1.本實(shí)用新型涉及園林監(jiān)測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種智能樹(shù)木健康監(jiān)測(cè)儀。

背景技術(shù)：

2.立地環(huán)境是決定森林生長(zhǎng)、發(fā)育型態(tài)的重要因素，其中對(duì)森林可持續(xù)發(fā)展最重要的是氣候和土壤這兩個(gè)因素。在全球變暖的大背景下，由于森林與氣候之間存在著密切的關(guān)系，氣候的變化將不可避免對(duì)森林產(chǎn)生一定的影響。另一方面，土壤為樹(shù)木提供根系的生長(zhǎng)環(huán)境，樹(shù)木生長(zhǎng)所必須的水分、空氣、礦質(zhì)元素是樹(shù)木直接從土壤中攝取，但由于復(fù)雜的自然因素和認(rèn)為作用，也可能引起土壤退化和污染。氣候變化和土壤退化、污染影響了森林樹(shù)木的生長(zhǎng)發(fā)育。
3.為了實(shí)現(xiàn)森林的合理經(jīng)營(yíng)及森林生長(zhǎng)量監(jiān)測(cè)，建立氣候、土壤以及樹(shù)木長(zhǎng)勢(shì)的監(jiān)測(cè)體系極為重要。林業(yè)工作者獲取實(shí)時(shí)、長(zhǎng)期的氣候、土壤立地環(huán)境數(shù)據(jù)和代表樹(shù)木長(zhǎng)勢(shì)的莖流根流、徑向生長(zhǎng)量后，能為森林經(jīng)營(yíng)提供決策支撐，進(jìn)而有效提高森林經(jīng)營(yíng)管理及樹(shù)木低生長(zhǎng)量補(bǔ)救的質(zhì)效。cn111578906a記載了一種樹(shù)木健康的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，通過(guò)攝像頭對(duì)樹(shù)木的冠層實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，利用拍攝的冠層圖像，將相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)定期傳輸至傳輸模塊，經(jīng)過(guò)冠層自動(dòng)分析系統(tǒng)處理自動(dòng)估計(jì)冠層的覆蓋面積，通過(guò)對(duì)比和長(zhǎng)期資料數(shù)據(jù)的分析，判斷樹(shù)木的當(dāng)前生長(zhǎng)狀態(tài)。cn108334110a記載了一種基于無(wú)人機(jī)的林業(yè)病害監(jiān)測(cè)方法和裝置，通過(guò)在無(wú)人機(jī)上搭載由可見(jiàn)光相機(jī)和近紅外相機(jī)所集成的雙光相機(jī)，對(duì)待監(jiān)測(cè)區(qū)域的林木進(jìn)行航拍監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)航拍數(shù)據(jù)的分析，充分結(jié)合可見(jiàn)光圖像信息和歸一化差分植被指數(shù)正射影像圖，以可見(jiàn)光圖像信息選出明顯健康或已死樹(shù)木。但是上述的方案均不能提供對(duì)個(gè)體樹(shù)木的精確健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種智能樹(shù)木健康監(jiān)測(cè)儀，提供一種氣候數(shù)據(jù)、樹(shù)木莖流液流數(shù)據(jù)和徑向生長(zhǎng)數(shù)據(jù)的集成監(jiān)測(cè)裝置，優(yōu)選的，還能夠提供土壤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。通過(guò)此林業(yè)裝置可實(shí)現(xiàn)氣候、土壤、樹(shù)木徑流和樹(shù)木生長(zhǎng)的實(shí)時(shí)、長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)樹(shù)木健康生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)有效的森林經(jīng)營(yíng)管理。
5.為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種智能樹(shù)木健康監(jiān)測(cè)儀，包括樹(shù)木莖流根流監(jiān)測(cè)裝置、樹(shù)木徑向生長(zhǎng)測(cè)量?jī)x和氣象數(shù)據(jù)儀，樹(shù)木莖流根流監(jiān)測(cè)裝置、樹(shù)木徑向生長(zhǎng)測(cè)量?jī)x和氣象數(shù)據(jù)儀與監(jiān)測(cè)主機(jī)電連接；
6.樹(shù)木莖流根流監(jiān)測(cè)裝置用于測(cè)量樹(shù)木的莖流和根流速率；
7.樹(shù)木徑向生長(zhǎng)測(cè)量?jī)x用于測(cè)量樹(shù)木的外輪廓周長(zhǎng)；
