一种适用多种场景的智能植保栏柱及其应用方法与流程

本发明涉及植保领域，尤其涉及智能栏柱。

背景技术：

栏柱，为栏杆的组成部分之一，起到支撑和定型作用。栏杆在使用中起分隔、导向和保护的作用，使被分割区域边界明确清晰，设计好的栏杆，很具装饰意义。现存的栏杆和栏柱，多数只能起到简单引导和保护植被的作用，在当今的欣赏和保护需求下，很多栏杆和栏柱需要随时间和近况调节高度，所以导致制作成本高，维护难度大，检修时间长，引导教育作用不佳，防护虫、鸟和人的作用效果一般；一些可调节的栏杆和栏柱的制作成本及维护费用高（如，弱电防护栏杆），占用空间大，安装繁琐。

技术实现要素：

本发明提出了一种适用多种场景的智能植保栏柱，解决了传统栏杆系统要么高度调节性差，复杂环境下制作成本高，维护难度大，检修时间长，引导教育作用不佳，部分情况下（如，虫、鸟和人）防护效果不佳；要么成本高昂、维护费用高、占用空间较多和安装繁琐的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种适用多种场景的智能植保栏柱，包括主体框架、升降结构部分、栏线连接部分、智能处理系统部分；

所述主体框架的底端为圆柱体容器，圆柱体容器的上底面中部设置一圆形通孔，侧壁上设置一圆形通孔三；

圆形通孔上方设置一圆形通管，圆形通管外侧滑动连接一圆形通管一，圆形通管比圆形通管一长；

圆形通管一上端设置一圆台形中空容器，台形中空容器的下底面设置若干个透气孔和一个圆形通孔一；

所述升降结构部分的动力结构为电动液压升降柱，所述电动液压升降柱安装于圆柱体容器内；电动液压升降柱底端位于圆柱体容器下底面中部，电动液压升降柱的推杆端通过延长柱依次穿过圆形通管和圆形通管一后固连于圆台形中空容器下底面；

所述栏线连接部分由活动栏线连接柱部分和固定栏线连接柱部分构成；

所述活动栏线连接柱部分由分齿环、“l”形支柱、“l”形支柱一、固定连接环、固定连接环一和限位环构成；

所述分齿环主体为圆形通管二，所述圆形通管二的上半部分上等距设置若干个方形通槽，圆形通管二的下端固连于圆柱体容器的上底面，圆形通管二的圆心与圆柱体容器的上底面的圆心在同一条竖直直线上；

所述“l”形支柱由水平水平方向支杆和竖直方向支杆构成，“l”形支柱水平方向支杆一端固连一圆环，且“l”形支柱通过圆环滑动连接于圆形通管的下方，“l”形支柱水平方向支杆外端到圆心的距离大于分齿环的半径；“l”形支柱竖直方向支杆的内侧壁等距设置若干个固定连接环，所述固定连接环为方形环，方形环远离“l”形支柱1竖直方向支杆一侧设置一开口，开口一侧弹簧连接一活动块；

所述“l”形支柱一由水平水平方向支杆和竖直方向支杆构成，“l”形支柱一的水平水平方向支杆比“l”形支柱的水平水平方向支杆长，“l”形支柱一水平方向支杆一端固连一圆环，且“l”形支柱一通过圆环滑动连接于圆形通管的下方，“l”形支柱一水平方向支杆外端到圆心的距离大于分齿环的半径；“l”形支柱一竖直方向支杆的外侧壁等距设置若干个固定连接环一，所述固定连接环一为方形环，方形环上方一侧设置一开口；圆形通管上设置一限位环，所述限位环位于“l”形支柱一和“l”形支柱的上方；

所述固定栏线连接柱部分由定位片和活动连接环构成；定位片主体为“c”形通槽，“c”形通槽的槽沿固连于圆形通管一的外侧壁上，若干个“c”形通槽呈若干圈设置于圆形通管一的外侧壁上，且单数圈和偶数圈间错设置；所述活动连接环为方形环一，方形环一的下底边上设置一开口；方形环一插接于“c”形通槽内；

