1.本實用新型涉及園林監(jiān)測設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種智能樹木健康監(jiān)測儀。

背景技術(shù)：

2.立地環(huán)境是決定森林生長、發(fā)育型態(tài)的重要因素，其中對森林可持續(xù)發(fā)展最重要的是氣候和土壤這兩個因素。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森林產(chǎn)生一定的影響。另一方面，土壤為樹木提供根系的生長環(huán)境，樹木生長所必須的水分、空氣、礦質(zhì)元素是樹木直接從土壤中攝取，但由于復(fù)雜的自然因素和認為作用，也可能引起土壤退化和污染。氣候變化和土壤退化、污染影響了森林樹木的生長發(fā)育。
3.為了實現(xiàn)森林的合理經(jīng)營及森林生長量監(jiān)測，建立氣候、土壤以及樹木長勢的監(jiān)測體系極為重要。林業(yè)工作者獲取實時、長期的氣候、土壤立地環(huán)境數(shù)據(jù)和代表樹木長勢的莖流根流、徑向生長量后，能為森林經(jīng)營提供決策支撐，進而有效提高森林經(jīng)營管理及樹木低生長量補救的質(zhì)效。cn111578906a記載了一種樹木健康的實時監(jiān)測系統(tǒng)及方法，通過攝像頭對樹木的冠層實時監(jiān)測，利用拍攝的冠層圖像，將相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)定期傳輸至傳輸模塊，經(jīng)過冠層自動分析系統(tǒng)處理自動估計冠層的覆蓋面積，通過對比和長期資料數(shù)據(jù)的分析，判斷樹木的當前生長狀態(tài)。cn108334110a記載了一種基于無人機的林業(yè)病害監(jiān)測方法和裝置，通過在無人機上搭載由可見光相機和近紅外相機所集成的雙光相機，對待監(jiān)測區(qū)域的林木進行航拍監(jiān)測，通過對航拍數(shù)據(jù)的分析，充分結(jié)合可見光圖像信息和歸一化差分植被指數(shù)正射影像圖，以可見光圖像信息選出明顯健康或已死樹木。但是上述的方案均不能提供對個體樹木的精確健康監(jiān)測數(shù)據(jù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

4.本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種智能樹木健康監(jiān)測儀，提供一種氣候數(shù)據(jù)、樹木莖流液流數(shù)據(jù)和徑向生長數(shù)據(jù)的集成監(jiān)測裝置，優(yōu)選的，還能夠提供土壤監(jiān)測數(shù)據(jù)。通過此林業(yè)裝置可實現(xiàn)氣候、土壤、樹木徑流和樹木生長的實時、長期監(jiān)測，實現(xiàn)對樹木健康生長監(jiān)測，進而實現(xiàn)有效的森林經(jīng)營管理。
5.為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種智能樹木健康監(jiān)測儀，包括樹木莖流根流監(jiān)測裝置、樹木徑向生長測量儀和氣象數(shù)據(jù)儀，樹木莖流根流監(jiān)測裝置、樹木徑向生長測量儀和氣象數(shù)據(jù)儀與監(jiān)測主機電連接；
6.樹木莖流根流監(jiān)測裝置用于測量樹木的莖流和根流速率；
7.樹木徑向生長測量儀用于測量樹木的外輪廓周長；
8.氣象數(shù)據(jù)儀用于采集氣象數(shù)據(jù)；
9.監(jiān)測主機用于接收數(shù)據(jù)并存儲或發(fā)送。
10.優(yōu)選的方案中，樹木莖流根流監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)為：包括上檢測針和下檢測針，在上檢測針內(nèi)設(shè)有恒溫加熱線和第一溫度檢測線，在下檢測針內(nèi)設(shè)有第二溫度檢測線，恒溫加
熱線與恒流電源電連接，第一溫度檢測線和第二溫度檢測線上設(shè)有熱敏電阻，第一溫度檢測線和第二溫度檢測線分別與檢測電路電連接；
11.或者第一溫度檢測線和第二溫度檢測線以差分的方式與檢測電路電連接。
12.優(yōu)選的方案中，樹木莖流根流監(jiān)測裝置通過徑流監(jiān)測接口與監(jiān)測主機的主機徑流接口電連接。
13.優(yōu)選的方案中，所述的上檢測針和下檢測針為兩組；
14.在上檢測針和下檢測針內(nèi)填充有環(huán)氧樹脂。
