CN105557451A - 一种新移栽植物的智能保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新移栽植物的智能保护装置，该智能保护装置包括支撑单元、滴灌单元、采光单元、防虫单元、松土单元、单片机、上位机、服务器和显示器；所述滴灌单元、采光单元、防虫单元和松土单元均通过单片机、上位机和服务器进行控制，并在显示器上显示实时环境温度、土壤湿度、光照强度数据。本发明的技术方案，克服了现有技术的不足，可以根据植物的状况，实现智能化养护，能自动对新移栽植物浇水、松土、防风、遮阳和灭虫，方便快捷，保护了新移栽植物，有效防止了新移栽植物的死亡。

Description

一种新移栽植物的智能保护装置

技术领域

本发明涉及植物种植领域，尤其涉及一种新移栽植物的智能保护装置。

背景技术

随着环境污染的加剧，人们越来越希望自己身居绿色之中，从城市园林到山林绿化，再到家庭种植,都是将植物从山上或种植地方移栽到城市或住宅小区，尤其是城市道路两旁或新建小区经常看到树木、小草等新移栽的植物，可以说绿化工程就是移栽植物的工程，而许多新移栽的植物由于养护不当，经常缺水、刮大风、太阳曝晒以及虫害原因，造成大面积植物死亡，特别是一些珍稀名贵植物，损失特别巨大。

为了解决这一类问题,我们研发了一套新移栽植物智能保护系统,它能自动浇水、松土、打开防风支架、遮阳网、防虫网和多功能静电灭虫灯，给植物创造更好的生活环境,帮助植物顺利度过移栽期。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新移栽植物的智能保护装置，该植物智能保护装置克服了现有技术的不足，可以根据植物的状况，实现智能化养护，能自动对新移栽植物浇水、松土、防风、遮阳和灭虫，方便快捷，保护了新移栽植物，有效防止了新移栽植物的死亡。

为达到上述目的，本发明的一种新移栽植物的智能保护装置所采用的技术方案是：一种新移栽植物的智能保护装置，其特征在于：该智能保护装置包括支撑单元、滴灌单元、采光单元、防虫单元、松土单元、单片机、上位机、服务器和显示器；

所述支撑单元包括至少有三个主支架；所述主支架的下端均插入新移栽植物的周围；

所述滴灌单元与外接供水管连通，包括继电器I、滴灌开关、滴灌管、滴灌头和土壤湿度传感器；所述继电器I和滴灌开关安装在外接供水管与滴灌管之间，所述滴灌头安装在滴灌管的末端，所述土壤湿度传感器有多个，分别设置在新移栽植物周围的土壤中，与主动架的下端固定，土壤湿度传感器与单片机的信号接收端连接，继电器I与单片机的信号控制端连接；土壤湿度传感器对植物土壤湿度进行采集，并且将湿度数据传输给单片机，单片机将实测的土壤湿度数据与设定的数据进行比较，得出偏差，然后根据偏差向继电器I发出指令，通过继电器I控制滴灌开关，当植物的土壤过于干燥时，打开滴灌的开关进行滴灌，向植物补充水分，当土壤湿度传感器检测的湿度数据达到设定的值时，单片机向继电器I7发出指令，关闭滴灌开关，停止对植物进行滴灌；

所述采光单元包括光照传感器1、继电器Ⅱ、遮阳网电机和遮阳网；所述光照传感器设置在主支架的上部，与单片机的信号接收端连接，所述继电器Ⅱ和遮阳网电机安装在主支架上，继电器Ⅱ和遮阳网电机电连接，遮阳网电机与遮阳网连接，用以控制遮阳网的打开或收起，所述遮阳网与地面平行，安装在主支架之间，所述继电器Ⅱ与单片机的信号控制端连接；光照传感器对光照强度进行采集，并且将光照强度数据传输给单片机，单片机将实测的光照强度数据与设定的数据进行比较，得出偏差，然后根据偏差发出相应的指令，当光照强度在设定的光照强度最大值以上时，单片机向控制遮阳网的继电器Ⅱ发出指令，启动遮阳网电机，展开遮阳网，以减少植物的光照强度，当光照强度在设定的最小值以下时，单片机会向控制遮阳网的继电器Ⅱ发出指令，关闭遮阳网电机，收起遮阳网，以增加植物的光照强度；

