一种测量树木高度的装置及使用方法与流程

本发明涉及树木高度测量，具体为一种测量树木高度的装置及使用方法。

背景技术：

1、在森林资源调查中，树木高度测量是资源调查中一项基本工作，对“数字林业”和“精准林业”的建设有着十分重要的意义，现有技术中对于树木测量的方式主要是通过使用设备测量，设备测量基于物理和数学几何原理，通过间接测量的方式得到树木高度。但在树木较为密集的树林中，由于树冠高度较高，容易被周围的树木遮挡，设备测量时找不到合适的角度位置，难以实现对树高的测量，同时通过设备测量得到的结果存在一定误差，并且误差随着树高的增长不断增大，同时，在树木密集的树林里测量树高时，由于树木较多，工作量十分大，完成一片区域内的树木测量需要耗费大量的时间和人力物力。为此，我们提出一种测量树木高度的装置及使用方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种测量树木高度的装置及使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、一种测量树木高度的装置及使用方法，包括导向定位套，所述导向定位套中心垂直开设有方形槽，所述导向定位套的四个侧面均安装有支撑杆，支撑杆确保导向定位套被稳定支撑，所述支撑杆的下端向外安装有支撑座，所述支撑座上开设有定位孔，地钉穿过定位孔插入地面内，所述支撑杆的内侧安装有连接板，所述连接板上开设有第一螺纹通孔，所述第一螺纹通孔内螺接有连接螺杆，所述连接螺杆下端安装有万向轮；所述方形槽内穿插有横截面为方形的连接杆，所述连接杆的上下两端侧面均对称开设有两个第一侧槽，所述方形槽内侧壁上对称开设有两个第一通槽，所述第一通槽外的导向定位套外表面通过连接螺钉安装有盖板，连接螺钉穿过盖板螺接进导向定位套内，所述盖板的内侧面安装有第一定位弹簧，所述第一定位弹簧的内端安装有第一三角卡块，所述第一三角卡块插入第一侧槽内，且所述第一三角卡块的水平面朝上；

3、若干根所述连接杆上下依次连接，所述连接杆的外表面设置有刻度线，所述连接杆的下端开设有第一底槽，所述第一底槽的侧面对称开设有两个第二通槽，所述连接杆的上端向上延伸有上凸出部，所述上凸出部的侧面对称开设有两个第二侧槽，上下两个所述连接杆通过上凸出部插入第一底槽内连接，所述第二侧槽内安装有第二定位弹簧，所述第二定位弹簧外端安装的第二三角卡块插入第二通槽内，且所述第二三角卡块的水平面朝下；

4、最上端的所述连接杆上端可拆卸连接有上连接杆，所述上连接杆上端连接有减速电机，所述减速电机的上端输出轴上安装有红外激光发射模组，所述红外激光发射模组上端安装有高清摄像头，所述高清摄像头与红外激光发射模组朝向一致，高清摄像头能够拍摄到红外激光发射模组的射线，所述高清摄像头的镜头上可拆卸安装有遮光镜头盖；

5、所述支撑杆上端水平杆上安装有步进电机，所述步进电机下端输出轴连接的外螺纹杆穿过支撑杆，位于所述导向定位套下方最低处设置有升降板，所述升降板的一侧安装有第一侧连接板，所述第一侧连接板上开设有第二螺纹通孔，所述外螺纹杆螺接于第二螺纹通孔内，且位于第一侧连接板下方的外螺纹杆底部安装有限位板，限位板直径大于第二螺纹通孔；所述升降板的另一侧安装有第二侧连接板，所述第二侧连接板上端安装有导向杆，所述导向杆上端穿过支撑杆上开设的导向孔。

6、优选的，所述高清摄像头通过导线与显示器连接，高清摄像头的图像信号经过传输后在显示器上显示，所述减速电机、红外激光发射模组、步进电机通过导线与控制器连接，通过控制器能够控制减速电机、红外激光发射模组、步进电机的工作，所述减速电机、红外激光发射模组、高清摄像头、步进电机、显示器、控制器通过导线与蓄电池连接，所述红减速电机、外激光发射模组、高清摄像头上的导线集成设置，便于将线束沿连接杆上下排布。

7、优选的，所述上连接杆的底部开设有第二底槽，所述第二底槽内两侧对称开设有两个第三通槽，位于最上端的所述连接杆上的上凸出部插入第二底槽内，所述第一三角卡块在第一定位弹簧的作用下插入第三通槽内，便于连接杆与上连接杆之间的连接与拆卸。

