CN112634557B - 一种荒漠化土地植被报警保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种荒漠化土地植被报警保护装置，主要涉及植物保护领域。包括外壳、红外热像仪、太阳能电池板、蓄电池、无线信号发射器和伺服电机，还包括设置在外壳内部的震动装置；所述震动装置包括压力感应板和震动球；还包括设置在外壳内部的角度倾斜装置，所述角度倾斜装置包括红外线感应圆板和红外线发射器；本发明的有益效果在于：能够对荒漠化土地上的植被进行实时监控，而且在发现有动物进入到植被保护区内时，能够及时的提醒工作人员，进而对植被保护区内进行勘察，使得工作人员不需要实时在荒漠化的土地上进行实时看护，且能够时工作人员的勘探范围更广，节省了人力物力，使得荒漠化土地植被看护工作更容易进行。
Description
技术领域
本发明涉及植物保护领域，具体是一种荒漠化土地植被报警保护装置。
背景技术
植物保护作为自然界学科的一个重要课题，是人类实行可持续发展战略的重要基础。在现代社会中，越来越多的人不去注重环境的保护，使得很多植物被破坏，并且因为人类活动的影响，很多土地的植被生存能力越来越差，进而出现土地荒漠化的现象，其危害不仅是植被很难存活，并且其土层沙化严重，使得土壤中的营养物质流失，进而对土地造成不可逆的损伤。我国政府和许多社会组织已经意识到土地荒漠化的严重性，开始在荒漠化的土地上种植植被，进而对土层进行保护。我国土地荒漠化大多发生在西北地区和内蒙古地区，这些地区畜牧业发达，而使土地荒漠化趋于严重的原因，也是因为当地牧民缺乏环境保护意识，即使是政府发动人员种植的植被林区，当地牧民也不具备保护意识，并且此类地区的牛羊群大多是大规模放养，使得植被在被大规模的牛羊群侵蚀时，会遭受到毁灭性的打击；一些牛羊群喜欢啃食植被的根部，当根部被啃食后，植被就不能够进行正常的生长，不易于荒漠化的土地建设。因此，需要对荒漠化的植被进行保护，但是工作人员不可能长时间对荒漠化土地上的植被进行实时监控，而且荒漠化的植被分布稀疏且广泛，使得植被的看护任务不能够很好的进行，是得植被不能够很好的被保护住。
基于上述问题，需要设计一种荒漠化土地植被报警保护装置，能够对荒漠化土地上的植被进行实时监控，而且在发现有动物进入到植被保护区内时，能够及时的提醒工作人员，是得工作人员及时受到信号，进而对植被保护区内进行勘察，使得工作人员不需要实时在荒漠化的土地上进行实时看护，且能够时工作人员的勘探范围更广，节省了人力物力，使得荒漠化土地植被看护工作更容易进行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种荒漠化土地植被报警保护装置，它能够在发现有食草动物进入到植被保护区内后，且在勘探设备被破坏后，能够及时的提醒林场守护人员对安装此设备的地区进行勘探，继而能够及时的发现入侵到林区的牛羊群或者其他动物，使得看护人员能够及时实行驱逐工作，以实现荒漠化土地的植被具备一个正常生长的生长环境。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种荒漠化土地植被报警保护装置，其特征在于：包括外壳、红外热像仪、太阳能电池板、蓄电池、无线信号发射器和伺服电机，所述红外热像仪和伺服电机设置在外壳的内部，所述太阳能电池板设置在外壳的顶面上；所述伺服电机设置在外壳内部的底面上，所述伺服电机的输出轴连接有旋转杆，所述红外热像仪设置在旋转杆的端部；所述太阳能电池板连接有蓄电池，所述蓄电池用于给红外热像仪和伺服电机提供电源；所述红外热像仪与无线信号发射器相连接；所述外壳的侧壁上设有与红外热像仪相适应的可视保护材料。
