一种移动式植物生长环境监测系统

1.本技术涉及植物生长环境监测技术领域，具体涉及一种移动式植物生长环境监测系统。


背景技术：

2.城市园林绿化作为城市重要的基础设施，能够有效地改善城市生态环境，提升城市宜居品质。目前，全国各地都在推进完善城市绿化建设，也取得了一定的成果。然而，这一过程中也存在一些问题，其中城市园林绿地维护智能化应用水平较低是常见问题。对建成的园林绿地缺乏科学监测，最终导致相关植物生长状态不佳，甚至死亡，造成经济浪费的同时，也没有发挥出园林绿地最大的生态效益。以一个中型城市公园为例，公园内不同植物有不同的生理特性，同时也处在不同的微环境之中，若要对每种植物的生长环境都进行实时监测则需要投入巨大成本；若不进行监测，部分植物因水分胁迫或其他环境胁迫生长受到影响没有能够及时养护则会造成一定损失。因此需要一种准确、便捷的移动式植物生长环境监测系统，及时监测植物的生长环境，并根据环境情况及时对植物进行科学养护，有效推动园林绿化的高质量发展。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本技术提出一种移动式植物生长环境监测系统。
4.根据本技术的第一方面，一种实施例中提供一种移动式植物生长环境监测系统，包括：
5.底盘，所述底盘上安装有轮胎；
6.竖杆，所述竖杆安装在所述底盘上，所述竖杆与所述底盘垂直；
7.环境传感系统，所述环境传感系统安装于所述竖杆上，所述环境传感系统用于采集环境数据；
8.控制系统，所述控制系统安装在所述底盘上，所述控制系统与所述环境传感系统电连接，所述控制系统用于控制所述环境传感系统进行环境数据采集并记录、分析或传输所述环境传感系统采集到的环境数据。
9.在一实施例中，所述竖杆包括竖杆固定段和竖杆伸缩段，所述竖杆固定段与所述底盘连接，所述竖杆伸缩段与所述竖杆固定段滑动连接，所述竖杆固定段上设有竖杆锁紧装置。
10.在一实施例中，所述环境传感系统包括：净辐射仪、热红外测温仪、土壤含水率检测仪、土壤ph原位检测仪和空气温湿度传感器；所述净辐射仪用于检测净辐射，所述热红外测温仪用于检测植物表面温度，所述土壤含水率检测仪用于检测土壤含水率，所述土壤ph原位检测仪用于检测土壤ph，所述空气温湿度传感器用于检测空气温湿度。
11.在一实施例中，所述竖杆伸缩段顶端设有横杆，所述横杆与所述竖杆伸缩段转动连接，所述竖杆伸缩段上设有横杆锁紧装置，所述热红外测温仪安装于所述横杆上，所述热
红外测温仪与所述横杆滑动连接。
12.在一实施例中，所述横杆末端设有净辐射仪安装架，所述净辐射仪安装于所述净辐射仪安装架上，所述净辐射仪与所述净辐射仪安装架滑动连接。
13.在一实施例中，所述竖杆固定段上设有置物架，所述土壤含水率检测仪和所述土壤ph原位检测仪设于所述置物架上。
14.在一实施例中，所述空气温湿度传感器设于所述竖杆固定段上。
15.在一实施例中，所述控制系统包括：显示面板；所述显示面板用于显示所述环境传感系统采集的环境数据或进行人机交互。
16.在一实施例中，所述底盘上设有拉杆。
17.在一实施例中，所述轮胎上设有轮胎锁紧装置，所述底盘上设有固定钉，所述固定钉与所述底盘滑动连接。
18.依据上述实施例的移动式植物生长环境监测系统，在底盘上安装轮胎、环境传感系统和控制系统，组成移动式小车用于植物生长环境监测系统，可以准确、便捷的移动至目标植物处进行植物生长环境的监测，避免植物受到环境胁迫时不能及时进行养护。
附图说明
19.图1为一种实施例中移动式植物生长环境监测系统的结构示意图；
20.图2为一种实施例中移动式植物生长环境监测系统的控制系统的结构示意图。
21.附图标记说明：1、底盘；11、车轮；12、固定钉；21、竖杆固定段；22、竖杆伸缩段；23、竖杆紧锁装置；24、横杆；25、横杆紧锁装置；26、净辐射仪安装架；27、置物架；30、环境传感系统；31、净辐射仪；32、热红外测温仪；33、土壤含水率检测仪；34、土壤ph原位检测仪；35、空气温湿度传感器；40、控制系统；41、显示面板；42、控制电脑；43、电源；100、目标植物。
具体实施方式
22.下面通过具体实施方式结合附图对本技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本技术能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本技术相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本技术的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
