基于大数据的智能高速绿化带修整系统的制作方法

本发明涉及绿化机械设备领域，特别涉及一种基于大数据的智能高速绿化带修整系统。

背景技术

随着社会的发展，交通日加便利，高速公路扮演者越来越重要的角色，高速公路沿途绿化是给无机的道路添上有机的自然色彩，是环境景观的重要组成部分。高速绿化带若不定期进行及时修剪，不仅会影响绿化带中植被的生长，还会造成绿植枝杈遮挡路牌影响车辆行驶，危害交通安全。目前高速公路的绿化带修剪主要采取两种形式：人工修剪和人工手持油锯修剪方式。这两种方式存在劳动强度大、修剪效率低，并且具有安全隐患的问题。现有的修剪装置也存在结构简单、功能单一、实用性不强的问题。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种基于大数据的智能高速绿化带修整系统，能够实现对高速绿化带的连续高效修剪作业，并且实现了对落叶的自动收集打包，同时具备供电机构随时为整个修整系统充电。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供一种高速绿化带修整装置，包括：

修剪机构，其包括机械臂、支撑杆、刀片安装盘以及旋转刀片组；所述机械臂由不少于四个连接杆首尾依次铰接而成，所述机械臂顶端的下部固定连接所述支撑杆的一端，所述支撑杆的另一端连接所述刀片安装盘，所述刀片安装盘包括主安装盘和两个侧安装盘，所述主安装盘上表面铰接所述支撑杆，所述侧安装盘分别铰接于所述主安装盘左右两端，所述侧安装盘与所述主安装盘之间通过转轴连接，所述转轴一端螺纹连接有定位螺栓，所述定位螺栓右侧固定连接有调节把手；所述刀片安装盘下表面安装有所述旋转刀片组；

行走机构，其包括车架、导轨以及滑块，所述车架由若干横梁和纵梁连接构成，所述导轨沿各高速路段绿化带一侧铺设，所述滑块滑动连接在所述导轨上，所述车架固定连接在所述滑块上；

收集打包机构，其包括箱体、收集装置以及打包装置，所述箱体固定设置在所述车架上，所述箱体通过隔板分成上下两个腔室，所述机械臂的底端通过法兰盘连接在所述箱体顶面，所述上腔室一侧的外侧壁上设置有所述收集装置；所述隔板由至少四块向下倾斜的梯形连接板相互拼合而成，所述隔板上边沿与所述箱体内壁固定连接，所述隔板下边沿由梯形连接板拼合成漏斗状的第一开口，所述第一开口下端设置有所述打包装置；

供电机构，其包括蓄电池和充电装置，所述蓄电池设置在所述车架上，所述充电装置设置在所述导轨一端；

控制机构，其包括分别驱动所述机械臂、所述旋转刀片组以及所述滑块运行的驱动装置动力系统，以及控制所述收集装置和所述打包装置开启和关闭的控制器。

优选的是，所述旋转刀片组包括刀片、刀片轴以及驱动机构，所述刀片安装盘上分别开设有刀片轴安装孔，所述刀片轴固定安装在所述刀片轴安装孔上，所述刀片轴上设置有若干刀片安装腔，所述刀片安装在所述刀片安装腔上；所述驱动机构设置在所述刀片安装盘上表面，并且所述驱动机构的输出轴通过所述刀片轴安装孔与所述刀片轴连接，所述驱动机构与所述驱动装置动力系统连接。

优选的是，所述充电装置包括相互连接的太阳能板和充电桩，所述太阳能板为所述充电桩供电，所述充电桩上设置有插口，所述蓄电池上设置有与所述插口适配的接头，所述蓄电池与修整系统中的用电设备连接并为用电设备供电。

优选的是，所述收集装置包括导风罩、支管以及引风机，所述支管第一端连接所述导风罩，所述支管另一端与所述上腔室的侧壁连通，所述引风机设置在所述支管与所述第一腔室连通的位置。

优选的是，所述打包装置包括：

包装袋固定装置，其包括漏斗以及固定板，所述漏斗设置在所述隔板的第一开口下端，所述漏斗的内壁装罩有筒形环状包装袋，备用塑料膜成圆环状套在所述漏斗的下漏口外周；所述固定板的外边沿与所述箱体内侧壁固接，所述固定板中心位置开设有与所述漏斗的下漏口大小匹配的第二开口，所述漏斗的下漏口固接在所述固定板的第二开口边沿处，所述筒形环状包装袋从所述漏斗的下漏口伸出并穿过所述固定板的第二开口。