还包括设置在外壳内部的震动装置；所述震动装置包括压力感应板和震动球；所述震动球的球面上连接有弹性绳，所述弹性绳的另一端连接固定设置在外壳内部的顶面上，多个所述压力感应板等间距设置在震动球的外侧。
所述压力感应板和红外热像仪均连接有单片机信号调理模块，所述单片机信号调理模块与无线信号发射器连接；当压力感应板的压力信号与红外热像仪的红外热信号共存时，所述单片机信号调理模块将共存信号反馈给无线信号发射器，从而触发无线信号发射器发射无线信号给远程终端。
还包括设置在外壳内部的角度倾斜装置，所述角度倾斜装置包括红外线感应圆板和红外线发射器，所述红外线感应圆板顶面圆心连接有连接杆，所述连接杆的另一端连接有万向球，所述外壳的内顶面上设有与万象球相配合的弧面球槽；所述红外线发射器可拆卸固定设置在红外线感应圆板的圆心下方的外壳内壁上。
所述连接杆为电动伸缩杆，所述连接杆能够带动红外线感应圆板在红外线发射器上方上下移动。
所述红外线感应圆板通过单片机信号调理模块与无线信号发射器连接；当红外感应圆板感应不到红外线发射器发射的红外信号时，单片机信号调理模块将此信号反馈给无线信号发射器，从而触发无线信号发射器发射无线信号给远程终端。
所述外壳的底面上设有固定装置，所述固定装置包括固定板和固定钉柱，所述固定板固定设置在外壳的底面上，所述固定板的面积大于外壳底面的面积；所述固定钉柱固定设置在固定板的底面上。
多个所述太阳能电池板倾斜设置在外壳的顶面上；所述太阳能电池板外侧设有弧面的电池保护罩，所述电池保护罩为钢化玻璃材料。
所述外壳的外表面上固定设置有植物香囊。
对比现有技术，本发明的有益效果在于：
本装置的设置能够对荒漠化土地的植被保护区进行实时的监控保护，当工作人员接受到设置在装置内的无线信号发射器发射的无线信号或者所发出的无线信号为不规则变化时，能够使工作人员及时的接受到无线信号发射器的信号，并及时赶到装置设置处，对所发生的问题做出具体处理，不需要工作人员长时间在植被保护区进行监控巡查，使得荒漠化土地的植被能够更好的被保护住。
附图说明
附图1是本发明内部结构示意图。
附图2是本发明内部结构示意图。
附图3是本发明震动装置结构示意图。
附图4是本发明部分结构示意图。
附图5是本发明部分结构示意图。
附图6是本发明倾斜前状态图。
附图7是本发明倾斜后状态图。
附图中所示标号：
1、外壳；2、红外热像仪；3、太阳能电池板；4、蓄电池；5、无线信号发射器；6、伺服电机；7、压力感应板；8、震动球；9、弹性绳；10、红外线感应圆板；11、红外线发射器；12、连接杆；13、万向球；14、弧面球槽；15、固定板；16、固定钉柱；17、电池保护罩；18、植物香囊；19、旋转杆。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
实施例1：
本发明所述是一种荒漠化土地植被报警保护装置，主体结构包括外壳1、红外热像仪2、太阳能电池板3、蓄电池4、无线信号发射器5和伺服电机6，红外热像仪2和伺服电机6设置在外壳1的内部，太阳能电池板3设置在外壳1的顶面上；因为在进行荒漠化土地植被的实时检查任务时，设备所在地区的条件相对苛刻，这就使得在使用本装置进行长时间的土地荒漠植被的监控保护时，能够适应荒漠化土地的恶劣环境，使得装置能够长时间的进行监控保护工作，因此选择太阳能电池板3作为本装置的能量来源，使得装置能够长时间的进行监控保护作用；红外热像仪2通过导线与无线信号发射器5相连接；因为在荒漠环境下进行植被的监控保护，并且植被的分布范围稀疏且广泛，所以在设置本装置时，应该选择安置在植被保护区的区域边缘位置，为了使装置能够起到及时的报警作用，能够时工作人员快速的到达制定位置，因此选择无线信号发射装置作为信号传送的装置，使得工作人员能够及时接受到信号并到达到制定位置，并且下述震动装置和角度倾斜装置均能够提供给无线信号发射装置具体的发射信号，进而能够使工作人员根据不同的设备发生出的无线信号，来判断所要做出的具体操作。