所述防虫单元包括温度传感器、继电器Ш、防虫网电机、防虫网、静电灭虫灯；所述温度传感器设置在主支架的上部，与单片机的信号接收端连接，所述继电器Ш和防虫网电机安装在主支架上，所述防虫网有多个，在每两个主支架之间和主支架的上端均安装有防虫网，由防虫网电机控制打开或关闭防虫网，所述静电灭虫灯有多个，分别安装在主支架的上端，由继电器Ш控制静电灭虫灯的开启或关闭，所述继电器Ш分别与防虫网电机和静电灭虫灯电连接，防虫网电机与防虫网连接，用以控制防虫网的打开或收起，所述继电器Ш与单片机的信号控制端连接；温度传感器对温度进行采集，并且将实时温度数据传输给单片机，当环境温度超过设定的害虫活动温度时，单片机向控制防虫网的继电器Ш发出指令，启动防虫网电机，自动打开防虫网，并打开静电灭虫灯，以防止虫害发生；当温度传感器检测的到温度数据低于0摄氏度,或超过35摄氏度时，单片机向继电器I发出指令，关闭滴灌开关，停止对植物进行浇水灌溉；

所述松土单元包括继电器Ⅳ和机械手臂；所述机械手臂设置在主支架的下部，继电器Ⅳ安装在机械手臂的上方，与主支架固定，继电器Ⅳ和机械手臂电连接，用以控制机械手臂的动作；上位机通过单片机1控制继电器Ⅳ定时控制机械手臂对土壤进行松土，以防止土壤密度过高，当继电器Ⅳ打开后，机械手臂开始工作，进行抓土与放土操作；

所述显示器设置在主支架的上端，用于显示实时环境温度、土壤湿度、光照强度数据；所述单片机的型号为STC89C51，单片机通过串口通信实时的将各种数据传输给上位机，通过上位机进行数据的分析、过滤后将数据上传至服务器。

所述支撑单元还包括防风支撑架；所述防风支撑架设置在主支架的下端并贴近地面，用于支撑主支架。

在上述技术方案中，本发明具有以下有益效果：第一，设置有滴灌单元，并通过单片机进行控制滴灌开关，在缺水状态下能实现对植物进行自动浇水；第二，设置有采光单元，并通过单片机进行控制遮阳网，能实时根据环境自动对植物进行补光或遮光；第三，设置有防虫单元，并通过单片机通过继电器控制防虫网和静电灭虫灯，能实时根据虫害对植物进行防虫或灭虫处理；第四，设置有松土单元，并通过单片机进行控制机械手臂，能定期对植物进行松土；第五，本发明实现了对新移栽植物的智能化养护，方便快捷，有效延长了植物的存活时间，防止了新移栽植物的死亡。

附图说明

图1是本发明一种新移栽植物的智能保护装置的实施方式一的结构示意图；

图2是本发明一种新移栽植物的智能保护装置的实施方式二的结构示意图；

图3是本发明一种新移栽植物的智能保护装置的控制框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明一种新移栽植物的智能保护装置作进一步详细说明。构成本申请的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

实施方式一：

由图1和图3可见，本实施例是对新移栽乔木植物的智能保护装置，本实施例的智能保护装置包括支撑单元、滴灌单元、采光单元、防虫单元、松土单元、单片机1、上位机2、服务器3和显示器18；

所述支撑单元包括至少有三个主支架4和防风支撑架5；主支架4的下端均插入新移栽植物的周围，在主支架4的下端并贴近地面设置有防风支撑架5，用于支撑主支架4，帮助支撑植物的支撑单元抗风。

