CN109548539B - 一种护树装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种护树装置，包括固定在树干或树枝并电连接若干根树须状悬空裸露导线的带电部件；正极输出极连接带电部件、负极输出极接地的高压直流发生器；所述带电部件、导线与树干绝缘。本发明使用高压直流发生器，有效解决交流电网的便携、维护成本高的问题，而且树须状导线与树须形状相同，并不影响到整个景区的景观。
Description
技术领域
本发明属于树木保护领域，尤其涉及到一种护树装置。
背景技术
由于动物的天性好动，尤其是野生动物的习性无法改变，即使被捕获圈养保护，也很难改变其习性。例如，某些野生动物喜欢爬树，折断树枝等行为。在野生的环境中，由于树木众多，野生动物并不会只停留在一棵树木上，对某棵树木的影响就不会很大。但是在野生动物保护区或者动物园等地方的树木数量有限、地方有限等条件约束下，野生动物对于树木的影响就很大了。野外动物保护区或者动物园有时为了防止野生动物爬上树破坏树木而需要对树木进行保护。另外，有一些珍贵的树木具有重大的保护价值。以前的保护方法一般是使用交流脉冲电网将树木围住，这需要拉很长的距离的电线才能实现树木的围闭。而且交流脉冲电网的外观影响了观赏，也不安全。因此在野外或者动物园、保护区等地方对树木的使用交流脉冲电网保护很难实现或实现的成本过高且影响观赏效果。
发明内容
本发明的目的，就是克服现有技术的不足，提供导线为树须状的直流高压发生器，可以使用轻便的蓄电池作为电源，方便在对分散的树木进行定点保护。
为了达到上述目的，采用如下技术方案：
一种护树装置，其特征在于包括：固定在树干或树枝并电连接若干根树须状悬空裸露导线的带电部件；正极输出极连接带电部件、负极输出极接地的高压直流发生器；所述带电部件、导线与树干绝缘。
进一步地，所述若干根树须状悬空裸露的导线长度不等。
进一步地，所述带电部件包括固定在树干或树枝的绝缘体，分别连接高压直流发生器和若干根导线的导电体，以及两端分别连接绝缘体和导电体形成导电体悬空的连接杆。
进一步地，所述导电体包括分别电连接高压直流发生器正极、固定连接连接杆的下金属环；设置在下金属环上方并通过绝缘弹性件与下金属环连接的上金属环；所述上金属环相对下金属环表面设有金属凸起部，或者所述下金属环相对上金属环表面设有金属凸起部；所述导线与上金属环连接。
进一步地，所述高压直流发生器输出的电压为1万伏以上。
进一步地，所述高压直流发生器还包括一外壳，所述外壳形状为树桩。
进一步地，所述高压直流发生器包括直流电源、稳压电路、控制电路、比较电路、采样电路和高压发生电路，所述采样电路分别连接至高压发生电路的输出端和比较电路，所述稳压电路分别连接至直流电源和比较电路，所述比较电路连接至控制电路，所述控制电路控制直流电源与高压发生电路的通断。
进一步地，所述高压发生电路包括一NPN三极管、一变压器、一电阻以及若干个串联的电容，所述变压器的初级线圈和次级线圈共极接地，所述初级线圈另一极通过所述电阻连接至所述NPN三极管的基极，所述次级线圈的另一极连接至导线，所述NPN三极管的集电极连接至直流电源的正极、发射极接地，所述串联的电容两极分别连接至次级线圈两极。
进一步地，所述直流电源输出12V电压。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明区别于采用交流脉冲电网对树木外围进行围闭的结构，克服在野外或者离交流电源较远的地方难架设的交流脉冲电网结构。使用直流高压电网由于采用低电压蓄电池作为直流电源且将导线做成树须状直接固定在树干或树枝上面，这样既能在户外没电源的地方实现对树木的保护同时也方便对树木进行近距离保养。同时，对城市动物园来说，做成树须状的导线能使电网更隐秘从而减少场馆的人工痕迹。
附图说明
图1是本发明所述护树装置的结构示意图；
图2是高压直流发生器的电路结构框图；
图3是高压发生电路的电路图；
图4是实施例一的结构示意图；
图5是实施例二的结构示意图；