封袋装置，其包括第一电热板、第二电热板、电动机、电动机支架、齿轮以及齿条，在所述固定板的第二开口一侧固定安装所述第一电热板，所述固定板的第二开口另一侧安装所述第二电热板，所述第二电热板通过所述齿条与所述齿轮啮合连接，所述齿轮另一端连接所述电动机，所述电动机通过电动机支架安装在所述固定板的第二开口下部；所述电动机与所述控制器连接。

拖袋装置，其包括固定设置在所述固定板的第二开口下端的机架以及安装在所述机架上的电动滚筒。

优选的是，所述导轨安装在绿化带两侧护栏的至少一侧。

优选的是，所述箱体下腔室的侧壁上设置有用于取出所述包装袋的门体。

一种基于大数据的智能高速绿化带修整系统，其中，包括：

行走机构，其包括车架、导轨以及滑块，所述导轨沿各高速路段绿化带一侧铺设。

箱体，其固定设置在所述车架上；所述箱体通过隔板分成上下两个腔室。

供电机构，其包括设置在所述车架上的蓄电池和设置在所述导轨一端的充电装置。

监控平台，其包括高速绿化带绿化信息数据库，所述高速绿化带绿化信息数据库存储有各高速路段的绿化带绿化信息数据；所述监控平台接入云数据库，并与云数据库实现数据交互，所述监控平台与所述控制机构通过无线或电信号连接。

gps单元，其设置在所述箱体上，所述gps单元包括gps模块和移动通信模块，所述gps模块对修整装置的位置进行实时定位，所述gps模块并将获得的定位数据通过所述移动通信模块传输至所述监控平台。

摄像单元，其包括摄像头、显示屏以及存储模块，所述摄像头安装在所述箱体的下腔室内侧壁上，用于监控包装袋的数量；所述显示屏设置在所述监控平台，所述摄像头摄制的信息存储在所述存储模块中并通过所述移动通信模块传输至所述显示屏显示。

优选的是，所述高速绿化带绿化信息数据库存储的各高速路段绿化带绿化信息数据包括：各高速路段绿化带编号、各高速路段绿化带修剪时间以及各高速路段绿化带修剪负责人。

优选的是，还包括电量警示单元，其与所述蓄电池连接，所述电量警示单元显示所述蓄电池的电量，并在所述蓄电池的电量低于设定值后通过所述移动通信模块向所述监控平台发出警报信号。

本发明至少包括以下有益效果：

通过修剪机构上机械臂、支撑杆、刀片安装盘以及旋转刀片组的设置，实现对高速绿化带三面及顶面的修剪，以及对修剪形状的设置，代替了人工修剪，提高了高速绿化带修剪的质量和效率；通过行走机构配合修剪装置移动，可实现连续作业，使修剪作业快速便捷准确；通过收集打包机构的设置，对修剪后的落叶进行及时清扫、回收以及打包，避免了人工的再次清理，使对落叶的清理更加方便快捷，降低了修剪人员的劳动强度；通过供电机构的设置，随时为修整装置补充电能，保障修剪作业的连续运行；通过设置控制机构，完成对整个修整系统的机械化控制，实现连续快速修剪作业，取代了传统的人工作业方式，不但提高了绿化带苗木修剪质量和修剪效率，并且避免了人工修剪存在的安全隐患；通过监控平台、gps单元以及摄像单元的设置，实现对绿化修剪作业的远程管理及监控，提高了整个高速绿化修整系统的有效率和安全性，使高速绿化带修整过程更加智能化和自动化。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的高速绿化带修整装置的结构示意图；

图2为本发明所述的高速绿化带修整装置中刀片安装盘的结构示意图；

图3为本发明所述的高速绿化带修整装置中打包装置的结构示意图；

图4为本发明所述的基于大数据的智能高速绿化带修整系统的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1、图2和图3所示，本发明提供一种高速绿化带修整装置，其中，包括：

修剪机构，其包括机械臂、支撑杆11、刀片安装盘12以及旋转刀片组13；所述机械臂由不少于四个连接杆10首尾依次铰接而成，所述机械臂顶端的下部固定连接所述支撑杆11的一端，所述支撑杆11的另一端连接所述刀片安装盘12，所述刀片安装盘12包括主安装盘32和两个侧安装盘33，所述主安装盘32上表面铰接所述支撑杆11，所述侧安装盘33分别铰接于所述主安装盘32左右两端，所述侧安装盘33与所述主安装盘32之间通过转轴28连接，所述转轴28一端螺纹连接有定位螺栓34，所述定位螺栓34右侧固定连接有调节把手29；所述刀片安装盘12下表面安装有所述旋转刀片组13。

