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智慧园林病虫害古树名木养护环境监测智能浇灌—维科号

花匠小妙招
2024-10-28 01:14

方案需求

园林的病虫害健康问题来源于日常的浇灌、施肥、环境等多种因素。虫害如美国白蛾、黄杨绢野螟以及蛴螬等等，从地上到地下发作起来都很严重；病害如草坪的夏季斑枯病，月季的黑斑病、白粉病，金叶女贞叶斑病等等。打完这茬药再打那茬，可病虫害的抗药性却一年比一年强。

智慧园林监测系统可以实时采集土壤、水等数据,及时传输到服务器,服务器终端接收到监测信息后采用物联网技术,实现智能灌溉等智能化应用；园林绿化人员也可以通过电脑、手机查询和接收监测数据和预警信息。环境监控子系统则可以实时监测周围小环境的空气温湿度、风速、风向、降雨和光照度等信息,并把这些数据传输给服务器,为灌溉决策、智能人文服务提供园林健康的参考依据。

技术部署

系统通过摄像头及传感器针对园林进行检测。摄像头针对园林的影像，远距、微距等实时监控。传感器对外在的细节环境进行检测。将数据通过NB-IoT/LoRa/DTU传输到服务器平台。并创建地理模型的方式，结合基于地理信息引擎的搜索和定位功能，以及统计功能，将使信息的查找、定位、显示、统计变的更加的便捷。为市政园林管理人员提供丰富的、动态的、多维度的市政园林空间位置、属性特征和时域特征，使市政园林信息交互更及时准确，管理工作更科学更高效.

摄像头及传感器获取园林健康异常信息，系统自动预警提示，安排管理人员至现场巡查病虫灾害问题，系统可根据养护需求，联动远程设备，进行浇灌或对现场环境的数据收集，实现信息采集、信息接报、预测预警、智能方案、指挥调度、应急资源信息管理、综合业务管理。

方案优点

★ 远程监控园林影像，针对叶片健康情况进行远程监测

★ 防治病虫害，根据园林品种、位置，系统自动化管理决策

★ 土壤或外在环境通过传感器远程信息收集，并可清晰定位

★ 数据收集，历史维护记录，养护数据管理

★ 远程联动设备，进行自动化浇灌

★ 影像对比，病虫害治疗前后的图片对比，效果分析

★ 多平台调度，手机app及电脑PC端远程管理

方案需求

我们所称的古树名木，是指树龄在一百年以上的树木或是指国内外稀有的以及具有历史价值和纪念意义及重要科研价值的树木。鉴于古树名木的重要价值，保护和复壮的研究工作必不可少。通常包括设置避雷针防止雷击；适时松土、浇水、施肥、防治病虫害；有树洞者加以添堵，以免其蔓延扩大；出现树身倾斜、枝条下垂的加以支撑固定；对于濒危的树木进行抢救复壮等。

打造智慧园林，让每一棵树都变得有”身份”。植物的名称、生长习性、栽培技术、繁殖方法等，健康绿色的生活理念逐渐深入人心，所以人们对园林绿化有了更多的关注，将科技运用到园林中去，打造智慧园林，让每一棵树都变得有”身份”。

技术部署

土、肥、水自动化远程管理：春夏干旱季节及时灌水防旱，雨后注意排水通畅，冬季浇水防冻。防止土壤板结，经常松土。可监测土壤元素含量的基础上进行科学施肥。城镇空气浮尘严重，古树树体截留灰尘极多，影响光合作用和观赏效果，及时NB-IoT远程联动自动门阀，用喷水方法对树体加以清洗。

整形修剪远程监控：由于古树、名木的特殊性,应通过无线工业路由器远程视频监控外观，制定科学合理的整形修剪方案。必要时安排人员剪去过密枝、病虫害枝等。充分保持原貌，有时要对枯枝作防腐处理。

围栏设置安全监控：为防止游人踩踏，使古树、名木根系生长正常，保护树体，在过往行人较多的地方应设置围栏，加设网罩或护板。在古树、名木根系分布范围内，严禁设置厕所和排污沟渠，工业路由器传输无线监控及时阻止在树下堆放会污染土壤的物品，如垃圾、废料等。

