基于古树保护的智慧园林管理系统

本发明涉及智慧园林，尤其是涉及基于古树保护的智慧园林管理系统。

背景技术：

1、智慧园林管理是现代城市园林事业发展的必然方向，城市园林绿化的智慧化进程关系到城市生态文明建设的发展，智慧园林的发展与应随着经济的发展，我国的科学技术水平也在不断提高。在当前人工智能、大数据分析等先进技术的不断发展和普及之下，智慧园林理念应运而生。

2、目前的园林中，都或多或少地存在古树需要保护，有的园林甚至就是基于古树的基础上建成的。

3、例如北京景山公园“二将军柏”就是指的两棵古柏树，树龄900年。该二柏苍劲挺拔，枝若龙爪，为辽金时期所植，相传为康熙帝赐名；轩辕柏是轩辕庙中的“黄陵古柏”，据说是轩辕黄帝亲手所植，树高20余米，胸围7.8米。经过专业考察，轩辕柏有着5000年的树龄，即便放眼全世界，也再无比它年代更久远的柏树了，因此英国人称它是“世界柏树之父”。

4、对于这些古树的保护是园林管理的重中之重，各地也出台了关于古树保护的相关条例。

5、目前，对古树保护采取的常规做法是将古树围起来，避免人为对其破坏，并采用摄像头进行视频监控，对于有的树枝出现垮塌现象的进行固定支撑，采用人为或者定时的方式进行灌溉等一系列手段。

6、但是，这些常规的保护手段对古树的根系保护少有手段，往往古树出现异常情况了，不能及时发现，也不容易进行根系取样，简单地将古树一围了之，既不能完全阻断人为的破坏，也一定程度上破坏了古树的整体“风姿”，常规的保护手段不能综合全面的及时了解古树的健康状况。

技术实现思路

1、为了解决上述智慧园林中古树的综合全面保护问题，本发明提供基于古树保护的智慧园林管理系统。采用如下的技术方案：

2、基于古树保护的智慧园林管理系统，包括集成围栏组件、自调式树枝支撑组件、至少一个根系监控组件和自动控制器；

3、所述集成围栏组件包括一对基座板和电子围栏组件，所述一对基座板环抱式设置在目标古树的外围地面以下；

4、所述电子围栏组件设置在基座板的上表面，顶端并高出地面200-500mm，用于监测有翻越意图的危险目标，并对危险目标作出警告；

5、所述自调式树枝支撑组件设置在基座板的上表面，用于支撑目标古树垮塌的目标树枝；

6、所述根系监控组件设置在基座板的下表面，用于监测目标古树的根系；

7、所述自动控制器分别与电子围栏组件、自调式树枝支撑组件和根系监控组件通信电连接。

8、通过上述技术方案，集成围栏组件的一对基座板环抱式设置在目标古树的外围地面以下，为各个部件提供一个安装的基础，采用电子围栏组件代替传统的围栏，仅仅高出地面200-500mm，这个高度，既能对人类或动物产生一个障碍，又不破坏古树整体的观感，还可监测有翻越意图的危险目标，并进行警告驱离；

9、设置自调式树枝支撑组件用于支撑目标古树垮塌的目标树枝，避垮塌的目标树枝的过度下压导致的损伤。

10、设置根系监控组件，可以实时的监控地面下的部分目标古树的根部画面，可以在不挖土破坏根系的情况下对地下的根系进行实时监控；

11、自动控制器可以实现对各个电器件数据的采集，并进行自动化控制。

12、可选的，所述基座板是半环形板，上下表面均设有一组扩展螺纹孔，所述电子围栏组件包括电子围栏基座和电子围栏报警装置，所述电子围栏基座的底部螺接在扩展螺纹孔处，顶部露出地面200-500mm，所述电子围栏报警装置包括一组红外感应器和声光报警器，所述一组红外感应器均匀设置在电子围栏基座的外侧，并与自动控制器通信电连接，当自动控制器判断有活体靠近0.5-1米范围时，控制声光报警器发出声光报警，所述声光报警器设置在电子围栏基座上。

13、通过上述技术方案，基座板采用半环形板的设计，两个基座板就可以环抱在目标古树的四周，上下表面均设置扩展螺纹孔，可以为各个部件通过安装位置，安装和拆卸都很便捷；

14、电子围栏报警装置可以是红外感应器的方式，能够检测到靠近电子围栏基座外侧0.5-1米时，认为有闯入目标古树的风险，自动控制器可以控制开启声光报警器，在发出声光报警声的情况下，还可以预设驱离语音包，播放驱离声音。

15、可选的，自调式树枝支撑组件包括连接杆、万向球、电动伸缩杆、支撑部和压力传感器，所述连接杆的一端固定连接在电子围栏组件的上表面，所述万向球的底部安装在连接杆的另一端，所述电动伸缩杆的底部连接安装在万向球的活动部表面，并跟随活动部转动，所述支撑部的一端连接在电动伸缩杆的活塞杆端部，并跟随活塞杆伸缩，支撑部支撑在目标树枝底面上，所述压力传感器设置在支撑部表面，用于监测支撑部与目标树枝之间的相互作用力，并传输给自动控制器，自动控制器根据相互作用力大小，控制电动伸缩杆的活塞杆伸出长度。