智能处理系统部分包括辅助定位杆、栏柱同步系统、智能升杆系统、能源采集系统、栏线检测系统和智能提醒与驱赶部分；

辅助定位杆为一伸缩杆，所述伸缩杆通过连接杆固连于圆柱体容器外侧壁上，伸缩杆两端外侧均设置刻度；

所述栏柱同步系统由无线模块和微处理器，所述无线模块和微处理器均安装于圆台形中空容器内；

所述智能升杆系统由工业摄像头、图像处理器和复位按钮组成，工业摄像头通过连接架可拆卸连接于圆台形中空容器下底面，图像处理器安装于圆台形中空容器内，复位按钮为电频开关，所述电频开关安装于圆形通孔三内；

所述能源采集系统包括光伏发电板、dcdc转换器和蓄电装置，所述光伏发电板安装于圆台形中空容器的外侧面和上底面，dcdc转换器和蓄电装置安装于圆柱体容器内；

所述栏线检测系统由若干个压力传感器，所述压力传感器分别安装于固定连接环靠近“l”形支柱一侧和固定连接环一远离“l”形支柱一一侧；

所述智能提醒与驱赶部分由热释电红外传感器、热释电红外传感器一、语音模块、扬声器、应急发光二极管和超声波发生器；热释电红外传感器和热释电红外传感器一安装于圆台形中空容器的下底面，所述语音模块和扬声器安装于圆台形中空容器内，所述应急发光二极管和超声波发生器安装于圆台形中空容器的下底面；

电动液压升降柱、工业摄像头、图像处理器、复位按钮、光伏发电板、dcdc转换器、蓄电装置、压力传感器、热释电红外传感器、热释电红外传感器一、语音模块、扬声器、应急发光二极管和超声波发生器间均电性连接。

工业摄像头型号为mv-usb2.0彩色/黑白微型工业摄像头，图像处理器型号为atmega8515。

进一步，增设定位模块与对应无线控制端于圆台形中空容器内，。

进一步，增设宣传架，所述宣传架可拆卸连接于“c”形通槽，实现宣传保护。

进一步，增设若干个带通孔的连接块于圆柱体容器四周。

进一步，增设“l”形支柱数量。

相对于现有技术的有益效果：

本发明中，通过一种适用多种场景的智能植保栏柱，包括主体框架、升降结构部分、栏线连接部分、智能处理系统部分实现栏柱一次设置，实现了下列效果：

1、自动升高，适应植物生长或者物体变化，适应多变的隔离保护需求；

2、升降结构部分显著减少水分对栏柱的锈蚀，延长栏柱寿命和使用年限，同时扩大其工作环境的种类；

3、同时有效阻止害鸟、害虫对植被侵害，智能防害，减少生物对生态环境或保护对象的破坏；

4、语音提示和应急照明，有效防止无关人员误入，并减少意外产生；

5、同步升降的设计使得栏柱、栏线的安装与回收方便快捷，升降结构最大程度减少其体积，方便移动运输。

6、栏线连接部分能适应各种防护分割防护区的需求。

7、栏线间相互独立，减低维护、维修更换成本，并实时了解问题部位，大大减低检修成本。

附图说明

图1为本发明正视结构示意图；

图2为本发明正视局部剖面结构示意图；

图3为本发明活动连接环正视结构示意图；

图4为本发明固定连接环局部结构示意图；

图5为本发明固定连接环一局部结构示意图；

图6为本发明使用状态正视结构示意图。

图中：101.圆柱体容器、102.圆形通孔三、103.圆形通管、104.圆形通管一、105.圆台形中空容器、106.圆形通孔、201.电动液压升降柱、202.延长柱、301.“l”形支柱、302.“l”形支柱一、303.固定连接环、304.固定连接环一、305.限位环、306.圆形通管二、307.方形通槽、308.定位片、309.活动连接环、401.伸缩杆、402.复位按钮、403.应急发光二极管、404.压力传感器、3031.活动块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1，参照附图1-6，一种适用多种场景的智能植保栏柱，包括主体框架、升降结构部分、栏线连接部分、智能处理系统部分；

所述主体框架的底端为圆柱体容器101体容器，圆柱体容器的上底面中部设置一圆形通孔106，侧壁上设置一圆形通孔三102；

圆形通孔106上方设置一圆形通管103，圆形通管103外侧滑动连接一圆形通管一104，圆形通管103比圆形通管一104长；

圆形通管一104上端设置一圆台形中空容器105，台形中空容器的下底面设置若干个透气孔和一个圆形通孔一；

所述升降结构部分的动力结构为电动液压升降柱201，所述电动液压升降柱201安装于圆柱体容器101内；电动液压升降柱201底端位于圆柱体容器101下底面中部，电动液压升降柱201的推杆端通过延长柱202依次穿过圆形通管103和圆形通管一104后固连于圆台形中空容器105下底面；