随时监测安排支撑加固，修补树洞，雷击监测：古树由于年代久远，生长衰弱，主干会有中空，主枝也常有死亡，造成树冠失去均衡，树体容易发生倾斜，因而需要支撑加固。树体加固应用螺栓、螺丝等，不可用金属箍，以免造成韧皮部受伤。有树洞的应予以修补。古树高大且电荷量大，容易遭受雷电袭击。有的千年大规格苗木在遭受雷击后，严重影响树势，甚至死亡。因此，对于髙大的古树应安装避雷装置，以防雷击。对于遭受雷击进行远程监测，立即进行伤口处理，涂上植物伤口涂补剂。

靠接小树复壮濒危古树：靠接小树复壮遭受严重机械损伤的古树，具有激发生理活性、诱发新叶、帮助复壮等作用。自动化监测小树养护环境信息，养护记录，促其成活，要掌握好实施时期、刀口切面以及形成层位置，靠接最好在受创伤后及时进行。在靠接小树的同时，结合深耕、松土等措施，效果更加明显。

防治病虫害监测：古树年老体衰，容易招致病虫害。病虫危害是古树生长衰弱的重要原因之一。如：危害古松、柏的害虫主要有红蜘蛛、蚜虫，有的古树还有天牛、小蠢危害。古树的蛀干害虫十分严重，用药剂注射和堵虫孔的办法效果都不理想。用药剂熏蒸效果较好。需要远程无线视频监测，做出预警，并对后期处理方法进行跟踪监测。用塑料薄膜分段包好树干，用黏泥等封好塑料薄，膜上下两端与苗木的接口，并用细绳捆好，以防漏气，从塑料薄膜交口处放入药剂，边放边用胶带封好，熏蒸数天记录自动上报。

方案优点

★ 欣仰邦数传终端工业级设计，适合户外安装使用，适用恶略环境

★ 接口丰富对接各种传感器根据土壤含水量的测定，排水监测

★ 协议兼容，对各种自动化浇灌设备进行远程联动

★ 各种场景皆可适用，对于生病古树，进行远程监测打点滴治疗救治过程

★ 大小数据量传输无缝搞定，工业路由器远程视频传输枝繁叶茂情况

★ 定位及自动预警，雷击等情况，自动报警

★ 故障远程维护，远程升级，无人值守

方案需求

人们对环境的漠视、认识水平的局限以及对经济利益的单纯追求，长期以来在围垦、基建占用、环境污染、过度捕猎、泥沙淤积、不合理水利工程建设等诸多因素的不断叠加作用下，湿地资源遭受了严重的、不可逆转的破坏。对湿地采取保护措施的基础上,建立完善的湿地监测体系,全面掌握湿地的动态变化情况，为湿地管理、科学研究、有效管控和合理利用提供及时、准确的参考资料，对于保护湿地、维持湿地生态功能、实现经济的可持续发展都具有重大意义。而作为以保护湿地生态系统、合理利用湿地资源、开展湿地宣传教育和科学研究为目的，经林业局批准设立的湿地公园，更是完善监测体系。

湿地是由水文、土壤、大气成分和小气候相互作用构成的特有生态环境,而构成这一环境的任一因素的改变,都会导致湿地生态系统的变化，因此，当它受到自然或人为活动干扰时,生态系统稳定性受到一定程度破坏,进而影响生物群落结构，湿地生态系统以肉眼可见的速度消失、破坏和退化，给经济和社会带来极大的危害，严重影响可持续发展。

技术部署

湿地公园环境监测项目：

气象监测：温度、湿度、大气压、风速、风向等

空气环境监测：总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、SO2、CO2、NOx、O3、负氧离子等

水环境监测：COD、氨氮、PH值、水温、流量、溶解氧等

土环境监测：土壤PH值、重金属微量元素（镉、汞、砷、铅等）、温湿度、光照度等

环境质量：噪声

整套系统由感知层、平台层和应用层三部分组成。感知层由气象站、微型空气监测站、水质监测仪、土壤监测站、视频监控等前端无线传感器监测设备采集数据，并通过LoRa无线网络把各个监测设备的监测数据传送到中心平台。中心平台控制端可以GIS方式直观、形象的实时显示各监测点位和整个区域的空气质量状况，以及污染物浓度水平，并提供异常报警、区域空气质量变化趋势等多种服务。

