1、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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、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。,病蟲害

8、預(yù)防？病蟲害發(fā)生后的治理比病蟲害發(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,系 統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D,傳感器 風(fēng)力、氣壓、溫度、濕度、光照度、土壤墑情傳感器、數(shù)據(jù)采集器、攝像頭 噴灌控制 遠(yuǎn)程控制器、變頻器、水泵、電磁閥 噴灌水量控制,-感知層及控制系統(tǒng),系 統(tǒng) 方 案,傳感器 土壤墑情傳感器位置選擇 土壤質(zhì)地： 沙土、壤土、粘壤土、粘土，不同土質(zhì)保水力不同 地塊位置： 坡頭、斜坡、是否靠近水系等等 植被種類： 草坪、灌木、喬木等等,土壤墑情傳感器安裝,-感知層及控制系統(tǒng),

9、系 統(tǒng) 方 案,傳感器 風(fēng)力、氣壓、光照度傳感器位置選擇 一般安裝于較空闊無(wú)遮擋物區(qū)域； 溫度、濕度傳感器位置選擇 地塊位置： 向陽(yáng)、陽(yáng)光是否直射、是否靠近水系等等 植被種類： 草坪、灌木、喬木等等,-感知層及控制系統(tǒng),系 統(tǒng) 方 案,傳感器 傳感器的通訊方式與數(shù)據(jù)采集器 有線：現(xiàn)場(chǎng)總線，如LonWork 無(wú)線：GPRS/WCDMA/TD/WIFI等 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)：420mA,需遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集器 數(shù)據(jù)采集器通訊方式也可分有線無(wú)線兩種,-感知層及控制系統(tǒng),系 統(tǒng) 方 案,噴灌控制 遠(yuǎn)程控制器、變頻器、水泵、電磁閥 較大區(qū)域：變頻恒壓方式控制增壓水泵，結(jié)合管路電磁閥 較小區(qū)域：直接采用電磁閥控制管路

10、 遠(yuǎn)程控制器對(duì)變頻器、電磁閥進(jìn)行控制 遠(yuǎn)程控制器通訊方式：有線、無(wú)線,-感知層及控制系統(tǒng),系 統(tǒng) 方 案,噴灌水量控制 不能采用土壤墑情傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制 一般三種方式： 由管理人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行手動(dòng)關(guān)閉； 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定時(shí)間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制； 采用降雨量采集傳感器進(jìn)行控制。,-感知層及控制系統(tǒng),系 統(tǒng) 方 案,遠(yuǎn)程設(shè)備供電 采用無(wú)線方式通訊的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集器、控制器、傳感器等設(shè)備，可采用太陽(yáng)能板加蓄電池方式供電 采用有線通訊方式的遠(yuǎn)端設(shè)備利用線路供電,-感知層及控制系統(tǒng),系 統(tǒng) 方 案,-感知層及控制系統(tǒng),系 統(tǒng) 方 案,利用現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)渠道，進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊； 區(qū)域監(jiān)測(cè)計(jì)算

11、機(jī)及用戶終端通過(guò)網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng),-網(wǎng)絡(luò)層,系 統(tǒng) 方 案,-應(yīng)用層,系 統(tǒng) 方 案,-應(yīng)用層,系 統(tǒng) 方 案,軟件系統(tǒng)架構(gòu),-應(yīng)用層,系 統(tǒng) 方 案,智慧園林信息管理系統(tǒng) 基于地理信息系統(tǒng)的開放的智慧園林信息管理系統(tǒng)，可,以對(duì)城市園林信息進(jìn)行綜合管理，設(shè)置分級(jí)權(quán)限，為園林規(guī)劃及管理、園林綠地現(xiàn)狀和歷史數(shù)據(jù)、古樹名木的管理、植物物種和多樣性、植保等方面提供一個(gè)完整管理平臺(tái)。,-應(yīng)用層,系 統(tǒng) 方 案,智慧園林信息管理系統(tǒng) 信息內(nèi)容：園林矢量信息、園林影像信息、園林主要植被及分布信息、古樹名木信息等 軟件功能：數(shù)據(jù)錄入、編輯、存儲(chǔ)、查詢和智慧分析決策等,查詢信息：除數(shù)據(jù)可以查詢外，遠(yuǎn)景功能還可以實(shí)

12、現(xiàn)只要在地圖上一點(diǎn)就可以看到某一位置的實(shí)時(shí)視頻圖像 智慧分析與決策：可以幫助您從生態(tài)角度確定適合種什么，怎么搭配植被種類。,-應(yīng)用層,系 統(tǒng) 方 案,智慧園林環(huán)境及墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：,實(shí)現(xiàn)管理人員對(duì)園林各個(gè)區(qū)域的環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速、光照、土壤水分等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)； 支持當(dāng)前歷史數(shù)據(jù)查詢； 為植被物種生長(zhǎng)環(huán)境提供數(shù)據(jù)支持。,-應(yīng)用層,系 統(tǒng) 方 案,智慧園林環(huán)境及墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：,依據(jù)歷史數(shù)據(jù)建立適宜植被生長(zhǎng)的環(huán)境數(shù)學(xué)模型； 根據(jù)數(shù)學(xué)模型結(jié)合天氣預(yù)報(bào)，可以實(shí)現(xiàn)溫度、濕度、干旱、病蟲害等方面的預(yù)警功能。,-應(yīng)用層,系 統(tǒng) 方 案,智慧園林水資源利用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)： 對(duì)園林噴灌用水量進(jìn)行監(jiān)控，為水資源利用提供有

13、效的數(shù)據(jù)分析支持； 根據(jù)土壤墑情及環(huán)境參數(shù)現(xiàn)狀建立用水量及灌溉方法數(shù)學(xué)模型。,-應(yīng)用層,系 統(tǒng) 方 案,智能園林噴灌控制及設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)： 根據(jù)植被生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)學(xué)模型、用水量及灌溉方式數(shù)學(xué)模型，對(duì)噴灌設(shè)備進(jìn)行控制； 也可以進(jìn)行施肥（液態(tài)肥料）,對(duì)噴灌設(shè)備、采集設(shè)備及其它電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)維修。,-應(yīng)用層,系 統(tǒng) 方 案,園林專家服務(wù)系統(tǒng)： 提供園林植被培育技術(shù)支持功能； 提供植物栽培技術(shù)交流平臺(tái)，為園林人才培養(yǎng)提供一個(gè)開放的環(huán)境。,結(jié) 語(yǔ),利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)及軟件技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)小區(qū)域乃至整個(gè)城市的園林信息、園林環(huán)境墑情監(jiān)測(cè)及噴灌控制； 采用智慧監(jiān)測(cè)及控制可以合理利用水資源，有效保持生態(tài)環(huán)境，美化宜居城市，使天空更藍(lán)，植被更綠，讓人們的生活更加美好，心情更加舒暢。,系 統(tǒng) 特 點(diǎn),節(jié)省水資源？保守估算