行走机构，其包括车架14、导轨15以及滑块16，所述车架14由若干横梁和纵梁连接构成，所述导轨15沿各高速路段绿化带一侧铺设，所述滑块16滑动连接在所述导轨15上，所述车架14固定连接在所述滑块16上。

收集打包机构，其包括箱体17、收集装置以及打包装置，所述箱体17固定设置在所述车架14上，所述箱体17通过隔板35分成上下两个腔室，所述机械臂的底端通过法兰盘连接在所述箱体17顶面，所述上腔室18一侧的外侧壁上设置有所述收集装置；所述隔板35由至少四块向下倾斜的梯形连接板相互拼合而成，所述隔板35上边沿与所述箱体17内壁固定连接，所述隔板35下边沿由梯形连接板拼合成漏斗状的第一开口，所述第一开口下端设置有所述打包装置。

供电机构，其包括蓄电池23和充电装置，所述蓄电池23设置在所述车架14上，所述充电装置设置在所述导轨15一端；

控制机构，其包括分别驱动所述机械臂、所述旋转刀片组13以及所述滑块16运行的驱动装置动力系统，以及控制所述收集装置和所述打包装置开启和关闭的控制器。

在上述方案中，机械臂由至少四个连接杆10相互铰接，构成四折臂，因此机械臂具有至少三个关节，能形成门形和z字形。相邻两个连接杆10的铰接处设置有铰链，两个相邻铰链通过液压缸连接。铰链与铰链连接的两个连接杆10共用一个连接轴，使铰链能够在该两个连接杆10之间绕该连接轴自由转动，液压缸采用带双向液压锁的液压缸，液压缸连接在连接杆10和铰链之间，通过双向液压锁的液压缸的往复运动，实现两个连接杆10绕它们之间的连接轴90°～270°甚至更大的范围内转动，便于机械臂形成门形和z字形结构。各连接杆10的中部设置有用于固定液压缸的固定块，液压缸的缸筒铰接于相应的固定块。驱动装置动力系统包括控制各液压缸运动的液压系统并为各液压缸提供高压油液。

主安装盘32和侧安装盘33之间通过转轴28连接，并在转轴28一端设置定位螺栓34和调节把手29，可方便调节并固定主安装盘32与侧安装盘33之间的角度。通过设置能够在一定范围内自由运动的机械臂以及三面刀片安装盘12，通过机械臂的运动调整刀片安装盘12的高低及位置，通过定位螺栓34和调节把手29调节刀片安装盘12之间的角度，实现对绿化带三面及顶面的修剪，以及对绿化带修剪形状的设置，不仅节约人力，而且提高了高速绿化带修剪的质量和效率。

车架14由杆状的横梁和纵梁连接构成，结构强度及刚性较好，能保证修整系统的安装稳定性。导轨15沿高速绿化带的边沿铺设，滑块16与导轨15相匹配。滑块16连接有驱动装置，驱动装置与驱动装置动力系统连接，并由驱动装置动力系统控制启动。驱动装置驱动滑块16沿导轨15滑动，滑块16带动车架14沿绿化带移动。在修剪装置进行作业时，行走机构配合移动，可实现连续作业，使用简单方便。

箱体17的上腔室18用于收集修剪后的落叶，收集装置将落叶收集至上腔室18后，由于隔板35的向下倾斜的设置，落叶向下沿第一开口滑入位于第二腔室19的打包装置。打包装置随后完成封装作业，从而实现对修剪后的落叶的清扫收集工作。设置收集打包机构对修剪后的落叶进行及时清扫、回收以及打包，避免了人工的再次清理，降低了修剪成本以及修剪人员的劳动强度。

蓄电池23为整个修整装置中的用电设备供电，同时在导轨15一端设置充电装置，可为蓄电池23随时充电，保障整个修整系统的顺利运行，实现连续修剪作业。

通过设置控制机构，完成对整个修整系统的机械化控制，实现连续快速修剪高速绿化带作业，取代了传统的人工作业，不但提高了绿化带苗木修剪质量和修剪效率，并且避免了人工修剪存在的安全隐患。

