分检测装置包括依次连接的平行板电容器、放大电路、压频转换电路、第二单片机和第三WIFI模块,第三WIFI模块与终控装置的第二WIFI模块连接。

本实用新型的有益效果:通过每个植物茎体水分检测装置测量电磁波沿检测探头的传播时间,从而计算得到每棵移植树木的树干含水量,检测结果准确;终控装置采集每个植物茎体水分检测装置检测的树干含水量,并通过与预设指标的对比,在树干含水量异常时发出警告,提醒管理人员及时采取补救措施,提高移植树木的成活率;每个植物茎体水分检测装置与终控装置之间通过无线通信方式进行连接,可减少繁杂的布线,管理人员在监控室中即可了解所有移植树木的生长状态,节省人力,减少漏检现象的发生。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

具体实施方式

如图1所示,本实用新型提出了一种移植树木状态监测系统,包括植物茎体水分检测装置和终控装置,每个植物茎体水分检测装置安装在移植树木的树干上,终控装置安装在监控室中。其中植物茎体水分检测装置包括检测探头、第一单片机、电压比较电路和第一WIFI模块,检测探头、电压比较电路和第一WIFI模块分别与第一单片机连接。终控装置包括第二WIFI模块、处理器、显示器和报警器,第二WIFI模块、显示器和报警器分别与处理器连接,终端装置的第二WIFI模块与植物茎体水分检测装置的第一WIFI模块连接。植物茎体水分检测装置工作原理如下:监测开始后第一单片机产生一个快速的上升阶脉冲信号,同时第一单片机内的计时器开始计数,脉冲信号沿着同轴电缆向检测探头传播,信号分别在电缆与检测探头的分界面和检测探头的末端两个阻抗不匹配界面发生反射,电压比较电路比较反射电压与基准电压,当反射电压大于或等于基准电压时,第一单片机内的计时器停止计数,这样第一单片机获得脉冲信号沿检测探头往返传播的时间,从而确定介质的介电常数,通过介电常数与介质体积含水率的关系模型计算得到该树木的树干含水量,最后第一单片机通过第一WIFI模块将该树木的含水量发送给终控装置。终控装置通过第二WIFI模块接收到植物茎体水分检测装置发送的树干含水量后,处理器将实时树干含水量与预设树干含水量阈值比较,当实时树干含水量低于预设树干含水量阈值时,触发报警器发出警报,同时处理器将实时树干含水量进行保存,统计预设时间段内的树干含水量,处理后绘制出树干含水量的变化图,发送给显示器进行显示。这样终控装置可实时采集每棵移植树木的实时树干含水量,在树干含水量下降到预设树干含水量阈值以下时,能够提醒管理人员该移植树木出现不良状况,及时对移植树木采取补救措施,同时还为每棵移植树木建立实时树干含水量变化图,方便管理人员查看,管理人员无需现场检查,坐在监控室中即可了解移植树木的生长状态,节省人力的同时也提高了检测准确度。

优选的,本监测系统还包括根系扫描仪,根系扫描仪安装在树木根部土壤中,根系扫描仪与终控装置连接。本实用新型具体实施例中采用RhizoScan原位根系扫描仪,其对树木根系进行扫描成像,并将生成的图像通过自带的WIFI模块发送给终控装置,终控装置的显示器显示根系图像,同时终控装置的处理器中运行有与根系扫描仪配套的根系分析软件,可分析根系相关参数,如根的长度、面积、根尖数量、直径分布格局、死亡根及存活根数量等,使得管理人员更好地了解树木的生长状态。

优选的,本监测系统还包括土壤水分检测装置,土壤水分检测装置包括依次连接的平行板电容器、放大电路、压频转换电路、第二单片机和第三WIFI模块,第三WIFI模块与终控装置的第二WIFI模块相连。土壤水分检测装置的工作原理如下:将两块平行板电容器插入移植树木根系的土壤中,由于土壤水分的不同,引起电容器极板间介电常数的改变,从而引起电容器电压的改变,压频转换电路将被测电容电压转换成相应的频率信号,第二单片机接收这些频率信号后通过计算处理得到土壤含水量,并通过第三WIFI模块将土壤水分含量发送给终控装置。终控装置接收到移植树木的根部土壤含水量后,处理器将实时土壤含水量与预设土壤含水量阈值比较,当实时土壤含水量低于预设土壤含水量时,触发报警器发出警报,同时处理器将实时土壤含水量进行保存,统计预设时间段内的土壤含水量,处理后绘制出土壤含水量的变化图,发送给显示器进行显示。这样终控装置可实时采集每棵移植树木的根部土壤含水量,在土壤含水量下降到预设土壤含水量阈值以下时,能够及时提醒管理人员进行适当灌溉,同时还为每棵移植树木建立实时土壤含水量变化图,方便管理人员查看对比土壤含水量与树干含水量,及时排查除灌溉不及时以外导致树木缺水的原因,提高了检测准确度。

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