一种智能养护管理系统的制作方法

1.本发明实施例涉及绿化养护管理技术领域，尤其涉及一种智能养护管理系统。


背景技术：

2.绿化养护，即是完成绿化施工的后期浇水、修剪、除草、打药、补苗统称为养护，工作简单、但必不可少，也非常主要，俗话说，“三分栽、七分养”，养护工作没做好会使花很大成本建造的园林景观不能很好的保持，有的很快出现草地退化、树木死亡，杂草丛生。因此景观维护要实行科学化、规范化的科学养护管理。
3.现有的绿化养护工作量大、工作范围广，在人工管理调度养护人员对每个地方的绿化进行养护时容易出现遗漏，造成部分区域绿化养护不及时，影响绿化养护调度管理的质量。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种智能养护管理系统，利用物联网实现智能喷灌，对绿植进行水肥一体化的管养，对最难控制的水肥作业，进行了科学化、流程化、规模化的统一规范，节约了人工资源和水资源。
5.本发明实施例提供一种智能养护管理系统，包括：
6.数据采集单元，所述数据采集单元用于采集绿化养护区域各绿化项目的农业气候指标和土壤指标；
7.智能养护单元，所述智能养护单元用将绿化养护区域划分为若干绿化项目，制定每个所述绿化项目的养护规则，并结合所述数据采集单元采集到的农业气候指标和土壤指标生成每个绿化项目的灌溉计划，所述灌溉计划包括灌溉时间和灌溉时长；
8.智能灌溉单元，用于基于所述灌溉计划对对应区域进行灌溉。
9.作为优选的，所述数据采集单元包括天气预测模块、土壤监测模块、光照监控模块、风速监控模块、视频监控模块、雨量监控模块和预警设置模块；
10.所述天气预测模块，用于记录各绿化项目的每日天气信息，确定日平均气温及空气温湿度；
11.所述土壤监测模块，用于监测并记录土壤温湿度、土壤有效水分储存量、土壤氮磷钾含量、土壤负氧离子、土壤ph值；
12.所述光照监控模块，用于监控并记录各绿化项目的光照信息，所述光照信息包括光照强度、日照时数；
13.所述雨量监控模块，用于监控并记录各绿化项目的降水量；
14.所述风速监控模块，用于监控并记录各绿化项目的风速信息；
15.所述视频监控模块，用于监控并记录各绿化项目的实时景象信息；
16.所述预警设置模块，用于设置日平均气温、空气温湿度、土壤温湿度、土壤负氧离子、土壤有效水分储存量、土壤氮磷钾含量、土壤ph值、光照强度、土壤酸碱度、降水量、风速
的预警阈值，并在达到预警阈值后进行预警提醒。
17.作为优选的，所述农业气候指标包括光照指标、温度指标、水分指标；所述光照指标包括日照时数、日照百分率、太阳总辐射、光合有效辐射；所述温度指标包括日平均气温；所述水分指标包括降水量、土壤温湿度、土壤有效水分储存量、水分盈亏、蒸散差和相对蒸散；
18.所述土壤指标包括土壤温湿度、土壤氮磷钾含量、土壤负氧离子、土壤ph值。
19.作为优选的，所述智能养护单元包括项目管理模块、区域管理模块、设备管理模块、规则管理模块、植物养护管理模块和日志管理模块；
20.所述项目管理模块，用于将绿化养护区域划分为若干绿化项目，确定绿化项目信息，并进行绿化项目新增、修改、删除、查询；所述绿化项目信息包括项目名称、项目年度、项目区域划分、项目平面图、项目描述；
21.所述区域管理模块，用于确定各绿化项目下的灌溉区域信息，并进行灌溉区域信息的管理，所述灌溉区域信息包括区域名称、区域描述、区域编号、规则设置；
22.所述设备管理模块，用于对数据采集单元中的采集传感器和智能灌溉单元中的控制设备进行设备信息管理，所述设备信息包括设备名称、设备序列号和设备所属区域；
23.所述规则管理模块，用于进行通用灌溉规则设置，并确定灌溉优先级；
24.所述植被养护管理模块，用于基于二十四节气、农业气候指标和土壤指标的监控数据，以及专家建议信息，确定各绿化项目的养护规则，所述养护规则包括施肥规则、灌溉规则和修剪规则；