本实施例的滴灌单元与外接供水管6连通，包括继电器I7、滴灌开关8、滴灌管9、滴灌头10和土壤湿度传感器11；继电器I7和滴灌开关8安装在外接供水管6与滴灌管9之间，滴灌头10安装在滴灌管9的末端，本实施例中，土壤湿度传感器11有多个，分别设置在新移栽植物周围的土壤中，与主动架4的下端固定，土壤湿度传感器11与单片机1的信号接收端连接，继电器I7与单片机1的信号控制端连接；土壤湿度传感器11对植物土壤湿度进行采集，并且将湿度数据传输给单片机1，单片机1将实测的土壤湿度数据与设定的数据进行比较，得出偏差，然后根据偏差向继电器I7发出指令，通过继电器I7控制滴灌开关8，当植物的土壤过于干燥时，打开滴灌开关8的开关进行滴灌，向植物补充水分，当土壤湿度传感器11检测的湿度数据达到设定的值时，单片机1向继电器I7发出指令，关闭滴灌开关8，停止对植物进行滴灌。本实施例中，可以将湿度传感器连接至云端，单片机1可以追踪用户所在地区的天气状况，通过这种方式，它就会知道那里最近是否下过大雨，土壤留存的水量，或者是否还有植物饥渴急需浇灌。本实施例中，当温度传感器16检测的到温度数据低于0摄氏度,或超过35摄氏度时，单片机1向继电器I7发出指令，关闭滴灌开关8，停止对植物进行浇水灌溉。

本实施例的采光单元包括光照传感器12、继电器Ⅱ13、遮阳网电机14和遮阳网15；光照传感器12设置在主支架4的上部，与单片机1的信号接收端连接，继电器Ⅱ13和遮阳网电机14安装在主支架4上，继电器Ⅱ13和遮阳网电机14电连接，遮阳网电机14与遮阳网15连接，用以控制遮阳网15的打开或收起，遮阳网15与地面平行，安装在主支架4之间，继电器Ⅱ13与单片机1的信号控制端连接；光照传感器12对光照强度进行采集，并且将光照强度数据传输给单片机1，单片机1将实测的光照强度数据与设定的数据进行比较，得出偏差，然后根据偏差发出相应的指令，当光照强度在设定的光照强度最大值以上时，单片机1向控制遮阳网15的继电器Ⅱ13发出指令，启动遮阳网电机14，展开遮阳网15，以减少植物的光照强度，当光照强度在设定的最小值以下时，单片机1会向控制遮阳网15的继电器Ⅱ13发出指令，关闭遮阳网电机14，收起遮阳网15，以增加植物的光照强度。本实施例中，若关照强度仍然不足，在本装置中增加日光灯，可以打开灯光，补充光照强度。

本实施例的防虫单元包括温度传感器16、继电器Ш17、防虫网电机18、防虫网19、静电灭虫灯20；温度传感器16设置在主支架4的上部，与单片机1的信号接收端连接，继电器Ш17和防虫网电机18安装在主支架4上，本实施例中，防虫网19有多个，在每两个主支架4之间和主支架4的上端均安装有防虫网19，由防虫网电机18控制打开或关闭防虫网19，本实施例中，静电灭虫灯20有多个，分别安装在主支架4的上端，由继电器Ш17控制静电灭虫灯20的开启或关闭，继电器Ш17分别与防虫网电机18和静电灭虫灯20电连接，防虫网电机18与防虫网19连接，用以控制防虫网19的打开或收起，继电器Ш17与单片机1的信号控制端连接；温度传感器16对温度进行采集，并且将实时温度数据传输给单片机1，当环境温度超过设定的害虫活动温度时，单片机1向控制防虫网19的继电器Ш17发出指令，启动防虫网电机18，自动打开防虫网19，并打开静电灭虫灯20，以防止虫害发生。本实施例中，静电灭虫灯20白天依靠颜色诱杀趋色害虫,如是夜间，可以在本装置中增加紫外线灯，依靠紫外灯诱杀趋光害虫。

