本發(fā)明涉及植物保護(hù)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及避免盆栽遭受酸雨的帶集雨器的酸雨防護(hù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

酸雨正式的名稱是為酸性沉降.是指pH值小于5.6的雨。植物通常對(duì)土壤的酸堿程度及營養(yǎng)成分依賴較高，尤其盆栽類植物。而在酸雨會(huì)導(dǎo)致土壤中的營養(yǎng)元素鉀、鈉、鈣、鎂會(huì)釋放出來，并隨著雨水被淋溶掉。所以酸雨會(huì)使土壤中大量的營養(yǎng)元素被淋失，造成土壤中營養(yǎng)元素的嚴(yán)重不足，從而使土壤變得貧瘠，因此會(huì)導(dǎo)致植物生長異常甚至死亡。

因此為了減少酸雨對(duì)植物及土壤的影響，有必要防止植物與酸雨接觸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能識(shí)別酸雨，并且能防止酸雨接觸盆栽植物及其土壤的帶集雨器的酸雨防護(hù)系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過采用如下技術(shù)方案：

一種帶集雨器的酸雨防護(hù)系統(tǒng)包括雨水采集器、雨水監(jiān)控儀、伸縮支架、電機(jī)及雨棚；

所述雨水監(jiān)控儀與電機(jī)連接；

所述雨水采集器包括集雨器及雨水容器，所述雨水容器固定于集雨器的下端；該集雨器用于收集雨水，并將其收集的雨水導(dǎo)入雨水容器內(nèi)；所述集雨器用于收集雨水的側(cè)壁上開設(shè)有集水槽；所述雨水容器上設(shè)置有泄水閥；

所述雨水監(jiān)控儀用于檢測雨水采集器中雨水的特征值，并在根據(jù)該特征值生成控制信號(hào)之后將控制信號(hào)發(fā)送至電機(jī)；

所述電機(jī)在接收所述控制信號(hào)之后執(zhí)行相應(yīng)的操作；

所述伸縮支架與電機(jī)連接，該伸縮支架通過電機(jī)控制在打開狀態(tài)與收攏狀態(tài)之間切換；所述雨棚固定在伸縮支架上；當(dāng)伸縮支架打開時(shí)，雨棚隨之打開；當(dāng)伸縮支架收攏時(shí)，雨棚隨之收攏。

優(yōu)選地，所述雨水容器開設(shè)有一容納腔及進(jìn)口，該容納腔與進(jìn)口連通；雨水容器的進(jìn)口與漏斗形的集雨器出口連通，集雨器收集的雨水依次通過該集雨器的出口、雨水容器的進(jìn)口進(jìn)入所述容納腔內(nèi)。

優(yōu)選地，所述雨水容器開設(shè)有一容納腔及泄水口，該容納腔與泄水口連通；所述泄水閥包括水管及閥門；所述水管穿設(shè)于泄水口內(nèi)；所述閥門以可拆卸的方式安裝于水管上。

優(yōu)選地，所述伸縮支架包括滑軌、滑塊、第一伸縮組件、第二伸縮組件及橫向桿；所述滑軌上開設(shè)有滑槽；所述滑塊安裝在滑槽內(nèi)，該滑塊與電機(jī)通過鏈條連接；所述第一伸縮組件與滑塊及橫向桿均連接，該第一伸縮組件根據(jù)滑塊的狀態(tài)在伸長狀態(tài)與收縮狀態(tài)之間切換；所述第二伸縮組件與所述滑軌及橫向桿固接；所述第二伸縮組件的伸縮狀態(tài)與第一伸縮組件的伸縮狀態(tài)同步。

優(yōu)選地，所述第一伸縮組件包括至少一組伸縮桿組；各伸縮桿組包括兩個(gè)交叉設(shè)置的伸縮桿，并在交叉的位置設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)軸同時(shí)穿過兩個(gè)伸縮桿，使得兩個(gè)伸縮桿能以該轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選地，所述雨水監(jiān)控儀包括第一采集模塊、第二采集模塊、計(jì)算模塊、判斷模塊及控制模塊；