8、优选的，所述红外激光发射模组由至少五个红外激光发射器排列连接组成，确保红外激光发射模组能够发射较强的光线，便于观察。

9、优选的，所述高清摄像头的上端安装有顶杆，所述顶杆上端安装有遮光伞，遮光伞起到防雨防尘的作用。

10、优选的，所述升降板的中心位置开设有与连接杆横截面形状大小相同的定位槽，便于连接杆插入并稳定立放在升降板上。

11、优选的，所述连接螺杆的上端安装有转柄，便于连接螺杆的转动。

12、本发明要解决的另一技术问题是提供一种树木高度测量装置的使用方法，包括如下步骤：

13、s1：确定检测高度树木的位置后，将地钉穿过支撑座上的定位孔后插入地面内，使支撑杆的位置固定；

14、s2：将一个连接杆从下至上穿插进导向定位套内，并通过第一三角卡块卡入连接杆下方的第一侧槽内实现定位；

15、s3：将上连接杆及其上方的减速电机、红外激光发射模组、高清摄像头等一同安装在连接杆上；并将减速电机、红外激光发射模组、高清摄像头等与控制器、显示器、蓄电池通过导线连接；

16、s4：根据树木的高度调整红外激光发射模组、高清摄像头的高度，将连接杆垂直放在限位板的中间位置，使上方的凸出部正对上端连接杆的第一底槽，通过控制步进电机工作使外螺纹杆在第二螺纹通孔内相对转动，进而使升降板和导向杆的高度升高，带动下端连接杆的凸出部插入上端连接杆的第一底槽内，并通过第二三角卡块插入第二通槽内连接固定；

17、s5：控制步进电机带动外螺纹杆继续转动，使连接后的两个连接杆继续沿方形槽向上移动，直至第一三角卡块插入下端连接杆最下方的第一侧槽内，使连接杆与导向定位套固定，并且使红外激光发射模组、高清摄像头的高度升高；

18、s6：重复s4-s5，使若干个连接杆依次上下连接，并使红外激光发射模组、高清摄像头的高度不断升高；

19、s7：在红外激光发射模组、高清摄像头高度升高的过程中，通过显示器观察红外激光发射模组发出的红外激光射线所照射的位置，当红外激光射线照射在树梢最顶端的位置时，控制步进电机停止工作，使红外激光发射模组、高清摄像头停止升高，此时读取导向定位套上方连接杆侧面的刻度线上的刻度值，加上支撑杆与导向定位套之间的高度，得到树木的准确高度值；

20、s8：控制减速电机转动，使红外激光发射模组、高清摄像头的朝向调整，朝向周边其他待测量高度的树木，通过调整红外激光发射模组、高清摄像头的高度，以及s7的方法测量树高；

21、s9：在没有遮挡物的情况下，旋转连接螺杆，使四个万向轮向下移动接地，通过四个万向轮使测量装置整体快速进行移动，对其他区域的树木进行测量；

22、s10：在测量后，通过从第二通槽外部向内按压第二三角卡块使第二三角卡块缩回至第二侧槽内，使上下连接的连接杆分开，通过拆卸盖板将第一定位弹簧和第一三角卡块取出，使连接杆与导向定位套分开。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

24、通过支撑杆、支撑座和万向轮的设置，使测量装置在林地内能够稳定固定，并且在具备条件的情况下，能够通过万向轮移动位置，便于对不同树木的测量；

25、通过第一侧槽、第一通槽和第一定位弹簧、第一三角卡块的设置，使连接杆的上下两个位置能够在方形槽内固定牢固，一方面便于连接杆高度的升高，另一方面可以避免连接杆的向下滑脱；

26、通过第一底槽、第二通槽、上凸出部、第二定位弹簧、第二三角卡块的设置，使得上下两个连接杆之间能够快速的连接固定，同时便于连接杆从下向上安装固定，使连接杆得高度根据树木实际高度升高调整；

27、通过连接杆上端设置的减速电机、红外激光发射模组、高清摄像头、遮光镜头盖，使红外激光发射模组发出的较为强烈的红外激光能够照射在树梢上，并且使用者通过高清摄像头拍摄传输的图像能够实时观察到红外激光照射在树梢上的位置情况，以便确定达到树梢的最高位置，遮光镜头盖能够便于高清摄像头在白天光纤较强的情况下拍摄到红外激光的线束；减速电机能够带动红外激光发射模组、高清摄像头旋转角度，一方面可以根据实际情况确保红外激光发射模组发射的红外激光准确照射在树梢上，另一方面通过旋转可以调整较大角度，进而实现连续对一个点位周围多根树木的高度测量，有效的提高工作效率；

28、通过步进电机、外螺纹杆、升降板和导向杆的设置，可以使升降板上放置连接杆的位置升高，使升降板抬升的过程省时省力，起到辅助作用。