CN107576309A - 古树/行道树强度与稳定性监测装置 - Google Patents

Abstract

一种用于监测古树名木或城市高大行道树的强度和稳定性的装置。其特征在于，将易于隐蔽的微型角传感器按一定规则安装在古树名木的主干或支干上，把测试到的古树在风力雪载作用下的响应信息传输到同样微型易隐匿在树木上的主机，经由采集运算模块的将信息实时分析处理、转换为树木的应变/应力和稳定性数据，再通过无线通讯模块，将分析处理后的数据传输至虚拟云服务器，再通过手机APP，实现在全国各地通过手机即可对古树名木或高大行道树的强度和稳定性进行异地监测，及时发现树木的断裂、倒伏风险，并及时指导工作人员采取防护措施。

Description

古树/行道树强度与稳定性监测装置

技术领域

本发明专利涉及风景园林工程的一种监测仪器，用于监测景区古树名木或城市高大行道树的安全性。

背景技术

古树名木是有生命的珍贵文物，但在经历过数百年风雨的洗礼之后多存在不同程度的安全隐患，在突然遭到风/雪等恶劣气候的情况下就有可能发生断裂倒伏，并对行人、游客的生命安全造成危害。

目前在消除园林树木安全隐患方面，国内外市场上有销售的主要是一些用于检测树木内部腐朽空洞及其位置装备仪器，如应力波成像仪、超声波、CT等等，但对于由于树龄过大、过成熟导致生长势衰弱，或遭受病虫害及真菌入侵而造成树干腐朽中空的古树名木或城市高大行道树，如何对其安全性进行监测，尚未见有与之相关的装置或仪器。

发明内容

风力雪载下的树木断裂倒伏，在本质上是树木力学行为，因此，本发明的基本思想就是应用力学原理，将安装在树上的角传感器所采集到的角度变化响应信息，通过算法将其实时的转换为树干的应变/应力信息和倾倒信息，从而实现对被监测古树或行道树木的安全性做出评估，并指导管护人员及时采取保护措施。

本发明所采用的技术方案：

应用倾角模块制作一款偏平小巧、易隐藏、易安装的角传感器，传感器每2个一组安装在树上，可以连续采集树木在风力雪载下的响应信息。

将采集到的角传感器响应信息传输到运算模块，通过力学算法将其实时的转换为树干/枝的弯曲变形和扭转变形以及树干基部倾倒角的信息；算法还可将变形信息转换为应力信息，计算出最大应力的值和方位，并将信息通过云服务器传输到客户端。

在客户端通过将树干/枝的最大应力和倾倒角与树材的极限应力和临界倾倒角进行比较，即可据此对古树或行道树的安全性做出评估，并指导管护人员及时采取措施。

仪器为低功耗设计，供电方式根据树木立地条件和要求，可选择照明用电或太阳能或锂电池。

附图说明

图1为古树/行道树强度与稳定性监测结构模块示意图

图2为古树/行道树强度与稳定性监测装置工作示意图

图3为古树/行道树强度与稳定性监测装置的实物图

具体实施方式

在图1中，将角传感器每2个一组安装在需要监测的古树/行道树的树干或枝干上。

测量感器安装处树干/枝的直径、树皮和二传感器之间的中心距离，输入客户端(手机或电脑)APP中。

在无风无雪的树木平静状态下，通过手机或电脑APP设置初始状态值。

通过手机或电脑APP选择测试后，装置即可连续采集安装在古树/行道树的传感器响应信息，并将应力与稳定性指标显示在APP界面上。

Claims (1)

1.一种用于园林古树名木或城市行道树的强度与稳定性的监测装置，其特征在于，包括：变形传感器部分(1)、主机部分(2)、客户端(3)。其中，

所述的变形传感器部分(1)，是由倾角模块制作，用来测量在风力雪载作用下树木枝干角位移变化的响应信息；

所述的主机部分(2)，包括采集运算模块(21)和无线通讯模块(22)；其中，采集运算模块(21)与所述的变形传感器部分(1)相连，采集由传感器传入的角位移响应信息，并通过预先写入该模块的按一定的算法编制的上位程序处理，实时转换为树木干枝的应变/应力数据和稳定性数据，再通过无线通讯模块(22)，将所述的树木干枝的应变/应力数据和稳定性数据发送到虚拟云服务器中；

所述的客户端(3)，通过APP从云服务中获取数据，显示在手机(或电脑)上，并与树木的临界破坏指标相比较，从而判断古树名木的安全性或风险等级，同时也可以通过手机对监测装置的工作状况进行控制。