本發(fā)明涉及植物保護裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及避免盆栽遭受酸雨的帶排水裝置的酸雨防護系統(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。而在酸雨會導(dǎo)致土壤中的營養(yǎng)元素鉀、鈉、鈣、鎂會釋放出來，并隨著雨水被淋溶掉。所以酸雨會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，因此會導(dǎo)致植物生長異常甚至死亡。

因此為了減少酸雨對植物及土壤的影響，有必要防止植物與酸雨接觸。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能識別酸雨，并且能防止酸雨接觸盆栽植物及其土壤的帶排水裝置的酸雨防護系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過采用如下技術(shù)方案：

一種帶排水裝置的酸雨防護系統(tǒng)包括雨水采集器、雨水監(jiān)控儀、伸縮支架、電機及雨棚；

所述雨水監(jiān)控儀與電機連接；所述集雨器用于收集雨水的側(cè)壁上開設(shè)有集水槽；所述雨水采集器上設(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之后將控制信號發(fā)送至電機；

所述伸縮支架與電機連接，當(dāng)所述電機接收的所述控制信號為打開信號之后驅(qū)動所述伸縮支架打開；所述雨棚固定在伸縮支架上；當(dāng)伸縮支架打開時，雨棚隨之打開；當(dāng)伸縮支架收攏時，雨棚隨之收攏。

優(yōu)選地，所述雨水采集器包括漏斗形的集雨器及雨水容器；所述雨水容器安裝于集雨器的出口處。

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；所述泄水閥穿設(shè)于泄水口；所述雨棚由柔性的塑料制成。

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)軸同時穿過兩個伸縮桿，使得兩個伸縮桿能以該轉(zhuǎn)軸進行旋轉(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)生電動勢，并將該電動勢發(fā)送至計算模塊；

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)送至計算模塊；

所述計算模塊根據(jù)接收的電動勢、溫度值以及折射率計算雨水的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，并將控制信號發(fā)送至電機。

優(yōu)選地，所述計算模塊采用如下公式計算雨水的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、信號生成模塊及發(fā)送模塊；

所述接收模塊用于接收計算模塊發(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；

所述信號生成模塊用于根據(jù)所述判斷模塊判斷的結(jié)果為是時，生成打開信號；

所述發(fā)送模塊用于將所述打開信號發(fā)送至電機。

優(yōu)選地，所述電機在接收到所述打開信號之后啟動，驅(qū)動所述伸縮支架打開，進而將雨棚打開。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的帶排水裝置的酸雨防護系統(tǒng)可通過雨水采集器對雨水進行采集，然后通過雨水監(jiān)控儀對采集的雨水進行檢測，并根據(jù)檢測的結(jié)果控制電機的工作進，若檢測的到的是酸雨可控制電機啟動將伸縮支架及雨棚打開，通過雨棚對酸雨進行阻擋達到防護雨棚下方土壤及植物的效果。通過在雨水采集器上設(shè)置泄水閥，該泄水閥可用于當(dāng)一次PH值檢測完畢之后，將雨水采集器內(nèi)的雨水排出，以便進行下一次PH值檢測。并且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)明的實施例中一種帶排水裝置的酸雨防護系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的實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)明的實施例中雨水監(jiān)控儀的模塊圖；

圖5為本發(fā)明的實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；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、計算模塊；24、控制模塊；241、接收模塊；242、判斷模塊；243、信號生成模塊；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；5、雨棚。

具體實施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實施方式，對本發(fā)明做進一步描述：

參照圖1與圖2，本發(fā)明涉及一種帶排水裝置的酸雨防護系統(tǒng)，包括雨水采集器1、雨水監(jiān)控儀2、伸縮支架3、電機4及雨棚5。所述雨水監(jiān)控儀2與電機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之后將控制信號發(fā)送至電機4。該特征值包括雨水的溫度值、折射率或PH值等。所述控制信號可為控制電機4啟動和/或控制電機4關(guān)閉的信號。所述電機4在接收所述控制信號之后執(zhí)行相應(yīng)的操作。例如電機4在接收到啟動控制信號時，該電機4執(zhí)行啟動操作，即開始工作將伸縮支架3打開。所述伸縮支架3與電機4連接，該伸縮支架3通過電機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，雨棚4隨之打開。當(dāng)伸縮支架3收攏時，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，發(fā)送啟動電機4的控制信號，促使電機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，從而實現(xiàn)保護植物及土壤的效果。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。