8.氣象數(shù)據(jù)儀用于采集氣象數(shù)據(jù)；
9.監(jiān)測(cè)主機(jī)用于接收數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)或發(fā)送。
10.優(yōu)選的方案中，樹(shù)木莖流根流監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)為：包括上檢測(cè)針和下檢測(cè)針，在上檢測(cè)針內(nèi)設(shè)有恒溫加熱線(xiàn)和第一溫度檢測(cè)線(xiàn)，在下檢測(cè)針內(nèi)設(shè)有第二溫度檢測(cè)線(xiàn)，恒溫加
熱線(xiàn)與恒流電源電連接，第一溫度檢測(cè)線(xiàn)和第二溫度檢測(cè)線(xiàn)上設(shè)有熱敏電阻，第一溫度檢測(cè)線(xiàn)和第二溫度檢測(cè)線(xiàn)分別與檢測(cè)電路電連接；
11.或者第一溫度檢測(cè)線(xiàn)和第二溫度檢測(cè)線(xiàn)以差分的方式與檢測(cè)電路電連接。
12.優(yōu)選的方案中，樹(shù)木莖流根流監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)徑流監(jiān)測(cè)接口與監(jiān)測(cè)主機(jī)的主機(jī)徑流接口電連接。
13.優(yōu)選的方案中，所述的上檢測(cè)針和下檢測(cè)針為兩組；
14.在上檢測(cè)針和下檢測(cè)針內(nèi)填充有環(huán)氧樹(shù)脂。
15.優(yōu)選的方案中，樹(shù)木徑向生長(zhǎng)測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)為：殼體內(nèi)設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的線(xiàn)輪，線(xiàn)輪與盤(pán)簧連接，線(xiàn)輪上卷繞著檢測(cè)線(xiàn)，檢測(cè)線(xiàn)的自由端設(shè)有掛鉤，在靠近殼體出線(xiàn)口的位置設(shè)有檢測(cè)輪，檢測(cè)線(xiàn)從檢測(cè)輪上繞過(guò)后被引出到殼體外。
16.優(yōu)選的方案中，檢測(cè)輪上設(shè)有絕對(duì)值編碼器，絕對(duì)值編碼器與胸徑檢測(cè)接口電連接，胸徑檢測(cè)接口與監(jiān)測(cè)主機(jī)的主機(jī)胸徑接口電連接。
17.優(yōu)選的方案中，氣象數(shù)據(jù)儀包括風(fēng)向儀、風(fēng)速儀、空氣溫度和空氣濕度計(jì)，風(fēng)向儀、風(fēng)速儀、空氣溫度和空氣濕度計(jì)與氣象儀接口電連接，氣象儀接口與監(jiān)測(cè)主機(jī)的主機(jī)氣象接口電連接。
18.優(yōu)選的方案中，還設(shè)有土壤測(cè)量?jī)x，土壤測(cè)量?jī)x設(shè)有土壤ph傳感器和土壤傳感器，土壤傳感器用于檢測(cè)溫度、水分、電導(dǎo)率和氮、磷、鉀離子含量；
19.土壤ph傳感器和土壤傳感器與土壤測(cè)量接口電連接，土壤測(cè)量接口與監(jiān)測(cè)主機(jī)的土壤測(cè)量接口電連接。
20.優(yōu)選的方案中，監(jiān)測(cè)主機(jī)的結(jié)構(gòu)為：主控芯片與電源模塊電連接，主控芯片與讀寫(xiě)模塊、存儲(chǔ)模塊、發(fā)送模塊和接口模塊電連接。
21.優(yōu)選的方案中，所述的主控芯片為stc15w4k系列主控芯片。
22.本實(shí)用新型提供了一種智能樹(shù)木健康監(jiān)測(cè)儀，通過(guò)采用集成的方案，能夠?yàn)閳@林工作者提供集成的氣象數(shù)據(jù)、樹(shù)木徑流數(shù)據(jù)和樹(shù)木生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，優(yōu)選的方案中，還能夠提供土壤數(shù)據(jù)。從而為園林工作者的管理決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)，大幅提高決策的準(zhǔn)確性。
附圖說(shuō)明
23.下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：
24.圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
25.圖2為本實(shí)用新型中樹(shù)木徑向生長(zhǎng)測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)示意圖。
26.圖3為本實(shí)用新型中主控芯片的電路圖。
27.圖4為本實(shí)用新型中電源模塊的電路圖。
28.圖5為本實(shí)用新型中讀寫(xiě)模塊的電路圖。
29.圖6為本實(shí)用新型中存儲(chǔ)模塊的電路圖。
30.圖7為本實(shí)用新型中接口模塊的電路圖。
31.圖8為本實(shí)用新型中發(fā)送模塊的電路圖。