所述第一采集模塊與雨水接觸后產(chǎn)生電動(dòng)勢，并將該電動(dòng)勢發(fā)送至計(jì)算模塊；

所述第二采集模塊用于檢測被監(jiān)控雨水的溫度值和折射率，并將該溫度值和折射率發(fā)送至計(jì)算模塊；

所述計(jì)算模塊根據(jù)接收的電動(dòng)勢、溫度值以及折射率計(jì)算雨水的PH值，并發(fā)送至控制模塊；

所述控制模塊根據(jù)PH值的大小生成控制信號(hào)，并將控制信號(hào)發(fā)送至電機(jī)。

優(yōu)選地，所述計(jì)算模塊采用如下公式計(jì)算雨水的PH值：

$ln\mathrm{\α}\left(H^{+}\right)=\frac{E-E^0}{KT}+\lg R$

$K=\frac{E_2-E_1}{{\mathrm{PH}}_2-{\mathrm{PH}}_1}$

其中：E為電動(dòng)勢；E⁰為常數(shù)；E₂與E₁為第一采集模塊的電位，PH₂與PH₁為第一采集模塊的PH值；T為雨水的溫度，R為雨水的折射率，lnα(H+)為雨水的PH值。

優(yōu)選地，所述第一采集模塊及第二采集模塊安裝于雨水采集器內(nèi)。

優(yōu)選地，所述控制模塊包括接收模塊、判斷模塊、信號(hào)生成模塊及發(fā)送模塊；

所述接收模塊用于接收計(jì)算模塊發(fā)出的PH值；

所述判斷模塊用于判斷接收模塊接收的PH值是否小于5.6；

所述信號(hào)生成模塊用于根據(jù)所述判斷模塊判斷的結(jié)果為是時(shí)，生成打開電機(jī)的控制信號(hào)；

所述發(fā)送模塊用于將所述打開電機(jī)的控制信號(hào)發(fā)送至電機(jī)。

優(yōu)選地，所述電機(jī)在接收到所述打開電機(jī)的控制信號(hào)之后啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)所述伸縮支架打開，進(jìn)而將雨棚打開。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的帶集雨器的酸雨防護(hù)系統(tǒng)可通過雨水采集器對(duì)雨水進(jìn)行采集，然后通過雨水監(jiān)控儀對(duì)采集的雨水進(jìn)行檢測，并根據(jù)檢測的結(jié)果控制電機(jī)的工作進(jìn)，若檢測的到的是酸雨可控制電機(jī)啟動(dòng)將伸縮支架及雨棚打開，通過雨棚對(duì)酸雨進(jìn)行阻擋達(dá)到防護(hù)雨棚下方土壤及植物的效果。所述雨水采集器通過集雨器對(duì)雨水進(jìn)行采集，然后再由雨水容器對(duì)雨水進(jìn)行收納，如此可以使得雨水采集器采集雨水的速度。通過集雨器用于采集雨水的側(cè)壁上開設(shè)集水槽，通過集水槽能更快的雨水導(dǎo)入雨水容器內(nèi)，進(jìn)一步提高雨水容器采集雨水的速度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例中一種帶集雨器的酸雨防護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的實(shí)施例中雨棚與伸縮支架的安裝示意圖；、

圖3為本發(fā)明的實(shí)施例中一種雨水采集器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的實(shí)施例中雨水監(jiān)控儀的模塊圖；

圖5為本發(fā)明的實(shí)施例中一種第一采集模塊示意圖。

圖中：1、雨水采集器；10、容納腔；11、集雨器；12、雨水容器；13、泄水閥；131、水管；132、閥門；2、雨水監(jiān)控儀；21、第一采集模塊；211、保護(hù)殼；212、第一檢測體；2121、第一殼體；2122、第一檢測溶液；2123、第一電極導(dǎo)線；213、第二檢測體；2131、第二殼體；2132、第二檢測溶液；2133、第二電極導(dǎo)線；22、第二采集模塊；23、計(jì)算模塊；24、控制模塊；241、接收模塊；242、判斷模塊；243、信號(hào)生成模塊；244、發(fā)送模塊；3、伸縮支架；31、滑軌；310、滑槽；32、滑塊；33、第一伸縮組件；331、第一伸縮桿；332、轉(zhuǎn)軸；34、第二伸縮組件；341、第二伸縮桿；3411、空心管；35、橫向桿；4、電機(jī)；5、雨棚。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：

