智慧園林基于物聯(lián)網(wǎng)的園林環(huán)境監(jiān)測(cè)及灌溉控制系統(tǒng)

智慧園林---基于物聯(lián)網(wǎng)的園林環(huán)境監(jiān)測(cè)及灌溉控制系統(tǒng)目錄一、系統(tǒng)概述二、系統(tǒng)構(gòu)架三、系統(tǒng)功能四、系統(tǒng)特點(diǎn)五、系統(tǒng)方案六、結(jié)語(yǔ)系統(tǒng)概述智慧系統(tǒng)源自IBM提出的智慧地球概念，依時(shí)間順序出現(xiàn)智慧地球、智慧城市、智慧行業(yè)等概念。智慧的交通：通過(guò)實(shí)時(shí)流量監(jiān)控避免了擁堵，城市變得更加暢通；智慧的醫(yī)療：隨時(shí)隨地共享病例和治療信息，就醫(yī)更加輕松便捷；智慧的教育：支持網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和資源互動(dòng)分享，讓更多人獲得知識(shí)；還有智慧的金融、智慧的制造、智慧的通信，以及智能電網(wǎng)、智能產(chǎn)品和服務(wù)……什么是智慧系統(tǒng)？系統(tǒng)概述建設(shè)綠色生態(tài)城市，需要大規(guī)模園林?jǐn)U展，但要降低資源、能源和人力需求——需要一個(gè)先進(jìn)的監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)需要采集保存管理和檢索大量數(shù)據(jù)，為園林規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支持，卻不能夠增加管理成本和管理復(fù)雜性——要有一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)平臺(tái)必須快速地將信息轉(zhuǎn)變?yōu)槎床炝?，便于?guī)劃、決策——要有一個(gè)數(shù)學(xué)模型支持的輔助規(guī)劃決策平臺(tái)完善和改進(jìn)服務(wù)，提高植保水平，優(yōu)化工作流程，提高管理快捷性——需要一個(gè)先進(jìn)的管理平臺(tái)預(yù)防、預(yù)警、預(yù)案措施有效地管理風(fēng)險(xiǎn)，以便集中精力開(kāi)展創(chuàng)新工作——需要有一個(gè)完善的由數(shù)學(xué)模型支持的分析平臺(tái)為什么需要智慧系統(tǒng)？系統(tǒng)概述園林生長(zhǎng)狀況，甚至是影像園林主要物種是什么什么時(shí)候需要灌溉、施肥，采用什么方式灌溉自動(dòng)灌溉、施肥這片區(qū)域適合種植什么植被植被種類該怎樣搭配不同植被年用水量該是多少該怎樣養(yǎng)護(hù)遇到問(wèn)題怎樣尋求幫助……智慧園林應(yīng)該是怎樣的？系統(tǒng)概述智慧園林是集物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為一體，依托部署在城市園林中的各種傳感節(jié)點(diǎn)（環(huán)境溫濕度、土壤水分、二氧化碳、圖像等）和有線、無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)園林管理的智能感知、智能預(yù)警、智能分析、智能灌溉、專家在線指導(dǎo)，為園林管理提供精細(xì)化培育、可視化管理、智能化決策等方面技術(shù)支持。我們描繪的智慧園林定義：目錄一、系統(tǒng)概述二、系統(tǒng)構(gòu)架三、系統(tǒng)功能四、系統(tǒng)特點(diǎn)五、系統(tǒng)方案六、結(jié)語(yǔ)系統(tǒng)構(gòu)架物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展1999年，美國(guó)召開(kāi)的移動(dòng)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議上，首先提出物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念2005年11月17日，在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)（WSIS）上，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》2008年后，為了促進(jìn)科技發(fā)展，尋找經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，各國(guó)政府開(kāi)始重視下一代的技術(shù)規(guī)劃，將目光放在了物聯(lián)網(wǎng)上2009年8月溫家寶總理在視察中科院無(wú)錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究所時(shí)，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用也提出了一些看法和要求，并提出“感知中國(guó)”；近幾年物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，寫入政府工作報(bào)告2012年初國(guó)務(wù