23.另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式，各实施例所涉及的操作步骤也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的组成和/或顺序。
24.本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
25.本技术中的移动式植物生长环境监测系统包括底盘、竖杆、环境传感系统和控制
系统，竖杆垂直安装在底盘上，环境传感系统安装在竖杆上，控制系统安装在底盘上，控制系统与环境传感系统电连接，控制系统控制环境传感系统进行环境数据采集。在底盘上安装轮胎、环境传感系统和控制系统，组成移动式小车用于植物生长环境监测系统，可以准确、便捷的移动至目标植物处进行植物生长环境的监测，避免植物受到环境胁迫时不能及时进行养护。
26.下面通过具体实施例对本技术进行说明。
27.实施例一：
28.如图1至图2所示，本技术一实施例中给出一种移动式植物生长环境监测系统，包括：底盘1、竖杆、环境传感系统30和控制系统40。底盘1上安装有轮胎11。竖杆安装在底盘1上，竖杆与底盘1垂直。环境传感系统30安装在竖杆上，环境传感系统30用于采集环境数据。控制系统40安装在底盘1上，控制系统40与环境传感系统30电连接，控制系统40用于控制环境传感系统30进行环境数据采集并记录、分析或传输环境传感系统30采集到的环境数据。本技术中的监测系统在底盘1安装轮胎11，组成移动式小车，手动或电动驱动小车移动至目标植物100处，环境传感系统30与控制系统40协同工作，完成对目标植物100的生长环境监测，判断目标植物100是否受到环境胁迫进而判断是否需要对目标植物100进行养护。
29.本实施例中，环境传感系统30包括：净辐射仪31、热红外测温仪32、土壤含水率检测仪33、土壤ph原位检测仪34和空气温湿度传感器35。净辐射仪31用于检测净辐射，热红外测温仪32用于检测目标植物100表面温度，土壤含水率检测仪33用于检测目标植物100周边土壤含水率，土壤ph原位检测仪34用于检测目标植物100周边土壤ph，空气温湿度传感器35用于检测空气温湿度。控制系统40根据采集到的土壤含水率数据可以评估目标植物100是否受到水分胁迫，根据采集到的土壤ph数据可以评估目标植物100是否受到ph胁迫，根据采集到的净辐射、目标植物100表面温度和参考温度(参考温度借由标准温度参考板获取，本技术中不做限定)以及空气温湿度数据可以计算目标植物100的植物蒸腾扩散系数，目标植物100的蒸腾扩散系数可以作为从目标植物100生理角度有效评估目标植物100是否受到环境胁迫的依据。
30.本实施例中，竖杆包括竖杆固定段21和竖杆伸缩段22，竖杆固定段21与底盘1连接，竖杆伸缩段22与竖杆固定段21滑动连接，也即竖杆伸缩段22的高度可调节，竖杆固定段21上设有竖杆紧锁装置23，竖杆紧锁装置23用于紧锁或松开竖杆伸缩段22，竖杆伸缩段22需要调节高度时，竖杆紧锁装置23松开竖杆伸缩段22，竖杆伸缩段22可滑动调节，待竖杆伸缩段22调节至目标位置后，竖杆紧锁装置23锁紧竖杆伸缩段22，避免竖杆伸缩段22滑动。在一实施例中，竖杆固定段21为空心套筒，竖杆伸缩段22与空心套筒相配合，竖杆紧锁装置23为螺栓，可以将扭矩转化为轴向力，当需要紧锁竖杆伸缩段22时，拧紧竖杆紧锁装置23，扭矩转化为轴向力将竖杆伸缩段22压紧在空心套筒内，即可避免竖杆伸缩段22再滑动。
31.本实施例中，竖杆伸缩段22顶端设有横杆24，横杆24与竖杆伸缩段22转动连接，竖杆伸缩段22上设有横杆锁紧装置25，横杆锁紧装置25用于紧锁或松开横杆24，热红外测温仪32安装于横杆24上，热红外测温仪32与横杆24滑动连接。热红外测温仪32在使用时镜头应垂直于地面安装且处于目标植物100上方，因此，在热红外仪测温仪32使用前，先将竖杆伸缩段22调节至目标位置，然后将横杆24调节至水平，滑动热红外测温仪32至目标植物100上方，调节热红外测温仪32的镜头垂直向下朝向植物。
32.本实施例中，横杆24的末端设有净辐射仪安装架26，净辐射仪31安装在净辐射仪安装架26上，净辐射仪31与净辐射仪安装架26滑动连接。净辐射仪12使用时应处于目标植物100上方且水平放置，在净辐射仪31使用前，先将竖杆伸缩段22调节至目标位置，然后将横杆24调节至水平，滑动净辐射仪31至目标植物100上方，最后将净辐射仪31调节水平。本实施例中，不将净辐射仪31与横杆24直接滑动连接的原因是为了避免净辐射仪31与热红外测温仪32工作时发生碰撞。