參照?qǐng)D1與圖2，本發(fā)明涉及一種帶集雨器的酸雨防護(hù)系統(tǒng)，包括雨水采集器1、雨水監(jiān)控儀2、伸縮支架3、電機(jī)4及雨棚5。所述雨水監(jiān)控儀2與電機(jī)4連接。所述雨水監(jiān)控儀2用于檢測雨水采集器1中雨水的特征值，并在根據(jù)該特征值生成控制信號(hào)之后將控制信號(hào)發(fā)送至電機(jī)4。該特征值包括雨水的溫度值、折射率或PH值等。所述控制信號(hào)可為控制電機(jī)4啟動(dòng)和/或控制電機(jī)4關(guān)閉的信號(hào)。所述電機(jī)4在接收所述控制信號(hào)之后執(zhí)行相應(yīng)的操作。例如電機(jī)4在接收到啟動(dòng)控制信號(hào)時(shí)，該電機(jī)4執(zhí)行啟動(dòng)操作，即開始工作將伸縮支架3打開。所述伸縮支架3與電機(jī)4連接，該伸縮支架3通過電機(jī)4控制在打開狀態(tài)與收攏狀態(tài)之間切換。所述雨棚5固定在伸縮支架3上。當(dāng)伸縮支架3打開時(shí)，雨棚4隨之打開。當(dāng)伸縮支架3收攏時(shí)，雨棚5隨之收攏。所述雨棚5用于遮擋雨。通常情況下，當(dāng)所述雨水監(jiān)控儀2檢測到雨水為酸雨時(shí)，發(fā)送啟動(dòng)電機(jī)4的控制信號(hào)，促使電機(jī)4工作將伸縮支架3打開，從而使得將雨棚5打開，避免酸雨與雨棚5下的土壤及植物接觸，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)植物及土壤的效果。所述雨,5由柔性的塑料制成。所以雨棚5可以隨著伸縮支架3的打開與收縮而同步打開、收縮。

參照?qǐng)D3，所述雨水采集器1開設(shè)有一容納腔10，該容納腔10用于收集雨水。所述雨水監(jiān)控儀2的部分穿插在該容納腔10內(nèi)。具體地，至少可將雨水監(jiān)控儀2檢測的雨水部件穿插在容納腔10內(nèi)。當(dāng)需要檢測是否有酸雨的情況下，該雨水采集器1放置于戶外。由于雨水采集器1是用于采集自然落下的雨水，因此容納腔10朝向天空的方向是開口的，以便雨水落入容納腔10內(nèi)。具體的，所述雨水監(jiān)控儀3用于采集容納腔10中雨水的特征值。所述第一采集模塊2的部分穿插在該容納腔10內(nèi)。通過容納腔10對(duì)雨水進(jìn)行收集，以便雨水監(jiān)控儀2更好地與雨水接觸，提高檢測效率。

所述雨水采集器1包括漏斗形的集雨器11及雨水容器12，所述雨水容器12固定于集雨器11的下端。所述集雨器11用于收集雨水的側(cè)壁上開設(shè)有集水槽110。例如，所述集水槽110開設(shè)集雨器11內(nèi)壁上。在該集雨器11用于收集雨水，并將其收集的雨水導(dǎo)入雨水容器12內(nèi)。具體的所述雨水監(jiān)控儀3用于檢測雨水容器12中雨水的特征值。所述雨水容器12開設(shè)有一容納腔10及進(jìn)口(圖中未示出)，該容納腔10與進(jìn)口連通；雨水容器12的進(jìn)口與漏斗形的集雨器11出口連通，集雨器11收集的雨水依次通過該集雨器11的出口、雨水容器12的進(jìn)口進(jìn)入所述容納腔10內(nèi)，所述第一采集模塊2的部分穿插在該容納腔10內(nèi)。

所述雨水容器12上安裝有一泄水閥13；該泄水閥13可用于當(dāng)一次PH值檢測完畢之后，將雨水采集器1內(nèi)的雨水排出，以便進(jìn)行下一次PH值檢測。所述雨水采集器1還開設(shè)泄水口(圖未示)，該容納腔10與泄水口連通。所述泄水閥13包括水管131及閥門132。所述水管131穿設(shè)于泄水口內(nèi)，如此該水管131的一端可伸出于雨水采集器1外側(cè)。所述閥門132以可拆卸的方式安裝于水管上伸出于雨水采集器1外側(cè)的端部上。當(dāng)需要將雨水采集器1內(nèi)的雨水排出時(shí)，將閥門132從水管131上取下即可?；蛘咭部蓪⑺鲩y門132設(shè)置為電子閥門，當(dāng)雨水監(jiān)控儀2發(fā)送啟動(dòng)電機(jī)4的控制信號(hào)時(shí)，同時(shí)發(fā)送打開閥門132的信號(hào)將閥門132打開。當(dāng)雨水采集器1內(nèi)的雨水排完時(shí)，將閥門132關(guān)閉即可。