如图2所示，一个优选方案中，所述旋转刀片组13包括刀片31、刀片轴30以及驱动机构27，所述刀片安装盘12上分别开设有刀片轴安装孔，所述刀片轴30固定安装在所述刀片轴安装孔上，所述刀片轴30上设置有若干刀片安装腔，所述刀片31安装在所述刀片安装腔上；所述驱动机构27设置在所述刀片安装盘12上表面，并且所述驱动机构27的输出轴通过所述刀片轴安装孔与所述刀片轴30连接，所述驱动机构27与所述驱动装置动力系统连接。

在上述方案中，安装在刀片轴30上的刀片31设置有多个，驱动机构27可为电机，驱动机构27的运转带动刀片轴30的旋转，从而使多个刀片31连续转动，实现对绿化带的快速修剪。

一个优选方案中，所述充电装置包括相互连接的太阳能板24和充电桩25，所述太阳能板24为所述充电桩25供电，所述充电桩25上设置有插口26，所述蓄电池23上设置有与所述插口26适配的接头，所述蓄电池23与修整系统中的用电设备连接并为用电设备供电。

在上述方案中，充电桩25设置在各高速路段绿化带的导轨15一端，太阳能板24为充电桩25提供电能，使用太阳能供电节能环保。当蓄电池23需要充电时，控制行走机构移动至充电桩25，蓄电池23的接头插入充电桩25的插口26内进行充电。通过设置充电桩25，为蓄电池23随时补充电能，保障整个修整系统中用电设备的正常运行。

一个优选方案中，所述收集装置包括导风罩21、支管20以及引风机，所述支管20第一端连接所述导风罩21，所述支管20另一端与所述上腔室18的侧壁连通，所述引风机设置在所述支管20与所述第一腔室18连通的位置。

在上述方案中，引风机由控制器控制启动和关闭，通过引风机抽取支管20内的空气，将落叶通过导风罩21吸入箱体17的上腔室18内，完成对落叶的收集工作。

如图3所示，一个优选方案中，所述打包装置包括：

包装袋固定装置，其包括漏斗36以及固定板40，所述漏斗36设置在所述隔板35的第一开口下端，所述漏斗36的内壁装罩有筒形环状包装袋37，备用塑料膜成圆环状套在所述漏斗36的下漏口外周；所述固定板40的外边沿与所述箱体17内侧壁固接，所述固定板40中心位置开设有与所述漏斗36的下漏口大小匹配的第二开口，所述漏斗36的下漏口固接在所述固定板40的第二开口边沿处，所述筒形环状包装袋37从所述漏斗36的下漏口伸出并穿过所述固定板40的第二开口。

封袋装置，其包括第一电热板38、第二电热板41、电动机44、电动机支架、齿轮43以及齿条42，在所述固定板40的第二开口一侧固定安装所述第一电热板38，所述固定板40的第二开口另一侧安装所述第二电热板41，所述第二电热板41通过所述齿条42与所述齿轮43啮合连接，所述齿轮43另一端连接所述电动机44，所述电动机44通过电动机支架安装在所述固定板40的第二开口下部；所述电动机44与所述控制器连接。

拖袋装置，其包括固定设置在所述固定板40的第二开口下端的机架以及安装在所述机架上的电动滚筒39。

在上述方案中，由控制器控制每次打包装置的启动，启动后拖袋装置将包装袋拖下一定的距离，经由封袋装置封口后落入第二腔室19，第二腔室19装满包装袋后，人工取出包装袋进行处理。

拖袋装置拖动包装袋向下移动后，备用塑料膜随包装袋向下移动取代原包装袋，以便下次使用。在固定板40第二开口下端一侧固定安装一个第一电热板38随时加热，在固定板40第二开口下端另一侧安装第二电热板41随时加热，第二电热板41连接齿条42，齿条42与连接着电动机44的齿轮43相互啮合，电动机44通过电动机支架安装在固定板40第二开口下部，电动机44通过电连接到控制机构随时接受控制，并通过驱动齿轮43旋转带动齿条42和第二电热板41前后移动，压紧包装袋上口进行热封口。通过打包装置的设置，实现对包装袋的自动封装，完成了对落叶的自动收集清理，取代了传统的人工清理的方式，降低了劳动者的工作强度，同时提高了效率，保障了工作人员的安全。