15.優(yōu)選的方案中，樹木徑向生長測量儀的結(jié)構(gòu)為：殼體內(nèi)設(shè)有可轉(zhuǎn)動的線輪，線輪與盤簧連接，線輪上卷繞著檢測線，檢測線的自由端設(shè)有掛鉤，在靠近殼體出線口的位置設(shè)有檢測輪，檢測線從檢測輪上繞過后被引出到殼體外。
16.優(yōu)選的方案中，檢測輪上設(shè)有絕對值編碼器，絕對值編碼器與胸徑檢測接口電連接，胸徑檢測接口與監(jiān)測主機的主機胸徑接口電連接。
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，風(fēng)向儀、風(fēng)速儀、空氣溫度和空氣濕度計與氣象儀接口電連接，氣象儀接口與監(jiān)測主機的主機氣象接口電連接。
18.優(yōu)選的方案中，還設(shè)有土壤測量儀，土壤測量儀設(shè)有土壤ph傳感器和土壤傳感器，土壤傳感器用于檢測溫度、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量接口電連接，土壤測量接口與監(jiān)測主機的土壤測量接口電連接。
20.優(yōu)選的方案中，監(jiān)測主機的結(jié)構(gòu)為：主控芯片與電源模塊電連接，主控芯片與讀寫模塊、存儲模塊、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.本實用新型提供了一種智能樹木健康監(jiān)測儀，通過采用集成的方案，能夠為園林工作者提供集成的氣象數(shù)據(jù)、樹木徑流數(shù)據(jù)和樹木生長數(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)，大幅提高決策的準確性。
附圖說明
23.下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：
24.圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
25.圖2為本實用新型中樹木徑向生長測量儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
26.圖3為本實用新型中主控芯片的電路圖。
27.圖4為本實用新型中電源模塊的電路圖。
28.圖5為本實用新型中讀寫模塊的電路圖。
29.圖6為本實用新型中存儲模塊的電路圖。
30.圖7為本實用新型中接口模塊的電路圖。
31.圖8為本實用新型中發(fā)送模塊的電路圖。
32.圖中：上檢測針1，恒溫加熱線2，第一溫度檢測線3，下檢測針4，第二溫度檢測線5，樹木徑向生長測量儀6，檢測線61，掛鉤62，檢測輪63，線輪64，盤簧65，殼體66，風(fēng)向儀7，風(fēng)速儀8，土壤測量儀9，土壤ph傳感器91，土壤傳感器92，樹木10，土壤11，監(jiān)測主機12，主控芯
片121，電源模塊122，讀寫模塊123，存儲模塊124，接口模塊125，主機徑流接口1251，主機胸徑接口1252，主機氣象接口1253，主機土壤接口1254，發(fā)送模塊126，氣象儀接口13，徑流監(jiān)測接口14，胸徑檢測接口15，土壤測量接口16。
具體實施方式
33.如圖1中，一種智能樹木健康監(jiān)測儀，包括樹木莖流根流監(jiān)測裝置、樹木徑向生長測量儀6和氣象數(shù)據(jù)儀，樹木莖流根流監(jiān)測裝置、樹木徑向生長測量儀6和氣象數(shù)據(jù)儀與監(jiān)測主機12電連接；
34.樹木莖流根流監(jiān)測裝置用于測量樹木10的莖流和根流速率。
35.樹木徑向生長測量儀6用于測量樹木10的外輪廓周長；通過周長得出樹木生長數(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)測主機12用于接收數(shù)據(jù)并存儲或發(fā)送。本實用新型的監(jiān)測主機12體積小巧，攜帶方便，克服了現(xiàn)有技術(shù)中需要多個設(shè)備才能完成任務(wù)的問題。
38.優(yōu)選的方案如圖1中，樹木莖流根流監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)為：包括上檢測針1和下檢測針4，在上檢測針1內(nèi)設(shè)有恒溫加熱線2和第一溫度檢測線3，在下檢測針4內(nèi)設(shè)有第二溫度檢測線5，恒溫加熱線2與恒流電源電連接，第一溫度檢測線3和第二溫度檢測線5上設(shè)有熱敏電阻，第一溫度檢測線3和第二溫度檢測線5分別與檢測電路電連接；