25.所述日志管理模块，用于记录灌溉信息以及数据采集单元、智能灌溉单元的操作日志。
26.作为优选的，还包括展示单元，所述展示单元用于农业气候指标和土壤指标，并提供视频监控模块接入口。
27.作为优选的，所述植被养护管理模块还用于根据天气预报确定是否进行预警或灌溉，若今日预报气温低于第一气温阈值则无需灌溉，若今日预报气温低于第二气温阈值且高于第一气温阈值则灌溉量减少30％，若今日预报气温高于第三气温阈值且湿度低于20％则灌溉量增加30％；若今日预报降雨概率高于预设降雨概率则无需灌溉；若今日预报风速高于预设风速阈值则无需灌溉。
28.作为优选的，还包括系统管理单元，所述系统管理单元用于进行用户管理、机构管理、角色管理和菜单管理；所述用户管理包括用户注册、用户登录、用户权限设定；所述机构管理用于进行服务客户管理、需求方管理；所述角色管理用于按开发者、管理者和运营者进行用户管理；所述菜单原理用于设定数据采集单元、智能养护单元和智能灌溉单元的功能、管理菜单。
29.作为优选的，所述智能灌溉单元还用于配置各绿化项目的浇灌模式，并设定对应的浇灌时间、水阀开闭规则；所述浇灌模式包括手动浇灌模式、定时浇灌模式和自动浇灌模式；所述水阀开闭规则包括批量开启、批量关闭、顺序开启和批量修改；顺序开启用于按照选定设备的指定顺序开启设备；批量开启用于批量开启设备列表中选定的设备；批量关闭用于批量关闭设备列表中选定的设备；批量修改用于批量设置设备列表中选定设备的工作模式。
30.作为优选的，所述数据采集单元还用于存储当前24小时内采集的农业气候指标和土壤指标，并保存24小时前每小时、每日、每周、每月、每季、每年的农业气候指标和土壤指标的平均值。
31.作为优选的，还包括统计分析单元，所述统计分析单元用于基于预设的养护日志模板和监控指标，生成每日养护总结报告。
32.本发明实施例提供的一种智能养护管理系统，实时农业气候指标和土壤指标的变化。用户可以通过智能养护管理系统实时了解当前园区或绿化项目所处环境的因素变化，管理和配置绿化区域的灌溉时间；其中，自动浇灌模式，在环境发生变化时，传感器上报数据，电磁阀在预设的规则下，根据数据变化，主动联动水阀开关；运营者可运用系统的智能灌溉系统控制绿化目的水阀开关，并根据规则引擎设置的规则进行自动开关水阀；运营者可对预警信息进行查看，实时管理绿化项目，并可查看养护日报、周报、月报、季报、年报。管理者可对绿化项目进行管理，包括区域划分、设备接入、规则设置、预警设置等，很方便的进行系统管理操作。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为根据本发明实施例的一种智能养护管理系统结构框图；
35.图2为根据本发明实施例的业务需求流程图；
36.图3为根据本发明实施例的智能养护管理系统架构图。
具体实施方式
37.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.本技术实施例中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。
39.本技术实施例中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本技术的描述中，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列部件或单元的系统、产品或设备没有限定于已列出的部件或单元，而是可选地还包括没有列出的部件或单元，或可选地还包括对于这些产品或设备固有的其它部件或单元。本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
40.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同