图6是图5的局部放大图。
图示：1—带电部件；11—绝缘体；12—导电体；121—下金属环；122—上金属环；123—绝缘弹性件；124—金属凸起部；13—连接杆；2—高压直流发生器；21—直流电源；22—稳压电路；23—比较电路；24—控制电路；25—采样电路；26—高压发生电路；3—导线。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明：
如图1所示，其为本实施所述的护树装置。主要包括固定在树干或树枝的带电部件1，正极输出极连接带电部件1、负极输出极接地的高压直流发生器2。带电部件1电连接若干根树须状悬空裸露的导线3。为了防止带电部件1、导线3与地导通，带电部件1、导线3均与树干绝缘。高压直流发生器2负极输出极接地，正极输出极通过带电部件1，通过树须状的裸露导线就形成了一个带电环境，只要有类似猴子等野生动物攀爬，触碰到带电导线，就会触电感觉，带有警示作用。同时，高压直流发生器2有效地解决了高压交流的布线问题，令护树装置可以近距离放置在需要保养的树木，减少了铺设交流电线的成本，也防止了铺设的交流电线造成的人员伤害。
如图2所示，高压直流发生器2包括直流电源21、稳压电路22、比较电路23、控制电路24、采样电路25和高压发生电路26。其中采样电路25分别连接至高压发生电路26 的输出端和比较电路23，稳压电路22分别连接至直流电源24和比较电路23，比较电路23 连接至控制电路24，控制电路24控制直流电源21与高压发生电路26的通断。直流电源21 主要为整个装置的运行提供电能，使整个装置能够正常的工作，可以是一般的蓄电池或者太阳能电池。稳压电路22主要将12V的直流电源21转化为控制电路24需要的5V供电电源，为控制电路24提供稳定的工作电压。采样电路25的功能作用是检测高压发生电路26发生的电压；由两个高压电阻组成分压电路，取分压后的低电压信号与比较电路23的基准电路进行比较；由比较电路23产生的结果驱动控制电路24；再由控制电路24去调节高压发生电路26，从而使高压发生电路26产生稳定的高压值，当电容两端的电压低于设计值时，在采样电路、比较电路和控制电路的控制下，对电容重新进行充电，当电容重新充满电后，停止充电。比较电路23采用了比较器，把采样电压与设计好的基准电压进行比较，产生一个控制信号到控制电路24。控制电路24作用在于接受到比较器的控制信号时，对控制信号进行执行，控制直流电源是否给高压发生电路供电。导线的作用是将产生的高压电传输到需果防护的树木的带电部件上，其外观看起来与树须无异。
如图3所示，高压发生电路包括NPN三极管Q1、变压器T1、电阻R1以及若干个串联的电容Cn。其中，变压器T1的初级线圈和次级线圈共极接地，初级线圈另一极通过电阻R1 连接至所述NPN三极管Q1的基极，次级线圈的另一极连接至导线。NPN三极管Q1的集电极连接至直流电源的正极(12V)、发射极接地。串联的电容Cn两极分别连接至次级线圈两极。高压产生电路的工作原理是：在控制器的一定频率作用下对变压器的初级线圈进行接通与断开的动作，使变压器的次级线圈产生高压，并对并联在次级线圈的串联电容Cn进行充电，在电容充满电后，高压电路处于维护高电压的状态。优选的，高压直流发生器2输出的电压为 1万伏以上，触碰时即可产生电火花对动物进行惊吓。较优选的，高压直流发生器2输出的电压为5-10万伏。
本实施例采用12V低压直流输入，高压低电流输出的方式来达到防止动物越过需要保护的树木的目的。护树装置通电工作时，当动物的物体触碰树须状的导线时会有触电的感觉，起到了警示作用，防止动物进一步的爬上需要保护的树木。由于采用了高压低电流的方式，所以对触碰的人或动物是安全的。
为了更加逼真，以避免护树装置对景区的视觉影响，若干根树须状悬空裸露的导线长度不等可以更加接近真实的树须形状，例如类似榕树的树须，长短不一。另外，高压直流发生器还包括一外壳，外壳形状为树桩。树桩外壳与周围的环境匹配，也是动物常见的物品，可以避免动物对高压直流发生器的破坏，同时也不会影响景区的景观。