參照?qǐng)D4，所述雨水監(jiān)控儀2包括第一采集模塊21、第二采集模塊22、計(jì)算模塊23及控制模塊24。所述第一采集模塊21與雨水接觸后產(chǎn)生電動(dòng)勢，并將該電動(dòng)勢發(fā)送至計(jì)算模塊23。第一采集模塊21包括測量電極與參比電極，所述測量電極是對(duì)氫離子具有選擇性的電極。因此當(dāng)將該第一采集模塊21插入待測雨水中時(shí)，可根據(jù)雨水酸堿度而產(chǎn)生相應(yīng)的電動(dòng)勢。所述計(jì)算模塊23及控制模塊24可組合為單片機(jī)的一部分模塊。所述第二采集模塊22可為溫度傳感器及折光儀。

參照?qǐng)D5，所述第一采集模塊21包括保護(hù)殼211、以及安裝于保護(hù)殼211內(nèi)的第一檢測體212與第二檢測體213。所述保護(hù)殼211內(nèi)開設(shè)有用于安裝所述第一檢測體212與第二檢測體213的空腔。所述第一檢測體212包括第一殼體2121、第一檢測溶液2122及第一電極導(dǎo)線2123。所述第一殼體2121內(nèi)部中空。所述第一檢測液2122容置于第一殼體2121內(nèi)。第一電極導(dǎo)線2123的一端浸沒在第一檢測溶液2122內(nèi)，另一端依次穿過第一殼體2121及保護(hù)殼211并與計(jì)算模塊23連接。在測量過程中所述第一檢測體212不與待檢測的雨水接觸；而第二檢測體213與待檢測的雨水接觸。

所述第二檢測體213包括第二殼體2131、第二檢測溶液2132及第二電極導(dǎo)線2133。所述第二殼體2131內(nèi)部中空。所述第二檢測液2132容置于第二殼體2131內(nèi)。第二電極導(dǎo)線2133的一端浸沒在第二檢測溶液2132內(nèi)，另一端依次穿過第二殼體2131及保護(hù)殼211并與計(jì)算模塊23連接。

第一殼體2121及第二殼體2131均由玻璃制成。所述第一檢測溶液2122與第二檢測溶液2132均為濃度為3mol/L左右的氯化鉀溶液，其中第一檢測溶液2122占第一殼體2121內(nèi)部空間的1\9-1\51左右；第二檢測溶液2132占第二殼體2131內(nèi)部空間的1\9-1\51左右。所述第一電極導(dǎo)線2123及第二電極導(dǎo)線2133可為氯化銀。

所述第二采集模塊22用于檢測被監(jiān)控雨水的溫度值和折射率，并將該溫度值和折射率發(fā)送至計(jì)算模塊23。所述計(jì)算模塊23根據(jù)接收的電動(dòng)勢、溫度值以及折射率計(jì)算雨水的PH值，并發(fā)送至控制模塊24。所述控制模塊24根據(jù)PH值的大小生成控制信號(hào)，并將控制信號(hào)發(fā)送至電機(jī)4。所述第二采集模塊22可為折射儀又稱折光儀。

所述計(jì)算模塊23可為計(jì)算器，該計(jì)算模塊23采用如下公式(1)(2)計(jì)算雨水的PH值：

$ln\mathrm{\α}\left(H^{+}\right)=\frac{E-E^0}{KT}+\lg R---\left(1\right)$

$K=\frac{E_2-E_1}{{\mathrm{PH}}_2-{\mathrm{PH}}_1}---\left(2\right)$

其中：E為電動(dòng)勢；E⁰可為小于或等于E常數(shù)；E₂與E₁分別為第一采集模塊21內(nèi)第一檢測溶液2122及第二檢測溶液2132的電位，PH₂與PH₁為第一采集模塊21內(nèi)第一檢測溶液2122及第二檢測溶液2132的PH值；T為雨水的溫度，R為雨水的折射率；lnα(H⁺)為雨水的PH值。通過在雨水監(jiān)控儀2中設(shè)置第二采集模塊22來采集雨水的溫度值與折射率可有效的提高雨水監(jiān)控儀2檢測的精確度。lgR表示以10為底的對(duì)數(shù)，lnα(H⁺)表示以e為底的對(duì)數(shù)。

所述第一采集模塊21及第二采集模塊22安裝于雨水采集器1內(nèi)。具體地，該第一采集模塊21及第二采集模塊22安裝于所述容納腔10內(nèi)，以便與待測雨水接觸。

所述控制模塊24包括接收模塊241、判斷模塊242、信號(hào)生成模塊243及發(fā)送模塊244。所述接收模塊241用于接收計(jì)算模塊23發(fā)出的PH值。所述判斷模塊242用于判斷接收模塊241接收的PH值是否小于5.6，若是則說明該雨水為酸雨，需要將雨棚打開，否則可以不用打開雨棚。所述信號(hào)生成模塊243用于根據(jù)所述判斷模塊判斷242的結(jié)果為是時(shí)，生成打開電機(jī)4的控制信號(hào)。所述發(fā)送模塊244用于將所述打開電機(jī)4的控制信號(hào)發(fā)送至電機(jī)4。