因为牛羊群或者是食草动物在正常进行生理活动时，其本身会发散热量，本装置设置的红外热像仪2能够起到热量勘探的作用，能够及时的发现靠近装置的动物，并及时的发出警报，使工作人员进行操作处理。伺服电机6设置在外壳1内部的底面上，伺服电机6的输出轴连接有旋转杆19，红外热像仪2设置在旋转杆19的端部；因为设置的红外热像仪2为了其能够实现多方位的监控探测效果，因此设置旋转杆19在伺服电机6的输出轴上，进而使伺服电机6能够带动红外热像仪2多方位旋转，而伺服电机6的旋转周期能够很好的被操作人员设置的计算机系统所控制，使得伺服电机6在带动红外热像仪2时，能够实现选择周期的稳定行，使得红外热像仪2的勘探效果更好。太阳能电池板3连接有蓄电池4，蓄电池4通过导线与红外热像仪2和伺服电机6连接，形成闭合回路；太阳能电池板3在受光发电后，其电量储存到蓄电池4中，使得装置能够在全天进行检测任务，以保障检测任务的不间断性。外壳1的侧壁上设有与红外热像仪2相适应的可视保护材料；为了能够保障红外热像仪2在进行勘探任务时，其具备一个良好的勘探视野，因此在外壳1的侧壁上设置与红外热像仪2相适应的可视保护材料，使红外热像仪2在对外界环境进行勘探检测的同时，其本身也不会受到外界的干扰，此处优先选择钢化的玻璃材料，但是也不排除其他可视材料的使用，但是市面上钢化的玻璃材料其强度高，且可视性强，具备成为红外热像仪2可视保护材料的条件。所述外壳1的底面上设有固定装置，所述固定装置包括固定板15和固定钉柱16，固定板15固定设置在外壳1的底面上，固定板15的面积大于外壳1底面的面积；固定钉柱16固定设置在固定板15的底面上；因为在荒漠化的环境下设置本装置，其设置出的土地沙化较为严重，而且因为土地荒漠化的情况，当地植被稀少，使得当地的风阻减小，进而使装置更容易受到风沙的侵扰，因此使装置在进行固定时，不是很好的固定，因此设置的固定板15能够增加装置底部与底面的接触面积，使装置的稳定效果更好，而且在固定板15的底面上设置固定钉柱16，使得装置在进行安装固定时，固定钉柱16能够深钉至土层内部，使得装置的稳定性更强，不会被外界环境轻易推翻，保障装置能够进行正常的监控保护任务。多个太阳能电池板3倾斜设置在外壳1的顶面上，太阳能电池板3外侧设有弧状的电池保护罩17，电池保护罩17为钢化玻璃材料；因为上述讲述的荒漠化土地的恶劣环境，因此需要在太阳能电池板3的外部设置电池保护罩17，而为了使太阳能电池板3受到更多的光线照射，因此将太阳能电池板3倾斜设置，以保障太阳能电池板3能够给蓄电池4一个充足的电量，保障装置能够长时间进行检测看护；且因为当地的风沙较大，为了保障风沙不会在电池保护罩17上有过多的积累，因此将电池保护罩17设置为弧状，使落在电池保护罩17上的沙尘在积累较多时，会自动下滑，避免因为沙尘积累过多而使太阳能电池板3正常的发电能力造成影响，使太阳能电池板3具备一个良好的发电环境；因为电池保护罩17设置在外壳1的最顶端，因此电池保护罩17应该具备一定的抗打击强度，因此选择钢化玻璃作为电池保护罩17的生产材料，使得电池保护罩17能够保护太阳能电池板3不会受到外界的破坏。