实施例一
如图4所示，本实施例的带电部件1包括固定在树干或树枝的绝缘体11，分别连接高压直流发生器2和若干根导线3的导电体12，以及两端分别连接绝缘体和导电体形成导电体悬空的连接杆13。绝缘体11可是一些固定在树干或树枝上的环状材料物质，也可以是金属，外面涂了绝缘漆。绝缘体11通过绝缘或非绝缘的连接杆13连接一导电体12。导电体优选为金属圆弧。通过连接杆13，导电体12可以悬空。整个导电体12上均匀电连接导线，高压直流发生器2只需要一根导线就可以连接至导电体12，避免了多根导线连接线路过于复杂。本实施例中，设置高压直流发生器2输出的电压为10万伏。绝缘体或导电体与树枝或树干的连接方式有多种，此处仅列举一样，其它方式也应该包含在本发明的保护范围之内。
实施例二
如图5和图6所示，本实施例在实施例一的基础上进行进一步地改进。本实施例的导电体12包括分别电连接高压直流发生器正极、固定连接连接杆13的下金属环121，设置在下金属环121上方并通过绝缘弹性件123与下金属环连接的上金属环122。上金属环122相对下金属环121表面设有金属凸起部124(或者，在下金属环相对上金属环表面设有金属凸起部也能起到同样的触碰功能)。导线3与上金属环122连接。在高压直流发生器2正常工作时，通过电线连接至下金属环121，此时下金属环121带电。但是由于绝缘弹性件123的作用，导线3并没有带电。这样就能防止人员碰到导线被电到，是一种防护的结构。当动物需要攀爬时，抓住导线3，此时在拉力作用下，上金属环122向下金属环121移动，金属凸起部124接触下金属环121，从而令上金属环122也导电，进而导线3也导电。从而动物就被电到松手。本装置可以有效避免误触发，更好地保护人员的安全。
以上所述仅为解释本发明之较佳实施例，并非对本发明做任何形式上之限制。凡在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。
Claims (6)
1.一种护树装置，其特征在于包括：固定在树干或树枝并电连接若干根树须状悬空裸露导线的带电部件；正极输出极连接带电部件、负极输出极接地的高压直流发生器；所述带电部件、导线与树干绝缘；所述带电部件包括固定在树干或树枝的绝缘体，分别连接高压直流发生器和若干根导线的导电体，以及两端分别连接绝缘体和导电体形成导电体悬空的连接杆；所述导电体包括：分别电连接高压直流发生器正极、固定连接连接杆的下金属环；设置在下金属环上方并通过绝缘弹性件与下金属环连接的上金属环；所述上金属环相对下金属环表面设有金属凸起部，或者所述下金属环相对上金属环表面设有金属凸起部；所述导线与上金属环连接；所述高压直流发生器输出的电压为1万伏以上。
2.根据权利要求1所述的护树装置，其特征在于：所述若干根树须状悬空裸露的导线长度不等。
3.根据权利要求1所述的护树装置，其特征在于：所述高压直流发生器还包括一外壳，所述外壳形状为树桩。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的护树装置，其特征在于：所述高压直流发生器包括直流电源、稳压电路、控制电路、比较电路、采样电路和高压发生电路，所述采样电路分别连接至高压发生电路的输出端和比较电路，所述稳压电路分别连接至直流电源和比较电路，所述比较电路连接至控制电路，所述控制电路控制直流电源与高压发生电路的通断。
5.根据权利要求4所述的护树装置，其特征在于：所述高压发生电路包括一NPN三极管、一变压器、一电阻以及若干个串联的电容，所述变压器的初级线圈和次级线圈共极接地，所述初级线圈另一极通过所述电阻连接至所述NPN三极管的基极，所述次级线圈的另一极连接至导线，所述NPN三极管的集电极连接至直流电源的正极、发射极接地，所述串联的电容两极分别连接至次级线圈两极。
6.根据权利要求4所述的护树装置，其特征在于：所述直流电源输出12V电压。
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