所述栏线连接部分由活动栏线连接柱部分和固定栏线连接柱部分构成；

所述活动栏线连接柱部分由分齿环、“l”形支柱301、“l”形支柱一302、固定连接环303、固定连接环一304和限位环305构成；

所述分齿环主体为圆形通管二306，所述圆形通管二306的上半部分上等距设置若干个方形通槽307，圆形通管二306的下端固连于圆柱体容器101的上底面，圆形通管二306的圆心与圆柱体容器101的上底面的圆心在同一条竖直直线上；

所述“l”形支柱301由水平水平方向支杆和竖直方向支杆构成，“l”形支柱301水平方向支杆一端固连一圆环，且“l”形支柱301通过圆环滑动连接于圆形通管103的下方，“l”形支柱301水平方向支杆外端到圆心的距离大于分齿环的半径；“l”形支柱301竖直方向支杆的内侧壁等距设置若干个固定连接环303，所述固定连接环303为方形环，方形环远离“l”形支柱301竖直方向支杆一侧设置一开口，开口一侧弹簧连接一活动块3031；

所述“l”形支柱一302由水平水平方向支杆和竖直方向支杆构成，“l”形支柱一302的水平水平方向支杆比“l”形支柱301的水平水平方向支杆长，“l”形支柱一302水平方向支杆一端固连一圆环，且“l”形支柱一302通过圆环滑动连接于圆形通管103的下方，“l”形支柱一302水平方向支杆外端到圆心的距离大于分齿环的半径；“l”形支柱一302竖直方向支杆的外侧壁等距设置若干个固定连接环一304，所述固定连接环一304为方形环，方形环上方一侧设置一开口；圆形通管103上设置一限位环305，所述限位环305位于“l”形支柱一302和“l”形支柱301的上方；

所述固定栏线连接柱部分由定位片308和活动连接环309构成；定位片308主体为“c”形通槽，“c”形通槽的槽沿固连于圆形通管一104的外侧壁上，若干个“c”形通槽呈若干圈设置于圆形通管一104的外侧壁上，且单数圈和偶数圈间错设置；所述活动连接环309为方形环一，方形环一的下底边上设置一开口；方形环一插接于“c”形通槽内；

智能处理系统部分包括辅助定位杆、栏柱同步系统、智能升杆系统、能源采集系统、栏线检测系统和智能提醒与驱赶部分；

辅助定位杆为一伸缩杆401，所述伸缩杆401通过连接杆固连于圆柱体容器101外侧壁上，伸缩杆401两端外侧均设置刻度；

所述栏柱同步系统由无线模块和微处理器，所述无线模块和微处理器均安装于圆台形中空容器105内；

所述智能升杆系统由工业摄像头、图像处理器和复位按钮402组成，工业摄像头通过连接架可拆卸连接于圆台形中空容器105下底面，图像处理器安装于圆台形中空容器105内，复位按钮为电频开关，所述电频开关安装于圆形通孔三102内；

所述能源采集系统包括光伏发电板、dcdc转换器和蓄电装置，所述光伏发电板安装于圆台形中空容器105的外侧面和上底面，dcdc转换器和蓄电装置安装于圆柱体容器101内；

所述栏线检测系统由若干个压力传感器404，所述压力传感器404分别安装于固定连接环303靠近“l”形支柱一302侧和固定连接环一304远离“l”形支柱一302一侧；

所述智能提醒与驱赶部分由热释电红外传感器、热释电红外传感器一、语音模块、扬声器、应急发光二极管403和超声波发生器；热释电红外传感器和热释电红外传感器一安装于圆台形中空容器105的下底面，所述语音模块和扬声器安装于圆台形中空容器105内，所述应急发光二极管403和超声波发生器安装于圆台形中空容器105的下底面；

电动液压升降柱201、工业摄像头、图像处理器、复位按钮、光伏发电板、dcdc转换器、蓄电装置、压力传感器404、热释电红外传感器、热释电红外传感器一、语音模块、扬声器、应急发光二极管403和超声波发生器间均电性连接。