本实施例的松土单元包括继电器Ⅳ21和机械手臂22；所述机械手臂22设置在主支架4的下部，继电器Ⅳ21安装在机械手臂22的上方，与主支架4固定，继电器Ⅳ21和机械手臂22电连接，用以控制机械手臂22的动作；上位机2通过单片机1控制继电器Ⅳ21定时控制机械手臂22对土壤进行松土，以防止土壤密度过高，当继电器Ⅳ21打开后，机械手臂22开始工作，进行抓土与放土操作。

本实施例的显示器23设置在主支架4的上端，用于显示实时环境温度、土壤湿度、光照强度数据；所述单片机1的型号为STC89C51，单片机1通过串口通信实时的将各种数据传输给上位机2，通过上位机2进行数据的分析、过滤后将数据上传至服务器3。

实施方式二：

由图2和图3可见，本实施例是对新移栽绿篱植物的智能保护装置，本实施例的智能保护装置包括支撑单元、滴灌单元、采光单元、防虫单元、松土单元、单片机1、上位机2、服务器3和显示器18；

所述支撑单元包括至少有三个主支架4；主支架4的下端均插入新移栽植物的周围。

本实施例的滴灌单元与外接供水管6连通，包括继电器I7、滴灌开关8、滴灌管9、滴灌头10和土壤湿度传感器11；继电器I7和滴灌开关8安装在外接供水管6与滴灌管9之间，滴灌头10安装在滴灌管9的末端，本实施例中，土壤湿度传感器11有多个，分别设置在新移栽植物周围的土壤中，与主动架4的下端固定，土壤湿度传感器11与单片机1的信号接收端连接，继电器I7与单片机1的信号控制端连接；土壤湿度传感器11对植物土壤湿度进行采集，并且将湿度数据传输给单片机1，单片机1将实测的土壤湿度数据与设定的数据进行比较，得出偏差，然后根据偏差向继电器I7发出指令，通过继电器I7控制滴灌开关8，当植物的土壤过于干燥时，打开滴灌开关8的开关进行滴灌，向植物补充水分，当土壤湿度传感器11检测的湿度数据达到设定的值时，单片机1向继电器I7发出指令，关闭滴灌开关8，停止对植物进行滴灌。本实施例中，可以将湿度传感器连接至云端，单片机1可以追踪用户所在地区的天气状况，通过这种方式，它就会知道那里最近是否下过大雨，土壤留存的水量，或者是否还有植物饥渴急需浇灌。本实施例中，当温度传感器16检测的到温度数据低于0摄氏度,或超过35摄氏度时，单片机1向继电器I7发出指令，关闭滴灌开关8，停止对植物进行浇水灌溉。

本实施例的采光单元包括光照传感器12、继电器Ⅱ13、遮阳网电机14和遮阳网15；光照传感器12设置在主支架4的上部，与单片机1的信号接收端连接，继电器Ⅱ13和遮阳网电机14安装在主支架4上，继电器Ⅱ13和遮阳网电机14电连接，遮阳网电机14与遮阳网15连接，用以控制遮阳网15的打开或收起，遮阳网15与地面平行，安装在主支架4之间，继电器Ⅱ13与单片机1的信号控制端连接；光照传感器12对光照强度进行采集，并且将光照强度数据传输给单片机1，单片机1将实测的光照强度数据与设定的数据进行比较，得出偏差，然后根据偏差发出相应的指令，当光照强度在设定的光照强度最大值以上时，单片机1向控制遮阳网15的继电器Ⅱ13发出指令，启动遮阳网电机14，展开遮阳网15，以减少植物的光照强度，当光照强度在设定的最小值以下时，单片机1会向控制遮阳网15的继电器Ⅱ13发出指令，关闭遮阳网电机14，收起遮阳网15，以增加植物的光照强度。本实施例中，若关照强度仍然不足，在本装置中增加日光灯，可以打开灯光，补充光照强度。