32.圖中：上檢測(cè)針1，恒溫加熱線(xiàn)2，第一溫度檢測(cè)線(xiàn)3，下檢測(cè)針4，第二溫度檢測(cè)線(xiàn)5，樹(shù)木徑向生長(zhǎng)測(cè)量?jī)x6，檢測(cè)線(xiàn)61，掛鉤62，檢測(cè)輪63，線(xiàn)輪64，盤(pán)簧65，殼體66，風(fēng)向儀7，風(fēng)速儀8，土壤測(cè)量?jī)x9，土壤ph傳感器91，土壤傳感器92，樹(shù)木10，土壤11，監(jiān)測(cè)主機(jī)12，主控芯
片121，電源模塊122，讀寫(xiě)模塊123，存儲(chǔ)模塊124，接口模塊125，主機(jī)徑流接口1251，主機(jī)胸徑接口1252，主機(jī)氣象接口1253，主機(jī)土壤接口1254，發(fā)送模塊126，氣象儀接口13，徑流監(jiān)測(cè)接口14，胸徑檢測(cè)接口15，土壤測(cè)量接口16。
具體實(shí)施方式
33.如圖1中，一種智能樹(shù)木健康監(jiān)測(cè)儀，包括樹(shù)木莖流根流監(jiān)測(cè)裝置、樹(shù)木徑向生長(zhǎng)測(cè)量?jī)x6和氣象數(shù)據(jù)儀，樹(shù)木莖流根流監(jiān)測(cè)裝置、樹(shù)木徑向生長(zhǎng)測(cè)量?jī)x6和氣象數(shù)據(jù)儀與監(jiān)測(cè)主機(jī)12電連接；
34.樹(shù)木莖流根流監(jiān)測(cè)裝置用于測(cè)量樹(shù)木10的莖流和根流速率。
35.樹(shù)木徑向生長(zhǎng)測(cè)量?jī)x6用于測(cè)量樹(shù)木10的外輪廓周長(zhǎng)；通過(guò)周長(zhǎng)得出樹(shù)木生長(zhǎng)數(shù)據(jù)。
36.氣象數(shù)據(jù)儀用于采集氣象數(shù)據(jù)；氣象數(shù)據(jù)包括風(fēng)向、風(fēng)速、溫度和濕度數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，還包括co2、pm2.5、ch4等氣象數(shù)據(jù)。
37.監(jiān)測(cè)主機(jī)12用于接收數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)或發(fā)送。本實(shí)用新型的監(jiān)測(cè)主機(jī)12體積小巧，攜帶方便，克服了現(xiàn)有技術(shù)中需要多個(gè)設(shè)備才能完成任務(wù)的問(wèn)題。
38.優(yōu)選的方案如圖1中，樹(shù)木莖流根流監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)為：包括上檢測(cè)針1和下檢測(cè)針4，在上檢測(cè)針1內(nèi)設(shè)有恒溫加熱線(xiàn)2和第一溫度檢測(cè)線(xiàn)3，在下檢測(cè)針4內(nèi)設(shè)有第二溫度檢測(cè)線(xiàn)5，恒溫加熱線(xiàn)2與恒流電源電連接，第一溫度檢測(cè)線(xiàn)3和第二溫度檢測(cè)線(xiàn)5上設(shè)有熱敏電阻，第一溫度檢測(cè)線(xiàn)3和第二溫度檢測(cè)線(xiàn)5分別與檢測(cè)電路電連接；
39.或者第一溫度檢測(cè)線(xiàn)3和第二溫度檢測(cè)線(xiàn)5以差分的方式與檢測(cè)電路電連接。上檢測(cè)針1使用恒定電流加熱，下檢測(cè)針4作為參照，通過(guò)樹(shù)木的熱量傳導(dǎo)隨莖流和根流的速度而改變的原理，根據(jù)徑流指數(shù)公式得出莖流和根流速率。
40.優(yōu)選的方案中，樹(shù)木莖流根流監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)徑流監(jiān)測(cè)接口14與監(jiān)測(cè)主機(jī)12的主機(jī)徑流接口1251電連接。由此結(jié)構(gòu)，連接和使用方便。
41.優(yōu)選的方案中，所述的上檢測(cè)針1和下檢測(cè)針4為兩組；一組一上一下的插在樹(shù)莖，另一組一上一下的插在根系。
42.在上檢測(cè)針1和下檢測(cè)針4內(nèi)填充有環(huán)氧樹(shù)脂，以提高檢測(cè)針的可靠性。
43.優(yōu)選的方案如圖2中，樹(shù)木徑向生長(zhǎng)測(cè)量?jī)x6的結(jié)構(gòu)為：殼體66內(nèi)設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的線(xiàn)輪64，線(xiàn)輪64與盤(pán)簧65連接，線(xiàn)輪64上卷繞著檢測(cè)線(xiàn)61，檢測(cè)線(xiàn)61的自由端設(shè)有掛鉤62，在靠近殼體66出線(xiàn)口的位置設(shè)有檢測(cè)輪63，檢測(cè)線(xiàn)61從檢測(cè)輪63上繞過(guò)后被引出到殼體66外。檢測(cè)時(shí)，以檢測(cè)線(xiàn)61繞過(guò)樹(shù)木10然后以?huà)煦^62掛住檢測(cè)線(xiàn)61，盡量使殼體66貼緊樹(shù)木10，使檢測(cè)線(xiàn)61收緊，即可較為精確的檢測(cè)出樹(shù)木10的水平截面長(zhǎng)度。