外壳1的外表面上固定设置有植物香囊18；因为将本装置设置在植被保护区的外围处，因此在动物经过此处进行植被保护区时，为了使设置在装置内的红外成像仪以及下述的震动装置和角度倾斜装置能够进行信号传送，因此需要动物主动靠近本装置，并有所触动，以提供信号的传送，因此在外壳1上设置植物香囊18，能够散发出吸引牛羊的植物香味，使得牛羊群在靠近植被保护区时，本装置能够首先被牛羊群所吸引，进而能够时工作人员在第一时间受到无线信号发射器5发射的无线信号，并在第一时间时工作人员做出所对应装置发出信号的反应。
实施例2：
本实施例2为实施例1的进一步优化。
与实施例1不同的是，本实施例2还设有震动装置，因为在荒漠化的土地中，还生活着一些小型食草动物或者是非食草性动物，这就使得红外热像仪2在勘探到上述种类的动物时，也会同样的使无线信号发射器5给工作人员发射无线信号，因此只设置无红外热像仪2的本装置适用于植被极为稀少，且其他生物也生存较少的植被区的保护工作。震动装置包括压力感应板7和震动球8，震动球8的球面上连接有弹性绳9，弹性绳9的另一端连接在固定设置在外壳1内部的顶面上，多个压力感应板7等间距设置在震动球8的外侧；设置的上述装置，因为震动球8在不受外界环境的侵扰下，其本身受地球重力的影响，会拉伸弹性绳9并自由下落，不会接触到设置在其外侧的压力感应板7，但是当装置的整体受到外力的影响时，会给震动球8一个震动的力，使得震动球8四处摆动，且因为震动球8外侧设有压力感应器，所以压力感应器接收到压力感应，将压力信号传送给无线信号发射器5，将无线信号传送给工作人员，进而使工作人员根据指定的无线信号做出正确的操作。但是，上述实施例1也讲述过，因为设置本装置的地区为荒漠化的土地，因此当地的风沙较大，当装置因为风沙的原因，使装置发生震动时，其震动球8也会四处摆动，触碰到设置在其外侧的压力感应器，使压力感应器将压力信号传送给无线信号发射器5，发射无线信号给工作人员，但是此处发出的无线信号为错误的无线信号，因为引起震动装置发射无线信号的条件并非动物，因此压力感应板7和红外热像仪2均连接有单片机信号调理模块，所述单片机信号调理模块与无线信号发射器5连接；当压力感应板7的压力信号与红外热像仪2的红外热信号共存时，所述单片机信号调理模块将共存信号反馈给无线信号发射器5，从而触发无线信号发射器5发射无线信号给远程终端；这就使得红外热像仪2在接受到红外信号的同时，也需要压力感应板7感受到压力信号，才能够时无线信号发射器5发射无线信号给工作人员，进而使工作人员接收到无线信号，并做出操作。同时设置的震动装置不会因为红外热像仪2感受到对植被无巨大危害的红外信号，而传送给工作人员无线信号的情况，同时也能够保障在红外信号和压力信号同时具备的同时，无线信号发射器5才能够发射无线信号给工作人员，使得装置的设置更加严谨，并且能够适应植被保护区内生物较多的林区监控保护任务。
实施例3：
本实施例3为实施例2的进一步优化。
与实施例2不同的是，本实施例3还设有角度倾斜装置，因为本装置的设置在遇到恶劣风沙的情况下，其本身会发生较大的倾斜，使得红外热像仪2没有角度探测到周围动物的红外热信号，但是因为上述实施例2中，只有红外热像仪2在接受到红外热信号的同时，压力感应板7感受到压力信号，才能够使无线信号发射器5发射无线信号，而此时装置倾斜，不能够继续实行植被保护区的监控保护任务，因此设置角度倾斜装置。