本实施例的防虫单元包括温度传感器16、继电器Ш17、防虫网电机18、防虫网19、静电灭虫灯20；温度传感器16设置在主支架4的上部，与单片机1的信号接收端连接，继电器Ш17和防虫网电机18安装在主支架4上，本实施例中，防虫网19有多个，在每两个主支架4之间和主支架4的上端均安装有防虫网19，由防虫网电机18控制打开或关闭防虫网19，本实施例中，静电灭虫灯20有多个，分别安装在主支架4的上端，由继电器Ш17控制静电灭虫灯20的开启或关闭，继电器Ш17分别与防虫网电机18和静电灭虫灯20电连接，防虫网电机18与防虫网19连接，用以控制防虫网19的打开或收起，继电器Ш17与单片机1的信号控制端连接；温度传感器16对温度进行采集，并且将实时温度数据传输给单片机1，当环境温度超过设定的害虫活动温度时，单片机1向控制防虫网19的继电器Ш17发出指令，启动防虫网电机18，自动打开防虫网19，并打开静电灭虫灯20，以防止虫害发生。本实施例中，静电灭虫灯20白天依靠颜色诱杀趋色害虫,如是夜间，可以在本装置中增加紫外线灯，依靠紫外灯诱杀趋光害虫。

本实施例的松土单元包括继电器Ⅳ21和机械手臂22；所述机械手臂22设置在主支架4的下部，继电器Ⅳ21安装在机械手臂22的上方，与主支架4固定，继电器Ⅳ21和机械手臂22电连接，用以控制机械手臂22的动作；上位机2通过单片机1控制继电器Ⅳ21定时控制机械手臂22对土壤进行松土，以防止土壤密度过高，当继电器Ⅳ21打开后，机械手臂22开始工作，进行抓土与放土操作。

本实施例的显示器23设置在主支架4的上端，用于显示实时环境温度、土壤湿度、光照强度数据；所述单片机1的型号为STC89C51，单片机1通过串口通信实时的将各种数据传输给上位机2，通过上位机2进行数据的分析、过滤后将数据上传至服务器3。

以上所述，仅是本发明的实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效方法的变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (2)

1.一种新移栽植物的智能保护装置，其特征在于：该智能保护装置包括支撑单元、滴灌单元、采光单元、防虫单元、松土单元、单片机（1）、上位机（2）、服务器（3）和显示器（18）；

所述支撑单元包括至少有三个主支架（4）；所述主支架（4）的下端均插入新移栽植物的周围；

所述滴灌单元与外接供水管（6）连通，包括继电器I（7）、滴灌开关（8）、滴灌管（9）、滴灌头（10）和土壤湿度传感器（11）；所述继电器I（7）和滴灌开关（8）安装在外接供水管（6）与滴灌管（9）之间，所述滴灌头（10）安装在滴灌管（9）的末端，所述土壤湿度传感器（11）有多个，分别设置在新移栽植物周围的土壤中，与主动架（4）的下端固定，土壤湿度传感器（11）与单片机（1）的信号接收端连接，继电器I（7）与单片机（1）的信号控制端连接；土壤湿度传感器（11）对植物土壤湿度进行采集，并且将湿度数据传输给单片机（1），单片机（1）将实测的土壤湿度数据与设定的数据进行比较，得出偏差，然后根据偏差向继电器I（7）发出指令，通过继电器I（7）控制滴灌开关（8），当植物的土壤过于干燥时，打开滴灌开关（8）的开关进行滴灌，向植物补充水分，当土壤湿度传感器（11）检测的湿度数据达到设定的值时，单片机（1）向继电器I（7）发出指令，关闭滴灌开关（8），停止对植物进行滴灌；