所述電機(jī)4在接收到所述打開電機(jī)4的控制信號(hào)之后啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)所述伸縮支架3打開，進(jìn)而將雨棚5打開。當(dāng)雨棚5下具有植物時(shí)，可通過打開狀態(tài)的雨棚5對(duì)雨水進(jìn)行阻隔，防止雨水與植物接觸。

所述伸縮支架3包括滑軌31、滑塊32、第一伸縮組件33、第二伸縮組件34及橫向桿35。所述滑軌31上開設(shè)有滑槽310。所述滑塊32安裝在滑槽310內(nèi)，該滑塊32與電機(jī)4通過鏈條連接。由于雨棚5為具有防水效果的柔性塑料制成，可通過兩個(gè)伸縮組件來支撐雨棚5，避免雨水過多的堆積在雨棚5上，從而可有效提高雨棚5的耐用性。可通過電機(jī)5驅(qū)動(dòng)滑塊32在滑槽310滑動(dòng)。所述橫向桿35與滑軌31平行設(shè)置。所述第一伸縮組件33與滑塊32及橫向桿35均連接，該第一伸縮組件33根據(jù)滑塊32的狀態(tài)在伸長狀態(tài)與收縮狀態(tài)之間切換。以所述滑塊32為兩個(gè)時(shí)對(duì)第一伸縮組件33的伸縮狀態(tài)進(jìn)行描述，當(dāng)兩個(gè)滑塊32相互靠近至相互接觸的狀態(tài)下，該第一伸縮組件33呈完全打開狀態(tài)，此時(shí)橫向桿35與滑軌31之間的直線距離最大；當(dāng)兩個(gè)所述滑塊32之間的直線距離逐漸增大時(shí)，該第一伸縮組件33實(shí)現(xiàn)逐漸收攏，此時(shí)橫向桿35與滑軌31之間的距離逐漸縮短。所述第二伸縮組件34與所述滑軌31及橫向桿35固接。

所述第一伸縮組件33包括至少一組伸縮桿組；各伸縮桿組包括兩個(gè)交叉設(shè)置的第一伸縮桿331，并在交叉的位置設(shè)置有轉(zhuǎn)軸332，該轉(zhuǎn)軸332同時(shí)穿過兩個(gè)第一伸縮桿331，使得兩個(gè)第一伸縮桿331能以該轉(zhuǎn)軸332進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。當(dāng)兩個(gè)第一伸縮桿331在以轉(zhuǎn)軸332為中心轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使得兩個(gè)第一伸縮桿331之間的夾角發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)第一伸縮組件33伸長與縮短。結(jié)合圖1，所述伸縮桿組為兩組，各伸縮桿組包括四個(gè)的第一伸縮桿331，交叉設(shè)置的兩個(gè)第一伸縮桿331為一對(duì)，該兩對(duì)第一伸縮桿331相互交接。

所述第二伸縮組件34的伸縮狀態(tài)與第一伸縮組件33的伸縮狀態(tài)同步。所述第二伸縮組件34包括兩個(gè)第二伸縮桿341，每個(gè)第二伸縮桿341包括至少兩個(gè)空心管3411，且兩個(gè)空心管3411直徑不相同，直徑小的空心管3411可穿插在大直徑空心管3411內(nèi)，當(dāng)存在外力推拉的情況下，可實(shí)現(xiàn)小直徑的空心管3411在大直徑的空心管3411內(nèi)做伸出或者縮進(jìn)的操作，從而實(shí)現(xiàn)第二伸縮桿341伸長與縮短。圖1中，每個(gè)第二伸縮桿341包括三個(gè)空心管3411。

綜上，本發(fā)明的帶集雨器的酸雨防護(hù)系統(tǒng)可通過雨水采集器1對(duì)雨水進(jìn)行采集，然后通過雨水監(jiān)控儀2對(duì)采集的雨水進(jìn)行檢測，并根據(jù)檢測的結(jié)果來控制電機(jī)4的工作進(jìn)，若檢測的到的是酸雨可控制電機(jī)4啟動(dòng)將伸縮支架3及雨棚5打開，通過雨棚5對(duì)酸雨進(jìn)行阻擋達(dá)到防護(hù)雨棚5下方土壤及植物的效果。

對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。