角度倾斜装置包括红外线感应圆板10和红外线发射器11，红外线感应圆板10顶面圆心连接有连接杆12，连接杆12的另一端连接有万向球13，外壳1的内顶面上设有与万象球相配合的弧面球槽14，红外线发射器11可拆卸固定设置在红外线感应圆板10的圆心下方的外壳1内壁上；当外壳1受到外力的作用发生倾斜时，红外线发射器11也会发生倾斜，而红外线感应圆板10因为重力的原因，其圆面会一直朝向地面，这也是设置万向球13和弧面球槽14的目的，当装置无论向哪个发现发生倾斜时，红外线感应圆板10的圆面会一直朝向地面，当倾斜角度过大时，红外线发射器11就无法发射到红外线感应圆板10红外射线。红外线感应圆板10通过单片机信号调理模块与无线信号发射器5连接；当红外感应圆板感应不到红外线发射器11发射的红外信号时，单片机信号调理模块将此信号反馈给无线信号发射器5，从而触发无线信号发射器5发射无线信号给远程终端；这就使得红外先感应圆板会时无线信号发射器5发射无线信号，进而时工作人员受到无线信号，进而做出操作。在装置平衡状态下，即装置没有倾斜时，伺服电机6旋转时，其连接杆12会干扰到红外线感应圆板10接受红外先发射器发射的信号，而这种干扰为呈现周期性变化，这就使得工作人员根据接收到的信号是否为周期性的变化赖判断装置是否在正常运行，而当倾斜角度过大或者无线信号发射器5的信号不是周期性变化时，工作人员就要去现场进行具体调查，进而排除对植被保护区内植被正常生长有影响，或者装置本身的问题，进而实现对荒漠化土地的监控保护。连接杆12为电动伸缩杆，连接杆12能够带动红外线感应圆板10在红外线发射器11上方上下移动；当连接杆12带动红外线感应圆板10靠近红外线发射器11的距离越近时，角度倾斜装置允许装置的倾斜角度就越大，使得工作人员能够根据安装本装置的不同位置，即荒漠化土地中土壤的沙化程度和含水量以及当地的底面平整度，来具体得出允许装置倾斜的最大角度，使得装置的适应能力更强，而当角度倾斜超出设置角度时，就需要工作人员去现场进行装置的重新固定，以实现装置的正常检测功能。
使用方法：
将装置设置到荒漠化土地的植被保护区边缘处，将固定钉柱16固定至指定位置，进而使装置进行正常的监控保护任务。
实施例1：
太阳能电池板3将光能转化为电能，使红外热像仪2和伺服电机6驱动，进行监控保护任务，当红外热像仪2探测到红外热信号后，将红外热信号传递给无线信号发射其，使无线信号发射器5发射无线信号，进而时工作人员做出具体操作。
实施例2：
太阳能电池板3将光能转化为电能，使红外热像仪2、伺服电机6和压力感应板7驱动，当红外热像仪2探测到红外热信号后，且当牛羊群啃食设置在外壳1上的植物香囊18时，会使震动球8在弹性绳9的牵引下震动，使设置在震动球8外侧的压力感应板7感受压力，进而将压力信号传送给无线信号发射器5。
当压力感应板7的压力信号与红外热像仪2的红外热信号共存时，单片机信号调理模块将共存信号反馈给无线信号发射器5，从而触发无线信号发射器5发射无线信号给远程终端，进而使工作人员根据无线信号做出操作，
实施例3:
当装置整体处于正常状态时，红外线发射器11使红外线感应圆板10感受到红外信号，而伺服电机6输出轴连接的旋转轴会周期性干扰红外线感应圆板10接受无线信号，使得工作人员接受到一个周期性变化的无线信号。
当外界风沙过大，使装置发生倾斜时，红外线发射器11跟随外壳1发生倾斜，而设置在弧面球槽14内的万象球因为与其相连的红外线感应圆板10重力的原因，其会发生旋转，此时红外线感应圆板10接收不到红外线发射器11发射的红外信号，进而时无线信号发射器5发射持续无周期性变化的无线信号，进而使工作人员做出操作，