)院發(fā)布《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》物聯(lián)網(wǎng)概念：物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)RFID、傳感器、光學(xué)識(shí)別、全球定位系統(tǒng)等新一代信息技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程，采集其聲、光、熱、電力、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，通過(guò)各類可能的網(wǎng)絡(luò)接入，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品和過(guò)程的智能化感知、識(shí)別和管理。系統(tǒng)構(gòu)架系統(tǒng)構(gòu)架智慧園林系統(tǒng)構(gòu)架可依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)分為三個(gè)層次：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層系統(tǒng)構(gòu)架通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)采集城市園林各方面環(huán)境參數(shù)，如風(fēng)力、溫度、濕度、光照度、土壤含水量、土壤酸堿度、水質(zhì)等，并依據(jù)參數(shù)對(duì)噴灌等設(shè)備進(jìn)行智能控制。高清晰度攝像頭可以對(duì)特定區(qū)域植被生長(zhǎng)情況進(jìn)行監(jiān)控，甚至可以觀察病蟲(chóng)害情況。感知層通過(guò)有線、無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)信息平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)園林信息管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、能源及用水量監(jiān)測(cè)等。應(yīng)用層目錄一、系統(tǒng)概述二、系統(tǒng)構(gòu)架三、系統(tǒng)功能四、系統(tǒng)特點(diǎn)五、系統(tǒng)方案六、結(jié)語(yǔ)系統(tǒng)功能智慧灌溉控制針對(duì)不同土壤質(zhì)地、地勢(shì)、以及園林植被等特性要求，通過(guò)傳感器對(duì)土壤墑情及環(huán)境參數(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)的采集，統(tǒng)一集中到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)。一方面可以全面掌握?qǐng)@林環(huán)境情況；二是可以通過(guò)高清視頻查看特定環(huán)境的植被具體生長(zhǎng)情況；三是可以通過(guò)智能控制，實(shí)現(xiàn)灌溉及施肥自動(dòng)化管理。系統(tǒng)功能智慧資源管理實(shí)現(xiàn)園林信息、水資源及能源消耗管理等功能園林專家服務(wù)主要是為園林專家和園林管理人員之間搭建溝通的橋梁，園林管理人員可以通過(guò)應(yīng)用平臺(tái)，在園林管理方面遇到的問(wèn)題來(lái)求助于園林專家。目錄一、系統(tǒng)概述二、系統(tǒng)構(gòu)架三、系統(tǒng)功能四、系統(tǒng)特點(diǎn)五、系統(tǒng)方案六、結(jié)語(yǔ)系統(tǒng)特點(diǎn)一、智慧化灌溉系統(tǒng)，可以有效節(jié)省資源、高效節(jié)能；并有效提高植被成活率。二、植被生長(zhǎng)環(huán)境及土壤水分?jǐn)?shù)學(xué)模型，為園林植被科學(xué)布局提供技術(shù)支持。系統(tǒng)特點(diǎn)節(jié)省水資源？保守估算，比已有灌溉方式可節(jié)約用水量20%；20%是什么概念？年用水量可節(jié)省幾個(gè)大明湖？智慧系統(tǒng)有什么好處？植被生長(zhǎng)壞境模型？利用自動(dòng)噴灌系統(tǒng)可以智能控制環(huán)境濕度、土壤水份等，達(dá)到植被生長(zhǎng)的最佳環(huán)境。精細(xì)化培育，可視化管理？基于地理信息系統(tǒng)的管理平臺(tái)可以讓您隨時(shí)查看園林狀況，比如大明湖某個(gè)位置的一棵水杉。病蟲(chóng)害預(yù)防？病蟲(chóng)害發(fā)生后的治理比病蟲(chóng)害發(fā)生前的預(yù)防所花費(fèi)的費(fèi)用有幾倍差距，一旦發(fā)生病蟲(chóng)害景觀也遭到破壞。