便携式城市绿化辅助规划设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种便携式城市绿化辅助规划系统，可以利用蓝牙将传感器数据传输 到用户手机客户端，进行智能化分析与评估。
【背景技术】
[0002] 目前国内外城市绿化规划设计的产品主要有以下几种形式。其中一种城市绿化规 划设计的系统主要是基于GIS/GPS/GPRS的城市绿化管理信息系统，这类系统通常将GPS接 收器安装在设备上，导致设备造价高，使用环境较为苛刻。由于GPRS速度的限制，很难将大 量的数据及时上传至云端或者下载到移动端；第二种城市绿化规划设计的系统主要是将数 据保存到本地，没有将数据保存至云端，在检测完所有的样本点后由PC统一进行计算，加 大了人员的工作量，而且往往需要很长的时间才能得到最终的结果和规划；第三种城市绿 化规划设计的系统主要是通过硬件部分采集数据通过Wi-Fi发送至PC端，PC端对大量数 据进行处理，可以进行实时的规划。但这类系统也只能够利用该区域的地理位置数据作为 监测与评估指标；而且数据的处理需要经过很多的步骤，没能达到简化流程的效果，这使得 结果存在着较大的误差而且过程变得更加的繁琐。
【发明内容】
[0003] 本发明提供一个便携式城市绿化辅助规划系统，实现在任何地区进行数据采集并 即时分析，生产评估方案的功能。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种便携式城市绿化辅助规划设 备，包括PCB和叠加在PCB背部的电池单元，电池单元为整个装置供电；PCB正面设有单片 机、大气温湿度传感器、时钟芯片、无线传输模块、电源转换模组、继电器、温度传感器和光 强度传感器，光强度传感器位于PCB上部，温度传感器位于PCB下部；PCB底部设有两根土 壤湿度传感探针，构成插针式结构，便于将装置直立插入土壤内工作；大气温湿度传感器、 温度传感器、光强度传感器、土壤湿度传感探针、时钟芯片、无线传输模块、电源转换模组和 继电器均与单片机相连，通过单片机读取传感器的数据，并控制继电器的通断，进而控制无 线传输模块的开关；所述的单片机将读取的传感器的数据通过无线传输模块传输到客户 端；通过客户端的绿化区域评估模块、多种植物的数据库、历史气候数据库、地理位置数据 库，对采集的传感器数据进行处理，给出针对当前区域绿化规划方案。
[0005] 进一步地，所述的电池单元为可充锂电池单元。
[0006] 进一步地，所述的电池单元通过USB线充电。
[0007] 进一步地，所述的PCB进一步设有状态指示呼吸灯和系统电源开关，所述状态指 示呼吸灯和系统电源开关均与单片机相连。
[0008] 进一步地，所述的无线传输模块为蓝牙模块。
[0009] 进一步地，所述的PCB进一步预留模块扩展口，可接入太阳能电池板、GSM通信模 块、GPRS通信模块中的一种或多种。
[0010] 进一步地，所述PCB进一步设有外壳，外壳顶部设有透明顶盖，侧面设有通风口。
[0011] 本发明的有益效果是：装置便携小巧，适用范围广；即时分析处理数据，对区域规 划进行评估；通过手机客户端实时监控；应用无线网络进行数据传输；节约劳动力，降低规 划成本。
【附图说明】
[0012] 图I (a)和（b)分别是本发明实施例的不同视角的立体结构示意图；
[0013] 图2是本发明的一个实施例的外壳设计图；
[0014] 图3是本发明的工作流程图；
[0015] 图4是本发明客户端的结构图；
[0016] 图5是本发明的扩展应用例；
[0017] 图中，状态指示呼吸灯1、大气温湿度传感器2、单片机3、时钟芯片4、电源转换模 组5、继电器6、无线传输模块7、土壤湿度传感探针8、温度传感器9、通风口 10、电池单元 11、外壳12、光强度传感器13、系统电源开关14、透明顶盖15。
【具体实施方式】
[0018] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实 施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019] 在图1(a)和（b)中，展示了绿化规划设备的结构设计。整体采用单片PCB叠加锂 电池的结构，PCB主要部分放置有单片机3、大气温湿度传感器2、时钟芯片4、无线传输模 块7、电源转换模组5、继电器6、系统电源开关14、状态指示呼吸灯1，下部采用插针式的结 构，同时也是土壤湿度传感探针8和温度传感器9的所在地，便于将装置直立插入土壤内工 作。所有传感器与单片机互连，用单片机读取传感器的数据，连接无线传输模块7(可以为 蓝牙模块）进行数据传输。电池单元11 (可以为锂电池）为整个装置供应电能，同时可以 通过USB 口进行充电。预留的模块扩展口可接入如太阳能电池板、GSM通信模块、GPRS通信 模块等扩展，根据不同的需要可以灵活配置。时钟芯片4用以给单片机3提供时钟数据，定 时唤醒系统进行一次短时间的数据采样后再进入低功耗休眠模式。在唤醒的同时控制继电 器6的导通，使无线传输模块7传输开启，休眠后关闭其他元件，由此达到节能省电的目的， 内置电池充满电后续航可以达到1个月以上。
[0020] 图2展示了本发明的外壳设计。整体为直立长方体型外壳12,透明顶盖15便于光 强度传感器13采集数据，顶部附近的侧壁开倾斜向下的通风口 10,可以在保持内外空气流 通的同时，起到防水的功效。除了通风口 10,装置外壳整体密闭，可以起到防水防尘防虫的 效果，整体装置长宽可以控制在3cmX3cm以下，高12cm以下，体现便携性的特点。
[0021] 图3展示了本便携式城市绿化辅助规划设备。由硬件层的传感器、单片机、无线模 块，感知植物土壤和周围环境数据并上传到物联网平台服务器中。再由物联网云平台将数 据进行整合后传送至用户手机客户端。应用层上的用户手机，通过配套的手机应用程序，通 过内置算法对获取的数据进行评估与分析，最终将结果呈现在手机界面供用户查看。客户 端包括绿化区域评估模块、植物数据库、历史气候数据库、地理位置数据库，客户端对采集 的传感器数据进行处理，给出针对当前区域绿化规划方案。具体如下：
[0022] 对区域的评估指标有五个，分别是空气温度，土壤温度，空气湿度，土壤含水量，光 照强度。考虑到对植物生长状况的描述允许具有一定的模糊度的特点，因此内置算法的主 体采用分段线性插值法。以空气温度为例，算法可表示为：
[0024] 其中X为测量区域的温度，即传感器在某处测得的数据。p2, q2为某种植物最适温 度的下限和上限；pl，ql为临界温度的下限和上限，表示在该范围外