因此，一种荒漠化土地植被报警保护装置，能够对荒漠化土地上的植被进行实时监控，而且在发现有动物进入到植被保护区内时，能够及时的提醒工作人员，是得工作人员及时受到信号，进而对植被保护区内进行勘察，使得工作人员不需要实时在荒漠化的土地上进行实时看护，且能够时工作人员的勘探范围更广，节省了人力物力，使得荒漠化土地植被看护工作更容易进行。
Claims (7)
1.一种荒漠化土地植被报警保护装置，其特征在于：包括外壳(1)、红外热像仪(2)、太阳能电池板(3)、蓄电池(4)、无线信号发射器(5)和伺服电机(6)，所述红外热像仪(2)和伺服电机(6)设置在外壳(1)的内部，所述太阳能电池板(3)设置在外壳(1)的顶面上；
所述伺服电机(6)设置在外壳(1)内部的底面上，所述伺服电机(6)的输出轴连接有旋转杆(19)，所述红外热像仪(2)设置在旋转杆(19)的端部；所述太阳能电池板(3)连接有蓄电池(4)，所述蓄电池(4)用于给红外热像仪(2)和伺服电机(6)提供电源；
所述红外热像仪(2)与无线信号发射器(5)相连接；
所述外壳(1)的侧壁上设有与红外热像仪(2)相适应的可视保护材料；
还包括设置在外壳(1)内部的震动装置；所述震动装置包括压力感应板(7)和震动球(8)；所述震动球(8)的球面上连接有弹性绳(9)，所述弹性绳(9)的另一端连接固定设置在外壳(1)内部的顶面上，多个所述压力感应板(7)等间距设置在震动球(8)的外侧；
所述压力感应板(7)和红外热像仪(2)均连接有单片机信号调理模块，所述单片机信号调理模块与无线信号发射器(5)连接；当压力感应板(7)的压力信号与红外热像仪(2)的红外热信号共存时，所述单片机信号调理模块将共存信号反馈给无线信号发射器(5)，从而触发无线信号发射器(5)发射无线信号给远程终端。
2.根据权利要求1所述一种荒漠化土地植被报警保护装置，其特征在于：还包括设置在外壳(1)内部的角度倾斜装置，所述角度倾斜装置包括红外线感应圆板(10)和红外线发射器(11)，所述红外线感应圆板(10)顶面圆心连接有连接杆(12)，所述连接杆(12)的另一端连接有万向球(13)，所述外壳(1)的内顶面上设有与万象球相配合的弧面球槽(14)；所述红外线发射器(11)可拆卸固定设置在红外线感应圆板(10)的圆心下方的外壳(1)内壁上。
3.根据权利要求2所述一种荒漠化土地植被报警保护装置，其特征在于：所述连接杆(12)为电动伸缩杆，所述连接杆(12)能够带动红外线感应圆板(10)在红外线发射器(11)上方上下移动。
4.根据权利要求3所述一种荒漠化土地植被报警保护装置，其特征在于：所述红外线感应圆板(10)通过单片机信号调理模块与无线信号发射器(5)连接；当红外感应圆板感应不到红外线发射器(11)发射的红外信号时，单片机信号调理模块将信号反馈给无线信号发射器(5)，从而触发无线信号发射器(5)发射无线信号给远程终端。
5.根据权利要求1所述一种荒漠化土地植被报警保护装置，其特征在于：所述外壳(1)的底面上设有固定装置，所述固定装置包括固定板(15)和固定钉柱(16)，所述固定板(15)固定设置在外壳(1)的底面上，所述固定板(15)的面积大于外壳(1)底面的面积；
所述固定钉柱(16)固定设置在固定板(15)的底面上。
6.根据权利要求1所述一种荒漠化土地植被报警保护装置，其特征在于：多个所述太阳能电池板(3)倾斜设置在外壳(1)的顶面上；所述太阳能电池板(3)外侧设有弧面的电池保护罩(17)，所述电池保护罩(17)为钢化玻璃材料。
7.根据权利要求1所述一种荒漠化土地植被报警保护装置，其特征在于：所述外壳(1)的外表面上固定设置有植物香囊(18)。
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