參照圖3，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對雨水進行收集，以便雨水監(jiān)控儀2更好地與雨水接觸，提高檢測效率。

參照圖3，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及進口(圖中未示出)，該容納腔10與進口連通；雨水容器12的進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的進口進入所述容納腔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，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)送啟動電機4的控制信號時，同時發(fā)送打開閥門132的信號將閥門132打開。當(dāng)雨水采集器1內(nèi)的雨水排完時，將閥門132關(guān)閉即可。

參照圖4，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)生電動勢，并將該電動勢發(fā)送至計算模塊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，可根據(jù)雨水酸堿度而產(chǎn)生相應(yīng)的電動勢。所述計算模塊23及控制模塊24可組合為單片機的一部分模塊。所述第二采集模塊22可為溫度傳感器及折光儀。

參照圖5，所述第一采集模塊21包括保護殼211、以及安裝于保護殼211內(nèi)的第一檢測體212與第二檢測體213。所述保護殼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及保護殼211并與計算模塊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及保護殼211并與計算模塊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)送至計算模塊23。所述計算模塊23根據(jù)接收的電動勢、溫度值以及折射率計算雨水的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，并將控制信號發(fā)送至電機4。所述第二采集模塊22可為折射儀又稱折光儀。

所述計算模塊23可為計算器，該計算模塊23采用如下公式(1)(2)計算雨水的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為底的對數(shù)，lnα(H⁺)表示以e為底的對數(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、信號生成模塊243及發(fā)送模塊244。所述接收模塊241用于接收計算模塊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，生成打開信號。所述發(fā)送模塊244用于將所述打開信號發(fā)送至電機4。

所述電機4在接收到所述打開信號之后啟動，驅(qū)動所述伸縮支架3打開，進而將雨棚5打開。當(dāng)雨棚5下具有植物時，可通過打開狀態(tài)的雨棚5對雨水進行阻隔，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?？赏ㄟ^電機5驅(qū)動滑塊32在滑槽310滑動。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為兩個時對第一伸縮組件33的伸縮狀態(tài)進行描述，當(dāng)兩個滑塊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)，此時橫向桿35與滑軌31之間的直線距離最大；當(dāng)兩個所述滑塊32之間的直線距離逐漸增大時，該第一伸縮組件33實現(xiàn)逐漸收攏，此時橫向桿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同時穿過兩個第一伸縮桿331，使得兩個第一伸縮桿331能以該轉(zhuǎn)軸332進行旋轉(zhuǎn)。當(dāng)兩個第一伸縮桿331在以轉(zhuǎn)軸332為中心轉(zhuǎn)動時，使得兩個第一伸縮桿331之間的夾角發(fā)生變化，實現(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的第一伸縮桿331，交叉設(shè)置的兩個第一伸縮桿331為一對，該兩對第一伸縮桿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包括兩個第二伸縮桿341，每個第二伸縮桿341包括至少兩個空心管3411，且兩個空心管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)做伸出或者縮進的操作，從而實現(xiàn)第二伸縮桿341伸長與縮短。圖1中，每個第二伸縮桿341包括三個空心管3411。

綜上，本發(fā)明的帶排水裝置的酸雨防護系統(tǒng)可通過雨水采集器1對雨水進行采集，然后通過雨水監(jiān)控儀2對采集的雨水進行檢測，并根據(jù)檢測的結(jié)果來控制電機4的工作進，若檢測的到的是酸雨可控制電機4啟動將伸縮支架3及雨棚5打開，通過雨棚5對酸雨進行阻擋達到防護雨棚5下方土壤及植物的效果。

對本領(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)利要求的保護范圍之內(nèi)。