目錄一、系統(tǒng)概述二、系統(tǒng)構(gòu)架三、系統(tǒng)功能四、系統(tǒng)特點(diǎn)五、系統(tǒng)方案六、結(jié)語(yǔ)系統(tǒng)方案INTERNET客戶端客戶端客戶端應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)層傳感網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)關(guān)傳感器節(jié)點(diǎn)采集控制器水泵或電磁閥傳感層系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D傳感器風(fēng)力、餐氣壓、防溫度、編濕度、轟光照度茅、土壤肚墑情傳凈感器、澤數(shù)據(jù)采亞集器、王攝像頭噴灌控制遠(yuǎn)程控制華器、變頻莊器、水泵默、電磁閥噴灌水量偷控制---感知層溝及控制麗系統(tǒng)系統(tǒng)忍方案?jìng)鞲衅魍寥缐劧非閭鞲旭g器位置材選擇土壤質(zhì)忠地：沙土、壤紀(jì)土、粘壤剩土、粘土鈔，不同土誦質(zhì)保水力胖不同地塊位環(huán)置：坡頭、斜拐坡、是否膠靠近水系凝等等植被種辛類：草坪、那灌木、境喬木等挖等土壤墑養(yǎng)情傳感午器安裝---感知層及奶控制系統(tǒng)系統(tǒng)逆方案?jìng)鞲衅黠L(fēng)力、氣斗壓、光照碌度傳感器恒位置選擇一般安裝捏于較空闊滴無(wú)遮擋物席區(qū)域；溫度、濕己度傳感器計(jì)位置選擇地塊位伏置：向陽(yáng)、陽(yáng)鏈光是否直穴射、是否導(dǎo)靠近水系部等等植被種魯類：草坪、灌博木、喬木暗等等---感知層及妻控制系統(tǒng)系統(tǒng)該方套案?jìng)鞲衅鱾鞲衅鞯纳⑼ㄓ嵎绞阶谂c數(shù)據(jù)采產(chǎn)集器有線：蜂現(xiàn)場(chǎng)總峽線，如LonW輔ork無(wú)線：GPRS賀/WCD辣MA/T換D/WI促FI等工業(yè)標(biāo)畢準(zhǔn)信號(hào)恐：4—2據(jù)0mA本,需遠(yuǎn)程位數(shù)據(jù)采貴集器數(shù)據(jù)采集配器通訊方災(zāi)式也可分賀有線無(wú)線流兩種---感知層及府控制系統(tǒng)系統(tǒng)除方炕案噴灌控魂制遠(yuǎn)程控舊制器、唯變頻器鈴、水泵鴉、電磁以閥較大區(qū)徒域：變項(xiàng)頻恒壓宅方式控吊制增壓缺水泵，唇結(jié)合管蟲(chóng)路電磁斬閥較小區(qū)縣域：直殺接采用燒電磁閥悶控制管稻路遠(yuǎn)程控用制器對(duì)發(fā)變頻器重、電磁牧閥進(jìn)行奴控制遠(yuǎn)程控籮制器通欠訊方式移：有線廳、無(wú)線---感知層林及控制俯系統(tǒng)系統(tǒng)臥方案噴灌水量韻控制不能采用娛土壤墑情勢(shì)傳感器采增集的數(shù)據(jù)物進(jìn)行控制一般三遠(yuǎn)種方式厚：由管理漁人員根曠據(jù)經(jīng)驗(yàn)讀進(jìn)行手殖動(dòng)關(guān)閉蠻；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得設(shè)定時(shí)間翼實(shí)現(xiàn)自動(dòng)角控制；采用降雨魯量采集傳竹感器進(jìn)行肥控制。---感知層廁及控制瓶系統(tǒng)系統(tǒng)正方歸案遠(yuǎn)程設(shè)燈備供電采用無(wú)贊線方式婚通訊的占遠(yuǎn)程數(shù)餃據(jù)采集勇器、控涂制器、匯傳感器倆等設(shè)備川，可采株用太陽(yáng)寸能板加呈蓄電池興方式供竊電采用有線糟通訊方式睬的遠(yuǎn)端設(shè)雹備利用線窄路供電---感知層旗及控制遷系統(tǒng)系統(tǒng)飽方案---感知層踏及控制上系統(tǒng)系統(tǒng)固方案利用現(xiàn)有由互聯(lián)網(wǎng)、住電信網(wǎng)、污廣電網(wǎng)等勝通信網(wǎng)絡(luò)但渠道，進(jìn)肚行數(shù)據(jù)通州訊；區(qū)域監(jiān)緊測(cè)計(jì)算豪機(jī)及用詳戶終端狠通過(guò)網(wǎng)進(jìn)關(guān)接入扎互聯(lián)網(wǎng)---網(wǎng)絡(luò)層系統(tǒng)隸方徹案---應(yīng)用層系統(tǒng)仔方案智慧園林信息管理系統(tǒng)智慧園林系統(tǒng)智慧園林環(huán)境及墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)智慧園林水資源利用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)智能噴灌控制及設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)園林專家服務(wù)系統(tǒng)---應(yīng)用層系統(tǒng)攻方姑案軟件系群統(tǒng)架構(gòu)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)植被信息數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境參數(shù)及墑情歷史數(shù)據(jù)庫(kù)園林信息數(shù)據(jù)庫(kù)影像信息數(shù)據(jù)庫(kù)植被生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)學(xué)模型、植被用水量模型園林信息錄入系統(tǒng)影像信息處理系統(tǒng)智慧園林水資源利用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)智能噴灌控制及設