的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
41.现有的绿化养护工作量大、工作范围广，在人工管理调度养护人员对每个地方的绿化进行养护时容易出现遗漏，造成部分区域绿化养护不及时，影响绿化养护调度管理的质量。
42.因此，本发明实施例提供一种智能养护管理系统，包括：
43.数据采集单元，所述数据采集单元用于采集绿化养护区域各绿化项目的农业气候指标和土壤指标；其中，农业气候指标和土壤指标可用图表方式记录；
44.农业气候指标是衡量农业气候条件利弊程度的量度。是以气候要素的某些数值来表达它们与农业对象之间关系的一种形式，通过农业气候鉴定，得出的主要农业对象在不同生育期，对光照、温度和水分等的最适、上限、下限和致死数值等。具体的，所述农业气候指标包括光照指标、温度指标、水分指标；其中，光能(太阳辐射)是地球上一切生命存在和发展的能量基础，也是农业生产最主要的能量来源，光能资源常从光的强度和总量、光谱成分(光质)和光照时间长短这三个大的方面来归纳，本实施例中的光照指标包括日照时数、日照百分率、太阳总辐射、光合有效辐射；所述温度指标包括日平均气温；水分是动植物体的主要组成物质，是光合作用的原料，也是养分和有机物的输送者，大气降水是农业生产水分的主要来源，降水量及自然水体贮水量的多少，决定了一个地区的农业生产类型，如旱地农业、灌溉农业、雨养农业、水田农业等，本实施例中的水分指标包括降水量、土壤温湿度、土壤有效水分储存量、水分盈亏、蒸散差和相对蒸散；
45.所述土壤指标包括土壤温湿度、土壤氮磷钾含量、土壤负氧离子、土壤ph值。
46.为获取以上指标，在本实施例中，数据采集单元包括天气预测模块、土壤监测模块、光照监控模块、风速监控模块、视频监控模块、雨量监控模块和预警设置模块；
47.所述天气预测模块，连接气象站，用于记录各绿化项目的每日天气信息，确定日平均气温及空气温湿度；还可用于对风速、风向、雨量、空气温度、空气湿度、气压等气象要素进行全天候现场监测；可预测当天实时天气情况、未来7天天气预报情况、过去24小时气温情况、光照情况、风力风向情况、降雨量情况。
48.所述土壤监测模块，用于监测并记录土壤温湿度、土壤有效水分储存量、土壤氮磷钾含量、土壤负氧离子、土壤ph值；本实施例中的土壤监测模块包括土壤温湿度传感器，测试土壤温湿度，土壤氮磷钾传感器，用于测试土壤、化肥、植株中的氮、磷、钾、有机质、腐殖酸、酸碱度，土壤ph传感器，用于进行土壤ph采集、测量及传输；负氧离子传感器，用于采集土壤负氧离子；
49.所述光照监控模块，用于监控并记录各绿化项目的光照信息，所述光照信息包括光照强度、日照时数；光照模块设于百叶盒中，除了测试光照信息外，还可以测试空气温湿度、大气压和噪声；
50.所述雨量监控模块，包括雨量计，用于监控并记录各绿化项目的降水量；
51.所述风速监控模块，包括风速传感器，用于监控并记录各绿化项目的风速信息；
52.所述视频监控模块，用于监控并记录各绿化项目的实时景象信息；视频监控显示当前所选择项目的视频监控列表。并支持对列表项的监控设备进行查看。
53.所述预警设置模块，用于设置日平均气温、空气温湿度、土壤温湿度、土壤负氧离
子、土壤有效水分储存量、土壤氮磷钾含量、土壤ph值、光照强度、土壤酸碱度、降水量、风速的预警阈值，并在达到预警阈值后进行预警提醒。监控预警主要完成传感器监测数据的可视化展示及视频监控的播放及回放，由于土壤环境因素的重要性，根据设备的实际安装部署，把土壤监测信息单点进行展示。并实现预警规则的管理，结合监测数据实现预警提醒。
54.智能养护单元，所述智能养护单元用将绿化养护区域划分为若干绿化项目，制定每个所述绿化项目的养护规则，并结合所述数据采集单元采集到的农业气候指标和土壤指标生成每个绿化项目的灌溉计划，所述灌溉计划包括灌溉时间和灌溉时长；