33.本实施例中，竖杆固定段21上设有置物架27，土壤含水率检测仪33和土壤ph原位检测仪34设于置物架27上。当需要使用土壤含水率检测仪33和土壤ph原位检测仪34时，将土壤含水率检测仪33和土壤ph原位检测仪34从置物架27上取下，垂直插入至目标植物100下方土壤中。在一实施例中，土壤含水率检测仪33和土壤ph原位检测仪34均为圆柱体状物件，置物架27包括环抱握爪和圆环状底板，环抱握爪避免土壤含水率检测仪33和土壤ph原位检测仪34沿径向倒下，圆环状底板避免土壤含水率检测仪33和土壤ph原位检测仪34沿轴向滑落，同时土壤含水率检测仪33和土壤ph原位检测仪34前端传感部位从圆环状底板的中心孔中穿出，避免前端传感部位发生碰撞，使用时，将土壤含水率检测仪33和土壤ph原位检测仪34沿轴向向上取出。
34.本实施例中，空气温湿度传感器35设于竖杆固定段21上。
35.本实施例中，控制系统40包括：显示面板41、控制电脑42和电源43。控制电脑42与环境传感系统30中各个传感器通过数据线连接，控制电脑42通过预先设定的程序记录或分析环境传感系统30采集的各种环境数据。显示面板41用于显示采集的环境数据和环境数据分析结果或进行人机交互，显示面板41可以固定在底盘1上，与控制电脑42通过数据线连接，也可以为手持式便携显示设备，包括：手机、平板电脑、定制便携式显示器等，此时显示面板41与控制电脑42通信连接，显示面板41可以通过触控的方式实现人机交互，能够实现点击查看某项环境数据或环境数据的分析结果、键入信息备注、查看目标植物100的历史环境数据等功能，便于使用。电源43用于给控制电脑42供电，若显示面板41安装在底盘1上，则用于给显示面板41供电，若显示面板41为手持式便携显示设备，也可以在控制系统40上开设电源插口，显示面板41可以通过电源插口进行充电，便于用户使用。
36.本实施例中，为方便移动植物生长环境监测系统，底盘1上设有拉杆，拉动拉杆带动植物生长环境监测系统移动。本实施例中，拉杆垂直于底盘1设置，拉杆设于竖杆的一侧。
37.本实施例中，轮胎11上设有轮胎锁紧装置，轮胎锁紧装置用于锁紧轮胎，避免监测过程中小车移动，底盘1上还设有固定钉12，固定钉12于底盘1滑动连接，固定钉12向下滑动可插入土壤，辅助固定小车。
38.本实施例中的移动式植物生长环境监测系统使用时，拉动拉杆将小车移动到目标植物100旁，用轮胎锁紧装置锁紧轮胎11，将固定钉12插入土壤以固定小车；将横杆24旋转至水平状态，用横杆锁紧装置25锁紧固定；根据目标植物100的高度，调节竖杆伸缩段22至合适高度(横杆24位于目标植物100上方1m左右)，用竖杆紧锁装置23锁紧固定；滑动净辐射仪31移动至目标植物100上方，调节净辐射仪31至水平；滑动热红外测温仪32至目标植物100上方，调节热红外测温仪32的镜头垂直向下朝向目标植物100；取下土壤含水率检测仪33和土壤ph原位检测仪34，垂直插入目标植物100下方土壤中；通过显示面板41触控操作控制环境传感系统30中的各个传感器开始采集数据，持续5分钟后完成采集；控制电脑42记录
并分析采集的数据，给出评估系数，判断目标植物100是否受到环境胁迫，若受到环境胁迫则根据环境胁迫类型给出后续的养护建议，上述采集的数据、判断结果或养护建议均可在显示面板41上查看；解锁小车，将小车移动至下一个监测点，重复上述步骤，即可实现在公园尺度内短时间内对多种植物的监测，有效降低监测成本的同时，扩大了监测范围与密度。
39.依据上述实施例中的移动式植物生长环境监测系统，在底盘上安装轮胎、环境传感系统和控制系统，组成移动式小车用于植物生长环境监测系统，可以准确、便捷的移动至目标植物处进行植物生长环境的监测，避免植物受到环境胁迫时不能及时进行养护，将传感器与移动小车结合，大大提升植物监测的灵活性，实现在公园尺度内短时间内对多种植物的监测，有效降低监测成本的同时，扩大了监测范围与密度。同时，环境传感系统包括多种传感器，多传感器融合，能够同时监测多种植物生长环境数据，包括植物表面温度、净辐射、空气温湿度、土壤含水率、土壤ph等，并能更具这些数据环境和植物生理两个角度对植物的健康状况进行评估，评估准确性大大提高，能够为园林养护提供更加及时的指导。
40.以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。