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)園林信息查詢系統(tǒng)園林信息管理系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)及墑情實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)智慧園林環(huán)境及墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)智慧園林信息管理系統(tǒng)---應(yīng)用層系統(tǒng)僚方案智慧園戲林信息喘管理系辛統(tǒng)基于地理咱信息系統(tǒng)枕的開(kāi)放的渡智慧園林談信息管理浸系統(tǒng)，可以對(duì)城歐市園林疊信息進(jìn)絮行綜合夸管理，兇設(shè)置分志級(jí)權(quán)限玻，為園接林規(guī)劃質(zhì)及管理瓣、園林告綠地現(xiàn)啊狀和歷喝史數(shù)據(jù)樓、古樹(shù)性名木的艱管理、騙植物物替種和多椒樣性、悔植保等秧方面提備供一個(gè)群完整管園理平臺(tái)。---應(yīng)用層系統(tǒng)壟方法案智慧園林則信息管理杠系統(tǒng)信息內(nèi)容服：園林矢節(jié)量信息、愛(ài)園林影像泡信息、園閉林主要植發(fā)被及分布手信息、古護(hù)樹(shù)名木信域息等軟件功密能：數(shù)漢據(jù)錄入齒、編輯化、存儲(chǔ)堡、查詢拜和智慧分錯(cuò)析決策等查詢信息稀：除數(shù)據(jù)竿可以查詢堤外，遠(yuǎn)景荒功能還可暖以實(shí)現(xiàn)只趙要在地圖古上一點(diǎn)就鹽可以看到貧某一位置規(guī)的實(shí)時(shí)視竹頻圖像智慧分析柜與決策：火可以幫助菌您從生態(tài)房誠(chéng)角度確定秧適合種什絮么，怎么紗搭配植被吩種類。---應(yīng)用層系統(tǒng)刊方案智慧園林必環(huán)境及墑箱情監(jiān)測(cè)系益統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)管理花人員對(duì)園嚴(yán)林各個(gè)區(qū)腸域的環(huán)境測(cè)溫度、濕散度、風(fēng)速酷、光照、敘土壤水分簽等參數(shù)進(jìn)宴行監(jiān)測(cè)；支持當(dāng)前的歷史數(shù)據(jù)岡查詢；為植被物兔種生長(zhǎng)環(huán)騙境提供數(shù)務(wù)據(jù)支持。---應(yīng)用層系統(tǒng)纖方案智慧園法林環(huán)境挖及墑情鋪監(jiān)測(cè)系夸統(tǒng)：依據(jù)歷史教數(shù)據(jù)建立適宜植被德生長(zhǎng)的環(huán)惠境數(shù)學(xué)模級(jí)型；根據(jù)數(shù)學(xué)糠模型結(jié)合慮天氣預(yù)報(bào)震，可以實(shí)心現(xiàn)溫度、輕濕度、干酬旱、病蟲(chóng)當(dāng)害等方面并的預(yù)警功家能。---應(yīng)用層系統(tǒng)眉方案智慧園林紋水資源利杠用監(jiān)測(cè)系確統(tǒng)：對(duì)園林噴斥灌用水量潑進(jìn)行監(jiān)控奶，為水資慕源利用提灘供有效的四數(shù)據(jù)分析尊支持；根據(jù)土壤覆墑情及環(huán)濾境參數(shù)現(xiàn)強(qiáng)狀建立用水量航及灌溉騙方法數(shù)悼學(xué)模型。---應(yīng)用層系統(tǒng)壟方弟案智能園林顛噴灌控制逼及設(shè)備監(jiān)支測(cè)系統(tǒng)：根據(jù)植被箏生長(zhǎng)環(huán)境脅數(shù)學(xué)模型踏、用水量愈及灌溉方羨式數(shù)學(xué)模洲型，對(duì)噴蛾灌設(shè)備進(jìn)篇行控制；也可以披進(jìn)行施膜肥（液域態(tài)肥料盲）對(duì)噴灌材設(shè)備、漲采集設(shè)驅(qū)備及其功它電氣擦設(shè)備進(jìn)疤行監(jiān)控誰(shuí)，及時(shí)極發(fā)現(xiàn)故壘障及時(shí)嘴維修。---應(yīng)用層系統(tǒng)遠(yuǎn)方案園林專娛家服務(wù)辰系統(tǒng)：提供園林霧植被培育咸技術(shù)支持影功能；提供植物租栽培技術(shù)鹽交流平臺(tái)脊，為園林躁人才培養(yǎng)骨提供一個(gè)文開(kāi)放的環(huán)切境。結(jié)裕語(yǔ)利用物聯(lián)欣網(wǎng)技術(shù)、勢(shì)現(xiàn)代通訊決技術(shù)、現(xiàn)溫代控制技將術(shù)及軟件掏技術(shù)可以慎實(shí)現(xiàn)小區(qū)岔域乃至整個(gè)城貢市的園精林信息航、園林?jǐn)_環(huán)境墑冊(cè)情監(jiān)測(cè)稠及噴灌減控制；采用智慧搶監(jiān)測(cè)及控聰制可以合蠶理利用水芳資源，有諷效保持生渴態(tài)環(huán)境，喊美化宜居角城市，使準(zhǔn)天空更藍(lán)登，植被更召綠，讓人聽(tīng)們的生活脊更加美好篩，心情更歌加舒暢。系統(tǒng)良特研點(diǎn)節(jié)省水經(jīng)資源？頓保守估飼算，比島已有灌什溉方式長(zhǎng)可節(jié)約棵用水量20%；20%是什么倦概念？都年用水測(cè)