55.本实施例中，需要实现多绿化项目下多区域的管理，实现对控制器的手动、自动、定时启用，针对自动启动，支持设置规则，达到规则阈值后系统自动联动。除视频监控外所有监测数据来源于传感器设备，针对土壤环境监测，考虑土壤环境因素的重要性，在每个区域下安装传感器，其他传感器目前支持一个项目一套传感器设备，可根据养护结果自动生成报告，供客户查阅。所有数据(传感器、天气)保留当前24小时内的数据，过去的保留小时、日、周、月、季、年的平均值。
56.具体的，如图2中所示，所述智能养护单元包括项目管理模块、区域管理模块、设备管理模块、规则管理模块、植物养护管理模块和日志管理模块；
57.所述项目管理模块，用于将绿化养护区域划分为若干绿化项目，确定绿化项目信息，并进行绿化项目新增、修改、删除、查询；所述绿化项目信息包括项目名称、项目年度、项目区域划分、项目平面图、项目描述；一个绿化项目下，根据实际项目部署实施设计图纸，可划分为多个区域，每个区域有独立的土壤监测设备及控制设备；项目管理模块主要实现区域列表、区域新增、区域编辑、区域删除、划定区域等功能。
58.所述区域管理模块，用于确定各绿化项目下的灌溉区域信息，并进行灌溉区域信息的管理，所述灌溉区域信息包括区域名称、区域描述、区域编号、规则设置；
59.所述设备管理模块，用于对数据采集单元中的采集传感器和智能灌溉单元中的控制设备进行设备信息管理，所述设备信息包括设备名称、设备序列号和设备所属区域；
60.所述规则管理模块，用于进行通用灌溉规则设置，并确定灌溉优先级；
61.所述植被养护管理模块，用于基于二十四节气、农业气候指标和土壤指标的监控数据，以及专家建议信息，确定各绿化项目的养护规则，所述养护规则包括施肥规则、灌溉规则和修剪规则；所述智能灌溉单元中的植被养护管理模块还用于配置各绿化项目的浇灌模式，并设定对应的浇灌时间、水阀开闭规则；所述浇灌模式包括手动浇灌模式、定时浇灌模式和自动浇灌模式；所述水阀开闭规则包括批量开启、批量关闭、顺序开启和批量修改；顺序开启用于按照选定设备的指定顺序开启设备；批量开启用于批量开启设备列表中选定的设备；批量关闭用于批量关闭设备列表中选定的设备；批量修改用于批量设置设备列表中选定设备的工作模式；还可以操控单个设备的开启和关闭。
62.例如，在批量修改时，选择一条或多条记录，设备模式修改，自动灌溉规则修改，手动模式输入浇灌时间，自动模式输入开始时间及浇灌时间，优先级。进行浇灌模式配置时，选择一条记录，设备模式修改，自动灌溉规则修改，手动模式输入浇灌时间，自动模式输入开始时间及浇灌时间，优先级。
63.所述日志管理模块，用于记录灌溉信息以及数据采集单元、智能灌溉单元的操作日志。
64.智能灌溉单元，用于基于所述灌溉计划对对应区域进行灌溉。
65.本实施例中，运营者可运用本系统的智能灌溉系统控制绿化项目的水阀开关，并根据规则引擎设置的规则进行自动开关水阀；运营者可对预警信息进行查看，实时管理绿化项目，并可查看养护日报、周报、月报、季报、年报。管理者可对绿化项目进行管理，包括区域划分、设备接入、规则设置、预警设置等，很方便的进行系统管理操作。开发者即系统超级管理员，可对系统所有权限进行操作。还需对系统登录、监控首页、智能灌溉等页面进行集成至微信公众号。
66.在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施方式，还包括展示单元，所述展示单元用于农业气候指标和土壤指标，并提供视频监控模块接入口。展示单元中还提供了系统的快捷入口，方便用户快速操作，其中，天气信息展示展示了当天的日期包括农历、温度、天气情况等信息；专家建议展示了当前时间所处时间段内的专家建议包括名称和具体内容；操作日志显示的是最新时间内的用户操作记录包括时间和操作指令；项目地图显示的是选定项目在地图上的区域，展示的信息包括项目内区域的划分、区域内设备显示和设备状态等信息；预警信息展示的是项目内超过预警设置的值的传感器的信息，内容包括时间、值名称、值数值和预警设置的值；区域数据展示显示的是选的区域的具体数据，包括环境温湿度、土壤温湿度、光照强度、降雨量、土壤酸碱度、环境噪音、负氧离子、风速、风向、大气压和土壤氮磷钾的数据。