所述采光单元包括光照传感器（12）、继电器Ⅱ（13）、遮阳网电机（14）和遮阳网（15）；所述光照传感器（12）设置在主支架（4）的上部，与单片机（1）的信号接收端连接，所述继电器Ⅱ（13）和遮阳网电机（14）安装在主支架（4）上，继电器Ⅱ（13）和遮阳网电机（14）电连接，遮阳网电机（14）与遮阳网（15）连接，用以控制遮阳网（15）的打开或收起，所述遮阳网（15）与地面平行，安装在主支架（4）之间，所述继电器Ⅱ（13）与单片机（1）的信号控制端连接；光照传感器（12）对光照强度进行采集，并且将光照强度数据传输给单片机（1），单片机（1）将实测的光照强度数据与设定的数据进行比较，得出偏差，然后根据偏差发出相应的指令，当光照强度在设定的光照强度最大值以上时，单片机（1）向控制遮阳网（15）的继电器Ⅱ（13）发出指令，启动遮阳网电机（14），展开遮阳网（15），以减少植物的光照强度，当光照强度在设定的最小值以下时，单片机（1）会向控制遮阳网（15）的继电器Ⅱ（13）发出指令，关闭遮阳网电机（14），收起遮阳网（15），以增加植物的光照强度；

所述防虫单元包括温度传感器（16）、继电器Ш（17）、防虫网电机（18）、防虫网（19）、静电灭虫灯（20）；所述温度传感器（16）设置在主支架（4）的上部，与单片机（1）的信号接收端连接，所述继电器Ш（17）和防虫网电机（18）安装在主支架（4）上，所述防虫网（19）有多个，在每两个主支架（4）之间和主支架（4）的上端均安装有防虫网（19），由防虫网电机（18）控制打开或关闭防虫网（19），所述静电灭虫灯（20）有多个，分别安装在主支架（4）的上端，由继电器Ш（17）控制静电灭虫灯（20）的开启或关闭，所述继电器Ш（17）分别与防虫网电机（18）和静电灭虫灯（20）电连接，防虫网电机（18）与防虫网（19）连接，用以控制防虫网（19）的打开或收起，所述继电器Ш（17）与单片机（1）的信号控制端连接；温度传感器（16）对温度进行采集，并且将实时温度数据传输给单片机（1），当环境温度超过设定的害虫活动温度时，单片机（1）向控制防虫网（19）的继电器Ш（17）发出指令，启动防虫网电机（18），自动打开防虫网（19），并打开静电灭虫灯（20），以防止虫害发生；当温度传感器（16）检测的到温度数据低于0摄氏度,或超过35摄氏度时，单片机（1）向继电器I（7）发出指令，关闭滴灌开关（8），停止对植物进行浇水灌溉；

所述松土单元包括继电器Ⅳ（21）和机械手臂（22）；所述机械手臂（22）设置在主支架（4）的下部，继电器Ⅳ（21）安装在机械手臂（22）的上方，与主支架（4）固定，继电器Ⅳ（21）和机械手臂（22）电连接，用以控制机械手臂（22）的动作；上位机（2）通过单片机（1）控制继电器Ⅳ（21）定时控制机械手臂（22）对土壤进行松土，以防止土壤密度过高，当继电器Ⅳ（21）打开后，机械手臂（22）开始工作，进行抓土与放土操作；

所述显示器（23）设置在主支架（4）的上端，用于显示实时环境温度、土壤湿度、光照强度数据；所述单片机（1）的型号为STC89C51，单片机（1）通过串口通信实时的将各种数据传输给上位机（2），通过上位机（2）进行数据的分析、过滤后将数据上传至服务器（3）。

2.根据权利要求1所述的一种新移栽植物的智能保护装置，其特征在于：所述支撑单元还包括防风支撑架（5）；所述防风支撑架（5）设置在主支架（4）的下端并贴近地面，用于支撑主支架（4）。