44.優(yōu)選的方案如圖1中，檢測(cè)輪63上設(shè)有絕對(duì)值編碼器，絕對(duì)值編碼器與胸徑檢測(cè)接口15電連接，胸徑檢測(cè)接口15與監(jiān)測(cè)主機(jī)12的主機(jī)胸徑接口1252電連接。以檢測(cè)輪63檢測(cè)而非線(xiàn)輪64檢測(cè)，能夠避免檢測(cè)線(xiàn)61的堆疊使每圈的檢測(cè)線(xiàn)61的長(zhǎng)度不同而影響測(cè)量精度。
45.優(yōu)選的方案如圖1中，氣象數(shù)據(jù)儀包括風(fēng)向儀7、風(fēng)速儀8、空氣溫度和空氣濕度計(jì)，風(fēng)向儀7、風(fēng)速儀8、空氣溫度和空氣濕度計(jì)與氣象儀接口13電連接，氣象儀接口13與監(jiān)測(cè)主機(jī)12的主機(jī)氣象接口1253電連接。空氣溫度和空氣濕度計(jì)集成在氣象數(shù)據(jù)儀的立桿內(nèi)。優(yōu)
選的，根據(jù)需要，還設(shè)有co2、pm2.5、ch4等傳感器，用于采集co2、pm2.5、ch4等氣象數(shù)據(jù)。
46.優(yōu)選的方案如圖1中，還設(shè)有土壤測(cè)量?jī)x9，土壤測(cè)量?jī)x9設(shè)有土壤ph傳感器91和土壤傳感器92，土壤傳感器92用于檢測(cè)溫度、水分、電導(dǎo)率和氮、磷、鉀離子含量；土壤ph傳感器91為雙插針的結(jié)構(gòu)，土壤傳感器92為三插針的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，土壤ph傳感器91采購(gòu)自深圳市安盈科技有限公司，土壤傳感器92采購(gòu)自清易電子天津有限公司。
47.土壤ph傳感器91和土壤傳感器92與土壤測(cè)量接口16電連接，土壤測(cè)量接口16與監(jiān)測(cè)主機(jī)12的土壤測(cè)量接口16電連接。
48.優(yōu)選的方案如圖3~8中，監(jiān)測(cè)主機(jī)12的結(jié)構(gòu)為：主控芯片121與電源模塊122電連接，主控芯片121與讀寫(xiě)模塊123、存儲(chǔ)模塊124、發(fā)送模塊和接口模塊125電連接。
49.優(yōu)選的方案中，所述的主控芯片121為stc15w4k系列主控芯片。通過(guò)接口模塊125，主控芯片121優(yōu)選以分時(shí)的方式采集樹(shù)木莖流根流監(jiān)測(cè)裝置、樹(shù)木徑向生長(zhǎng)測(cè)量?jī)x6、土壤測(cè)量?jī)x9和氣象數(shù)據(jù)儀的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至存儲(chǔ)模塊124，或者通過(guò)發(fā)送模塊發(fā)送至終端，例如筆記本電腦或pda，讀寫(xiě)模塊123用于修改主控芯片121的控制指令，電源模塊122用于給各個(gè)模塊供電。
50.使用時(shí)，將樹(shù)木莖流根流監(jiān)測(cè)裝置的檢測(cè)針?lè)謩e插入到樹(shù)木的莖部或根部；將樹(shù)木徑向生長(zhǎng)測(cè)量?jī)x6的檢測(cè)線(xiàn)61繞過(guò)樹(shù)木；將土壤測(cè)量?jī)x9的土壤ph傳感器91和土壤傳感器92的插針插入土壤；設(shè)置立桿將氣象數(shù)據(jù)儀安裝在立桿上，建立基站，將監(jiān)測(cè)主機(jī)12放置在基站的防護(hù)機(jī)箱內(nèi)，將各個(gè)接口互相連接，即可開(kāi)始對(duì)樹(shù)木、土壤和氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，采集的數(shù)據(jù)自動(dòng)發(fā)送到終端以便進(jìn)一步分析和利用。
51.上述的實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，而不應(yīng)視為對(duì)于本實(shí)用新型的限制，本技術(shù)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征在不沖突的情況下，可以相互任意組合。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求記載的技術(shù)方案，包括權(quán)利要求記載的技術(shù)方案中技術(shù)特征的等同替換方案為保護(hù)范圍。即在此范圍內(nèi)的等同替換改進(jìn)，也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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