67.在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施方式，所述植被养护管理模块还用于根据天气预报确定是否进行预警或灌溉，若今日预报气温低于第一气温阈值则无需灌溉，若今日预报气温低于第二气温阈值且高于第一气温阈值则灌溉量减少30％，若今日预报气温高于第三气温阈值且湿度低于20％则灌溉量增加30％；若今日预报降雨概率高于预设降雨概率则无需灌溉；若今日预报风速高于预设风速阈值则无需灌溉。
68.在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施方式，还包括系统管理单元，所述系统管理单元用于进行用户管理、机构管理、角色管理和菜单管理；所述用户管理包括用户注册、用户登录、用户权限设定；所述机构管理用于进行服务客户管理、需求方管理；所述角色管理用于按开发者、管理者和运营者进行用户管理；所述菜单原理用于设定数据采集单元、智能养护单元和智能灌溉单元的功能、管理菜单。
69.根据实际情况，把项目涉及的区域、设备进行管理，控制设备的自动联动又与规则相关，项目与人员相关，一个项目可设置多个管理者和运营者，属于该项目的管理者或运营者的用户才能授权访问该项目的信息。涉及功能包括：
70.项目管理：新增、编辑、删除、管理区域、主机管理、人员管理；
71.区域管理：新增、编辑、划定区域、删除；
72.设备管理：新增、修改、删除、优先级；
73.规则管理：新增、编辑、删除、优先级。
74.如新增用户包括用户名称、角色、所属机构、登录名、登录密码、确认密码、身份证、邮箱、联系方式、激活状态、说明。
75.在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施方式，还包括统计分析单元，所述统计分析单元用于基于预设的养护日志模板和监控指标，生成每日养护总结报告。
76.如图3所示，本发明实施例的智能养护管理系统建设内容总体分为基础设施层、数
据层、支撑层和应用层四个层次；
77.基础支撑层基于电子网络设备及视频设备，利用物联网技术，为智能养护系统提供基础设备支撑。
78.数据层主要为智能养护系统提供气候监测、视频监控、继电器状态、风速、风向、雨量、土壤温湿度、土壤氮磷钾、土壤ph、土壤负氧离子、大气压强、环境噪音、光照强度等数据的采集、提取和存储。构建监测信息提取的初步能力，处理继电器状态数据，开展统计信息的提取，完成系统所需数据的采集，构建综合数据库，存储和管理监测数据，支撑智能养护系统应用。
79.支撑层主要为智能养护系统应用提供二次开发支持，主要依托仁硕电子网络设备sdk。
80.应用层主要是开发智能养护系统，面向客户提供web端和微信公众号端的智能灌溉服务。
81.本发明的各实施方式可以任意进行组合，以实现不同的技术效果。
82.在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid statedisk)等。
83.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，该流程可以由计算机程序来指令相关的硬件完成，该程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法实施例的流程。而前述的存储介质包括：rom或随机存储记忆体ram、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。
84.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。