在城市绿化、公园、道路两旁等区域，树木伏倒可能造成严重的安全隐患，如交通阻塞、财产损失、甚至人员伤亡。因此，及时监测树木健康和稳定状态，并进行伏倒预警，能有效减少安全事故的发生，尤其在风暴、暴雨、积雪等恶劣天气中。
2. 解决需求
树木伏倒安全监测系统通过安装在树木基部的传感器和远程监控设备，实时监测树木的倾斜角度、风速和土壤湿度等信息，并提供报警系统。当树木倾斜角度超过安全阈值或受到不良环境影响时，系统会发出警报，提醒管理者采取防护措施。
3. 方案设计
- 传感器监测模块：倾斜角传感器、风速传感器、土壤湿度传感器等设备安装在树木基部或树干上，用于采集环境和树木的实时数据。
- 数据传输模块：采用无线传输技术（如LoRa、NB-IoT、4G等），将数据传输至云端或本地管理平台。
- 报警模块：系统内置报警机制，超过设定的阈值时，通过手机APP、短信、声光报警等方式及时通知相关管理人员。
- 远程监控平台：可视化管理系统显示树木实时状态，记录历史数据并进行分析，生成报告。
4. 技术实现
- 数据采集：通过安装在树木上的传感器，实时监测倾斜角度、风速、土壤湿度等环境参数。
- 数据分析与预警：采集的数据传输至监控中心，结合历史数据和设定的安全阈值，进行实时分析。当树木有倾倒风险时，系统会自动触发报警。
- 远程监控与管理：管理人员可通过移动终端或计算机查看监控数据，进行远程管理和干预。
5. 功能说明
- 实时监测：实时监控树木的倾斜角度、风速、土壤湿度等参数。
- 安全预警：当监测数据超过设定的阈值时，系统自动发出安全预警。
- 数据记录与分析：记录监测数据，并生成趋势分析和报告，便于管理人员长期维护树木。
- 远程管理：管理者可以通过移动端或PC端，远程查看树木状态，做出快速响应。
6. 设备清单
- 倾斜角传感器：用于检测树木的倾斜角度，防止伏倒风险。
- 风速传感器：监测风速变化，预测树木伏倒的可能性。
- 土壤湿度传感器：用于检测土壤湿度，了解土壤稳定性。
- 数据传输模块：LoRa、NB-IoT 或 4G 模块，用于数据的无线传输。
- 报警器：用于声光报警，或通过短信、APP等方式通知管理者。
7. 技术参数
- 倾斜角传感器测量范围：±90°，精度0.1°
- 风速传感器测量范围：0-30 m/s，精度±0.3 m/s
- 土壤湿度传感器测量范围：0-99%（土壤体积含水量），精度±2%
- 数据传输距离：LoRa：≤10 km；NB-IoT：通用；4G：无限制
- 供电方式：太阳能或电池供电
- 防护等级：IP65及以上，适合户外恶劣环境使用
- 数据传输方式NB-IoT
- 电压范围3.0~3.6V
- 静态电流10~20uA
- 工作温度-15~+60°C
- 防腐蚀盐雾试验
- 防水等级IP68
- 外形尺寸93*93*30mm
- 发射功率0-20dBm可设置
- 角度侦测翻转 默认20°变化，主动上报基站
8. 系统部署
- 设备安装：将倾斜角传感器和风速、湿度传感器安装在树木基部或树干上，并通过无线模块连接至远程管理系统。
- 监控平台配置：建立远程监控平台，整合所有监测数据，进行实时展示和数据分析。
- 报警系统配置：设定报警阈值，配置声光报警装置，并实现手机APP或短信报警功能。
9. 使用场景
- 城市公园、广场：对大规模种植的树木进行伏倒监测，减少安全隐患。
- 道路旁的行道树：及时监控行道树的倾斜角度，预防风暴或大雪造成的倒塌。
- 校园、园区：在校园或园区内的树木安装监测系统，保障人员和财产的安全。
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