工业摄像头型号为mv-usb2.0彩色/黑白微型工业摄像头，图像处理器型号为atmega8515。

工作原理及使用方法：

安装：选点，针对被保护对象（观赏植物，经济作物，隔离区，保护区等）、保护范围和保护地环境，选择合适的栏柱地基点；

调节栏柱，根据当地历年气候环境和天气预报等调整圆柱体容器101的质量（可以通过增减配重块或者固定底座），并调平；

调节栏线连接部分，根据相邻栏柱间的位置调节“l”形支柱301和“l”形支柱一302，上拉使“l”形支柱301离开分齿环，旋转到合适的位置在下压使其进入下方分齿环；重复操作使“l”形支柱一302也进入合适位置的分齿环内；将活动连接环309插入与“l”形支柱301和“l”形支柱一302对应的“c”形通槽内；

安装栏线，栏线两端设置连接环（可根据需求选择栏线的线宽，或者可折叠栏帘，提高防护效果）；将连接环卡入“l”形支柱301和“l”形支柱一302的固定连接环303、固定连接环一304、和活动连接环309内；

辅助定位杆：用于预设栏柱高度和修正高度；对整个栏柱系统供电后，抽出辅助定位杆观察刻度到指定高度，工业摄像头获得图像后，输出信号给图像处理器，图像处理器经过判定后，输出信号给电动液压升降柱201，电动液压升降柱201上升一个单位高度；之后工业摄像头再次获得图像后，输出信号给图像处理器，图像处理器经过判定后如果还是能在预设范围内看到辅助定位杆，则重复前面操作；若看不到辅助定位杆则停止输出信号给电动液压升降柱201；

智能升杆系统：原理同辅助定位杆的原理；当植物或物体每次增高到工业摄像头的采景范围，工业摄像头就会输出信号给图像处理器；连续3个单位时间间隔（可根据需求设置间隔长度，防止飞鸟等物体干扰）输出信号给图像处理器，图像处理器经过3次对比后，输出信号给电动液压升降柱201上升一个单位高度；其他同辅助定位杆使用判定；复位按钮，按压复位按钮会输出电频信号给微处理器，微处理器输出信号给电动液压升降柱201，电动液压升降柱201复位到初始状态；

同步系统：每次微处理或图像处理器输出信号给电动液压升降柱201时，会同步输出信号给无线模块，其他无线模块接收到信号后，会同步上升，复位按钮原理相同；防止不同步影响使用，同时方便拆卸；

能源采集系统：日光照射光伏发电板发电后，通过dcdc转换器存入蓄电装置；供给供电电路和控制电路；

栏线检测系统：完整安装好后的第一次供电电路和控制电路启动时，压力传感器404会传输信号给微处理并记录，每过一个时间间隔压力传感器404输出一次信号给微处理器，微处理器将数据与初次记录值对比，当超过预设值上限（栏线受到挤压或者变形，如，自然灾害，大风，滑坡等），或者低于预设值下限（如被切割或者栏柱被移动），这输出信号给语音模块，语音模块通过扬声器，循环发布警示维护语音，提醒修缮；

智能提醒与驱赶部分：调整热释电红外传感器和热释电红外传感器一的感应范围值，分别针对人和其他动物（视环境需求），当有对应物种靠近热释电红外传感器和热释电红外传感器一；

工业摄像头、释电红外传感器和热释电红外传感器一会输出信号给语音模块、扬声器和超声波发生器，发出警示（语音提醒，天敌的声音等），超声波发生器放出驱赶的音波；保护植物或者隔离物体；夜晚时会短暂亮起应急发光二极管403，为路人照明。

实施例2，在实施例1的基础上，增设定位模块与对应无线控制端于圆台形中空容器105内，可以实时知晓各个栏柱的位置，缩短记录时间，方便应对突发事故。

实施例3，在实施例1的基础上，增设宣传架，所述宣传架可拆卸连接于“c”形通槽，实现宣传保护，培养个体保护意识。

实施例4，在实施例1的基础上，增设若干个带通孔的连接块于圆柱体容器101四周，方便地螺丝或者其他固定方式的实施，可应对部分恶劣环境。

实施例5，在实施例1的基础上，增设“l”形支柱数量，满足同一区域多种分割防护的需求，减少对栏柱数量的要求，减低防护成本。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明未涉及部分均采用现有技术得以实现。