39.或者第一溫度檢測線3和第二溫度檢測線5以差分的方式與檢測電路電連接。上檢測針1使用恒定電流加熱，下檢測針4作為參照，通過樹木的熱量傳導(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，樹木莖流根流監(jiān)測裝置通過徑流監(jiān)測接口14與監(jiān)測主機12的主機徑流接口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，所述的上檢測針1和下檢測針4為兩組；一組一上一下的插在樹莖，另一組一上一下的插在根系。
42.在上檢測針1和下檢測針4內(nèi)填充有環(huán)氧樹脂，以提高檢測針的可靠性。
43.優(yōu)選的方案如圖2中，樹木徑向生長測量儀6的結(jié)構(gòu)為：殼體66內(nèi)設(shè)有可轉(zhuǎn)動的線輪64，線輪64與盤簧65連接，線輪64上卷繞著檢測線61，檢測線61的自由端設(shè)有掛鉤62，在靠近殼體66出線口的位置設(shè)有檢測輪63，檢測線61從檢測輪63上繞過后被引出到殼體66外。檢測時，以檢測線61繞過樹木10然后以掛鉤62掛住檢測線61，盡量使殼體66貼緊樹木10，使檢測線61收緊，即可較為精確的檢測出樹木10的水平截面長度。
44.優(yōu)選的方案如圖1中，檢測輪63上設(shè)有絕對值編碼器，絕對值編碼器與胸徑檢測接口15電連接，胸徑檢測接口15與監(jiān)測主機12的主機胸徑接口1252電連接。以檢測輪63檢測而非線輪64檢測，能夠避免檢測線61的堆疊使每圈的檢測線61的長度不同而影響測量精度。
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，風(fēng)向儀7、風(fēng)速儀8、空氣溫度和空氣濕度計與氣象儀接口13電連接，氣象儀接口13與監(jiān)測主機12的主機氣象接口1253電連接。空氣溫度和空氣濕度計集成在氣象數(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)有土壤測量儀9，土壤測量儀9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采購自深圳市安盈科技有限公司，土壤傳感器92采購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與土壤測量接口16電連接，土壤測量接口16與監(jiān)測主機12的土壤測量接口16電連接。
48.優(yōu)選的方案如圖3~8中，監(jiān)測主機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與讀寫模塊123、存儲模塊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。通過接口模塊125，主控芯片121優(yōu)選以分時的方式采集樹木莖流根流監(jiān)測裝置、樹木徑向生長測量儀6、土壤測量儀9和氣象數(shù)據(jù)儀的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至存儲模塊124，或者通過發(fā)送模塊發(fā)送至終端，例如筆記本電腦或pda，讀寫模塊123用于修改主控芯片121的控制指令，電源模塊122用于給各個模塊供電。
50.使用時，將樹木莖流根流監(jiān)測裝置的檢測針分別插入到樹木的莖部或根部；將樹木徑向生長測量儀6的檢測線61繞過樹木；將土壤測量儀9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)測主機12放置在基站的防護機箱內(nèi)，將各個接口互相連接，即可開始對樹木、土壤和氣象數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，采集的數(shù)據(jù)自動發(fā)送到終端以便進一步分析和利用。
51.上述的實施例僅為本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，而不應(yīng)視為對于本實用新型的限制，本技術(shù)中的實施例及實施例中的特征在不沖突的情況下，可以相互任意組合。本實用新型的保護范圍應(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范圍。即在此范圍內(nèi)的等同替換改進，也在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。

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