方案优点

★ 传感器自带LoRa组网传输，全面监测湿地公园各方面环境要素

★ 工业级设计，保证传感器的精度，稳定性和环境耐受力

★ LoRa无线星型组网，低功耗，远距离，组网方便

★ 可太阳能取点，节能方便

★ 支持数据传输协议加密，保证数据传输安全，不被恶意截获和解析

★ 移动式点位与固定式站点相配合，监测全面，提升效率

★ 环境数据记录完整，可追溯

方案需求

随着农业及园林业的发展，水资源的不断升值，传统灌溉方式正在被现代智能型远程自动控制灌溉系统所取代并得以推广，是有效解决灌溉节水问题的必要措施之一。欣仰邦自主研发的智能灌溉系统是集传感器技术、自动控制技术、计算机技术、无线通信技术等多种高新技术于一体的智能灌溉控制系统。系统既可以根据植物和土壤种类，光照数量来优化用水量，也可以在雨後监控土壤的湿度。据研究统计显示，自动化灌溉系统和传统灌溉系统的成本差不多，却可实现节水16%到30%。

技术部署

系统中的水分传感器在现场收集水分数据并将其传送给同是在田间工作的子域控制器，子域控制器实时对收集到的水分数据

进行分析并向相关阀发出开/关指令，实现田间灌溉。子域控制器同时将所有的现场信息（当前土壤湿度，已设定干/湿控制度值，浇水信息，电池信息等）以LoRa/NB-IoT通信方式传送给主机并实时显示。如果子域控制器与主机暂时失去联系，也能独立正常工作。

方案优点

★ 数据采集功能

可接收土壤湿度传感器采集的模拟量。模拟量信号的处理是将模拟信号转变成数字信号（A/D转换）。

★ 控制功能

具有定时控制、循环控制的功能，用户可根据需要灵活选用控制方式。

①自动控制功能：可编程控制器通过程序将传感器检测的湿度信号与预先设定的标准湿度范围值相比较，如果检测的湿度值超出了设定湿度值，（低于设定值则调大电动机转速，高于设定值则调小电动机转速）则自动调节电动机转速，进行灌溉操作。

②定时控制功能：系统可对电磁阀设定开、关时间，当灌溉的湿度值达到设定的湿度值时，电动机自动停止灌溉。

③循环控制功能：用户在可编程控制器内预先编好控制程序，分别设定起始时间、结束时间、灌溉时间、停止时间，系统按设定好的时间自动循环灌溉。

★ 变速功能

当前所测的土壤湿度值与预先设定的最适宜草坪生长的湿度值50%—60%RH比较，分为大于、等于、小于三种结果，即可将湿度分为高湿度、中湿度、低湿度三种状态。在控制面板上表现为高湿度、中湿度、低湿度三个指示灯。变频器根据土壤湿度的三个状态自动调节电动机的转速，电动机设有高速，中速，低速3种旋转速度，分别对应高速，中速，低速三个指示灯。

★ 自动转停功能

控制系统根据土壤的干湿度情况自动启动喷灌，控制电动机以所需的转速转动，喷头喷灌5分钟，停2分钟，再喷5分钟后自动停转。

★ 电动机过载保护功能

当电动机过载时，电动机立即停止转动，灌溉过程中止，并且故障指示灯闪烁报警，过载消除后自动恢复运转。

★ 阴雨天自动停止

利用湿度传感器的开关量作为一个可编程控制器的输入信号，实现控制相关程序的功能。

★ 省电功能

定时控制器在断电时正常计时，故采用其作为可编程控制器的电源控制。在定时灌溉控制时间之内，由定时器接通可编程控制器的电源，可编程控制器按预先编制的程序依次打开各控制设备电源，并根据输入信号的变化随时调整程序的执行。在非系统工作时间里，定时器自动断开可编程控制器的电源，这样既减少了系统耗费的电能又延长了设备的使用寿命。

★ 急停功能

当出现紧急意外事故时，按下急停按钮，电动机立即停止运转，阀门关闭，喷头停止灌溉。

★ 故障自动检测功能

当灌溉系统出现故障，如水管破裂（水压为零），传感器故障，电动机故障，变频器故障，电磁阀故障等，水泵立即停止运行，电磁阀关闭，故障报警灯闪烁并伴有警笛声响起。操作人员可以按下“消音”按钮以解除铃响，但故障指示灯仍在闪烁，直到故障消除，故障指示灯才自动停止闪烁。