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泄水裝置的酸雨防護(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(yíng)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(yíng)養(yǎng)元素鉀、鈉、鈣、鎂會(huì)釋放出來(lái)，并隨著雨水被淋溶掉。所以酸雨會(huì)使土壤中大量的營(yíng)養(yǎng)元素被淋失，造成土壤中營(yíng)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(zhǎng)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泄水裝置的酸雨防護(hù)系統(tǒng)。

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

一種帶泄水裝置的酸雨防護(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；所述集雨器與雨水容器以可拆卸的方式連接，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(cè)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)；所述伸縮支架與電機(jī)連接，當(dāng)所述電機(jī)接收的所述控制信號(hào)為打開(kāi)信號(hào)之后驅(qū)動(dòng)所述伸縮支架打開(kāi)；所述雨棚固定在伸縮支架上；當(dāng)伸縮支架打開(kāi)時(shí)，雨棚隨之打開(kāi)；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(kāi)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(mén)；所述水管穿設(shè)于泄水口內(nèi)；所述閥門(mén)以可拆卸的方式安裝于水管上。

優(yōu)選地，所述集雨器為漏斗形，所述雨水容器以可拆卸的方式安裝于集雨器內(nèi)徑較小的一端；所述雨水容器由橡膠制成。

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(kāi)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(guò)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(zhǎng)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(guò)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(shì)，并將該電動(dòng)勢(shì)發(fā)送至計(jì)算模塊；

所述第二采集模塊用于檢測(cè)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(shì)、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(shì)；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(kāi)電機(jī)的打開(kāi)信號(hào)；

所述發(fā)送模塊用于將所述打開(kāi)電機(jī)的打開(kāi)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(kāi)電機(jī)的打開(kāi)信號(hào)之后打開(kāi)，驅(qū)動(dòng)所述伸縮支架打開(kāi)，進(jìn)而將雨棚打開(kāi)。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的帶泄水裝置的酸雨防護(hù)系統(tǒng)可通過(guò)雨水采集器對(duì)雨水進(jìn)行采集，然后通過(guò)雨水監(jiān)控儀對(duì)采集的雨水進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果控制電機(jī)的工作進(jìn)，若檢測(cè)的到的是酸雨可控制電機(jī)打開(kāi)將伸縮支架及雨棚打開(kāi)，通過(guò)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。通過(guò)將雨水采集器的雨水容器與集雨器可拆卸連接，可在PH值檢測(cè)完畢之后替換新的雨水容器，避免連續(xù)降雨的情況下之前依次的雨水影響后一次降雨雨水的PH值檢測(cè)準(zhǔn)確度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例中一種帶泄水裝置的酸雨防護(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；2、雨水監(jiān)控儀；21、第一采集模塊；211、保護(hù)殼；212、第一檢測(cè)體；2121、第一殼體；2122、第一檢測(cè)溶液；2123、第一電極導(dǎo)線；213、第二檢測(cè)體；2131、第二殼體；2132、第二檢測(cè)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)明涉及一種帶泄水裝置的酸雨防護(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(cè)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打開(kāi)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在接收到打開(kāi)控制信號(hào)時(shí)，該電機(jī)4執(zhí)行打開(kāi)操作，即開(kāi)始工作將伸縮支架3打開(kāi)。所述伸縮支架3與電機(jī)4連接，該伸縮支架3通過(guò)電機(jī)4控制在打開(kāi)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(kāi)時(shí)，雨棚4隨之打開(kāi)。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(cè)到雨水為酸雨時(shí)，發(fā)送打開(kāi)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(kāi)，從而使得將雨棚5打開(kāi)，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(kāi)與收縮而同步打開(kāi)、收縮。