16、可选的，所述支撑部是u型叉，支撑部的表面设有压力传感器安装槽，所述压力传感器设置在压力传感器安装槽处；

17、设目标树枝的重力估值为m，压力传感器监测的压力相互作用力为x，需要支撑部目标树枝时，将支撑部置于目标树枝下方，自动控制器控制电动伸缩杆的活塞杆以0.2-0.5mm/s的速度伸出，当判断大于0.8m-1m时，自动控制器控制电动伸缩杆的活塞杆停止伸出，并保持。

18、通过上述技术方案，在需要支撑目标树枝时，工作人员可以预估目标树枝的重力值m，并在自动控制器上进行设置，将支撑部放在需要支撑部位的下方后，自动控制器控制电动伸缩杆的活塞杆伸出，当支撑部与目标树枝的表面接触后，相互作用力就在不断增加，活塞杆以0.2-0.5mm/s的速度继续伸出，相互作用力就不断加大，当压力传感器监测的压力相互作用力x大于0.8m-1m时，自动控制器控制电动伸缩杆的活塞杆停止伸出，并开启自锁机构保持该位置，避免过大的支撑力导致的目标树枝的二次损伤；

19、当由于外部因素如风等导致的相互作用力x变化值大于20％时，可以通知工作人员重新进行支撑。

20、可选的，所述根系监控组件包括连接板、透明罩、补光灯和根系摄像头，所述连接板内部设有电线通道和滴灌通道，一端固定在基座板的下表面，所述透明罩可拆卸安装在连接板的侧面，外侧与目标古树底部根系部分紧贴，所述补光灯设置在连接板上，并位于透明罩内部，所发出光线穿过透明罩为目标古树底部根系部分补光，所述根系摄像头设置在连接板上，拍摄目标古树底部根系部分画面，并传输给自动控制器。

21、可选的，透明罩是透明pc罩，透明罩的内外表面均涂有防起雾纳米涂层。

22、通过上述技术方案，补光灯发出的光线可以穿透透明罩照射在目标古树底部根系与透明罩外壁接触的部分，由于目标古树的根系发达，总会有根系贴在透明罩外壁上，因此根系摄像头可以直接拍摄到根系的外表特征，在透明罩的内外表面均涂有防起雾纳米涂层，避免密闭空间的起雾情况，还可以设置除湿加热的装置进一步地进行除雾，保证根系摄像头拍摄的画面的清晰度，自动控制器实时接收到根系摄像头拍摄的画面，并进行展示，工作人员在不挖掘采样的情况下就可以完成对目标古树根系的监控。

23、可选的，所述根系监控组件还包括一组滴灌喷头，所述滴灌喷头安装在连接板上，自动控制器分别控制一组滴灌喷头的开关和流量。

24、通过上述技术方案，设置一组滴灌喷头，可以直接对根系进行滴灌，灌溉效果更好。

25、可选的，智慧园林管理系统还包括至少一个外部监控组件，所述外部监控组件包括监控支撑杆和安防监控摄像头，所述监控支撑杆的底部可拆卸式安装在基座板上表面，所述安防监控摄像头安装在监控支撑杆的顶部，并与自动控制器通信连接。

26、通过上述技术方案，可拆卸的外部监控组件，可以方便地进行安装拆卸，可以满足对目标古树的监控或实时直播等需求，安防监控摄像头与自动控制器的通信可以是无线通信。

27、可选的，所述自动控制器包括基于芯片的电路板和显示器，所述基于芯片的电路板分别与各个电器件通信电连接，并通过显示器展示各个电器件的采集和运行数据。

28、可选的，所述自动控制器还包括故障报警器，所述基于芯片的电路板控制故障报警器的开关，所述自动控制器和故障报警器均设置在室内，自动控制器控制故障报警器的开关。

29、通过上述技术方案，基于芯片的电路板可以高效地处理各种数据流，并根据设定程序来对各个电器件进行自动化控制，显示器可以对各种数据进行可视化展示，还可以实时播放各个监控的画面，当出现电器件的数据不可检测等情况时，可以开启故障报警器提醒工作人员介入处置。

30、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

31、本发明提供基于古树保护的智慧园林管理系统，采用电子围栏组件代替传统的围栏，突出地面的高度较小，既能对人类或动物产生一个障碍，又不破坏古树整体的观感，还可监测有翻越意图的危险目标，并进行警告驱离；设置自调式树枝支撑组件采用柔性支撑的方式对目垮塌的目标树枝进行支撑，避免过度下压导致的损伤；设置根系监控组件，可以实时的监控地面下的部分目标古树的根部画面，可以在不挖土破坏根系的情况下对地下的根系进行实时监控；自动控制器可以实现对各个电器件数据的采集，并进行自动化控制。