一个优选方案中，所述导轨15安装在绿化带两侧护栏的至少一侧。

在上述方案中，高速绿化带两侧的护栏可加宽设置，将导轨15铺设在护栏上，可便于修整装置在对绿化带进行修剪时调整高度，同时方便工作人员操作。

一个优选方案中，所述箱体17下腔室19的侧壁上设置有用于取出所述包装袋的门体22。

在上述方案中，沿各高速路段的导轨15一侧均匀间隔设置有用于投放包装袋的投放口，投放口下方设置有传输通道，各高速路段下方的传输通道相互连通，传输通道的出口设置在高速路口，以便将包装袋沿传输通道最终运输出高速路进行集中回收。下腔室19的底部设置有推板，推板通过电动推杆连接在下腔室19的侧壁上，电动推杆与控制器连接，由控制器控制电动推杆的伸缩。门体22设置为自动门，自动门由控制器控制开启和关闭。当第二腔室19内装满包装袋，首先将修剪装置运行至投放口位置处，打开门体22，并控制电动推杆伸长，电动推杆带动推板将包装袋推出箱体17并投放至投放口下端的传输通道内。

如图1和图4所示，一种基于大数据的智能高速绿化带修整系统，其中，包括：

行走机构，其包括车架14、导轨15以及滑块16，所述导轨15沿各高速路段绿化带一侧铺设。

箱体17，其固定设置在所述车架14上；所述箱体17通过隔板35分成上腔室18和下腔室19。

供电机构，其包括设置在所述车架14上的蓄电池和设置在所述导轨15一端的充电装置。

监控平台，其包括高速绿化带绿化信息数据库，所述高速绿化带绿化信息数据库存储有各高速路段的绿化带绿化信息数据；所述监控平台接入云数据库，并与云数据库实现数据交互，所述监控平台与所述控制机构通过无线或电信号连接。

gps单元，其设置在所述箱体17上，所述gps单元包括gps模块和移动通信模块，所述gps模块对修整装置的位置进行实时定位，所述gps模块并将获得的定位数据通过所述移动通信模块传输至所述监控平台。

摄像单元，其包括摄像头、显示屏以及存储模块，所述摄像头安装在所述箱体17的下腔室19内侧壁上，用于监控包装袋的数量；所述显示屏设置在所述监控平台，所述摄像头摄制的信息存储在所述存储模块中并通过所述移动通信模块传输至所述显示屏显示。

在上述方案中，高速绿化带绿化信息数据库存储各高速路段的绿化带绿化信息数据，实现监控平台对各高速路段绿化带的集约化、自动化管理。监控平台接入云数据库，并通过无线或电信号与修整装置的控制机构连接，可实现对修整装置的远程管理，极大的提高了整个高速绿化修整系统的有效率和安全性，使高速绿化带修整过程更加智能化。

gps单元设置在箱体17上，用于对修整装置进行实时定位，并将定位信息传输至监控平台，实现监控平台对修整装置的位置监控，并以此记录各修整装置每次进行绿化修剪的时间，从而实现对绿化作业的管理，以防出现绿化修剪不及时的情况。

摄像头设置在箱体17的下腔室19内，用于对下腔室19内存储的包装袋数量进行实时监控，通过设置在监控平台上的显示屏观察打包的包装袋数量，当下腔室19内包装袋数量过多，监控平台可及时通知相关工作人员取出包装袋，以保障修整装置的顺利运行。

一个优选方案中，所述高速绿化带绿化信息数据库存储的各高速路段绿化带绿化信息数据包括：各高速路段绿化带编号、各高速路段绿化带修剪时间以及各高速路段绿化带修剪负责人。

在上述方案中，将各高速路段绿化带进行编号排序，并将此编号记录至高速绿化带绿化信息数据库，同时建立高速绿化带绿化管理责任制，将各高速路段绿化带管理任务分配至不同的负责人，并将对应编号的负责人信息存储至速绿化带绿化信息数据库。高速绿化带绿化信息数据库中还记录有各高速路段绿化带每次修剪的时间，以便对绿化时间进行监控，防止出现修剪不及时的现象。通过建立高速绿化带绿化信息数据库，实现对各高速路段绿化带绿化信息的集中管理，并且建立绿化管理责任制，进一步保障了绿化工作的有效率。

一个优选方案中，还包括电量警示单元，其与所述蓄电池23连接，所述电量警示单元显示所述蓄电池23的电量，并在所述蓄电池23的电量低于设定值后通过所述移动通信模块向所述监控平台发出警报信号。

在上述方案中，通过设置电量警示单元，对蓄电池23的电量进行监控，当蓄电池23的电量低于设定值后向监控平台发出警报信号，监控平台随即控制行走机构运行至供电机构处进行充电，以此保障整个修整系统的顺利运行。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。