參照?qǐng)D3，所述雨水采集器1開(kāi)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(cè)的雨水部件穿插在容納腔10內(nèi)。當(dāng)需要檢測(cè)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(kāi)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21的部分穿插在該容納腔10內(nèi)。通過(guò)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(cè)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以可拆卸的方式安裝于集雨器11的下端；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)。通過(guò)雨水容器12與集雨器11可拆卸連接，可在PH值檢測(cè)完畢之后替換新的雨水容器12，避免連續(xù)降雨的情況下之前依次的雨水影響后一次降雨雨水的PH值檢測(cè)準(zhǔn)確度。將具體的所述雨水監(jiān)控儀3用于檢測(cè)雨水容器12中雨水的特征值。所述雨水容器12開(kāi)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(guò)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)，所述雨水第一采集模塊21的部分穿插在該容納腔10內(nèi)。集雨器11的形狀可為：其用于接收雨水的一端內(nèi)徑大于用于將雨水排出的端部。

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)雨水容器12達(dá)到一定量之后自動(dòng)將多余的雨水從雨水容器12中排放出去，避免因雨水容器12中的雨水量過(guò)多而影響雨水監(jiān)控儀3的檢測(cè)。所述雨水采集器1還開(kāi)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可為一水管；該水管穿設(shè)于泄水口內(nèi)，如此該水管的一端可伸出于雨水采集器1外側(cè)。所述雨水容器可以由橡膠制成；當(dāng)拆卸含有較多雨水的雨水容器12時(shí)，可通過(guò)擠壓雨水容器12，使得雨水從泄水閥13排出一大部分之后再拆卸雨水容器12，避免在拆卸雨水容器12的過(guò)程中雨水從雨水容器12中任意流出。

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(shì)，并將該電動(dòng)勢(shì)發(fā)送至計(jì)算模塊23。第一采集模塊21包括測(cè)量電極與參比電極，所述測(cè)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(cè)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(shì)。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(cè)體212與第二檢測(cè)體213。所述保護(hù)殼211內(nèi)開(kāi)設(shè)有用于安裝所述第一檢測(cè)體212與第二檢測(cè)體213的空腔。所述第一檢測(cè)體212包括第一殼體2121、第一檢測(cè)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(cè)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(méi)在第一檢測(cè)溶液2122內(nèi)，另一端依次穿過(guò)第一殼體2121及保護(hù)殼211并與計(jì)算模塊23連接。在測(cè)量過(guò)程中所述第一檢測(cè)體212不與待檢測(cè)的雨水接觸；而第二檢測(cè)體213與待檢測(cè)的雨水接觸。

所述第二檢測(cè)體213包括第二殼體2131、第二檢測(cè)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(cè)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(méi)在第二檢測(cè)溶液2132內(nèi)，另一端依次穿過(guò)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(cè)溶液2122與第二檢測(cè)溶液2132均為濃度為3mol/L左右的氯化鉀溶液，其中第一檢測(cè)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(cè)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(cè)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(shì)、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(shì)；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(cè)溶液2122及第二檢測(cè)溶液2132的電位，PH₂與PH₁為第一采集模塊21內(nèi)第一檢測(cè)溶液2122及第二檢測(cè)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(guò)在雨水監(jiān)控儀2中設(shè)置第二采集模塊22來(lái)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(cè)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(cè)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(shuō)明該雨水為酸雨，需要將雨棚打開(kāi)，否則可以不用打開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)電機(jī)4的控制信號(hào)之后打開(kāi)，驅(qū)動(dòng)所述伸縮支架3打開(kāi)，進(jìn)而將雨棚5打開(kāi)。當(dāng)雨棚5下具有植物時(shí)，可通過(guò)打開(kāi)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(kāi)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(guò)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(guò)兩個(gè)伸縮組件來(lái)支撐雨棚5，避免雨水過(guò)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^(guò)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(zhǎng)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(kāi)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(guò)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(zhǎng)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(zhǎng)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)明的帶泄水裝置的酸雨防護(hù)系統(tǒng)可通過(guò)雨水采集器1對(duì)雨水進(jìn)行采集，然后通過(guò)雨水監(jiān)控儀2對(duì)采集的雨水進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果來(lái)控制電機(jī)4的工作進(jìn)，若檢測(cè)的到的是酸雨可控制電機(jī)4打開(kāi)將伸縮支架3及雨棚5打開(kāi)，通過(guò)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(lái)說(shuō)，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)。